Применение красителей - Мельников Б.Н.
Скачать (прямая ссылка):
1. NaOH
[С6н,о2(он)3]„ CS2~ >
21
плуатации вискозного волокна. При вытягивании формующегося волокна, когда поверхностные слои находятся в пластичном состоянии, во внутренних слоях коагуляция ксантогената целлюлозы полностью не завершена и, следовательно, не происходит ориентация ассоциатов макромолекул. В результате этого обычное вискозное волокно имеет неоднородную по толщине структуру. Степень ориентации и плотность упаковки макромолекул на поверхности волокна всегда больше (так называемая ориентированная оболочка), чем внутри волокна. Наличие такой оболочки неблагоприятно сказывается на свойствах вискозного волокна и, в частности, на его накрашиваемости.
После формования вискозное волокно подвергается операциям отделки для удаления всех загрязнений и примесей, а также придания белизны, мягкости и эластичности.
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%.
По физико-химическим свойствам наиболее близки к хлопковому волокну полинозное волокно и высокомодульное вискозное волокно. Полинозное волокно характеризуется более высокой степенью полимеризации целлюлозы, чем вискозное волокно, повышенной ориентацией макромолекул целлюлозы и более однородной структурой.
Медноаммиачное волокно. При производстве медноаммиачного волокна для растворения природной целлюлозы используют медноаммиачный реактив. Его получают из гидроксида меди или основных солей меди и концентрированного раствора аммиака (содержание аммиака не менее 25%), взятого в избытке. В результате реакции между компонентами раствора образуется гидроксид тетраамминмеди(П) [Си (МНз)^ (ОН)2. Считают, что целлюлоза растворяется в этом реактиве благодаря взаимодействию его с вторичными гидроксильными группами ангидроглюкозного звена (уравнение 13). Формование медноаммиачного волокна обычно осуществляют двухванным способом. Струйки прядильного раствора, выходящие из фильеры, увлекаются током воды и вытягиваются, при этом толщина их уменьшается в сотни раз. Одновременно вода частично разрушает медноаммиачный комплекс целлюлозы, окончательное разложение которого и регенерация целлюлозы осуществляется
22
на второй стадии формования, когда затвердевшие струйки погружаются в 1,5—2%-ный раствор серной кислоты.
ОН
/ \ h2so4
Целл(ОН)2 + [Cu(NH3)4] (ОН)* —Целл( ;Cu(NH3)4_n (ОН), ---->
ОН
—> Целл(ОН)2 + CuS04 + (NH4)2S04 + Н20 (13)
Таким образом, медноаммиачное волокно называется так только по способу производства. На самом же деле оно, как и вискозное, состоит из регенерированной целлюлозы и относится к группе гидратцеллюлозных волокон. После формования волокно промывают для удаления кислоты и солей.
Медноаммиачное волокно характеризуется однородностью структуры и отсутствием поверхностной ориентированной оболочки, благодаря чему оно окрашивается более равномерно, чем вискозное волокно. По остальным показателям оно аналогично обычным вискозным волокнам.
Свойства гидратцеллюлозных волокон. Эти волокна обладают высокой гидрофильностью, их кондиционная влажность составляет 12—13%. В воде они быстро набухают, увеличиваясь в диаметре на 40—50%, а в длину-—на 2—5%. В капиллярах набухших гидратцеллюлозных волокон удерживается примерно в два раза большее количество воды, чем в набухших хлопковых волокнах. Набухание гидратцеллюлозных волокон способствует выравниванию их внутренней структуры.
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%.
В сухом состоянии гидратцеллюлозные волокна пронизаны системой субмикроскопических пор с размерами менее 1 нм, которые практически недоступны для проникновения молекул красителей и других реагентов. При набухании в воде размеры пор возрастают до 3—7 нм, и гидратцеллюлозные волокна становятся восприимчивыми к красителям. Повышенная набухае-мость и более высокая доступная внутренняя поверхность в набухших гидратцеллюлозных волокнах по сравнению с хлопком обеспечивает им лучшую накрашиваемость. Однако в ряде случаев окраски получаются неравномерными (зебристость). Это обусловлено неоднородностью физической и химической структуры волокон, их различной тониной и плотностью.
