*三、纤维素纤维的化学性质由纤维素分子化学结构所决定,受超分子结构、形态结构影响。根据纤维素的化学结构,纤维素的化学反应主要通过两方面表现出来:1.与苷键有关的反应。大分子截断的反应(水解剂与苷键相互作用,在一定条件下引起苷键的断裂)2.与羟基有关的反应。很多试剂都能与葡萄糖基环中的羟基发生反应,生成不同的纤维素衍生物。第30页,共70页,星期日,2025年,2月5日*1、与酸(acid)作用苷键对无机酸和高温水的作用是不稳定的。酸促使苷键水解(hydrolysis):酸做为催化剂(catalyst)第31页,共70页,星期日,2025年,2月5日*酸使纤维素纤维织物初始手感变硬,然后强度严重下降。酸的种类、作用时间、温度、纤维结构影响水解反应速率。生产上的应用:含氯漂白剂漂白后,用稀酸处理,起去氯和进一步漂白作用;中和过剩碱;用于烂花、蝉翼等新颖印花处理。用酸注意:稀酸、低温、洗净,避免带酸干燥。酸的作用第32页,共70页,星期日,2025年,2月5日*2.与碱(alkali)作用常温稀碱中稳定;高温稀碱有氧气时易氧化、断裂苷键,强力下降;浓碱下:径向溶胀大、纵向小*溶胀:各向异性、不可逆。*结晶度下降,无定形区增加*反应:酸性纤维素分子与碱拟醇钠反应C2H5OH+NaOHC2H5ONa+H2OCell-OH+NaOHCell-ONa+H2O+热;或以分子间力结合Cell-OH+NaOHCell-OH﹡NaOH+热反应可逆,水洗除碱,恢复纤维素分子。——棉织物丝光、碱缩处理理论根据。第33页,共70页,星期日,2025年,2月5日*溶胀(swelling):绝大多数的线型高分子物都能在适当的溶剂中发生溶解,但在溶解以前,可以观察到体积显著增大的现象,这是低分子物中所没有的一种现象,通常称之为溶胀。对于无取向的高分子物来说,这种溶胀是各向同性的,但是对于具有某种取向的线型高分子物,例如纺织纤维,则存在着各向异性。实际上可以将高分子物在某种溶剂中的溶解看作是一种无限溶胀。第34页,共70页,星期日,2025年,2月5日*3、与氧化剂(oxidizingagent,oxidant)作用纤维素分子对不同氧化剂作用有不同的敏感程度。强氧化剂完全分解纤维素。中、低强度氧化剂在一定条件下氧化分解纤维素能力弱,可用来漂白织物。发生氧化的情况:碱性介质条件下,空气中的O2直接氧化; 漂白处理。氧化反应:Cell-OH+[O]Cell-CHO,Cell-C=O,Cell-COOH还原型—-CHO,=C=O,潜在损伤氧化纤维素:酸型—-COOH第35页,共70页,星期日,2025年,2月5日*防止发生氧化的措施:(1)碱性介质条件下加工时,隔绝与氧气的接触(采用较大浴比waterbath,bathratio;加压加工时排净空气);(2)加还原剂(reductant,reducingagent);(3)采用合理的漂白工艺参数(parameter)。4.纤维素对还原剂:稳定。5.纤维素的酯醚化反应酯醚化反应一般以碱纤维素作为中间过程。利用酯醚化反应,可改变纤维的性质。(酯醚化程度用DS表示)第36页,共70页,星期日,2025年,2月5日*四、纤维素纤维的超分子结构超分子结构:在分子结构基础上、由许多个分子集聚时所形成的分子聚集态结构。介于纤维形态结构和分子结构之间。描述纤维中长链分子(高分子)排列状态、排列方向、聚集松紧程度。无定形区超分子结构结晶度---结晶区所占重量%结晶区取向度---链或微晶向与纤维轴向夹角棉、麻、丝光棉、粘胶结晶度:70、90、50、40%超分子结构模型:缨状原纤模型(fringed-fibrilmodel)取向度值::1;:0;:角度1:取向最高。第37页,共70页,星期日,2025年,2月5日*超分子结构与性能超