Целлюлозные волокна

Лекция 1

Учебные вопросы

1. Текстильные волокна и нити;

2. Надмолекулярная структура волоконообразующих полимеров;

3. Классификация натуральных волокон и нитей;

4. Строение целлюлозы;

5. Состав, свойства хлопка и льна;

6. Основные характеристики свойств целлюлозных волокон;

7. Состав шерсти;

8. Строение волокна шерсти;

9. Классификация шерстяных волокон по характеру строения;

10. Состав и строение волокон шелка;

11. Основные свойства волокон животного происхождения

Основными структурными элементами всех текстильных материалов являются текстильные волокна и нити. Текстильное волокно - это протяженное, гибкое и прочное тело с малыми поперечными размерами, ограниченной длины пригодное для изготовления пряжи и текстильных изделий. Текстильная нить отличается от волокна значительной длиной, насчитывающей несколько десятков и сотен метров. Элементарные волокна и нити не делятся в продольном направлении без разрушения. Комплексные волокна состоят из продольно скрепленных элементарных волокон (нитей ).

Большинство текстильных волокон и нитей состоят из вы­сокомолекулярных соединений-полимеров. Макромолекулы, которых различаются не только по химическому составу, но и по строению. В большинстве случаев они сильно вытянуты по длине, которая во много раз превышает их поперечник. Возможны боковые ответвления. В состав макромолекул могут входить звенья различных полимеров.

Волокнообразующие полимеры по своей надмолекулярной структуре относятся к фибриллярным соединениям. Развернутые макромолекулы благодаря действию межмолекулярных сил объединяются в линейные пачки, в которых они располагаются последовательно - параллельно относительно друг друга. Отдельные пачки и пучки макромолекул образуют микрофибриллы, на основе которых формируются более крупные агрегаты надмолекулярной структуры - фибриллы. Длинные ценные макромолекулы могут проходить через несколько кристаллических и аморфных областей микрофибриллы и даже переходить из одной микрофибриллы в другую, соседнюю, прочно соединяя их в структуре фибриллы.

Поры, возникающие из-за неплотного расположения макромолекул, имеют радиусы порядка 1-2 нм; радиусы пор, появившихся из-за неплотной упаковки микрофибрилл , колеблются в пределах 3-5 нм, а радиусы пор между крупными элементами структуры - фибриллами достигают 10-15 нм.

В основу классификации текстильных волокон и нитей положено их происхождение, то есть способ получения и их химический состав.

По происхождению все волокна подразделяют на натуральные и химические (схема 1 и 2).

К натуральным относятся волокна растительного, животного и минерального происхождения (схема 1)

Волокна растительного происхождения можно получить с поверхности семян растений (хлопок), из стеблей (лен, пенька, джут, кенаф) и из листьев (абака, сизаль).

Основным полимером, из которого состоят природные волокна растительного происхождения, является a-целлюлоза, относящаяся к классу полисахаридов . Элементарные звенья целлюлозы-(- C₆H₁₀O₅ -)с помощью глюкозитной связи-О-соединяются в линейные циклоцепные макромолекулы.

[ ]

Целлюлоза представляет собой сравнительно жесткоцепной полимер и благодаря действию межмолекулярных сил (водородных связей и сил Ван-дер-Ваальса) образует довольно высокоориентированную структуру. Степень кристалличности целлюлозы хлопковых волокон составляет 70%,а элементарных льняных 80-85%.Макромолекулы целлюлозы группируются в микрофибриллы бахромчатого типа

Характерная особенность целлюлозы - наличие в каждом элементарном ее звене трех гидроксильных групп, что определяет ее физико - химические свойства.

Схема 1

Дата добавления: 2014-02-26; просмотров: 1250; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!