Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1958, H. 32 - Kemisk modifiering av bomull, av SHl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Kemisk modifiering
av bomull
677.21.027
Med kemisk modifiering av cellulosafibrer
menas kemisk omvandling, helt eller delvis, av
cellulosan till en ny förening utan ändring av
materialets fiberstruktur. Detta sätt att
framställa textilmaterial med nya egenskaper
skiljer sig alltså från tillverkning av regenererade
cellulosafibrer, som består i upplösning av
cellulosan och lösningens spinning till fibrer. Det
avviker också helt från den behandling av
tyger, som består i tillsats av ett inert material.
Detta reagerar inte kemiskt med cellulosan
utan bildar en fysikalisk blandning med den.
Idén att kemiskt modifiera cellulosafibrer är
inte ny (Tekn. T. 1949 s. 836; 1953 s. 99). Flera
typer av modifiering har utnyttjats
kommersiellt under åtskilliga år. Som exempel kan
nämnas impregnering av bomullstyg med
stear-amidometylpyridiniumklorid, torkning och
upphettning till 170°C under 1 min. Härvid
reagerar impregneringsmedlet delvis med
cellulosans hydroxylgrupper till etergrupper (jfr
Tekn. T. 1954 s. 981). Substituenten, som har
en lång alifatisk kolkedja, är hydrofob
varigenom tyget väts mycket dåligt av vatten och
därför är lämpligt till regnkappor.
Flera andra typer av modifiering utnyttjas
kommersiellt, t.ex. acetylering och
impregnering med kvävehaltiga metylolföreningar som
ger tyger resistens mot skrynkling (jfr Tekn. T.
1952 s. 726). Cyanoetylering (Tekn. T. 1954 s.
48; 1955 s. 671; 1957 s. 915), som ger en
permanent rötresistent fiber och en produkt med
större tålighet mot värme och syror än
obehandlad bomulls, står åtminstone mycket nära
kommersiell tillämpning. Dessutom studerar
man åtskilliga möjligheter till kemisk
modifiering vilka ännu befinner sig på
laboratorie-eller utvecklingsstadiet. Några av dessa
uppslag, som kanske kommer att utnyttjas i
framtiden skall diskuteras här.
Cellulosa
Såväl bomull som rayon består till allra största
delen av cellulosa som är ett högpolymert
kolhydrat, bestående av glykosrester förenade ge-
Fig. 1. Cellulosas formel.
nom ,/S-glykosidbindningar (/?-;/,4-bindningar)
till långa kedjor (fig. 1); ^-bindningen
innebär att intill varandra liggande glykosrester
har kolatomerna 6 vända åt motsatta håll.
Genom ändgruppsbestämning2 har man
uppskattat cellulosamolekylens kedjelängd till 100—
200 glykosrester vilket motsvarar en molvikt
på 20 000—40 000.
Som framgår av formeln har varje glykosrest
en primär och två sekundära alkoholgrupper,
den förra bunden vid kol 5, de båda senare vid
kol 2 och 3. En större eller mindre del av de
primära alkoholgrupperna är alltid oxiderade
till karboxylgrupper.
Cellulosamolekylerna tycks ha en
oregelbunden ytterkontur, men de passar väl in i
varandra (fig. 2), och vätebryggor kan uppstå
mellan hydroxylgrupperna vid kol 2 eller 3 i
en molekyl och hydroxylgruppen vid kol 6 i en
närliggande molekyl. Yätebryggorna, den höga
molvikten och molekylernas relativt stora
stelhet anses förklara cellulosans svårlöslighet. I
själva verket är den löslig bara i ämnen som
reagerar med hydroxylgrupperna och därmed
löser vätebryggorna.
Samma egenskaper hos molekylerna gör att
cellulosa i regel är högkristallin. I goda fibrer
är mer än 30 % av cellulosan kristallin1.
Kristallområdena är emellertid kortare än
molekylerna varigenom en och samma molekyl kan
ingå i flera kristalliter, skilda åt av amorfa
områden. Enligt en uppgift1 har kristalliterna en
genomsnittlig längd av ca 60 rnu, medan
molekylerna är ca 1 000 niu,.
Minskning av bomulls kristallinitet
Genom att minska bomullsfibers kristallinitet
(Tekn. T. 1953 s. 99; 1954 s. 192) kan man
öka dess seghet; den behandlade fiberns
förlängning blir nästan dubbelt så stor som
utgångsmaterialets. Tyger av på detta sätt
modifierad bomull får därför större rivstyrka än
likadana tyger av obehandlad bomull. Processen
kan kallas dekristallisering och produkten
de-kristalliserad bomull. Denna fiber kan färgas
lättare och har större kemisk reaktivitet än
naturfiber. Den senare egenskapen är av stor
vikt för kemisk modifiering av bomull.
Vid försök i liten skala har man använt
mo-noetylamin för att minska kristalliternas
mängd och storlek. Vanligen avlägsnas sedan
etylaminen från den svällda fibern genom
extraktion med ett lösningsmedel som har liten
polaritet. Man rekommenderar kloroform eller
hexan vilka inte gynnar rekristallisation. På
detta sätt kan man därför minska fiberns
kristallinitet utan att den skadas eller
fiberstrukturen förloras.
Vid användning av kloroform är det svårt att
återvinna etylaminen genom fraktionerad
destillation vilket tros bero på en association
mellan de två molekylslagen i förhållandet 1:1.
Blandningar av etylamin och hexan kan
däremot utan större svårighet separeras genom
destillation. Dessutom är hexan billigare än klo-
TEKNISK TIDSKRIFT 1 958 229
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
