Строение и свойства текстильных волокон

Успехи органической химии сыграли важную роль в производстве текстильных товаров. Издавна применяемые натуральные текстильные волокна представляют собой различные сложные органические вещества так, например, хлопковое волокно состоит из углевода целлюлозы (клетчатки), шерстяные и натуральные шелковые волокна — из белковых веществ. Изучение состава и строения этих волокон дало возможность детально выяснить целый ряд их свойств, имеющих немалое значение для текстильного производства. Кроме того, разработаны способы получения разли. ных видов искусственных и синтетических волокон, из которых изготовляют прочную и красивую пряжу. В качестве примера органического искусственного волокна можно назвать различные виды целлюлозного шелка (вискозный, ацетатный и др.). Огромное значение приобрели такие синтетические волокна, как капрон (или перлон), анид (или найлон), высокими качествами обладает сходное с шерстью синтетическое волокно лавсан (или терилен). Искусственным органическим волокном является также широко распространенное вискозное штапельное волокно. [c.12]

Возможность рационального использования целлюлозы в различных отраслях народного хозяйства для получения материалов, обладающих требуемыми свойствами, непосредственно зависит от выяснения основных вопросов строения целлюлозы и от подробного изучения свойств целлюлозных материалов. Это относится в первую очередь к тем отраслям промышленности, которые основаны на химической переработке целлюлозы (приготовление лаков, пленок, пластических масс,, искусственного волокна, бездымного пороха и т. д.), а также к текстильной и бумажной промышленности. Разные представления о строении целлюлозы приводят к разным выводам об оптимальных условиях проведения процессов ее химической переработки и о методах, которые надо применять для изменения в желаемом направлении физико-химических и механических свойств получаемых продуктов. Поэтому, естественно, вопросам строения целлюлозы посвящались и посвящаются многочисленные исследования. [c.11]

Крашение найлона и других новых волокон и смешанных тканей еще представляет трудности, но уже намечаются пути их разрешения. Требования к прочности красителей, включая прочность к новым обработкам текстильных материалов становятся осе строже, и можно предвидеть, что поиски прочных и дешевых красителей будут продолжаться и в дальнейшем. Дешевизна была главной целью производства со времени зарождения анилинокрасочной промышленности. Другими техническими проблемами, требующими разрешения, является простая методика получения ровных выкрасок за минимально короткое время и применение при крашении более простой техники и процессов. Понятно, что при существующем большом количестве классов красителей открытие новых классов в будущем весьма затруднено и маловероятно, но существует обширное поле деятельности по изменению красителей с уже известными хромофорами и улучшению их свойств с точки зрения их применения. Что касается теоретической стороны, то, как это ни странно, химия цвета до сих пор остается открытым вопросом. Наши данные о зависимости между химическим строением и цветом красителей в большой мере эмпиричны. Физики не могут еще применить методы квантовой механики для расшифровки и предсказания спектров поглощения молекул более сложных, чем некоторые углеводороды. Немногое известно и о действии света на красители, в результате чего происходит выцветание, и о какой-либо зависимости между цветом и химическим строением красителя, с одной стороны, и его прочностью к свету, — с другой. Много нерешенных проблем имеется и в отношении каталитической активации некоторыми красителями процесса фотохимического распада целлюлозы. Теории крашения также находятся в совершенно зачаточном состоянии, несмотря на изредка появляющиеся по этому вопросу работы. Даже разбирая простейший случай сродства азокрасителя бензидинового типа к целлюлозе, нельзя привести никаких точных зависимостей между строением молекулы красителя, кинетикой адсорбции и природой сил, связывающих краситель с волокном. [c.40]

Главное требование к волокнообразующему полимеру заключается в том, что длина его вытянутой молекулы должна быть не менее 1000А (100 нм), т. е. его молекулярный вес должен быть не ниже 10 000. Эта величина, разумеется, может быть и выше например, молекулярный вес необработанной (не-деструктированной) хлопковой целлюлозы достигает 500000. В случае синтетических волокон молекулярный вес исходного полимера намеренно ограничивают, поскольку прядильный раствор или расплав должен иметь не слишком высокую вязкость. У большинства волокон, сформованных из расплава, молекулярный вес составляет 10 000—20 000. Волокна, получаемые формованием из раствора, могут иметь более высокий молекулярный вес. Для текстильных волокон характерна также определенная степень кристалличности и (или) ориентации молекул вдоль оси волокна. Эти свойства, присущие природным волокнам, придаются искусственным и синтетическим волокнам в процессе их формования, вытягивания и термической обработки. Точность соблюдения параметров этих процессов оказывает существенное влияние на физико-механические и отчасти на химические свойства готового волокна. В свою очередь, регулярная структура волокна возможна лишь при определенной степени регулярности строения макромолекул, достаточной для их плотной упаковки, которая необходима для возникновения сильных меж-цепных взаимодействий (за счет водородных связей, ассоциации диполей или сил вандерваальсова притяжения). Однако при слишком высокой степени крист алличности волокно не только становится очень прочным, но и делается слишком жестким и теряет способность растягиваться в процессе его получения и эксплуатации. Кроме того, такое волокно чрезвычайно трудно окрасить, поскольку реакционноспособные группы почти целиком находятся в неупорядоченных участках. Степень кристалличности наиболее прочных синтетических волокон, по-видимому, не превышает 50—60%. Исключение составляют полиакрилонитрильные волокна, которые обнаруживают мало признаков истинной кристалличности, но вместе с тем обладают высокой однородностью структуры по всему сечению волокна. В неупорядоченных участках силы межцепного взаимодействия [c.284]

В основе обычных процессов крашения лежит способность текстильного волокна абсорбировать красители из водных растворов и удерживать их. Природа явления абсорбции, или субстантив-п.остн , красителей представляет теоретический интерес и имеет большое практическое значение, но она не привлекла к себе того внимания, которого заслуживает. Необходимы более широкие экспериментальные исследования в этой области и накопление большего количества точных данных об абсорбции красителей различными типами природных и синтетических волокон. При изучении механизма крашения должно быть принято во внимание химическое строение и тонкая структура волокна, химическое строение красителя и структура его водного раствора, а также влияние добавляемых веществ и условия обработки в процессе крашения. Учитывая различие между физическими п химическими свойствами волокон разных видов, например хлопка, вискозы, ацетилцеллюлозы, шерсти и найлона, и большое многообразие в строении и свойствах многочисленных красителей, доступных в настоящее время, ясно, что единая теория крашения ие может объяснить все процессы крашения. Исчерпывающее рассмотрение вопроса, особенно с физико-химической точки зрения, выходит за пределы данной книги, и предлагаемый обзор в основном посвящен особенностям строения молекул красителей, которые, по-видимому, связаны с субстантивностью по отношению к хлопку и шерсти, основным типам целлюлозного и протеинового волокон. [c.1429]

Общей особенностью антрахиноновых кубовых красителей является ангулярная конфигурация конденсированных кольцевых систем. Из изомерных дигидроантрахиноназинов, индантрон, имеющий бис-ангулярное расположение, обладает субстантивностью, необходимой для практического крашения. Другими примерами могут служить бис-акридон, Индантреновый фиолетовый BN и производные карбазолов, полученные из 1,1 -антримидов. Брэдли 2 отметил интересную аналогию между зависимостью канцерогенной активности высших ароматических углеводородов от их строения и зависимостью сродства лейкосоединений производных антрахинона к текстильным волокнам от их строения. Канцерогенной активностью обладают такие углеводороды, родственные антрацену, которые получаются присоединением алкильных групп или углеводородных колец в положениях 1,2 или 1,2,5,6, в то время как другие изомеры, за немногими исключениями, инертны. Такое ангулярное расположение конденсированных ядер, по-видимому, в той же мере обусловливает и красящие свойства производных антрахинона. В то время как 1,2-бензантрахинон является слабым кубовым красителем, ни антрахинон, ни нафтаценхинон не обладают сродством к волокну. Ядро 1,2-бензпирена в равной мере активно как структура, обусловливающая канцерогенность,. и как элемент структуры кубовых красителей. Сам 1,2-бензпирен является значительно более сильным канцерогенным веществом, чем 1,2-бензантрацен или [c.1474]

Целлюлоза - наиболее распространенный в природе полисахарид. Кроме древесины, в большом количестве она содержится в семенных волосках хлопка (96...99%), в лубяных волокнах таких текстильных растений, как лен, рами (80...90%), соломе злаков и др. Свойства целлюлозы -физические, физико-химические и химические зависят как от химического строения целлюлозы, так и от ее физической структуры - формы макромолекул, межмолекулярного взаимодействия, надмолекулярной структурь[ и фазового и релаксационного (физического) состояний. Целлюлоза, будучи основным компонентом клеточных стенок, во многом определяет строение и свойства древесины. [c.225]

В текстильной промышленности применяются оптически-отбели-вающие вещества, которые обладают сродством к волокну, т. е. субстантивностью. Субстантивные свойства этих веществ, в основном, обусловливаются теми же закономерностями построения молекулы, что и у красителей, характеризующихся субстантивностью, например, плоскостное строение молекулы и линейная форма молекулы пр этом важно, чтобы все активные группы молекулы также находились на плоскости. Субстантивность оптически-отбе-ливающих веществ для волокон белкового характера (шерсти, натурального шелка) определяется наличием в их молекуле кис- [c.266]

С точки зрения красящих свойств водорастворимые азокрасители грубо делятся на два класса кислотные красители для шерсти и прямые красители для хлопка. Кислотные красители для шерсти включают красители для других природных и синтетических протеиновых и полиамидных волокон, например шелка и найлона. Прямые красители для хлопка включают красители для регенерированной целлюлозы (всех видов искусственного шелка, за исключением ацетилцеллюлозы). Таким образом красители для всех этих видов волокон выбираются среди двух больших групп кислотных и прямых красителей, основываясь на их специфических свойствах. В то время как типичные кислотные красители неприменимы для крашения хлопка из-за отсутствия сродства, прямые красители для хлопка обладают сродством к шерсти тем не менее число прямых красителей, практически применяемых для крашения шерсти, очень ограничено. В каждом из этих двух классов число красителей, которые имеют техническое значение, во много раз меньше того, которое уже было получено или могло бы быть получено в лаборатории, исходя из общего характера реакции сочетания. Краситель должен обладать множеством качеств субстантивностью, ровнотой и прочностью крашения, пригодностью для крашения в обычных условиях и определенной стоимостью для того, чтобы он мог приобрести практическое значение. Среди азосоединений есть красители для всех видов текстильных волокон, а также для других материалов. Из классификации и детального изучения азокрасителей можно заметить, что как в главных классах моно-, дис- и полиазокрасителей, так и в подразделениях, объединенных иными структурными признаками, техническая применимость красителей связана с их химическим строением. Моноазокрасители являются главным образом красителями для шерсти. Дисазокрасители разделяются на определенные группы, применяемые для шерсти, шелка и кожи и для хлопка и вискозы. Трисазо- и тетракисазокрасители являются главным образом прямыми красителями для хлопка, однако включают несколько ценных красителей для меха. В классе водонерастворимых азосоединений находятся красители для хлопка, получаемые на волокне, красители для кращения ацетилцеллюлозы из суспен- [c.522]

Для получения целлюлозных текстильных материалов, обладающих водо- и маслоотталкивающими свойствами, т. е. не смачивающихся водой и маслами, необходимо резко понизить их поверхностную энергию. Это требование может быть выполнено при введении в поверхностный слой волокна фторорганиче-скнх соединений. Степень снижения поверхностной энергии целлюлозных материалов определяется в основном строением вводимых соединений. [c.147]

Среди текстильных вспомогательных веществ имеется большая группа препаратов, называемая поверхностноактивными веществами (ПАВ). Значение этих препаратов очень велико. При растворении, будучи взятыми даже в небольших количествах, они резко снижают поверхностное натяжение растворителя. ПАВ характеризуются линейным строением молекулы. Длина их молекулы значительно превышает поперечные размеры. Одна часть молекулы является водонерастворимой длинной углеводородной цепочкой, а другая — гидрофильной группой атомов ( —ЗО Ма, — СООЫа, — ОН и др.), обеспечивающей растворимость ПАВ в воде. Символически молекулы ПАВ обозначают знаком О—, где прямая линия соответствует углеводородной, гидрофобной части, а кружок — гидрофильной. Благодаря такому строению молекул ПАВ они ориентированно сорбируются на поверхности раздела водного раствора с другой фазой, например с волокнами, и сильно изменяют физические свойства системы. [c.30]

Изучение синтеза полимеров путем поликондеисации, нача тое 25 лет тому назад Карозерсом, привело к освоению в про мышленном масштабе производства многочисленных типов по лимеров, из которых важнейшими являются полиэфиры и поли амиды. Карозерс, установивший на основе глубоких теорети ческих исследований закономерности поведения исходных моно меров, использовал эти данные прежде всего для синтеза али фатических полиэфиров из -оксикислот. Стремясь получить полимеры, пригодные для получения синтетических волокон, Карозерс был разочарован физическими свойствами полиэфиров, в частности их низкой температурой плавления и неустойчивостью по отношению к обычным растворителям, что препятство вало применению полиэфиров в качестве текстильного сырья. Тогда Карозерс решил получить полимеры, по химическому строению сходные с шерстью и шелком, вводя в цепь амидные группы. Он синтезировал линейные полиамиды, промышленное производство которых, так же как и производство синтетического волокна, было осуществлено на заводах фирмы Дюпон. Широкие изыскания, предпринятые затем в США и в Германии, привели к развитию производства полиамидных пленок, красок, обмазок и клеев. [c.261]

Для выработки хроматографических бумаг почти исключительно пользуются хлопковым пухом, так называемым линтером, непригодным для текстильной иромышленности. Линтер представляет собой наиболее чистое целлюлозное волокно. Изготовление хроматографической бумаги из древесной клетчатки связапо с затруднениями, поскольку очистка такого сырья требует радикального химического воздействия, следствием чего является разрушепие волокон целлюлозы и образование оксицел-люлозы. Кроме того, преимущество бумаги из линтера заключается в строении и свойствах волокна. Упомянем здесь хотя бы высокое содержание кристаллической части, благодаря чему бумага становится более устойчивой к химическим воздействиям, нежели аморфные целлюлозные волокна (Грюне). [c.102]