Studies of surface adsorbability of sodium carboxymethyl cellulose onto nylon 6 fiber byζ-potential method

Summary The surface adsorption behavior of a polyelectrolyte, sodium carboxymethyl cellulose (Na-CMC), onto Nylon 6 fiber was studied by measuring-potential of the fiber in acidic aqueous solutions (pH 3) of the polyelectrolyte. The amount of Na-CMC adsorbed per unit area of the fiber surface was calculated from the-potential. With the increase in the Na-CMC concentration, the sign of the-potential of the fiber rapidly changed from positive to negative and thereafter the negative values approached to the saturation values, and the amount of adsorption of the polyelectrolyte (expressed in g/cm²-fiber) increased also. These results may possibly be attributed mainly to the formation of the electrostatic bond between the fiber and the Na-CMC. The maximum amount of adsorption of the polyelectrolyte,A _s , decreased with the increase in the degree of polymerization. The slope,a, of theA _s vs. molecular weight,M, curve was equal to or less than zero. It was, therefore, suggested that the polyelectrolyte lay flat on the fiber surface with the same dimension as that in the solution.

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Zusammenfassung Es wurde das Oberflächenadsorptions verhalten eines Polyelektrolyten (Natriumcarboxymethylcellulose (Na-CMC)) auf Nylon 6 Faser durch-Potential-Messungen in sauren wässerigen Lösungen (pH 3) des Polyelektrolyten untersucht. Die Menge von Na-CMC, die pro Flächeneinheit der Faseroberfläche adsorbiert wird, wurde aus den-Potentialen berechnet. Mit steigender Na-CMC-Konzentration änderte sich das Vorzeichen des-Potentials der Faser rasch von positiv zu negativ, und danach näherte sich der negative Wert einem Sättigungswert; auch die adsorbierte Menge des Polyelektrolyten (in g/cm² Faser) nahm zu. Die Ergebnisse sind wahrscheinlich auf die Ausbildung elektrostatischer Bindungen zwischen Faser und Na-CMC zurückzuführen. Die maximal adsorbierte Menge an PolyelektrolytA _s nahm mit steigendem Polymerisationsgrad ab. Die Steigung (a) derA _s vs. Molekulargewicht (M)-Kurve war gleich oder kleiner als Null. Daraus wird gefolgert, daß der Polyelektrolyt eben auf der Faseroberfläche aufliegt mit den gleichen Dimensionen wie in der Lösung.

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With 7 figures and 2 tables

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Presented at the 29th Annual Meeting of the Chemical Society of Japan, the Symposium of Interfacial Electrical Phenomena, Hiroshima, Oct. 1973.