CHAPITRE PREMIER
SOLVATATIONS N'AMENANT PAS DE GÉLATINISATION
Un grand nombre d’agents chimiques gonflent la cellulose ou ses dérivés sans produire la désorganisation intramoléculaire qui caractérise le phénomène de gélatinisation. Un exemple est donné par l’eau qui exerce une action de solvatation puisque différents travaux s’accor dent pour reconnaître une hydratation de nature chimique suivant un taux de fixation variable avec la structure cellulosique étudiée.
G. Champetier (4) a ainsi observé deux composés d’addition avec la cellulose :
Cellulose naturelle hydratée, formule : [2CH:60:-H,07, Cellulose mercerisée hydratée, formule : [1C5H190;-H:0},
Les diagrammes de rayons X de fibres de cellulose native (cellulose [) gonflées d’eau ne montrent que de très faibles changements de structure par rapport au diagramme de la cellulose sèche, ce qui n’est pas incompatible avec une possibilité de solvatation intraréticulaire en raison des petites dimensions des molécules d’eau qui possèdent des oxydriles OH assez actifs pour se lier aux oxhydriles alcooliques des chaînes cellulosiques.
Notons cependant que des modifications sensibles de structure ont été observées récemment par Hermans (68) au cours de l’hydratation de la cellulose mercerisée (cellulose IT). Cette seconde structure, sans doute caractérisée par un degré d’association moins prononcé des chaînes cellulosiques, s'accorde avec une possibilité d’hydratation plus élevée.
Il semble, en tous cas, que le gonflement par l’eau n’affecte pas seulement les régions amorphes de la cellulose (ou la surface des micelles
cellulosiques) puisque le taux d’hydratation semble indépendant du degré de cristallinité (Tankard (66)) et que tous les oxhydriles de la cellulose sont affectés par la réaction (G. Champetier et Viallard (69)). Ce mécanisme de l’hydratation fait encore l’objet de discussions. En fait, la disposition relative des oxhydriles alcooliques dans le réseau cellulosique n’est qu'imparfaitement établie puisque différentes structures ont été proposées et caractérisent plusieurs sortes d'interactions entre les oxhydriles d'une même chaîne ou de deux chaînes parallèles (Haworth) (fig. 5). Ces coordinations intramoléculaires ont été vérifiées par des mesures spectrales dans l’infra-rouge par Ellis et Bath (2), certaines bandes d'absorption des oxhydriles primaires et secondaires étant normalement faibles ou même absentes. Dans ces conditions structurales, seuls les oxhydriles qui ne se saturent pas mutuellemen sont accessibles à l’hydratation, et ceci peut expliquer les taux de fixation observés.
La mercerisation de la cellulose par des bains alcalins correspond également à une action de solvatation insuffisante pour supprimer la
“4 structure fibreuse du polymère. Les ie: Macias te one différentes combinaisons observées
tions de chaines cellnlosiques ne conduisent qu'à un changement sans tension. de réseau cristallin et proviennent vraisemblablement d’une association
entre les oxhydriles alcalins et les fonctions alcooliques des groupes
celloglucoses.
CeH50,-0-H “ | VAR | (H-0y-- Na+
Des réactions d’addition analogues ont été réalisées avec les acides dilués pour lesquels on suppose également une union entre les oxhydriles cellulosiques et les ions acides H+ :
tie s psy Lane (Hfe(Ar 1° Action de l'acide orthophosphorique sur la cellulose
Dans une étude antérieure, G. Champetier (70) a montré que la cellulose se combine à l'acide phosphorique à raison d’une molécule d'acide pour trois groupements celloglucoses.
Nous avons repris ces travaux afin de les rattacher aux actions de certains esters phosphoriques vis-à-vis des dérivés de substitution de la cellulose.
Mode opératoire. — Les essais ont porté sur des échantillons de 10 g. de linters de cellulose sèche traités par des solutions d’acide orthophosphorique inférieures à 1200 g./litre. Durée de gonflement : 15 heures à 18°-200 :
Les compositions analytiques des fibres gonflées et soumises à différents degrés de pressage à l’aide d’une forte presse à vis sont déterminées par dosage volumétrique à l’aide d’une solution de potasse normale.
Voici les résultats obtenus :
