NCSU:生物基添加剂显著提高PVA纤维的韧性

美国北卡罗来纳州立大学(NCSU)的研究团队发现，采用生物基草酸盐和木质素添加剂可显著提高聚乙烯醇(PVA)纤维的韧性。在目前的PVA加工过程中，常添加汽油和生化增塑剂以改善其加工性能，同时调节其湿度灵敏度。但这类添加剂通常会降低PVA产品的力学性能。在NCSU研究团队的研究中，研究者探究了采用生物可再生添加剂的PVA的抗塑化性能与力学性能。PVA纤维是在含3%(质量分数)草酸盐和30%(质量分数)木质素的情况下冻胶纺丝而成的。草酸盐可降低PVA冻胶的熔融温度并提高纤维的拉伸倍率。此外，草酸盐还可提高PVA的力学性能，使其优于初生纤维。作为新型抗塑化剂，该添加剂可使树脂的拉伸强度增至原来的3倍，模量翻倍。

谷氨酸盐和木质素组合使用可使纤维出现相分离，产生以PVA/草酸盐相为纤维芯层、木质素/PVA相为纤维皮层的结构。纯PVA可部分溶解于85 ℃的水中，然而，含草酸盐/木质素的PVA纤维却不溶解。因此，草酸盐和木质素组合使用可提高PVA纤维的力学性能，降低其吸湿性，而高力学性能和低吸湿性都是理想的工业用纤维应具备的特性。

增强PVA纤维有望用于制备生物友好的纤维和聚合物、洗涤剂、涂料及尿布等产品。研究用生物基草酸盐由美国Kalion公司提供。