[纤维知识]纤维素纤维基本知识
(2)浓度:当酸的浓度在3M以下时,纤维素水解速率与酸的浓度几乎成正比。当酸浓度大于3M时,纤维素水解速率比酸浓度增大的速率为快;
(3)时间:在其它条件相同的情况下,纤维素水解程度与时间成正比。
适当掌握各种影响因素,便可控制反应发生的程度。例如棉纤维在浓度为2G/L硫酸溶液中,于80℃处理60分钟,纤维强度要降低25%,若处理温度比较低,时间比较短,则纤维的损伤就要轻得多。用0.1~1G/L硫酸在缓和条件下处理棉纤维,就不致使纤维强度发生明显下降。总之,在染整加工中使用强无机酸时,应给以足够重视,特别要避免在带酸的情况下进行干燥,否则将会产生十分严重的后果。
2)纤维素的氧化
棉或涤棉混纺织物的漂白,是采用氧化性漂白剂来完成的,但这并不意味着纤维素对氧化剂的作用是稳定的;相反,一些氧化剂可以使纤维素发生严重降解,然而在适当条件下,既可以满意地保存纤维,又能满足加工的要求。
在染整加工中,纤维素受到的氧化作用,通常都是在以水为介质的情况下发生的,反应是不均一的,主要发生在纤维的无定形部分和结晶区表面,这一点和纤维素水解是相似的。如果纤维素仅被氧化成上述的一些产物,从分子结构上来看和纤维素的水解有所不同,并未真正发生分子链的断裂(当然进一步被氧化后也是会发生的),只是葡萄糖环发生破裂,按理来说纤维的强度和纤维素铜氨溶液的粘度显著下降,而强度变化不大,但不稳定,经过碱处理后便大幅度下降,这种现象称之为纤维受到“潜在损伤”。实践证明,次氯酸钠漂白的棉纤维常具有这种损伤。判断纤维在漂白过程中所受到的损伤程度,通常可测定纤维或制品强度来加以表明。但是也明白,纤维强度的降低,只能反映纤维素分子链在漂白过程中已发生断裂的那部分造成的损伤,却不能反映纤维所受到的全部损伤,如果测定碱煮后的强度便能比较全面地反映问题,此外也测定纤维素铜铵或铜乙二胺溶液粘度的变化来加以了解。
4.碱及液氨对纤维素纤维的作用
1)碱对纤维素纤维的作用
棉布印染厂常常利用烧碱进行织物的处理和加工。例如用稀碱液进行棉布的退浆、煮练,用浓烧碱液进行丝光,因而可以认为纤维素本身对碱是相当稳定的。当然这种稳定性是相对的,在一定条件下碱也会引起纤维素的降解。当氢氧根离子浓度和温度都比较高(例如1.0NnaOH,170℃)的条件下,纤维素的降解作用,是十分剧烈和迅速的。并且当纤维上有碱存在时,碱将起着空气中的氧对纤维素氧化的催化作用。因而在棉布染整加工中,使用烧碱时,在高温、高浓度的条件下应该予以足够的重视,特别要注意避免带碱的棉布长时间与空气接触,以免纤维素受损。
利用浓烧碱(大约18~25%)进行棉布或涤棉混纺织物的丝光,是棉布印染厂中的一个重要工序,如果控制恰当,就可以达到改善纤维性能的目的。棉纤维在浓碱中发生了剧烈溶胀,,而且和水的作用不同。水仅能使纤维无定形部分分子间的结合力拆散,并使之发生溶胀,而浓碱液却能深入到纤维的晶区,部分地克服晶体内的结合力,使晶格发生一定程度的溶胀和拆散,但是仍不能克服晶体内所有的结合力,而使之发生无限溶胀。水洗后,经过这样巨大变化后的分子链便不可能全部回复到原来的状态,使纤维的形态和超分子结构产生不可逆的变化,因而利用这种性能所获得的纺织品整理效果将是持久的。
2)液氨的作用
液氨处理对棉纤维结构和性能的影响与浓烧碱也的作用有很多相似之处,主要有以下几点:化学活泼性的提高;形态变化和光泽的改善。液氨处理对棉纤维机械性能影响的规律与浓烧碱的作用基本相似,由于棉纤维在这两个处理过程中都具有很大的可塑性,因此张力对性能的影响是极其重要的。
有些资料认为液氨处理对提高纱线或织物机械性能的改善要比烧碱丝光好些,也有资料认为棉布经过液氨处理更适宜进行树脂整理。与浓碱液相比,液氨分子体积小,粘度低,对棉纤维溶胀的程度较小,以致处理比较均匀,这可能就是液氨处理能使纱线或织物机械性能获得较大改善和更适合于进行树脂整理的原因。
5.其他的化学作用
从化学的观点可以将纤维素看作是多元醇,它能进行一系列醇所能进行的化学反应。因此就可利用这一特性进行棉织物的化学整理、染色或化学变性。如利用纤维素和硝酸反应的性质,可制成再生纤维(火药棉);利用纤维素和醛反应的性质,可对纤维进行防皱整理等。