Über die sekundäraggregation von cellulosekristalliten

Elektronenoptische Untersuchungen an einem aus Fichten-Zellstoff hergestellten Micellsol ergaben, das nur ein geringer Anteil desselben in Form von Elementarkristalliten von der Grose 90 × 500 A fasbar ist. Der Grund hierfur ist der, das sie dazu neigen, sich zu groseren Sekundaraggregaten zusammenzulagern, wobei die Zusammenlagerung, die zweifellos auf der Auswirkung von Nebenvalenzen beruht, bevorzugt in longitudinaler Richtung erfolgt. Es bilden sich fibrillenahnliche Formen zuruck, die als “Scheinfibrillen” zu bezeichnen sind. Diese Scheinfibrillen bilden ihrerseits wieder durch Lateralaggregation Fibrillenbundel. Die Grundbausteine der Scheinfibrillen sind dabei kleinere Aggregate von der bevorzugten Abmessung von etwa 300 × 2500 A. Diese stellen offenbar die stabilste Form der Aggregate dar. Grosere Aggregate von 900 × 2500 A liesen sich durch Behandlung mit Ultraschall leicht wieder in die 300 A breiten Einheiten aufteilen. Unter den bei der Trocknung aus Wasser beobachteten Formen fanden sich auch grosere “Blocke” von faserahnlicher Gestalt sowie quer zur Kristallitrichtung gerade oder schrag abgeschnittene Scheinfaserbruchstucke. Der Mechanismus der Longitudinal-(Sekundar)- und Lateral-(Tertiar)-Aggregation war auch lichtoptisch im polarisierten Licht sehr deutlich erkennbar. Die Eigenschaften des trockenen Micellpulvers sind sehr stark von den Trocknungsbedingungen abhangig. Beim Trocknen aus Wasser treten Verhornungserscheinungen auf, die sowohl elektronenoptisch als auch rontgenographisch nachzuweisen sind. Trocknet man die Kristallite dagegen uber eine Entwasserungsreihe organischer Losungsmittel mit unpolarer Endstufe, so behalten sie ihre ursprunglichen charakteristischen Strukturmerkmale bei. Electron optical investigations were carried out on peptized cellulose micelles prepared from a spruce rayon pulp. It was found that only a small amount of the micelles is obtainable as elementary crystallites with a dimension of 90 × 500 A. The reason for this is found in the fact that the crystallites have a pronounced tendency to form secondary aggregates. This aggregation is undoubtedly caused by secondary valences and proceeds preferably in longitudinal direction. Thus, forms similar to fibrils are obtained which may be termed “mock fibrils”. These mock fibrils in turn form “mock fibril bundles” by aggregation in lateral direction. The preferred size of the aggregations forming the mock fibrils are smaller agregates with the preferred dimension of about 300 × 2500 A. These apparently represent the most stable form of the aggregates. Larger aggregates of 900 × 2500 A could be subdivided by ultrasonic action again into units with the breadth of 300 A. If the fibrils are dried out of water they also form sometimes larger “blocks” similar to fibres. Sometimes these take on the form of broken fibres and show sharp edges perpendicular or diagonal to the mock fibre axes. The mechanism of longitudinal (secondary) and lateral (tertiary) aggregation could also be observed in polarized light. The properties of dried micelles are very strongly influenced by drying conditions. Dried out of water cornification phenomena are occuring which may be detected in the electron microscope and by X-ray analysis. If the crystallites are dehydrated by means of a series of solvents with an unpolar final solvent they retain their original structure characteristics.