Степень кристалличности целлюлозы в вискозном волокне

Кристаллическая структура целлюлозы не изменяется или даже более упорядочивается до определенной температуры (порядка 200 °С) в зависимости от условий термообработки. Степень кристалличности щелочеустойчивой целлюлозы из древесины ели, подвергнутой термообработке при температуре до 200 °С, увеличивается благодаря преимущественной деструкции менее упорядоченных молекул [161. По другим данным [72], нагревание хлопковой целлюлозы до 160 " С приводит к увеличению доли аморфной части с возрастанием температуры и продолжительности обработки, тогда как нагревание вытянутого вискозного волокна до 200 °С вызывает увеличение размеров кристаллитов и степени кристалличности [3]. Степень кристалличности целлюлозы при термообработке сначала увеличивается (до 120—160 °С), а затем снижается (рис. 12.6) [51]. Температура, при которой достигается максимальное значение степени кристалличности, зависит от влажности образца целлюлозы. [c.266]

Повышенная гигроскопичность и большая химическая активность гидратцеллюлозных волокон по сравнению с хлопковым волокном объясняются более низкой степенью кристалличности целлюлозы в гидратцеллюлозных волокнах. Вследствие этого, а также из-за меньшего размера макромолекул у гидратцеллюлозных волокон наблюдается большая потеря прочности при набухании в воде. В мокром состоянии прочность вискозного и медноаммиачного волокон снижается на 40—50%. [c.23]

Степень кристалличности варьирует от 80—70 % для семенных волосков хлопка и лубяных волокон (рами) до 70—60 % для древесной целлюлозы регенерированная целлюлоза (вискозное волокно) имеет степень кристалличности около 45 %. Промежуточное положение занимает волокно фортизан, получаемое дезацети-лированием ацетата целлюлозы, со степенью кристалличности 74 %. При исследовании удельной поверхности кристаллической части были получены несколько более высокие значения степени кристалличности у природной целлюлозы 96—89 %, у регенерированной 85—65 % [174]. Ниже приведены значения степени кристалличности различных целлюлоз, % [75, 76, 85]. [c.76]

Авторы работы высказали предположение о существовании непосредственной связи между плотностью целлюлозы (т. е., по-видимому, степенью ее кристалличности) и выходом левоглюкозана при термораспаде. Чем меньше плотность целлюлозного материала, тем интенсивнее протекают побочные процессы гидролиза и дегидратации при термической обработке целлюлозы и тем меньше соответственно выход левоглюкозана. Этим обстоятельством они объясняют значительное различие в количестве образующегося левоглюкозана при термораспаде природной (хлопковой) и гидратцеллюлозы. Однако, согласно полученным этими же авторами данным, повышение степени ориентации гидратцеллюлозного (вискозного) волокна не влияет на количество образующегося левоглюкозана. Вывод о повышении выхода левоглюкозана при повышении плотности целлюлозного материала не согласуется также с полученными теми же исследователями данными о том, что при термическом распаде целлобиозы и глюкозы, обладающих более высокой плотностью, чем хлопковая целлюлоза, выход левоглюкозана не превышает 3,5—5%. [c.180]

В процессе превращения в вискозное волокно природная целлюлоза многократно подвергается воздействию концентрированных растворов различных реагентов. В результате этого происходит разрыв части глюкозидных связей и снижение молекулярной массы целлюлозы. Средняя степень полимеризации целлюлозы в вискозных волокнах составляет 300—800. Как и в природных целлюлозных волокнах макромолекулы целлюлозы в вискозном волокне образуют надмолекулярные комплексы, состоящие из микрофибрилл и фибрилл. Вдоль лент микрофибрилл чередуются участки с различной кристалличностью и плотностью упаковки макромолекул. Степень кристалличности обычных текстильных вискозных волокон составляет по рентгеноскопическим данным 40—50%. [c.22]

Кристаллитов целлюлозы остается неизменной. Вода поглощается не кристаллической, а аморфной частью вещества. Именно по этой причине вискозный шелк сорбирует больше воды, чем хлопок, химически ему идентичный. Как мы уже знаем, степень кристалличности хлопкового волокна выше, чем вискозного аморфная часть в вискозе составляет 60%, а в хлопке — 30%- Примерно в том же соотношении (2 1) эти материалы поглощают воду (рис. 10.2). [c.206]

Можно было бы предположить, что после испарения влаги при сушке готовое волокно будет поглощать только равновесное количество влаги, абсорбируемой аморфной частью целлюлозы. Совершенно грубый расчет (при предположении, что сорбируется одна молекула воды на одну гидроксильную группу и что степень кристалличности вискозного волокна составляет 0,35) показывает, что при замачивании готового вискозного волокна в воде должно быть поглощено около 22% воды (от массы волокна). В действительности же некондиционированное вискозное волокно поглощает из жидкой фазы до 100% воды. [c.151]

Кроме того, определяют прочностные свойства тканей, стабильность размеров, стойкость к действию хлора и стирке. Вследстрне разницы в степени кристалличности целлюлозы в хлопке и вискозном волокне влияние аппретов на прочность этих тканей различно. Разрывная прочность вискозного волокна при введении аппретов возрастает, а хлопка уменьшается. Очень большое снижение прочности наблюдается у льняных тканей, и поэтому аппреты для них не применяются. [c.287]

Асунмаа и Ланге [374] связывают меньшую растворимость углеводов вблизи люмена с более высокой степенью кристалличности углеводов в этой области. Особенно интенсивно, по нх данным, растворение ГМЦ слоя 5а происходит в пограничной со слоем области, следствием чего является отделение последнего от основного слоя волокна. Материал в волокнах сульфитной еловой целлюлозы для вискозного производства после щелочной обработки имел высокую концентрацию возле люмена и примерно вдвое меньшую — в наружных слоях клеточной стенки. У волокон беленой суьфатной целлюлозы из сосны зона вокруг люмена также характеризуется высокой концентрацией материала, но в случае проведения предварительного гидролиза концентрация материала вокруг канала волокна существенно снижается. Высказывается мнение, что более стойкий к действию щелочи ксилаи при кислотЕЮЙ обработке деструктируется, что содействует солюбилизации третичной оболочки [404, 667], в [c.367]

Увеличение индекса кристалличности и размеров кристаллитов связано с протеканием процесса дополнительной кристаллизации во время отделочных операций и эксплуатации вискозных волокон. Данные об изменении набухания и равновесной сорбционной способности, приведенные в табл. 2.3, также указывают на уменьшение доступности гидроксильных групп целлюлозы в результате снижения доли аморфных участков в процессе дополнительной кристаллизадаи. Предпосылкой для дополнительной кристаллизации является окислительная и гидролитическая деструкция [16]. В условиях щелочной отварки, отбелки и стирок наблюдается значительное снижение степени полимеризации вискозных волокон и хлопка, возрастает дефектность их кристаллитов. Наиболее глубоко деструкция протекает у обычного вискозного волокна. После 50 стирок оно имеет самое низкое значение степени полимеризации (104), что обусловливает резкое ухудшение эксплуатационных свойств. Эксплуатационные свойства высокомодульных и полинозных волокон, применяемых в смесях с хлопком, сохраняются в большей степени. Химическая деструкция и изменения надмолекулярной структуры оказьшают существенное влияние на физико-механические показатели волокон в процессе эксплуатации. Так, прочность обычного вискозного, высокомодульного, полинозного волокна и хлопка после отбелки и 50 стирок снижается соответственно на 30, 39, 62 и 70 %. Наблюдается также значительное снижение прочности волокон в мокром состоянии у высокомодульного волокна - на 50, у полинозного волокна - на 78 и у хлопка — на 44 %. Обьмное вискозное волокно в этих условиях практически полностью теряет прочность в мокром состоянии. Следует отметить, что абсолютное значение прочности в сухом и мокром состоянии у высокомодульного волокна значительно вьш1е, чем у других волокон, что свидетельствует о более высокой устойчивости высокомодульного волокна к химическим и механическим воздействиям в процессе эксплуатации. У высокомодульного и полинозного волокна на достаточно высоком уровне сохраняется и модуль Упругости в мокром состоянии. [c.67]

Если кратко суммировать рассмотренные выше результаты, то можно сделать вывод, что при поглощеиии воды из жидкой фазы целлюлозные материалы кроме равновесного количества воды (оно составляет ориентировочно 25—30% от массы волокон из регенерированной целлюлозы) удерживают еще до 20—80% воды за счет восстановления зафиксированной при сушке неравновесной структуры. Последнее значение характерно для све-жесформованного вискозного волокна, подвергнутого очень быстрой сушке. Общее поглощение воды у такого волокна может достигать в некоторых случаях 120%. У хлопка, степень кристалличности которого значительно выше И который не претерпевает фазовых превращений кристаллическая модификация I — аморфное состояние — кристаллическая модификация II (т. е. не сохраняет при сушке значительных неотрелаксированных напряжений), водопоглощение из жидкой фазы составляет в сумме около 25%, причем значительная часть этого количества воды приходится на истинную сорбцию (равновесное растворение воды в аморфной части целлюлозы). Такое же положение занимает древесная целлюлоза, у которой поглощение воды несколько выше, чем у хлопка, в соответствии с меньшей степенью кристалличности, особенно после энергичной механической обработки. Самое низкое суммарное водопоглощение имеет волокно рами, обладающее наиболее высокой степенью кристалличности и упорядоченности аморфной фазы. Оно поглощает при 100% относительной влажности всего лишь около 18% воды. [c.114]

Возникает естественный вопрос о влиянии ориентации целлюлозы в волокнах на их сорбционную способность в отношении воды. Дело в том, что ориентация полимера, если она не приводит непосредственно к повышению степени кристалличности или сшиванию макромолекул кристаллическими участками, не должна сказываться на способности целлюлозы поглощать влагу. Действительно, как показывают уже упоминавшиеся исследования Джеффриса, различные вискозные волокна и пленки, имеющие приблизительно одинаковую степень [c.155]

Для всех полимеров, а осо бенно для жесткоцепных, к которым относится целлюлоза, процессы десорбции растворителя или выделения полимера из раствора-(в частности, при омылении водорастворимых эфиров целлюлозы) сопровождаются ири их относительно быстром проведении фиксацией неравновесного состояния (вследствие стеклования полимера), что соответственно приводит и к возникновению неотрелаксированных внутренних напряжений. Это имеет место, в частности, при производстве В1ИСКозных волокон и при сушке целлюлозных материалов. При последующем увлажнении целлюлозный материал стремится восстановить то состояние, которое он имел перед удалением влаги (в области перехода в стеклообразное состояние). Поэтому искусственные целлюлозные волокна (а также волокна растительного происхождения, подвергшиеся водным обработкам и быстрой сушке) показывают повышенную набухаемость в воде, которая достигает иногда 100— 150 мае. %. Только миогократная тепловлажностная обработка приводит 1К относительно полной релаксации внутренних напряжений и к установлению значений сор- бции, приближающихся к тем, которые дает теоретический расчет, сделанный исходя из предположения об энергетически прочном связывании одного моля воды одним молем гидроксильных групп целлюлозы в аморфном состоянии). Для вискозного волокна, степень кристалличности которого не превышает 30—40%, это отвечает приблизительно поглощению 22—25% воды от массы целлюлозы. [c.226]

Соотношение кристаллических и аморфных участков изменяется в зависимости от природы исходной целлюлозы. Степень кристалличности может составлять от 70% для природных волокон до 10% для аморфной целлюлозы, полученной при сухом измельчении вискозного волокна. Для регенерированной целлюлозы или омыленных ацетатов целлюлозы она составляет около 40%. Под действием различных химических и физических факторов (например, температуры) степень кристалличности может изменяться. [c.106]