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棉纖維可以與氫氧化鈉作用生成堿纖維素。氫氧化鈉濃度不同，進(jìn)入到棉纖維內(nèi)部的區(qū)域也不同。當(dāng)氫氧化鈉濃度<9％時(shí)，僅能進(jìn)入棉纖維的無定形區(qū)，濃度>13％時(shí)，不僅能進(jìn)入棉纖維的無定形區(qū)，破壞無定形區(qū)纖維素分子鏈之間的氫鍵，發(fā)生微晶胞間的溶脹，也能進(jìn)入棉纖維的部分結(jié)晶區(qū)，部分地拆開結(jié)晶區(qū)內(nèi)的結(jié)合力，發(fā)生微晶胞內(nèi)的溶脹，并改變微晶胞的晶體結(jié)構(gòu)，作用的結(jié)果使棉纖維發(fā)生不可逆的劇烈溶脹。這是因?yàn)殁c離子的體積小，又是一個(gè)水化能力很強(qiáng)的離子。在鈉離子周圍有較多的水，形成一層很厚的水化層。當(dāng)鈉離子進(jìn)人棉纖維內(nèi)部并與纖維結(jié)合時(shí)，大量的水分子也被帶人纖維內(nèi)部，因而引起纖維劇烈溶脹。一般來說，隨著堿液濃度提高，與纖維素結(jié)合的鈉離子數(shù)增多，水化程度提高，纖維的溶脹程度也相應(yīng)增大。但當(dāng)氫氧化鈉濃度提高到一定程度時(shí)，水全部以水化狀態(tài)存在，此時(shí)若再繼續(xù)提高氫氧化鈉濃度，對(duì)每個(gè)鈉離子來說，能結(jié)合到的水分子數(shù)量有減少的傾向，即鈉離子的水化層變薄，因而纖維溶脹程度反而減小。但氫氧化鈉不能破壞晶體內(nèi)的所有結(jié)合力，所以在氫氧化鈉作用下，棉纖維只能發(fā)生有限溶脹，不能發(fā)生無限溶脹一一溶解。棉纖維經(jīng)濃堿作用再水洗去堿后，堿纖維素發(fā)生水解，化學(xué)組成能恢復(fù)到原來狀態(tài)。但由于發(fā)生了劇烈溶脹，纖維素的分子鏈不能全部恢復(fù)到原來狀態(tài)，棉纖維的超分子結(jié)構(gòu)和形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆變化，從而使纖維或織物的性能得到改善。濃堿處理后纖維超分子結(jié)構(gòu)的不可逆變化，表現(xiàn)為部分結(jié)晶區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o定形區(qū)，纖維的結(jié)晶度下降，無定形區(qū)增加，從而提高了纖維對(duì)染料或化學(xué)藥劑的吸附能力和纖維的化學(xué)反應(yīng)性能。棉纖維的結(jié)晶度為的腰子形變?yōu)闄E圓形甚至圓形，胞腔縮為一點(diǎn)，整根纖維由扁平帶狀變成團(tuán)柱狀。此時(shí)，若施加張力，纖維經(jīng)拉伸后，圓度增加，整齊度提高，棉纖維表面原有的皺紋消失，表面平滑度提高，對(duì)光線反射由原來的漫反射轉(zhuǎn)變?yōu)檩^多的定向反射，并增加了反射光的強(qiáng)度，從而使