51.丝光的机理是什么?
答:丝光对棉织物有两个作用:其一是降低纤维素纤维的结晶度提高上染率;其二是提高织物的光泽和尺寸稳定性。
(1)降低纤维素纤维的结晶度提高上染率:天然纤维素在一定的张力下,以浓碱作用,纤维发生膨胀,生成碱纤维素。碱纤维素有两种,一种是纤维素加成化合物——Cell—OH·NaOH;另一种是纤维素醇金属化合物。这两种化合物都很不稳定,在水洗脱碱过程中易水解生成水合纤维素,再经脱水烘干后水合纤维素即转变成丝光纤维素。
其变化过程如下:
天然纤维素(纤维素Ⅰ)+烧碱→碱纤维素(Na—纤维素)
碱纤维素(Na—纤维素)+水→水合纤维素(H2O—纤维素)
水合纤维素(H2O—纤维素)-水→丝光纤维素(纤维素Ⅱ)
丝光纤维素与没丝光的纤维素比较,其化学组成并没有多大区别,但在物理结构上却差别很大。棉纤维经过丝光后其结晶度由70%左右下降到50%~60%,而染色主要是在非结晶区进行。
(2)提高织物的光泽和尺寸稳定性:棉纤维在浓碱中,钠离子和氢氧根离子不仅能进入纤维的无定形区,还能进入棉纤维的结晶区。
由于钠离子吸引水分子的能力很强,在钠离子进入棉纤维无定形区和结晶区的同时,也会把许多水分子带入其中,因此,棉纤维分子键间的空隙被膨化引起纤维胞壁的膨胀,这样纤维就变得更加肥圆,具有光滑的表面。
棉织物在丝光后强力会有所提高,尺寸稳定性有所增加,这主要是由于纤维素的物理结构发生了变化所致。纤维被碱充分膨化,消除了纤维的不均匀变形,使纤维相互紧贴,纤维之间滑移减少;在丝光过程中的张力作用下,使纤维分子之间排列更整齐,增加了纤维分子之间相互作用的活动力,从而提高了织物的强力。纤维在碱处理过程中的膨化,拆散了原来分子键之间的引力,在张力存在下,使弯曲的分子键变得比较平直,丝光后经水洗烘干,这种引力又重新恢复,分子键结合得比丝光前更加牢固,因此,丝光具有定型作用,织物的稳定性也更高,从而降低了织物的缩水率。
由于纤维在丝光过程中的膨化,使纤维的表面积增大,因此,化学药剂更容易与之发生作用,纤维的反应性能有所提高,染色时颜色会更深。