Die Assoziationstypen bei Hochpolymeren und ihre Beziehungen zu den physikalischen Eigenschaften

Zusammenfassung

Die wechselnden Quellverhältnisse der Hydratzellulose gaben Veranlassung zu einer Untersuchung des Quellvorganges mit Hilfe der Sorptionsisothermen, wobei es gelang, die Sorptionsbeträge in solcher Weise zu unterteilen, daß sie als Ergebnis von reinen, physikalisch wohl bekannten Einzelvorgängen Adsorption, Lösung, Kapillarkondensation aufgefaßt werden können. Danach erscheint die Quellung als ein Spezialfall der Adsorption, indem eine zusätzliche Lösungskomponente als „Weichmacher“ das Gel in einen solchen Zustand setzt, daß die Kapillaritätskräfte des ultramikroskopischen Porensystems bei der Berührung mit der flüssigen Phase ihre aufweitende Wirkung entfalten können. Der Unterschied der Isothermen bei aufsteigender und absteigender Sorption ergibt sich dabei als ein Unterschied der Zahl der freien Bindungsstellen, wie von Urquhart für Baumwolle bereits vermutet wurde, hingegen ist die Lösungskomponente für beide Fälle praktisch gleich.

Von den drei Sättigungspunkten der Hydratzellulose gegenüber Wasser wird der bei 50 Proz. liegende Desorptions-Sättigungspunkt als echter Sättigungspunkt erkannt, während die davon getrennte Existenz des Adsorptionssättigungspunktes und des Quellwerts normaler Fasern auf Verzögerungserscheinungen zurückgeführt werden.

Für den experimentell leicht zugänglichen Quellwert der Hydratzellulosefasern ergibt sich insbesondere die Folgerung, daß er eine aus mehreren Komponenten bestehende Größe vorstellt und seine beobachtete Variabilität praktisch ausschließlich durch die Variabilität einer einzelnen Komponente, nämlich des Kapillarraumes hervorgerufen wird, während die mit der Zellulosesubstanz in engere Bindung eingehenden Wasserbeträge, die nur 1/4 bis 1/5 des Gesamtbetrages ausmachen, bei allen Hydratzellulosefasern so gut wie nicht unterschiedlich sind. Trotz der durch nachträgliche Synärese bis fast zum Baumwollquellwert senkbaren Quellwerte der Hydratzellulose unterscheiden sich die Hydratzellulosefasern sehr verschiedenen Quellwerts innerlich nicht, was auch in ihren physikalischen Daten zum Ausdruck kommt. Sie heben sich darin ganz einheitlich und vollständig ab von der Baumwolle, die charakteristischerweise eben gerade in der „inneren“ Quellung nur einen halb so großen Wert erreicht wie die Hydratzellulose.