Measuring the Heat of Wetting of Textile Fibres by Reaction Calorimetry

• Autorzy: Varga K. , Schädel U. , Nilsson H. , Persson O. , Schuster K. C.

Warianty tytułu

PL

Pomiar ciepła zwilżania włókien tekstylnych za pomocą kalorymetrii reakcyjnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The heat of wetting of regenerated cellulosic fibres (TENCEL®, Viscose and Modal) was investigated by reaction calorimetry in comparison with cotton, polyester and TENCEL® Fabric. Reaction calorimetry is a technique applied for measuring the heat evolved in chemical reactions where very high analytical precision is required. Before the measurements, the fibre samples were dried in an oven at 80 °C for 60 min with a low and constant nitrogen flow to eliminate initial moisture. As final results the amount of heat in Joules per gram fibre is given. The experimental results showed that the highest heat of wetting was measured for man–made cellulosic fibres, middle for cotton, while the lowest heat of wetting was observed for polyester fibres. The heat of wetting depends on the interaction of water with hydroxyl groups in the non–crystalline domains of the fibre. Finally, the results of the heat of wetting obtained by modern reaction calorimetry were compared with results obtained using a self–constructed solution calorimeter, as well as with data reported in earlier studies.

PL

Ciepło zwilżania regenerowanych włókien celulozowych, takich jak TENCEL®, wiskoza i włókna modalne, badano za pomocą kalorymetrii reakcyjnej w porównaniu do bawełny, poliestru i tkaniny TENCEL®. Kalorymetria reakcyjna jest metodą stosowaną do pomiaru ciepła wydzielanego w wynika reakcji chemicznej, kiedy wymagana jest bardzo duża precyzja pomiaru, Przed pomiarami, próbki włókien były suszone w piecu, w temperaturze 80 °C przez 60 minut, przy bardzo małym, stabilnym przepływie azotu, dla wyeliminowania początkowej wilgotności. Jako końcowy wynik przyjmowano ilość ciepła w J/g włókna. Eksperymentalne wyniki pokazały, że najwyższe ciepło zwilżania pomierzono dla sztucznych włókien celulozowych, średnie dla bawełny, podczas gdy najniższe ciepło zwilżania zaobserwowano dla włókien poliestrowych. Ciepło zwilżania zależy od interakcji wody z grupami hydroksylowymi w niekrystalicznych domenach włókien. Pod koniec badań porównano wyniki uzyskane za pomocą nowoczesnego kalorymetru reakcyjnego z wynikami z kalorymetru roztworowego, zbudowanego przez nas oraz danymi literaturowymi.

Słowa kluczowe

EN

man–made cellulosic fibres; sorption properties; heat of wetting; calorimetry

PL

włókna celulozowe; właściwości sorpcyjne; ciepło zwilżania; kalorymetria

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 15, no. 5-6 (64)
• Strony: 59--63
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Varga K.

• Christian–Doppler Laboratory for Textile and Fibre Chemistry in Cellulosics, Institute for Textile Chemistry and Textile Physics, Leopold–Franzens University of Innsbruck, Höchsterstrasse 73, A–6850 Dornbirn

autor

Schädel U.

• Christian–Doppler Laboratory for Textile and Fibre Chemistry in Cellulosics, Institute for Textile Chemistry and Textile Physics, Leopold–Franzens University of Innsbruck, Höchsterstrasse 73, A–6850 Dornbirn

autor

Nilsson H.

• ChemiSens AB

autor

Persson O.

• Lund University, Department of Chemical Engineering, Lund, Sweden

autor

Schuster K. C.

• Lenzing AG, Textile Business & Innovation, Fibre Science Group, A–4860 Lenzing

Bibliografia

• 1. Morton W. E., Hearle J. W. S.: Physical Properties of Textile Fibres, 3rd Edition The Textile Institute, Manchester, UK (1993), Reprinted in 1997, ISBN 1–870812–41–7, pp. 178–185.
• 2. Mizutani C., Tsujii Y., Bertoniere N.: Effect of Fibre Structure on Heat of Wetting of Cotton and Regenerated Cellulosic Fibres, Text. Res. J. 69 (1999), pp. 559–564.
• 3. Schuster K. C., Suchomel F., Männer J., Abu–Rous M., Firgo H.: Functional and Comfort Properties of Textiles from TENCEL® Fibres Resulting from the Fibres’ Water–Absorbing Nanostructure: A Review, Macromolecular Symposia 244 (2006), pp. 149–165.
• 4. Firgo H., Schuster K. C., Suchomel F., Männer J., Burrow T., Abu–Rous M.: The Functional Properties of TENCEL® – A Current Update, Lenzinger Berichte 85 (2006), pp. 22–30.
• 5. Varga K., Schädel U., Koch T., Abu–Rous M., Schuster K. C.: Calorimetric Investigation of Thermoregulating Properties of Textiles Containing TENCEL®, Polyester and Phase Change Materials, Proceedings of 7th Annual Textile Conference by AUTEX, 26–28 June 2007, Tampere, Finland, ISBN 978–952–15–1794–5.
• 6. M. Wahba M., Nashed S.: Change with Temperature of the Heat of Wetting of Dry Cellulose in Water, and its Bearing on the Specific Heat of the Adsorbed Water and of the Swollen Cellulose, Nature 166 (1950), pp. 998.
• 7. Varga K., Schädel U., Koch T., Föttinger K., Vinek H., Schuster K. C.: Thermal Methods in Physiological Characterisation of Man–Made Cellulosic Fibres, Poster to 2nd EPNoE Workshop of PhD Students, 02–04 April, Jena, Germany.
• 8. Karlsson O. J., Hassander H., Wesslén B.: Influence of Seed Polymer Molecular Weight on Polymerisation Kinetics and Particle Morphology of Structured Styrene–Butadiene Latexes, Journal of Applied Polymer Science 77 (2000), pp. 297–311.
• 9. ChemiSens AB: CPA 202 Reaction Calorimeter Systems, Company Brochure, available on request on ChemiSens AB Internet Page.
• 10. http://www.chemisens.se/ (21.09.2007)
• 11. Silberberg M. S.: Chemistry: the molecular nature and matter of change, 2nd Edition, McGraw Hill, USA, ISBN 0–697–39597–9.
• 12. Fernandez Diniz J. M. B., Gil M. H., Castro J. A. A. M.: Hornification – its origin and interpretation in wood pulps, Wood Science and Technology 37 (2004), pp. 489–494.