§3.5纤维素纤维的主要化学性质 纤维的吸湿和溶胀 吸湿性:纺织纤维在空气中吸收和放出水分的能力 表示方法:吸湿率(回潮率)R和含水率M 吸湿率(回潮率):纤维内所含水分的质量与绝对干燥纤维的质量之比 含水率:纤维内所含水分的质量与未经烘干纤维质量之比 R=(W/D)×100% M=W/(D+W)×100% 式中:W一一试样吸收水分的质量D一绝对干燥试样的质量 影响纤维吸湿性的有关因素 1纤维上的亲水性基团,纤维大分子中,亲水性基团的多少和亲水性的强弱均能 影响其吸湿能力的大小。 2纤维的超分子结构,无定形区越大,吸湿能力越强,如粘胶大于棉。 3纤维的比表面积(单位质量的纤维所具有的表面积),如细纤维大于粗纤维。 4纤维内的空隙越多,水分子越容易进去,如粘胶纤维比棉纤维疏松,吸湿能力 也就越强。 5纤维中各种伴生物和杂质对吸湿也有影响 6与空气温度、湿度有关。 二碱对纤维素纤维的作用 1纤维素对碱的稳定性 稀碱低温条件下,纤维素对碱还是比较稳定。但髙温、浓碱时纤维素降解迅速 在高温且有空气存在时,即使较稀的碱液,也会使纤维素氧化。 2浓碱对纤维素的作用 在常温下,浓NaOH溶液会使天然纤维素纤维、溶胀,纵向收缩,直径增大。如 果施加张力,可防止收缩,及时洗除碱液可达到丝光效果。如不施加张力,则 发生碱缩。对于针织物,增加弹性和厚实的手感。 碱与纤维素作用后的产物叫碱纤维素,一种不稳定的化合物,水洗可回复原来 结构,通常成为纤维素Ⅱ,但结晶度下降,无定形区增加,对染料的吸附能力
6 §3.5 纤维素纤维的主要化学性质 一 纤维的吸湿和溶胀 吸湿性：纺织纤维在空气中吸收和放出水分的能力 表示方法：吸湿率（回潮率）R 和 含水率 M 吸湿率（回潮率）：纤维内所含水分的质量与绝对干燥纤维的质量之比。 含水率：纤维内所含水分的质量与未经烘干纤维质量之比 R=(W/D) × 100% M=W/(D+W) × 100% 式中：W——试样吸收水分的质量 D——绝对干燥试样的质量 影响纤维吸湿性的有关因素 1 纤维上的亲水性基团，纤维大分子中，亲水性基团的多少和亲水性的强弱均能 影响其吸湿能力的大小。 2 纤维的超分子结构，无定形区越大，吸湿能力越强，如粘胶大于棉。 3 纤维的比表面积（单位质量的纤维所具有的表面积），如细纤维大于粗纤维。 4 纤维内的空隙越多，水分子越容易进去，如粘胶纤维比棉纤维疏松，吸湿能力 也就越强。 5 纤维中各种伴生物和杂质对吸湿也有影响。 6 与空气温度、湿度有关。 二 碱对纤维素纤维的作用 1 纤维素对碱的稳定性 稀碱低温条件下，纤维素对碱还是比较稳定。但高温、浓碱时纤维素降解迅速， 在高温且有空气存在时，即使较稀的碱液，也会使纤维素氧化。 2 浓碱对纤维素的作用 在常温下，浓 NaOH 溶液会使天然纤维素纤维、溶胀，纵向收缩，直径增大。如 果施加张力，可防止收缩，及时洗除碱液可达到丝光效果。如不施加张力，则 发生碱缩。对于针织物，增加弹性和厚实的手感。 碱与纤维素作用后的产物叫碱纤维素，一种不稳定的化合物，水洗可回复原来 结构，通常成为纤维素Ⅱ，但结晶度下降，无定形区增加，对染料的吸附能力
和化学反应能力大大提高。 三纤维素与酸的作用 酸对纤维素分子中的甙键水解起催化作用,导致纤维素大分子聚合度降 低,而使纤维受到损伤。 1酸与纤维素的作用原理 纤维素大分子的1,4甙键具有缩醛的性质,对碱稳定,对酸敏感,酸对甙 键水解起催化作用,导致纤维素纤维聚合度的降低和潜在的醛基增加。得到水 解纤维素。 酸与纤维素的反应首先发生在纤维无定形部分和晶区表面。 2影响纤维素酸性水解的因素 (1)主要是酸的性质、浓度、水解反应的温度、作用时间。但在适当条件下,还 是有一定的稳定性。 (2)与纤维素的种类有关,纤维中无定形区越多,越易水解 四氧化剂对纤维素的作用 纤维素一般不受还原剂的影响,而氧化剂则能使纤维素氧化成为氧化纤维素, 使纤维受到损伤。 1纤维素的氧化 主要发生在葡萄糖剩基的三个羟基和大分子末端的潜在醛基上剧烈氧化的最 终产物为CO2和H2O,具体的氧化反应见P57-58 2氧化剂的种类 选择性氧化剂:对纤维素的某一位置上的基团进行专一氧化。如 NacIo2 非选择性氧化剂:能对纤维素不同位置上的基团进行氧化作用的氧化剂,如 Naclo、H2O2、KMnO4等 3氧化纤维素的性质 还原型氧化纤维素:指分子中含有大量醛基的氧化纤维素 酸型氧化纤维素:分子中含有大量羧基的氧化纤维素。 潜在损伤:纤维素氧化后生成还原型氧化纤维素时,只是葡萄糖环发生破裂, 并没有使纤维素大分子断裂,纤维的强度变化不大,但不稳定,经 碱煮后,强力下降非常大,这种现象称为潜在损伤 氧化纤维素与水解纤维素的性能比较:见P60表3-7
7 和化学反应能力大大提高。 三 纤维素与酸的作用 酸对纤维素分子中的甙键水解起催化作用，导致纤维素大分子聚合度降 低，而使纤维受到损伤。 1 酸与纤维素的作用原理 纤维素大分子的 1,4 甙键 具有缩醛的性质，对碱稳定，对酸敏感，酸对甙 键水解起催化作用，导致纤维素纤维聚合度的降低和潜在的醛基增加。得到水 解纤维素。 酸与纤维素的反应首先发生在纤维无定形部分和晶区表面。 2 影响纤维素酸性水解的因素 （1）主要是酸的性质、浓度、水解反应的温度、作用时间。但在适当条件下，还 是有一定的稳定性。 （2）与纤维素的种类有关，纤维中无定形区越多，越易水解。 四 氧化剂对纤维素的作用 纤维素一般不受还原剂的影响，而氧化剂则能使纤维素氧化成为氧化纤维素， 使纤维受到损伤。 1 纤维素的氧化 主要发生在葡萄糖剩基的三个羟基和大分子末端的潜在醛基上剧烈氧化的最 终产物为 CO2 和 H2O，具体的氧化反应见 P57-58。 2 氧化剂的种类 选择性氧化剂：对纤维素的某一位置上的基团进行专一氧化。如 NaClO2 非选择性氧化剂：能对纤维素不同位置上的基团进行氧化作用的氧化剂，如 NaClO 、H2O2 、KMnO4 等 3 氧化纤维素的性质 还原型氧化纤维素：指分子中含有大量醛基的氧化纤维素 酸型氧化纤维素：分子中含有大量羧基的氧化纤维素。 潜在损伤：纤维素氧化后生成还原型氧化纤维素时，只是葡萄糖环发生破裂， 并没有使纤维素大分子断裂，纤维的强度变化不大，但不稳定，经 碱煮后，强力下降非常大，这种现象称为潜在损伤 氧化纤维素与水解纤维素的性能比较：见 P60 表 3-7