纺织化学 教学课件 ppt 作者 魏玉娟 主编 胡雪敏 崔景东 副主编第15章 纤维素纤维.ppt

结晶度 ：表示纤维素大分子结晶区含量大小的指标，是纤维素中结晶区的重量对纤维素总重量的百分比。 2、葡萄糖基环中的仲羟基可氧化成酮基，也可氧化成醛基并使基环开裂： 纤维素氧化后性质的变化： 被氧化剂氧化的纤维素称为氧化纤维素。纤维素被氧化后可以得到两种类型的氧化纤维素： （1）还原性（含-CHO或-C＝O）氧化纤维素 （2）酸性（含-COOH）氧化纤维素 这两种纤维素的共同性质是含氧量增加，亲水性提高，但分子链中的苷键对碱稳定性下降。 （三）碱对纤维素的作用 纤维素大分子中的苷键对碱的具有相当高的稳定性，因此在常温下，稀碱溶液对纤维素不起作用。但由于纤维素大分子中羟基的存在，能与浓碱作用。一般来讲，纤维素与浓碱作用时，使纤维素发生下述三种变化： 1、化学变化——生成碱纤维素 （1）纤维素与浓碱作用生成分子化合物： C6H7O2(OH)3+NaOH →C6H7O2(OH)2OH·NaOH+热 （2）纤维素与浓碱作用生成醇钠化合物： C6H7O2(OH)3+NaOH →C6H7O2(OH)2ONa+H2O+热 2、物理变化 纤维素发生润胀和溶解，使纤维变得富有弹性和丝光。 3、结构变异 大分子中的葡萄糖基环之间的相互位置发生改变，表现为X射线的衍射图谱发生改变。 纤维素碱处理后性质变化： 碱处理使纤维素大分子间横向联系被削弱，分子链取向和结晶度降低，非晶区扩大，密度降低，形成较为疏松的聚集结构。 常温下用浓烧碱溶液（18%～24%）处理棉织物，然后在对棉织物施加张力的条件下，洗除织物上的碱液，从而改善棉织物的性能，这一过程在染整工艺中称为丝光 。 （四）纤维素的酯化、醚化反应 纤维素大分子中羟基上的氢为羧基取代生成的是纤维素酯，被烃基取代生成的产物是纤维素醚。生成的纤维素酯和纤维素醚的化学性质和物理性能都不同于原纤维素的性质。借助酯化、醚化反应可显著改变纤维素的性能，并能制造出许多新的、具有独特风格和用途的产品。 （3）纤维素黄酸酯（粘胶纤维）:碱纤维素与CS2反应生成纤维素黄酸盐，此反应也称黄化反应： 第二节 再生纤维素纤维的加工化学 再生纤维素纤维是人造纤维中的一大类，其主要品种有粘胶纤维、铜氨纤维和醋酯纤维以及近年来新开发的Lyocell纤维、Modal纤维和竹浆纤维，另外还有再生动物纤维素纤维——甲壳素纤维。它们是以天然纤维素为原料，经过一系列化学处理，将其精制成溶液，再纺丝而成。 粘胶纤维纵、横截面 一、粘胶纤维 粘胶纤维是以含有纤维素但不能直接纺纱的物质为原料，经磺化反应制成的纤维素磺酸酯溶解于稀碱液中，再经过过滤、脱泡等过程制成符合纺丝要求的粘胶纺丝液，经纺丝孔挤压出来的粘胶细流，进入含酸的凝固浴，纤维素磺酸酯分解，纤维素再生。 粘胶纤维的聚合度较低，一般只有250～350，生产中易受到氧化作用，其纤维素中羧基和醛基的含量较高。 普通粘胶纤维的结晶度30%，因此吸湿性强，其织物吸水后手感变硬、易变形。 粘胶纤维的化学性质和其它纤维素纤维一样，对酸和氧化剂的抵抗力差，而对碱的抵抗力较强，但对碱的稳定性低于天然纤维素纤维，一般的粘胶纤维不能经受丝光处理。 铜氨纤维纵、横截面图 二、铜氨纤维 铜氨纤维是将棉短绒等天然纤维素原料溶解在氢氧化铜或碱性铜盐的浓氨溶液中，在凝固浴中分解再生出纤维素，将生成的水合纤维素经过纺丝加工而成。铜氨纤维性能与粘胶纤维相仿，但湿强降低比粘胶纤维少得多。铜氨纤维的截面比较均一，轮廓光滑，没有明显的皮芯结构，因而在染液中容易膨胀，吸色较快，织物染色易产生色花，故铜氨纤维织物染色时应选择低温条件。 醋酯纤维纵、横截面图 三、醋酯纤维 醋酯纤维有三醋酯纤维（三醋纤）和二醋酯纤维（二醋纤），醋酯纤维是通过纤维素酯化反应制得。醋酯纤维分子由于亲水性羟基被乙酰化，其吸湿性比粘胶纤维差，回潮率只有6.5%，易被有机溶剂膨化或溶解。醋酯纤维的外表较粘胶纤维的光滑，横截面为边缘微有凹凸的圆形，光泽接近于蚕丝，但其强力差，湿强更低。醋酯纤维对酸的作用较为稳定，遇碱极易引起水解。 四、Lyocell纤维 Lyocell纤维是由荷兰AKOZO公司的专利产品，由英国Courtailds公司和奥地利Lenzing公司首先实施工业化生产。Lenzing公司的Lyocell短纤维商品为Tencel，我国称为“天丝”。该纤维是采用一种叔胺氧化物-NMMO溶剂纺丝技术制取的，与粘胶纤维的制取方法完全不同，因溶剂可以回收，故对生态无害，被称为21世纪的绿色纤维。 五、Modal纤维