Мерсеризованное волокно
Cтраница 3
 |
Влияние концентрации NaOH в растворе после щелочных обработок при 20 С на равновесное содержание влаги в волокне ( при. [31] |
В табл. 10 приведены некоторые данные [354], характеризующие гидрофильные свойства ряда волокон в довольно широком диапазоне их структурных изменений ( от высоко упорядоченных структур - нативных волокон рами и хлопка - до сильно амор-физованной структуры - низкозамещенного оксиэтилированного линтера), которые очень наглядно показывают изменение гидрофильных свойств целлюлозы с изменением ее структурного состояния. Можно видеть, что мерсеризованные волокна во всех случаях, независимо от природной морфологической структуры волокна, имеют теплоты смачивания, примерно в 1.5 раза большие, чем у нативных волокон, достигающие величины 17 кал. [32]
При мерсеризации целлюлозы уменьшается плотность волокон, изменяются их размеры и рефракционный индекс, растет равновесная влажность и удельная внутренняя поверхность 1326 ], ухудшается способность волокон к размолу и к когезии, изменяется реакционная способность и набухаемость. Было найдено, что плотность мерсеризованных волокон меньше, чем нативных. В табл. 23 приводятся величины плотностей, определенные Дэвидсоном [533] с помощью гелия. [33]
На кривых нет трех отчетливых максимумов, характерных для картины целлюлозы II, а имеется лишь один довольно размытый максимум в области 21 ( кривая 2), но довольно высокой интенсивности, что свидетельствует о сравнительно большом боковом порядке в структуре волокна. После вытеснения амина хлороформом из мерсеризованных волокон наблюдается, как и в случае нативных волокон, очень сильная аморфизация волокна. Здесь также можно наблюдать, сколь велика роль растворителя, примененного для вытеснения амина, в создании в волокне определенной конечной структуры. [34]
В более разбавленных растворах щелочей, кроме воды, входящей в состав гидратных оболочек, окружающих ионы Na и ОН -, имеется и свободная вода. А с этой точки зрения, как будет показано далее, структура мерсеризованных волокон менее доступна для реагентов, чем структура нативных волокон. [35]
Величина внутренней поверхности волокон в этом случае, по данным сорбции паров азота, превышает 300 м2 / г целлюлозы. Но эта огромная внутренняя поверхность, как и в случае хлопковых нативных и мерсеризованных волокон, длительное время может быть неизменной при хранении волокон в вакууме или среде сухого газообразного азота. Но нагревание этих волокон при 100 С в течение 1 часа в сорбционном приборе без доступа воздуха создает уменьшение внутренней поверхности с 313 до 202 м2 / г целлюлозы. [37]
Изучение процесса набухания нативных и гидратцеллюлоз-ных волокон в уксусной кислоте ( как безводной, так и содержащей воду) и выяснение их влияния на структуру волокна помогает лучше понять причины различной реакционной способности их в процессах ацетилирования и позволяет уже прямо говорить о путях активирования волокон. Для более глубокого разрешения вопроса представлялось интересным показать, как изменяется внутренняя поверхность и капиллярность нативных и мерсеризованных волокон под влиянием набухания в безводной уксусной кислоте и при наличии в ней воды и как это может быть связано с реакционной способностью целлюлозы, в частности в процессах ацетилирования. Были проведены исследования [311] структуры нативных и мерсеризованных целлюлозных волокон методом сорбции паров азота после их набухания в ледяной и 80 % - и уксусной кислоте и в воде с последующим вытеснением воды или уксусной кислоты по принципу ин-клюдирования метанолом, ацетоном и гексаном и сушкой в глубоком вакууме. [38]
Работа Кленковой и др. [752] была посвящена исследованию низкозамещенных оксиэтилцеллюлоз. Здесь приведены кривые для слабо оксиэтилированных хлопковых волокон, содержащих 3.8 и 7.8 % оксиэтоксильных групп; для сравнения даны и кривые для мерсеризованных волокон. [39]
Уже в работах Штаудингера [74] по ацетилированию целлюлозы отмечено, что морфология и надмолекулярная1 структура оказывают большое влияние на ход реакции и в зависимости от того, какие волокна подвергают ацетилированию - нативные или мерсеризованные, достигается различная степень превращения. Так, нативные волокна после ацетилирования в течение 24 ч содержат от 26 3 до 27 7 % ацетатных групп, в то время как в мерсеризованные волокна в тех же условиях удается ввести лишь 14 - 16 % этих групп. Соответственно целлюлозное волокно ацетилируется особенно быстро. [40]
Нейтральные соли обычно увеличивают аггломерацию. Возможная величина этого эффекта иллюстрируется рис. 9, где, ввиду ширины охватываемой области величин, данные приведены в логарифмической шкале; видно, что адсорбция красителя на оксицеллюлозе и целлофане приблизительно пропорциональна концентрации соли, тогда как на хлопке и мерсеризованных волокнах она возрастает с концентрацией менее быстро, приблизительно соответственно 0 6 степени концентрации соли. [41]
 |
Прибор для испытания устойчивости окраски к сублимации при высокой температуре. [42] |
Чтобы придать хлопчатобумажным и льняным материалам красивый внешний вид, сохраняющийся после многократных стирок, их подвергают мерсеризации - обработке концентрированным раствором едкого натра ( 250 - 300 г / л) при 15 - 20 СС под сильным натяжением. В результате такой обработки волокно становится гладким и блестящим. Мерсеризованное волокно адсорбирует на 25 - 40 % больше красящего вещества, чем немерсеризованное. [43]
Обычно инклюдированной целлюлозой называется препарат целлюлозы, подвергнутый обработке водой, затем органическими растворителями и после этого высушенный. Штаудингер и Деле [408] показали, что инклюдиро-вание имеет место при обработке влажных целлюлозных и гидрат-целлюлозных материалов как полярными, так и неполярными жидкостями. Для получения инклюдированных волокон натив-ные или мерсеризованные волокна сперва подвергают набуханию в воде так, чтобы вода равномерно проникла между цепями целлюлозы. Затем вода вытесняется водорастворимыми низкокипящими жидкостями, например спиртом или ацетоном; таким образом, возникшие в целлюлозе под влиянием воды пространства заполняются этими жидкостями. Далее с помощью таких неполярных жидкостей, как бензол, циклогексан, сероуглерод и другие, можно постепенно вытеснить водорастворимую жидкость. Пространства между цепями будут тогда заполнены индифферентными жидкостями, которые не взаимодействуют с гидроксильными группами смежных целлюлозных цепей. [44]
Выше 20 % разница между теплотами набухания природного и мерсеризованного рами остается постоянной. Эта разница оказывается даже меньше, чем между теплотами набухания в чистой воде. Эта разница соответствует, по мнению авторов, разнице в энергосодержании природного и мерсеризованного волокна, причем последнее из них обладает большим показателем. [45]
Страницы: 1 2 3 4