丝光是一个复杂的过程,关于棉纤维在浓碱液中发生剧烈溶胀的原因有两种理论作出解释 1、水合理论 (1)烧碱与天然纤维素(纤维素)作用,生成碱纤维素,主要有两种类型: ①醇化合物: ②分子化合物(加成化合物): 两种产物都不稳定,经水洗便水解成水合纤维素,再通过脱水烘干后即成为丝光纤维素(纤维素ⅱ)整个过程纤维素的变化表示如下: (2)棉纤维经浓naoh处理发生剧烈的不可逆溶胀原因是:钠离子体积小,它可以进入到fibre的晶区;同时na 是一种水化能力很强的离子,环绕在一个na 周围的水分子多达66个之多,以至形成一个水化层,当na 进入fibre内部并与fibre结合时,大量的水分也被带入,因而引起了剧烈溶胀,由于能进入晶区,因此,溶胀是不可逆的。 (3)这种溶胀受温度的影响: (4) 溶胀也受naoh浓度及中性盐的影响,
2、donnen膜平衡理论 溶胀是渗透压作用的结果。 假设纤维素是一种弱碱,在烧碱溶液中可形成钠盐,纤维素钠盐电离生成不可移动的纤维素阴离子cell-o?,溶液中尚有可移动的na 和oh-,如果有nacl存在,还有cl?,将纤维表面看作有类似半透膜性质,这些离子按一定条件分布,达到平衡时,膜内外必须分别达到电性中和。 膜内可移动离子总浓度: ci=[na ]i [oh-]i [cl-]i=2x-c1 膜外可移动离子总浓度: co=2(c2 c3-x)=2x, ci>co,因而产生了渗透压(p),引起纤维溶胀。 p=rt(ci-co)=rt(2x-c1-2x′) p=rt() (1) 根据(1)式 (1)当c2不是很大时,c2↑,c1↑,p↑,溶胀↑ (2)若有盐存在,膜外[na ]↑,即x1↑,p↓,溶胀↓ (3)若c2↑↑,c1相对c2很小