1.1.2. Хімічні властивості природних і штучних волокон

Під хімічними властивостями текстильних волокон розуміють відношення їх до дії кислот, лугів, окислювачів, розчинників і інших хімічних реагентів. Знання властивостей волокон різного походження дає можливість визначити вид волокон, їх приналежність до тієї або іншої групи по технічній класифікації волоконних матеріалів.

Природні целюлозні волокна (бавовна, льон і ін.) у воді не розчиняються, але набухають із збільшенням поперечних розмірів волокон до 40-50%.

Під дією кислот целюлоза розпадається за глюкозидними зв'язками (гідроліз), що приводить до значного зменшення міцності волокна:

При взаємодії целюлозних волокон з концентрованими лугами відбувається утворення лужної целюлози:

[C6H7O2(OH) ₃] n + nNaOH > [C6H7O2(OH) _2ONa] n _{+ nH2O}

При обробці водою лужна целюлоза розпадається з утворенням гідратцелюлози:

Окислювачі можуть окислювати целюлозні волокна до зниження міцності волокна.

Відновники і органічні розчинники (спирт, бензол, ацетон і ін.) на целюлозні волокна не діють.

Білкові волокна (вовна і натуральний шовк) набухають у воді. До дії кислот вовна і шовк відносно стійкі: розбавлені кислоти не руйнують їх, а концентровані викликають гідроліз.

Луги руйнують білкові волокна. При цьому відбувається розрив сольових, цистинових і пептидних зв'язків.

В розбавлених кислотах і лугах білкові волокна набувають надмірний позитивний і негативний заряди:

Н2О

луг

Окислювачі і відновники при підвищених концентраціях руйнують білкові волокна, що призводить до втрати міцності.

Віскозні волокна стійкі до дії всіх органічних розчинників, вживаних для хімічного чищення виробів. Проте вони більш чутливі до дії кислот і лугів, ніж натуральні целюлозні волокна.

Віскозне високомолекулярне волокно - сиблон більш міцне, пружне та зносостійке, ніж звичайне віскозне волокно, його розчинність в лугу в 2 рази менше.

Т е к с и л ь н і в о л о к н а т а н и т к и

Н а т у р а л ь н і Х і м і ч н і

органічні неорганічні органічні неорганічні

рослинні тваринні азбест штучні синтетичні металеві

скляні, шлакові

н асін стеб лист волося виділя вуглеводні білкові гетероцеп карбоцеп

неві лові ові ного по ються ні ні

крову залозами

Бавов-на, капок, ласточник, койр

льон, руська пенька, джут, рамі, кенаф, кен-дирь, канат-ник

Маніль-ська пенька, сизаль, генікен

вовна овеча, козина, верблюжа та ін.

шовк

віскозне, мідноаміач-не, триацетатне

Казеїно-ве

поліамідні: капрон, нейлон, дедерон, силон, стилон, перлон; поліефірні: лавсан, терилен

поліакрил-нітрильні: нітрон; полівініл-хлоридні: хлорин; полівініл-спиртові: вінол

Рис. 1.1. Схема класифікації текстильних волокон

Полінозне волокно перевершає звичайне віскозне волокно за міцністю, пружністю, зносостійкістю, стійкістю до дії лугів, але має більш низьку гігроскопічність.

Сиблон і полінозні волокна стійкі до всіх органічних розчинників, вживаних для хімічного очищення.

Мідно-аміачні волокна тонші, м'якші, менше блищать, ніж віскозні. Хімічні властивості мідно-аміачних волокон аналогічні властивостям віскозного волокна.

Ацетилцелюлозні волокна мають більший блиск, тонші, м'якіші і легше віскозних. За пружністю ацетилцелюлозні волокна перевершують віскозні, а за гігроскопічністю, міцністю та зносостійкістю поступаються їм.

Ацетатні волокна розчиняються в спирті, ацетоні, мурашиній і оцтовій кислоті, дихлоретані, етилацетаті, а триацетатні волокна - в ацетоні і хлороформі.

Поліамідне волокно (капрон) не розчиняється органічними розчинниками, вживаними для хімічного чищення, стійкі до дії лугів будь-якої концентрації. Капрон розчиняється тільки в концентрованих мінеральних кислотах, в мурашиній і концентрованій оцтовій кислоті, а також у фенолі. Поліамідне волокно відрізняється низькою гігроскопічністю і легкоплавкістю.

Волокна анід і енант більш еластичні, пружні та стійкі до дії кислот, ніж капрон.

Поліефірне волокно (лавсан) стійке до хімічного чищення. Лавсан на відміну від капрону проявляє амфотерні властивості (розчиняється як концентрованими кислотами, так і концентрованими лугами). Гігроскопічність лавсану в 10 разів нижче, ніж капрону.

Поліакрилонітрільне волокно (нітрон) відрізняється дуже низькою гігроскопічністю в порівнянні з капроном. Нітрон стійкий до дії всіх органічних розчинників, вживаних для хімічного чищення, але руйнується лугами.

Полівінілхлоридні (ПВХ) волокна негігроскопічні, не набухають у воді, але мають високу паропроникність. ПВХ волокна стійкі до дії мінеральних кислот (окрім плавикової), лугів, спирту і бензину.

Модифіковане полівінілхлоридне волокно хлорин відрізняється високою кислотостійкістю, не розчиняється навіть в царській горілці, стійке до дії лугів і окислювачів.

Полівінілспиртове волокно вінол - найбільш гігроскопічне волокно. За гігроскопічністю вінол наближається до бавовни, стійкий до дії мильно-содових розчинів.

Поліолефінові волокна негігроскопічні, стійкі до дії кислот, лугів, окислювачів і відновників, але розчиняються у вазеліновому маслі.