在各类阻燃纤维中，阻燃维纶因其兼具高强度、阻燃和吸湿性好等优异性能，受到业内外广泛关注。“维纶纤维是由PVA的水溶液经湿法纺丝，再和甲醛缩合而制成的一种合成纤维，特别是采用加硼湿法纺丝所得的阻燃维纶，其强度可达7.5cN/dtex，是目前纺织用阻燃纤维中强度最高的纤维。”

    作为阻燃维纶研发方面的专家，四川大学高分子科学与工程学院的叶光斗教授和他的团队通过X射线衍射、扫描电镜、光学显微镜、极限氧指数等表征手段对比了维氯纶、CY841阻燃维纶、高强溴/锑复合阻燃维纶和高强无卤阻燃维纶这四种阻燃维纶各自的优缺点，并分析了阻燃维纶的发展趋势及应用前景。本期，叶光斗教授将为我们系统地介绍这四种阻燃维纶的结构与性能。

    了解维纶的制备与特点

    主持人：目前，制备阻燃维纶的方法有哪些？阻燃维纶在我国的发展历程又是怎样的？

    叶光斗：现阶段我们制备阻燃维纶的主要方法有共聚和共混两种。共聚法是通过将含有阻燃性能的单体接枝到聚乙烯醇（PVA）大分子上，而后将共聚物进行纺丝得到阻燃维纶（阻燃聚乙烯醇缩甲醛纤维）；共混法是通过在纺丝原液中添加阻燃剂制备阻燃维纶。

    20世纪60年代，日本兴人公司开发出阻燃维纶——维氯纶。上世纪70年代，我国通过在PVA纺丝原液中添加聚氯乙烯乳液进行纺丝，制备了阻燃维纶；上世纪80年代，我国在纺丝原液中添加溴/锑复合阻燃剂，制备了CY841阻燃维纶；2008年开始进行低毒十溴二苯乙烷/三氧化二锑复合高强阻燃维纶以及高强无卤阻燃纤维的研究；2010年实现了高强无卤阻燃维纶的工业化生产。

    目前来看，阻燃维纶正朝着无卤、低毒、高强化的方向发展。目前高强阻燃维纶是除芳纶1414、PBO、M5等高性能纤维外，强度最高、无熔滴的有机阻燃纤维。

    主持人：我们知道，维纶是由聚乙烯醇纺丝并经缩醛化制成的纤维，是化学纤维中较常见的品种之一。那么，维纶纤维为什么具有较高的理论强度和模量？它又存在哪些缺点呢？

    叶光斗：聚乙烯醇是一种主链为C-C链结构，侧基为羟基（-OH）的高聚物，一般由聚醋酸乙烯酯醇解获得。聚乙烯醇结构规整，分子截面积小，侧基上有大量羟基，分子间相互作用力强，链中键的离解能为25~314kJ/mol，机械破坏能为250kJ/mol，分子间相互作用能为38~42kJ/mol，内聚能密度高。维纶纤维具有较高的理论强度和模量，其强度和模量分别为210cN/dtex和2003cN/dtex，因此由其制成的纤维也是强度较高的化学纤维品种之一。

    聚乙烯醇立构规整性好，其主链为C-C链结构，具有疏水性，侧基上有大量羟基，具有亲水性，化学反应性和乳化性能。既可以通过化学反应接枝功能基团，也可以起到乳化作用，特别是随着醇解度的降低，乳化作用更强。因此可加入大量添加物（功能物质），使之较均匀地分散在聚乙烯醇水溶液中，纺制各种功能纤维。

    此外，聚乙烯醇纤维具有较好的耐腐蚀性和耐日光性，将其长时间放置在海水中或埋在地下，其强度无明显下降，聚乙烯醇纤维的耐紫外光性也比大多数纤维好。维纶的主要缺点是染色性差，一方面是染着量不高，另一方面是染色后色泽不鲜艳。这是由于该纤维具有皮芯层结构，当纤维经过缩醛化后，部分羟基被封闭，这两点会导致纤维染色性差。