The uptake and release of humidity by wool irradiated with electron beam
Pr�jem a uvolnovanie vlhkosti vlnou o�iarenou elektr�nov�m l�com

Zuzana HANZL�KOV�, Jana BRANI�A, J�n ONDRU�KA, M�ria PORUBSK�
2016 Journal of Central European Agriculture  
In this work, wool samples a) degreased and stored in desiccator (WD), b) degreased and stored freely (WF), c) cleaned in water and stored freely (WW) were irradiated by accelerated electron beam with doses within the range (0-400) kGy in air. Content of S-sulphonate as primary oxidation product was determined in WD using FTIR spectra inverted in the second-order derivative spectra. The uptake of humidity by all the samples at room temperature and 97% relative humidity was examined
more » ... ly. As expected, the highest humidity uptake was observed for WD and the smallest one for WW. Development of the humidity uptake showed some fluctuation for all samples and, for WD the fluctuation corresponded with generated S-sulphonate, presumably due to formation of numerous H-bonds. The increasing uptake of humidity for WD and WW was observed up to 40 kGy dose while for WF, the uptake decreased below the initial level already from 16 kGy. Surface tension was measured using sink-float method combining stalagmometry. The initial surface tension of WW was higher than for WD and WF but, grew equally for all samples from 25 kGy. From 100 kGy dose the surface tension showed stabilized level. The humidity release by WD was measured using thermogravimetry. Variation of the rate humidity release around 100 °C, adequate for desorption of weakly bound water, and the mass residue of the heated wool for 120 °C corresponding to release of total water, showed an inverse dependence. It was concluded that content of S-sulphonate is responsible for variability of the sorption properties. The more S-sulphonate formed, the higher uptake of humidity and the lower rate of humidity release that can be observed. It is suggested that, within a certain range, a properly chosen dose can affect humidity uptake. Abstrakt V tejto práci vzorky vlny a) odmastenej a uloženej v exsikátore (WD), b) odmastenej a uloženej voľne (WF), c) čistenej vo vode a uloženej voľne (WW), boli ožiarené na vzduchu urýchleným elektrónovým lúčom s dávkami v rozsahu (0-400) kGy. Obsah S-sulfonátu ako primárneho oxidačného produktu bol stanovený vo WD pomocou druhej derivácie FTIR. Príjem vlhkosti všetkých vzoriek bol skúmaný gravimetricky pri laboratórnej teplote a relatívnej vlhkosti 97%. Ako sa dalo očakávať, najvyšší príjem vlhkosti bol pozorovaný pre WD, najnižší pre WW. Ukázalo sa, že príjem vlhkosti kolísal vo všetkých vzorkách, pre WD kolísanie korelovalo s vygenerovaným S-sulfonátom, pravdepodobne v dôsledku vzniku početných H-väzieb. Stúpajúci príjem vlhkosti pre WD a WW bol pozorovaný do dávky 40 kGy, zatiaľ čo pre WF príjem klesol pod pôvodnú úroveň už pri dávke 16 kGy. Povrchové napätie bolo merané flotačnou metódou kombinovanou so stalagmometriou. Počiatočné povrchové napätie WW bolo vyššie ako u WD a WF, avšak rástlo rovnako pre všetky vzorky od dávky 25 kGy. Od dávky 100 kGy sa povrchové napätie ustálilo. Uvoľňovanie vlhkosti vo WD bolo merané termogravimetricky. Zmeny rýchlosti uvoľňovania vlhkosti pri teplote okolo 100 °C, adekvátnej desorpcii slabo viazanej vody a hmotnosť zvyšku zahrievanej vlny pri 120 °C zodpovedajúcemu uvoľňovaniu celkovej vody, poskytli inverznú závislosť. Dospeli sme k záveru, že za variabilitu sorpčných vlastností je zodpovedný obsah S-sulfonátu. Čím viac S-sulfonátu sa vytvorilo, tým vyšší nárast vlhkosti a nižšia rýchlosť uvoľňovania vlhkosti bola pozorovaná. Predpokladá sa, že v rámci určitého rozmedzia a pri vhodne zvolenej dávke je možné ovplyvniť príjem vlhkosti. Kľúčové slová: ožarovanie elektrónovým lúčom, povrchové napätie, príjem vlhkosti, uvoľňovanie, vlna
doi:10.5513/jcea01/17.2.1708 fatcat:7y7d6prt6bgzlnym33j3ps3r44