Merzerisation

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Spulen merzerisierten Baumwollgarns

Die Merzerisation (Mercerisation) ist ein Veredlungsverfahren für Baumwolle, das vom Engländer John Mercer in der Mitte des 19. Jahrhunderts entwickelt wurde. Er bemerkte beim Filtrieren von Natronlauge durch ein Baumwolltuch, dass das Gewebe aufquoll und anschließend deutlich andere Eigenschaften aufwies.[1]

Beim Merzerisieren wird Baumwolle unter Einwirkung von Zugspannung konzentrierter Natronlauge ausgesetzt. Hierbei quellen die Fasern auf, der Querschnitt verändert sich von nierenförmig zu rund und die Länge der Fasern verringert sich um bis zu 25 %. Diese Strukturveränderungen führen zu

  • seidenartigem, waschbeständigem Glanz,
  • besserer Färbbarkeit,
  • höherer Festigkeit und
  • besserer Dimensionsstabilität.

Die verbesserten Eigenschaften beruhen auf einer Veränderung der Kristallstruktur der Cellulose. Bei natürlicher Cellulose werden die einzelnen Polysaccharidketten innerhalb der Moleküle sowie innerhalb der Moleküllagen durch Wasserstoffbrückenbindungen stabilisiert.

Wasserstoffbrückenbindungen innerhalb der Moleküllagen

Zwischen den Lagen wirken lediglich Van-der-Waals-Kräfte.[2] Die Mercerisierung führt zu einer Umkristallisierung. Nun gibt es auch zwischen den Lagen Wasserstoffbrückenbindungen.

Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Moleküllagen

[3]

Technisch werden die erreichbaren Eigenschaften durch das angewendete Merzerisationsverfahren (Heiß- oder Kaltmerzerisation, Trocken-in-Nass- oder Nass-in-Nass-Verfahren, Walzen- oder Vakuumimprägnierung) und die Einflussparameter Warenspannung, Verweilzeiten sowie die Natronlaugekonzentration bestimmt.

Das Verfahren erhöht die Qualität der Textilien, ist aber sehr kostspielig. Daher wird es nur bei Textilien sehr hoher Qualität angewandt.

Als Methode zur Glanzerzeugung wurde es von Horace Arthur Lowe um 1890 eingesetzt und 1895 durch die Firma Thomas & Prevost in Krefeld in die Industrie eingeführt.

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Brockhaus ABC Chemie in zwei Bänden, VEB F. A. Brockhaus Verlag Leipzig, 1965, S. 861.
  2. Nishiyama et al. (2002): Crystal Structure and Hydrogen-Bonding System in Cellulose Iβ from Synchroton X-Ray and Neutron Fiber Diffraction. J. Am. Chem. Soc. 124, 9074-9082
  3. Langan et al. (2001): A Revised Structure and Hydrogen-Bonding System in Cellulose II from a Neutron Fiber Diffraction Analysis. J. Am. Chem. Soc. 2003 (125), 14300-14306.