Kristallitgrößen, Gitterstörungen und Langperioden von säurehydrolysierten, regenerierten Zellulosen

Zusammenfassung

Durch Röntgenweit- und Röntgenkleinwinkelmessungen an verschieden langen in 2n HCl bei 80 °C hydrolysierten Viskosefasern (Tufcel) wurde gezeigt, daß die Langperiode mit steigender Hydrolysezeit abnimmt und schließlich gleich der mittleren Kristallitgröße in Kettenrichtung wird, die in dieser Anfangsphase der Hydrolyse praktisch konstant bleibt. Die Abnahme der Langperiode wird auf die Entfernung „amorphen” Materials zurückgeführt, wodurch die Struktur kollabiert. Durch den Abbau der Zelluloseketten in den „amorphen” Bereichen werden die in den lateralen Korngrenzen der Mikroparakristallite liegenden Kettensegmente beweglicher und können an die Parakristallite ankristallisieren. Das hat offensichtlich zur Folge, daß sich ein gewisser Anteil benachbarter Mikroparakristallite zu kohärent streuenden größeren Einheiten zusammenschließen kann. Die mittlere laterale Kristallitgröße wächst deshalb anfänglich sehr rasch um 28%, um dann konstant zu bleiben.

Summary

X-ray wide angle and small angle measurements on viscose fibres (Tufcel), hydrolysed in 2n HCl at 80 °C for different times, show a decrease of the long period with increasing time of hydrolysis, which finally approaches the mean crystallite size in chain direction, the latter being constant during these early stages of hydrolysis. The decrease of the long period is explained by the removal of “amorphous” material followed by a collapse of the structure. The degradation of the cellulose chains in the “amorphous” regions increases the mobility of chain segments in the grain boundaries of neighbouring paracrystallites, so that they may crystallize. This crystallization obviously results in a partial coherent scattering of neighbouring paracrystallites. Therefore the mean lateral crystallite size increases by 28% in the very early stages of hydrolysis, remaining constant afterwards.