Cтраница 2
В набухших волокнах пустоты заполнены водой, и различия в электронной плотности кристаллических и разреженных аморфных областей по расчету для различно набухших волокон должны быть от 18 до 22 - 10 - 4 А-6. Лежащие за пределами экспериментальных ошибок отклонения рассеивающей способности могут быть объяснены тем, что не вся вода поглощена аморфной частью целлюлозы, а частично находится в трещинах образца. В таком случае рассеяние набухших волокон значительно больше связано с кристаллическо-аморф-ной структурой целлюлозы, чем рассеяние сухих волокон. [16]
Набухание целлюлозы [133] без образования четок происходит в растворах с низкой концентрацией тартрата, а при более высоких концентрациях в набухшем волокне образуются четки и баллоны. Можно достигнуть высокой степени набухания волокна в растворе ЖВНК концентрации 150 г / л: ширина волокна становится равной 75 - 78 мкм по сравнению с 18 5 мкм при набухании волокна в воде при 25 С. Продолжительное выдерживание хлопка в растворах комплекса при концентрации тартрата свыше 100 г / л в конце концов приводит к его растворению. [17]
При проведении этой реакции, когда волокно находится во влажном состоянии или когда макромолекулы целлюлозы сохраняют то положение, которое соответствует влажному набухшему волокну, достигается эффект несминаемости в мокром состоянии. Выделяющиеся в процессе реакции алкиламины удерживают волокно в набухшем состоянии и тем самым способствуют проявлению эффекта несминаемости в мокром состоянии. Несколько снижается и число сшивок: обычно до 0 5 - 1 на 100 элементарных звеньев. [18]
Процесс крашения прямыми красителями ткани из целлюлозных волокон начинается с диффузии в пространство между нитями, отдельными волокнами и в капиллярные каналы набухших волокон. Если между нитями и волокнами проходят любые частицы красителя, то в субмикроскопические каналы попадают только молекулы и ионы. По мере их убывания из раствора равновесие нарушается, и часть агрегатов распадается на молекулы и ионы. [19]
В соответствии с более ранними результатами Кратки и Секора [76] путем количественного сравнения рассеяния рентгеновых лучей под большими углами Германе и Вейдингер [74, 77] установили, что нет заметных различий в кристаллической части высушенных и набухших волокон целлюлозы. [20]
Мершант [416], например, показал, что величины внутренней поверхности, определяемые по данным сорбции паров азота, значительно отличаются друг от друга в зависимости от того, какие растворители применяются для вытеснения воды из набухшего волокна. [21]
Однако не следует думать, что кристаллы имеют неизменяющуюся структуру; возможно, что они расщепляются при вытягивании волокна так же, как это предполагается при вытягивании волокон, сформованных из расплава, и отдельные части их впоследствии снова соединяются. Действительно, в процессе вытягивания набухшего волокна может произойти значительное изменение его молекулярной структуры. Если это так, то в образовании новых кристаллов в вытянутых волокнах участвуют только те молекулы или части кристаллов, которые почти параллельны оси волокна-как и в случае растянутого каучука. Этим, очевидно, объясняется, что степень ориентации в волокнах, вытянутых в набухшем состоянии, выше, чем в случае аффинной деформации волокна. Отсутствие шеек и явления естественной вытяжки при вытягивании волокон, сформованных из раствора, можно объяснить наличием большого количества жидкости, вызывающей набухание полимера и способствующей разрыхлению молекулярной структуры, что аналогично влиянию повышения температуры. [22]
Инклюдированной целлюлозой называется препарат целлюлозы, подвергнутый обработке водой, затем органическим растворителем и после этого высушенный. При сушке часть органического растворителя, продиффундировавшего в набухшее волокно, не удаляется, а удерживается - инклюдируется - в волокне. Этот термин, широко используемый исследователями и технологами при изучении различных реакций гидроксильных групп целлюлозы, в данном случае не вполне удачен. [23]
Инклюдированной целлюлозой называется препарат целлюлозы, подвергнутый обработке водой, затем органическим растворителем и после этого высушенный. При сушке часть органического растворителя, продиффундиро-вавшего в набухшее волокно, не удаляется, а удерживается-инклюди-руется - в волокне. Наличие молекул жидкости в высушенном волокне изменяет реакционноспособность препарата. [24]
Экспериментальные доказательства прямой связи ориентации частиц с механическими свойствами волокна впервые были даны Герцогом и Янке. Они нашли, что по мере вытяжки крепость набухшего волокна возрастает в 3 - 4 раза до 4 - 5 г / денъе, а рентгенограмма такого волокна из типично дебаевской картины переходит к рентгенограмме высокоориентированных природных целлюлоз типа рами. Эти исследования оказали огромное влияние на промышленность искусственного волокна и вызвали многочисленные предложения прядения шелка с дополнительными вытяжками ( так называемое Streck-spinnverfahren), успешно применяемые в технологии искусственного шелка. [25]
Для характеристики пригодности целлюлозы для вискозного производства и определения полноты разрушения первичной стенки Хейде55 предлагает исследовать набухание целлюлозы в концентрированной ( 80 % - ной) фосфорной кислоте. Наличие остатков первичной клеточной стенки характеризуется появлением четок в набухшем волокне. В зависимости от продолжительности и условий обработки целлюлозы фосфорной кислотой можно установить восемь различных стадий процесса набухания, причем наиболее существенное значение для определения поведения целлюлозы в вискозном производстве имеет процентное содержание волокон ( от общего числа исследованных волокон), образующих при набухании четки. При помощи этого метода было исследовано 22 препарата вискозной целлюлозы, причем полученные результаты совпали с результатами определения реакционной способности целлюлозы к виско-зообразованию. Эти данные требуют, однако, дополнительной проверки. [26]
Под действием водных растворов щелочей и минеральных кислот диацетатное волокно омыляется, и особенно интенсивно при повышенной температуре. Скорость омыления зависит от структуры волокна; значительно быстрее омыляется набухшее волокно. [27]
При бензоилировании целлюлозы в присутствии щелочи необходимо учитывать протекание двух параллельных реакций: этерификации целлюлозы и омыления бензоилхлорида. Для ускорения реакции этерификации необходимо обеспечить максимальную степень набухания целлюлозы, так как не набухшее волокно почти не бензоилируется. [28]
В этом случае предполагается, что при равновесии концентрация NaOH в жидкости, поглощенной набухшим волокном и поглощенной жидкой средой, одинакова и что целлюлоза не связывает воду, которая растворяла бы щелочь. [29]
Вследствие неплотности упаковки различных структурных элементов шерстяное волокно пронизано системой субмикроскопических пор. В сухом волокне размер их составляет 0 3 - 0 6 нм, в набухшем волокне - до 4 - 6 нм. Соответственно этому возрастает и активная внутренняя поверхность шерстяного волокна: от 1 м2 / г в сухом состоянии до 200 м2 / г при набухании в водной среде. [30]