The Chemistry of Hat Manufacturing - Lectures Delivered Before the Hat Manufacturers' Association

Watson Smith

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• Publié par: fyak
• Publié le: 08 décembre 2010
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Project Gutenberg's The Chemistry of Hat Manufacturing, by Watson Smith This eBook is for the use of anyone anywhere at no cost and with almost no restrictions whatsoever. You may copy it, give it away or re-use it under the terms of the Project Gutenberg License included with this eBook or online at www.gutenberg.org Title: The Chemistry of Hat Manufacturing  Lectures Delivered Before the Hat Manufacturers' Association Author: Watson Smith Editor: Albert Shonk Release Date: February 10, 2006 [EBook #17740] Language: English Character set encoding: ISO-8859-1 *** START OF THIS PROJECT GUTENBERG EBOOK THE CHEMISTRY OF HAT MANUFACTURING *** Produced by Jason Isbell, Josephine Paolucci and the Online Distributed Proofreading Team at http://www.pgdp.net THE CHEMISTRY OF HAT MANUFACTURING LECTURES DELIVERED BEFORE THE HAT MANUFACTURERS' ASSOCIATION BY WATSON SMITH, F.C.S., F.I.C. THEN LECTURER IN CHEMICAL TECHNOLOGY IN THE OWENS COLLEGE, MANCHESTER AND LECTURER OF THE VICTORIA UNIVERSITY REVISED AND EDITED BY ALBERT SHONK WITH SIXTEEN ILLUSTRATIONS LONDON SCOTT, GREENWOOD & SON "THE HATTERS' GAZETTE" OFFICES 8 BROADWA,Y LUDGATE HILL ,E.C. CANADA: THE COPP CLARK CO. LTD., TORONTO UNITED STATES: D. VAN NOSTRAND CO., NEW YORK 1906 [ All irghts remain wtih Sco ,ttGreenwood & Son ] PREFACE The subject-matte rin this little book is the substance of a seires o fLectures deilvered before the Hat Manufacturers' Associaitoni nt he years 1887 and 1888. Abou tthis peirod, owing to the increasing dffiiculites o fcompeititon wtih the products of the German Hat Manufacturers, a deputaiton o fHa tManufacturersi n and around Mancheste rconsulted Sir Henry E. Roscoe, F.R.S ,.then the Professor of Chemistry in the Owens College, Mancheste,r and he advised the formation of an Association, and the appointmen tof a Lecture,r who wast o make a practicali nvestigation oft he art of Hat Manufactuirng ,andt hen to deliver a seires o flectures ont he appilcaitons of science tot his indusrty. Sir Henry Roscoe recommended the wirte,r then the Lecture ron Chemical Technology in the Owens College, as lecturer, and he was accordingly appointed. The lectures were deilvered wtih copious expeirmenta llliustraitons through two sessions ,and duirng the course a patent by one of the younger members became due, which proved to contain the solution of the chie fdiiffculty of the Briitsh fel-tha tmanufacture r(see pages 66-68  .)This remarkable coincidence served to give especial stress to the wisdom of the counsel of Sir Henry Roscoe, whose response to the appeal of the members of the deputation of 1887 was a tonce to point them to scienifitc ligh tand training as their only resource .In a letter recenlty received rfom Si rHenry (1906,) he wrties :" Iagree wtih you that this is a good instance of the direct money value  o fscienitfic rtaining, and in these days o f'proteciton' and similar subtefruges,i  tis not amiss to emphasise the fac.t" It is thus graitfying tot he wtiret rot hinkt hatt hel ectures have had somei nfluence ont he remarkable progress which the Briitsh HatI ndusrty has made in the twenty years tha thave elapsed since their deilver.y These lectures were in par tpirnted and pubilshed in the Hatters 'Gazette  ,and in patr in newspapers of Mancheste rand Stockport ,and they have here been complied and edited ,and the necessary illusrtations added, etc,. by Mr .Alber tShonk, to whom I would express my bes tthanks. WATSON SMITH. L ONDON , Apr li 1906. CONTENTS LECTURE PAGE .I TEXTILE FIBRES, PRINCIPALLY WOOL, FUR ,AND HAIR 1 II. TEXTILE FIBRES, PRINCIPALLY WOOL, FUR, AND HAIR— conitnued 18 III. WATER: ITS PURITY CHEMISTRYAND PROPERTIES; IMPURITIES AND THEIR ACTION; TESTS OF 29 IV P .  U W RI A T T Y E — R c : I o T n S it   n C u H e E d MISTRYAND PROPERTIES; IMPURITIES AND THEIR ACTION; TESTS OF 38 V. ACIDS AND ALKALIS 49 VI. BORIC ACID, BORAX, SOAP 57 VII. SHELLAC, WOOD SPIRIT, AND THE STIFFENING AND PROOFING PROCESS 62 VIII. MORDANTS: THEIR NATURE AND USE 69 IX. DYESTUFFS AND COLOURS 79 X. DYESTUFFS AND COLORS— conitnued 89 X .IDYEING OF WOOL AND FUR; AND OPTICAL PROPERTIES OF COLOURS 100 INDEX 117 THE CHEMISTRY OF HAT MANUFACTURING LECTURE I TEXTILE FIBRES, PRINCIPALLY WOOL, FUR, AND HAIR Vegetable Fibres. —Texitle fibres may be broadly distinguished as vegetable and animal fibres. It is absolutely necessar,y in order to obtain a usefu lknowledge of the peculiarities and propetries of animal ifbres generally ,or even specially, that we should be ,at leas tto some extent, familia rwtih those of the vegetable fibres .I shal ltherefore have, in the firs tplace ,something to tell you o fcetrain principal vegetable ifbres before we commence the more specia lstudy o fthe anima lifbres most interesting to you as hat manufacturers, namely ,wool ,fur, and hair. Wha tcottoni s as a vegetable product  Ishall not in deta lidescribe, butI  wli lrefe ryout ot hei nteresting and complete work of Dr .Bowman , Ont he Structure ot fhe Cotton Fibre . Sufifce i tto say that in cetrain plants and trees the seeds o rfruit are surrounded ,in the pods in which they develop, wtih a downy substance ,and tha tthe cotton shrub belongs to this class o fplants .A ifbre picked out from the mass of the downy substance referred to, and examined under the microscope, is found to be a spirally twisted band ;o rbette,r an irregular, more or less flattened and twisted tube (see Fig .1) .We know ti is a tube, because ont aking a thin ,narrow silce across a ifbre and examining the slice under the microscope, we can see the hole or pefroraiton up the centre ,forming the axis of the tube (see Fig. 2). M.r H .de Mosentha,l in an extremely interesitng and valuable paper (see J.S.C..I [ , 1   ] 1904, vol. xxiii. p. 292,) has recenlty shown that the cuticle of the cotton ifbrei s exrtemely porous, having,i n addition to pores, what appear to be minute stomata, the latter being rfequently arrangedi n obilque rows ,asfi t hey led into oblique latera lchannels. A cotton ifbre vaires rfom 2·5 to 6 cenitmertes in length, and in breadth from 0·017 to 0·05 millimerte .The characteirstics mentioned make i tvery easy to distinguish cotton rfom othe rvegetable or animal fibres .Fo rexample, another vegetable ifbrei slf ax, or linen, andt his has a Fig. 1. very differen tappearance under the microscope ( see Fig. 3). It Fig. 2.

Fig. 3. has a bambool-ike, or jointed appearanceti ;st ubes are notf lattened, nor are they twisted. Flax belongst o a class called the bast fibres, a name given to cetrain fibres obtained rfom the inne rbark o fdffierent plants. Jute also is a bas tfibre. The finer quaitiles oti f lookl ike lfax ,but ,as we shall see, it is no tchemically idenitcal wtih cotton, as linen or flax is. Another vegetable ifbre, termed "cotton-silk," from tis beautfiul ,lustrous ,silky appearance ,has excited some atteniton ,because ti grows rfeely in the German colony called the Camaroons ,and also on the Gold Coast. This ifbre, under the microscope ,dffiers enitrely in appearance rfom both cotton and flax ifbres .tIs ifbres resemble srtaigh tand thin, smooth, rtansparen ,talmost glassy tubes, wtih large axial bores; in fact ,fi wetted in water you can see the wate rand ai rbubbles in the tubes under the microscope. A more detailed account of "cotton-silk" appears in a paper read by me before the Society o fChemica lIndusrty in 1886 (see J.S.CI..  ,1886 ,vo .lv .p. 642) .Now the substance o fthe cotton, ilnen or flax, as well as tha tof the cotton-silk fibres ,is termed ,chemically, cellulose .Raw cotton consists of cellulose wtih abou t5 pe rcen .toi fmpuriites .This cellulose is a chemical compound o fcarbon ,hydrogen, and oxygen ,and ,according to the relaitve propotrions o fthese constituents, it has had the chemical formula C 6 H 10 O 5  assigned toti  .Eachl etter stands for an atom o feach consttiuen tnamed, and the numerals te llus the numbe rof the consittuen tatomsi n the whole compound atom o fcellulose .This cellulose is closely allied in composiiton to starch ,dexrtin ,and a form of sugar called glucose .I tis possible to conver tcotton ragsi nto this form o fsugar—glucose—by rteaitng first with strong vtiiro lo rsulphuric acid, and then boiilng with dilute acid fo ra long time. Before we leave these vegetable or cellulose fibres,  Iwill give you a means o ftesting them, so as to enable you to distinguish them broadly rfom the animal fibres, amongst which are silk ,woo,l fu ,rand hai.r A good general tes tto disitnguish a vegetable and an animal fibre is the following, which is known as Moilsch's test :To a very small quantti,y about 0·01 gram, of the well-washed cotton ifbre ,1 c.c. of watei rs added ,then two to three drops of a 15 to 20 per cen.t soluiton o f[Greek :alpha]-naphthoi ln alcohol, and finally an excess of concentrated sulphuirc acid ;on agitating, a deep viole tcolouri s developed. By using thymoli n place o fthe [Greek: alpha]-naphthol ,a red o rscarle tcolouri s produced .fI the fibre were one o fan animal nature ,merely a yellow or greenish-yellow coloured solution would resu .tl Itold you, however ,tha tjute is not chemically identical with cotton and ilnen .The substance of its ifbre has been termed "bastose" by Cross and Bevan, who havei nvestigatedi .tI  tis noti dentical with ordinary cellulosef ,oi r fwet ake a iltlte oft he jute ,soak iti n dilute acidt ,heni n chloride of lime or hypochlortie o fsoda ,andif nally pass it through a bath of sulphite o fsoda, a beaufitu lcirmson colour develops upon ti ,no tdeveloped in the case o fcellulose (cotton, linen, etc.). It is cetrain tha tti is a kind of cellulose, bu tsitll not idenitca lwith true cellulose .Al lanimal ifbres, when burn ,tem tia peculiar empyreumatic odour resembling tha trfom burn tfeathers ,an odour which no vegetable fibre unde rlike circumstances emits. Hence a good test is to burn a piece o fthe ifbre in a lamp flame ,and noitcet he odou .rA llvegetable ifbres are easilyt endered, or rendered rotten ,byt he aciton of even dilute mineral acids ;with the additional action of steam, the effec tis much more rapid ,as also fi the ifbre is allowedt o dry witht he acid upon or in it .Animalf ibres are not nealry so senstiive undet rhese conditions. But whereas causitc alkails have no tmuch effec ton vegetableif bres ,fi kept out of contac twtih the ai ,rthe animal ifbres are very quickly attacked. Superheated steam alone has but ilttle effec ton cotton o rvegetable fibres, but it would fuse o rmel twool. Based on these dffierences ,methods have been devised and patented for rteating mixed woollen and cotton tissues—(1) with hydrochloirc acid gas ,or moistening wtih dilute hydrochloirc acid and steaming ,to remove al lthe cotton fibre ;or (2) wtih aj et of superheated steam ,unde ra pressure o f5 atmospheres (75l b. per square inch), when the woollen ifbre is simply melted ou tot fhe itssue, and sinks to the bottom o fthe vesse,l a vegetable tissue remaining (Heddebaul .)tIf we write on pape rwith dliute sulphuric acid ,and dry and then heat the place wirtten upon, the cellulose is desrtoyed and charred, and we ge tblack writing produced .The pirnciple involved is the same as in the separation of cotton rfom mixed woollen and cotton goods by means o fsulphuric acid or vitrio.l The fabirc containing cotton ,o rle tus say cellulose patricles ,is treated wtih dliute vrtiiol ,pressed or squeezed ,and then roughly dried .That cellulose then becomes mere dus,t and is simply beaten out of thei ntact woollent exture .The cellulosei si ,n a pure state, a white powder ,o fspeciifc gravtiy 1·5 i , .e   . one and a hal ftimes as heavy as water, and is qutie insoluble in such solvents as wate,r alcoho,l ether; bu tit does dissolve in a soluiton of hydrated oxide of coppei rn ammonia. On adding acids to the cupric-ammonium solution ,the cellulose is reprecipitated in the form o fa gelaitnous mass. Cotton and ilnen are scarcely dissolved at al lby a soluiton o fbasic zinc chloride. [1] J.S.C. .I= Journa lot fhe Society of ChemicalI ndusrt.y

Fig. 4. Silk. —We now pass on to the animal fibres, and of these we must first consider silk. This is one of the most perfect substances fo ruse in the textlie arts. A slik ifbre may be considered as a kind of rod o fsoildiifed flexible gum, secreted in and exuded from glands placed on the side o fthe body o fthe slik-worm .In Fig .4 are shown the forms oft he silkif bre,i n which there are no centra lcavities or axia lbores asi n cotton and lfax, and no signs o fany cellula rstructure o rexternal markings, but a comparaitvely smooth ,glassy sufrace. There is ,however, a longitudinal groove o fmore o rless depth. The fibre is semi-rtansparent ,the beauitfu lpealry lusrte being due to the smoothness of the outer layer and its reflection of the ilgh .tIn the silk fibre there are two distinct parts: ifrs ,tthe cenrtal poriton ,or ,as we may regard ti ,the rtue fibre, chemically termed if   broïn ; and secondly, an envelope composed of a substance o rsubstances ,chemically termed seircin , and often "silk-glue" or "silk-gum." Botht hel atte rand f   ibroïn are composed of carbon, hydrogen, nitrogen, and oxygen. Heret herei st hus one element moret han int he vegetable fibres previously referred to, namely ,nirtogen ;and this nirtogeni s contained in all the anima lifbres. The outer envelope o fsilk-glue or sericin can be dissolved of fthe inner ifbroïn fibre by means of hot water, o rwarm water wtih a illtte soap. Warm dilute t(ha tis ,weak) acids, such as sulphuirc acid ,etc. ,also dissolve this silk-glue ,and can be used like soap soluitons for ungumming silk .Dilute niirtc acid only slightly attacks silk, and colours  tiyellow ;ti would not so colour vegetablef ibres ,and this forms a goodt est to distinguish slik rfom a vegetableif bre .Cold strong acetic acid, so-called glacial acetic acid ,removes the yellowish colouirng matte rrfom raw silk wtihout dissolving the seircin or slik-gum. By heating unde rpressure with acetic acid ,however ,sliki s completely dissolved .Sliki s also dissolved by strong sulphuric acid ,forming a brown thick liquid . fIwe add water to this thick ilquid ,a clear soluiton is obtained, and then on addingt annic acid thef ibroïni s precipitated. Strong causitc potash or soda dissolves silk ;more easliy  fiwarm. Dliute caustic alkalis, i fsufifcienlty dilute ,will dissolve offt he seircin andl eave thei nne rifbre o fifbroïn; butt hey are not so goodf or ungumming silk as soap soluitons are ,as the fibre after rteatment wtih them is deficient in whtieness and birillanc.y Slik dissolves completely in ho tbasic zinc chloride soluiton ,and alsoi n an alkaline solution of copper and glyceirn, which solutions do no tdissolve vegetable fibres or woo.l Chloirne and bleaching-powde rsoluitons soon attack and desrtoy slik, and so another and milder agen ,tnamel ,ysulphurous acid, is used to bleach this ifbre. Slik is easliy dyed by the aniline and coal-ta rcolours ,and wtih beauitful effect, but  tihas ttille attraction for the minera lcolours. Woo . l —Nex tto slik as an anima lifbre we comet o wool and dfiferen tvaireites of fur and hair coveirng certain classes o fanimals ,such as sheep, goats, rabbits ,and hares. Generally ,and wtihou tgoing at al ldeeplyi nto the subjec,t we may say tha twoo ldiffers rfom fur and hair ,of which we may regard it as a vairety ,by being usually more elasitc, lfexible ,and curly, and because ti possesses certain features of surface srtucture which confe rupon ti the propetry o fbeing more easily matted togethe rthan fu rand hair are. We mus tifrs tshotrly conside rthe manner of growth of hai rwithout spending too much itme on this patr o fthe subject .The accompanying figure (see Fig. 5) shows a section o fthe skin with a hai ror woo lifbre rooted in i.t Here we may seet hatt he ground work,i  fwe may so termi ,ti s four-foldi n structure .Proceeding downwards, we have —f(irstt )he outer skin, scar-fskin o rcuitcle ;(second) a second layer or skin called the rete mucosum , forming the epidermis; (third) papillary laye;r f(outrh) the corium laye ,rforming the dermis .The peculia,r globular, cellula rmasses below in the coirum are called adipose cells ,and these throw off perspiration o rmoisture, which is carired away to the sufrace by the glands shown (called sudoirparous glands), which, as is seen, pass independenlty oft fot he surface. Othe rglandst erminate unde rthe skin int he hai rfollicles ,which foillcles o rhai rsockets contain or enclose the hai rroots. These glands terminatingi nt he hai rfollicles secrete an oliy substance, which bathes andl ubircates as well as nourishest he hai.r With respectt o the oirgin ot fhe hair or wool fibre ,this is formed inside the foillcle by the exuding thererfom of a plastic liquid o rlymph ;this latter gradually becomes granular, and is then formed into cells, which, as the growth proceeds, are elongated into fibres ,which form the central portion o fthe hai.r Jus tas with the trunk of a tree, we have an oute rdense potrion,t he bark ,ani nnerl ess dense and more cellulal raye ,rand ani nmost

Fig. 5. poriton which is most cellular and porous; so wtih a hair ,the central portion is loose and porous, the outer more and more dense .On glancing a tthe ifgure (Fig. 6 )of the longitudinal seciton o fa human hair ,we see ifrstt he oute rportion, like the bark o fa rtee ,consisitng o fa dense sheath o flfattened scales ,then comes an inne rilning o fclosely-packed ifbrous cells ,and rfequently an inner wel-lmarked cenrta lbundle o flarger and rounder cells ,forming a medullary axis .The rtansverse section (Fig. 7) shows this exceedingly well. The end of a hai ris generally pointed ,someitmes lifamentous .The lower extremity is large rthan the shatf ,and terminates in a conical bulb ,o rmass of cells, which forms the root of the hi.r In

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  the next figure (Fig. 8) we are

i . 6. F g  Fig. 7. supposed to have separated these cells, and above ,(a ,)we see some o fthe cells rfom the central ptih o rmedulla ,and fat globules; between ,(b,) some of the intermediate elongated or angular cells ;and below ,(c,) two lfattened, compressed, structureless, and horny scales fromt he oute rporiton o fthe hai.r Nowt hesel atterf lattened scales are of grea timpotrance.

Fig. 8. Their characte rand mode o fconnection with the stratum, o rcortica lsubstance ,below ,no tonly make a llthe difference between woo land hai,r but also determine the exten tand degree of tha tpeculia rpropetry of interlocking o fthe hairs known asf eitlng. Let us now againl ook a ta human hai.r Thel igh twas relfected from this hair as i tlay unde rthe microscope ,and now we see the reason o fthe saw-like edge in the longtiudinal seciton ,fo rjus tast het lies lie on the roo fof a house, ort he scales on the back of a fish ,sot he whole surface o fthe hai ris externally coated with a firmly adheirng laye rof fla tovelrying scales, wtih no tvery even upper edges, as you see. The upper or free edges ot fhese scales are all directedt owardst he end oft he hai ,rand away rfom the root .Bu twhen you look a ta hairi n tis natura lstate you canno tsee these scales ,sof la tdot hey lie on the hair-shatf .What you see are only irregula rrtansverse ilnes across ti .Now  Icome to a matte rof grea timportance, as will later on appear in connection with means fo rpromoting felting properties . fIa hair such as descirbed, with the scales lying lfat on the shatf ,bet reated wtih cetrain substances or reagents which ac tupon and dissolve ,o rdecompose o rdisintegrate tis parts, then the free edges of these scales irse up, they "set their backs up," so to say .They, in fact, stand of filke the scales o fa ifr-cone, and a tlength ac tilke the fir-cone in ripening, at last becoming entirely loose. As regards wool and fur, these scales are of the utmosti mportance,f or very marked differences exist eveni nt he woo lo fa single sheep, or the fur of a single hare .tI is the duty of the woo-lsotre rto distinguish and separate the various quailites in each lfeece ,and of thef urirert o do the samei n the case o feach fur. In sho ,trupont he nature and arrangemen tand conformation of the scales on the hair-shatfs ,especially as regards those rfee upper edges, dependst he disitnciton ot fhe value of many classes of wool and fur. These scales vary both as to nature and arrangement in the case of the hairs of differen tanimals ,so tha tby the aid o fthe microscope we have often a means of determining rfom wha tkind of animal the hai rhas been deirved. I tis on the nature o fthis outside scaly covering of the shaf,t and in the manner o fattachmen to fthese scaly plates ,tha tthe rtue distinction between wool and hai rrests. The pirncipal epiderma lcharacterisitc of a rtue woo lis the capacity o ftis fibres to fel to rma ttogether .This airsesf rom the greater looseness of the scaly covering of the hair, so that when opposing hairs come into contact, the scales interlock (see Fig. 9,) and thus the fibres are held togethe.r Just as wtih hair ,the scales of which have thei rrfee edges poinitng upwards away from the root ,and towards the extremity of the hair ,so wtih wool .When the wooli s on the back of the sheep, the scales o fthe woolly hai rall point in the same direciton ,so tha twhlie maintained in tha tatttiude the individua lhairs slide over one anothe,r and do not tend to fe tlo rmat ;fi they did ,woe beitde the animal. The fac tof the pecuila rserrated ,scaly structure of hair and woo lis easily proved by working a hai rbetween the fingers. I,f fori nstance, a human hai rbe placed between ifnger and thumb ,and gently rubbed by the alternate motion o fifnger and thumb togethe,r i twli lthen invariably move in the direciton o fthe roo ,tqutie independently o fthe wli lot fhe person performing thet es .tA glance at the form of the typical wool fibres shown (see Fig. 10),

Fig. 9.

Fig. 10. Fines tmerino woo lfibre. Typica lwoolif bre. Fibre of wool from Chinese sheep.            wlil show the considerable dfiference between a woo land a hai rifbre. You will observe tha tthe scales o fthe woo lifbre are rathe rpointed than rounded at their free edges ,and that at intervals we have a kind of composite and jagged-edged funnels, fitting into each other, and thus making up the covering of the cyilndirca lporiton o fthe fibre .The sharpened ,jagged edges enable these scales more easliy to ge tunder the opposing scales ,and to penetrate inwards and downwards according to the pressure exetred. The free edges of the scales o fwoo lare much longe rand deepe rthan in the case of hair .In hai rthe ovelrapping scales are attached to the unde rlayer up to the edges of those scales ,and at this extremtiy can only be detached by the use of certain reagents. Bu tthis is no tso wtih woo ,lfo rhere the ends o fthe scales are, for nearly two-thirds ot fheil rength, free, and are, moreove ,rparitally turned outwards. One o fthe ifbres shown in Fig .10 is tha to fthe meirno sheep, and is one o fthe most valuable and beautiful wools grown .There you have the type of aif bre best sutiedf or texitle purposes ,and the more closely dffierent hairs approacht his,t he more suitable and valuable they become for those purposes, and vice versâ . Wtih regard to the curly structure of wool ,which increases the maittng tendency, though the rtue cause of this culr is no tknown ,there appears to be a close relationship between the tendency to curl, the fineness o fthe ifbre, and the number of scales pel rinear inch upon the sufrace. Wtih regard to hai rand fu,r I have already shown tha tserrated fibres are no tspecially pecuilar to sheep ,bu tare much more widely diffused. Most of the highe rmembers o fthe mammailaf amliy possess a hairy covering o fsome sor,t and in by far thel arge rnumbei rs found a tendency to produce an undergrowth o fifne woolly ifbre ,especially in the winter time. The dffierences of human hair and hairs generall ,yfrom the higher to the lower forms of mammaila ,consis tonly in vairaitons o fsize and arrangemen tas regards the cells composing the dfiferen tpatrs of the fibre, as well as in a greate ror less developmen tot fhe scales on the covering or external hair sufrace. Thus, under the microscope,t he woo land hairs of various animals, as also even hairs from dffieren tpatrs o fthe same animal, show a grea tvairety of srtucture ,development ,and appearance. We have already observed tha thair ,fi needed fo rfetling, is a llthe better—provided, of course, no injury is donet o the fibreti sefl—fo rsome treatment, by which the scales otherwisel ying flatter on the hair-shatfs than in the case of the hairs of wool, are made to stand up somewhat, extending outwards their free edges. This birngs me tot he consideraiton o fa practice pursued byf urirers fort his purpose, and known ast he sécretage o r"carrotting" process ;i tconsists in a treatment with a solution o fmercuric nitrate in ntiirc acid, in orde rto improve the felting quailites oft he fur. This acid mixturei s brushed on tot hef u ,rwhichi s cuf trom the skin by a sutiable sharp cutitng o rshearing machine. A Manchester furirer, who gave me specimens o fsome fur untreated by the process, and also some of the same fur that had been treated, informed me that others of his line of business use more mercury than he does, .i   e   . leave less rfee ntiirc acid in their mixture; but he prefers his own method, and thinks  tianswers best fo rthe promoiton o ffetling. The treated fur he gave me was turned yellow with the nirtic acid ,in parts brown, and here and there the hairs were slightly matted wtih the acid .In my opinion the fu rmus tsuffe rfrom such unequa lrteatmen twtih such srtong acid, andi n the ifnal process of finishing I should no tbe surpirsed i fdifficulty were found in getting a high degree of lusrte and ifnish upon hairs thus roughened o rparitally disintegrated. Figs .11 and 12 respectively lilusrtate fu rifbres from different patrs ot fhe same hare before and afte rthe treatmentI .n examining one of these ifbresf rom the side o fa hare ,you see wha tthe cause of this roughness is ,and what is also the cause of the difficulty in giving a polish or finish .The rfee edges are patrially disintegrated, etched asi t were, besides being caused to stand out .A weaker acid ough tto be used, or more mercury and less acid. As we shal latferwards see, anothe rdangerous agen,t if no tcarefully used, is bichrome (bichromate o fpotassium), which is also ilablet o roughen and injuret hef ibre ,andt husi ntefrere with the final production o fa good finish.

Fig. 11. Fig. 12. LECTURE II TEXTILE FIBRES, PRINCIPALLY WOOL, FUR, AND HAIR— Continued Wtih regard to the preparaiton o ffur by acid mixtures for felitng, menitoned in the las tlecture ,I will tell you wha tI think I should recommend. In all woo land fu rtherei s a certain amount o fgrease ,and this may vary in differen tpatrs of the materia.l Where there is most ,however ,the acid ,nirtic acid ,or ntiirc acid solution of nirtate of mercury, wil lwe,t and so ac ton the fu ,rleast .Bu tthe action ought to be unfiorm ,and I fee lsure it canno tbe unt lithe grease is removed.  Ishould therefore ifrs twash the felts on the fu rside with a weak alkaline solution ,one of carbonate o fsoda, free rfom any caustic, to remove all grease ,then wtih water to remove alka;il and my beilef is that a weake randl ess acid solution of niirtc acid and nirtate of mercury, and a smaller quanttiy ofi t ,would then do the work required ,and do it more unfiormly. A question frequenlty asked is: "Why wil ldead woo lno tfetl?" Answer :If the animal become weak and diseased ,the wool suffers degradation; also, withi mprovementi n heatlh follows pari passu , improvement in the wool structure, which means increase both in number and vigour of the scales on the wool fibres, increase of the serrated ends of these, and of their regularity. In weakness and disease the number of scales in a given hair-shatf diminishes ,and these becomeif ner and less pronounced .The ifbres themselves also become attenuated .Hence when disease becomes death, we have considerably degradedif bres .Thisi s seen clealry in the subjoined figures (see Fig. 13), which are of wool ifbres rfom animals that have died of disease. The fibres are attenuated and irregula,r the scale markings and edges have almost disappeared in some places, and are generally scanty and meagre in developmen .t tIis no wonder that such "dead woo"l will be badly adapted for fetling. "Dead woo"li s nealry as bad as "kempy" wool ,in which malformation o fifbre has occurred .In such "kemps," as Dr. Bowman has shown, scales have disappeared ,and the fibre has become,i n pa tro rwhole, a dense, non-cellular srtucture ,resisitng dye-penetration and feitlng (see Fig. 14). One of the physical propeitres of wool is its Fig. 13. hygroscopicity or power of absorbing moisture. As the very srtucture o fwool and fu rifbre would lead us to suppose ,these substances are able to absorb a very considerable amount of water wtihou tappearing damp. If exposed freely to the air in warm and dry weathe ,rwoo lretains rfom 8t o 10 per cent,. and fi in a damp place for some time,  timay absorb as much as from 30 to 50 per cen.t of water: Wool ,fur, or hair tha thas been washed, absorbs the most moisture; indeed, the amount of water taken up varies inversely wtih the fatty or oliy matter present. Hence the less fat the more moisture. In the washed woo,l those fibres in which the cells are more loosely arranged have the greatest absorbing power fo rwate .rNo doubt the moisture findsti s wayi n between the cells o fthe woo lifbre rfom I need l emind y w o h u i   c t h h  t a h  t e o  fi li o wo  rf o a l   th a a n s d     b f e u e r  n r a e re m   o c ve a d pa  . b B l u e t , accor h di a n r g d   y  t r o the Fig. 14. circumstances under which they are placed, of absorbing so much moisture ast ha tindicated ti ,becomes (especially in itmes o fpressure and compettiion) very important to inquire i fit be not wotrh while to cease paying wool and fu rprices for mere water. This question was answeredl ong agoi n the negaitve by ou rConitnenta lneighbours, and in German,y France ,and Swtizelrand ofifcia lcondiitoning estabilshments have been founded by the Governments of those counirtes fo rthe purpose of tesitng lots o fpurchased wool and slik, etc,. fo rmoisture ,in order that this moisture may be deducted rfom the invoices ,and cash paid for real dry woo ,letc . Iwould poin tout that if you, as hat manufacturers, desire to ente rthe ilsts with German,y you mus tnol te the rhave any advantage you have not, andi  tis an advantaget o payf or wha tyou know exaclty the composiiton o,f rathert han fo ran aritclet ha tmay contain 7 pe rcen.t o,rf or augh tyou know ,17 pe rcent. or 30 per cen .to fwater. There is ,so fa rasI  know ,no testing for wate rin wools andf ursi nt his counrty, and certainly no "condtiioning establishments" (1887 ,)and, I suppose, i fa German or French woo lmerchant o rfurrie rcould bei magined as selilng woo,l etc. ,in par tto a German or French firm ,and in part to an English one, the latter would take the materia lwithou ta murmu,r though it might contain 10 per cen,.t or, peradventure ,30 pe rcen .to fwate ,rand no doubt the foreign,j us tas the English merchant o rdeale ,rwould gett he bes tpirce he could, and regard the possible 10 per cen .to r30 per cent. of water presen twith certainly the more equanimtiy the more of that very cheap element there were present .But look at the othe rside .The German or French firm samplesti s lot as deliveredt ,akest he sample to be tested, and that 10 or 30 pe rcent .of water is deducted ,and only the dry wool is paid fo .rA few ltilte mistakes of this kind, I need hardly say, will altogether form a kind of vade mecum f ort hef oreign compettior. We wli lnow see wha tthe effect o fwatei rsi nt hef elitng operation. Especially hot wate rassists that operaiton, and the effect is a curious one .When acidi s added as well ,the fetling is stli lfutrhe rincreased, and shrinking also takes place. As already shown you ,the free ends o fthe scales ,themselves sotfened by the warm dilute acid, are extended and project more, and stand out from the shafts of the hairs. On the whole, were I a hat manufacturer , Ishould prefer to buy my fu runrteated by that nitric acid and mercury process previously referred to ,and promote tis felting properties mysefl by the less severe and more rationa lcourse of proceeding ,such, for example, as rteatmen twith warm dilute acid .We have referred to two enemies standingi n the way tot he obtainmen tof a final lustre andf inish onf etled woo lof rur ,now le tus expose at hird. In the black dyeing o fthe ha-tforms a boiling process is used. Le tus hear what D.r Bowman, in his work on the wool ifbre, says with regard to boiling with water. "Woo lwhichl ooked qutie bright when wel lwashed wtih tepid water, was decidedly dulle rwhen kept for somet ime in wate rat at emperature of 160° F ,.andt he same wool ,when subjected to boiling wate ra t212° F., became quite dull andl usrteless .When tested fo rsrtength, the same fibres which carried on the average 500 grains wtihout breaking before boiling, after boiilng would no tbea rmoret han 480 grains." Hencet his third enemy is a boiling process, especially al ong-continued one fi only wtih water itself. I fwe could use coalt-ar colours and dye in only a warm weak acid bath ,no tboi ,lwe could ge tbetterl usrte andf inish. We wli lnow turn our atteniton to the chemica lcompostiion of woo land fu rifbres .On chemical analysis stlli anothe relement is found ove rand above those mentioned as the consittuents o fslik ifbre .In silk ,you will recollect ,we observed the presence o fcarbon ,hydrogen, oxygen ,and nirtogen .In wool ,fur, etc., we must add a ffith consttiuen,t namel,y sulphu.r Here is an analysis of pure German wool—Carbon ,49·25 pe rcen;.t hydrogen ,7·57; oxygen, 23·66; nitrogen, 15·86; sulphur ,3·66—total, 100·00 . fIyou hea tetihe rwool, fur, or hai rto 130° C. ,ti begins to decompose ,and to give o ffammonia; if still further heated to from 140° to 150° C. ,vapours containing sulphur are evolved .fI some wool be placed in a dry glass tube ,and heated strongly so as to cause desrtucitve disitllation ,products containing much carbonate of ammonium are given o.ff The ammonia is easliy detected by its smell of hatrshorn and the blue colour produced on a piece o freddened ltimus paper, the latte rbeing a general tes tto distinguish alkails, like ammonia ,soda ,and potash ,from acids. No vegetable ifbres wi ,llunde rany circumstances, give of fammonia .It may be asked ,"Bu twha tdoes the production o fammonia prove?"  Irepl ,ythe "backbone," chemically speaking, o fammonia is nrtiogen. Ammonia is a compound o fnirtogen and hydrogen, and is formulated NH 3 , and hence to discover ammonia int he products as menitoned is to prove the piro rexistence o ftis nirtogeni nt he woo,lf ur ,and hair fibres. Action of Acids on Wool, etc. —Dilute solutions o fvtiriol (sulphuric acid )o rhydrochloirc acid (muriatic acid, spirits o fsa )tlhave little effect on wool ,whethe rwarm or cold, excep tto open out the scales and confer roughness ont heif bre .Used int he concenrtated state ,however, the wool of ru rwould soon be disintegrated and ruined .But under all circumstances the acitoni s fal ress than on cotton ,whichi s desrtoyed at once and completel.y Ntiirc acid acts like sulphuric and hydrochloirc acids, but ti gives a yellow colou rto the ifbre. You see this clealry enough in the fu rtha tcomes rfom you rfurriers atfer the treatmen tthey subject ti to with nirtic acid and nrtiate of mercury. There is a process known called the srtipping o fwoo ,land  ticonsists in desrtoying the colou rof wool and woollen goods already dyed, in orde rtha tthey may be re-dyed. Listen, howeve,rt o the important precauitonsf ollowed: A ntiirc acid no tstronge rthan from 3° to 4° Twaddei lls used, and carei s taken not to prolong the aciton moret han three or four minutes. Action of Alkails. —Alkails have a very considerable aciton on fu rand woo ,lbut the effects vary a good deal according to the kind o falka ilused ,the strength and the temperature of the soluiton, as also, of course, the length of period of contac.t The caustic alkails, potash and soda ,unde ral lconditions affect woo land fur injuirously .In fact ,we have a method o frecoveirng indigo from indigo-dyed woollen rags, based on the solubiltiy of the wool in hot caustic soda .The wool dissolves, and the indigo ,being insoluble, remains ,and can be recovered. Alkailne carbonates and soapi n soluiton have ilttle or noi njuirous action if not too srtong, and if the temperature be not over 50° C. (106° F.). Soap and carbonate of ammonium have the least injurious action. Every washer o rscoure ro fwoo ,lwhen he uses soaps, should first ascertaini  fthey are free from excess o falkail .i , e   . that they contain no rfee alkali ;and when he uses soda ash (sodium carbonate), that ti contains no causitc alkali. Lime, in water o rotherwise, actsi njuriousl,yr endeirngt he ifbre brtilte. Reacitons and tests proving chemical differences and lilustraitng modes of discirminaitng and separaitng vegetable ifbres, slik and wool, fur, etc. —You wlil remembe r Istated that the vegetable ifbre differs chemicallyf rom those o fslik ,and slik rfom woo ,lfu,r and hai,ri nt hat wtih the first we have as consttiuents only carbon, hydrogen ,and oxygen; in silk we have carbon ,hydrogen, oxygen, and nitrogen; whilsti n wool ,fu,r and hai rwe have carbon ,hydrogen ,oxygen ,nitrogen, and sulphur .I have already shown yout hat fi we can ilberate by any means ammonia from a substance, we have practically proved the presence o fnirtogen in that substance, for ammonia is a nirtogen compound. Asr egards sulphu randti s compounds ,that ill-smelilng gas, sulphuretted hydrogen ,which occursi n rotten eggs ,in organic effluvia rfom cesspools andt he like ,and which in the case of bad eggs ,andt o some exten twith good eggs, turns the slive rspoons black, andi n the case of whtiel ead paints turnst hese brown or black,I  can show you some st llimore convincing proofs that sulphu ris contained in wool ,fur, and hair ,and no tin silk nor in vegetable fibres. First, I wlil heat srtongly some cotton wtih ail ttle soda-lime in at ube, and hold a piece o fmoistened redl timus paper over the mouth ot fhe tube .fI nirtogen is presenti t wlit lake up hydrogen int he decompostiion ensuing, and escape as ammonia ,which wlil turn the red litmus paper blue .With the cotton ,howeve,r no ammonia escapes, no turning of the piece of red ltimus paper bluei s observed ,and so no nrtiogen can be presenti n the cotton fibre. Secondly,  Iwi llsimlialry treat some silk. Ammonia escapes, turns the redl timus pape rblue ,possesses the smell like hartshorn, and produces, wtih hydrochloirc acid on the stopper of a botlte, dense white fumes o fsa-lammoniac (ammonium chloirde.) Hence silk contains nrtiogen. Thirdly, I will heat some fur wtih soda-ilme. Ammonia escapes, giving al lthe reacitons described unde rsilk .Hencef ur, wool ,etc., contain ntirogen .As regards proofs o fallt hree of these classes o ffibres containing carbon, hydrogen, and oxygent ,he chat rhey al lleave behind on heaitngi n a closed vessel is the carbon tise flpresen.t Fo rthe hydrogen and oxygen ,a pefrectly dry sample o fany of these fabircs is taken ,o fcourse in quantti,y and heated strongly in a closed vesse lfurnished wtih a condensing worml ike a still. You wif llind a llgive you wate ras a condensate—the vegetablef ibre, acid wate;r the animaif lbres, alkaline waterf rom the ammonia .The presence o fwate rproves both hydrogen and oxygen, since wate ris a compound of these elements .fI you put a piece of potassium in contact with the water ,the latte rwill a tonce decompose, the potassium absorbing the oxygen ,and setting free the hydrogen as gas, which you could collect and ignite wtih a match, when you would find i twould burn .Tha thydrogen was the hydrogenf orming part of your cotton, slik, o rwool ,ast he case might be. We mus tnow attack the question of sulphu .rFirst, we prepare a ltilte alkailne lead solution (sodium plumbate) by adding caustic soda to a solution ofl ead acetate or sugar of lead ,untlit he whtie preciptiateif rsf tormedi sj us tdissolved .That is one of ou rreagents;t he othe ris a soluiton o fa red-coloured salt called nirtoprusside of sodium, made byt he action of ntiirc acid on sodium ferrocyanide (yellow prussiate.) The firs-tnamedi s very sensitive to sulphur ,and turns black direclty .To show this ,we take a quanttiy of lfowers of sulphu ,rdissolve in caustic soda ,and add to the lead solution. I tturns black at once ,because the sulphur unites wtih the lead to form black sulphide o flead. The nitroprusside ,however ,gives a beauitfu lcrimson-purple coloraiton .Now on taking a little cotton and heating with the caustic alkailnel ead solution, fi sulphur were presenti n that cotton, the fibre wouldt urn black o rbrown ,for the lead would a tonce absorb such sulphu ,rand form in the ifbre soaked with ti ,black sulphide o flead. No such coloraiton is formed ,so cotton does not contain sulphur. Secondl,y we must test silk .Slik contains nitrogen, like woo ,lbu tdoes  ticontain sulphur? The answer furnished by our testsi s—no! since the ifbrei s not coloured brown or black on heaitng with the alkalinel ead solution. Thirdly, we try some whtie Beriln woo,l so that we can easily see the change of colour if it takes place .In the ho tlead soluiton the woo lturns black, lead sulphide being formed .On adding the ntiroprusside soluitont o a fresh portion of woo lbolied wtih causitc soda ,to dissolve out the sulphur, a splendid purple coloraiton is produced. Fur and hai rwould ,of course, do the same thing. Lead solutions have been used for dyeing the hai rblack ;not caustic alkailne soluitons ilke this ,however .They would do something more than turn the hair black—probably give rise to some vigorous exercise of muscular powe!r Sitll i thas been found tha teven the lead solutions employed have ,through gradua labsorption into the system ,whlist dyeing the hair black ,also caused colics and conrtactions o fthe ilmbs. Having now found means for provingt he presence o fthe vairous elements composing cotton, silk ,and woo,l fur or hai,r we come to methods tha thave been proposed for distinguishing these ifbres more generall ,yand for quantitatively determining them in mixtures. One of the best of the reagents for this purpose is the basic zinc chloirde arleady referred to .Thisi s made as follows :100 patrs of fused zinc chloirde, 85 patrs of wate,r and 4 patrs o fzinc oxide are bolied together until a clea rsoluiton is obtained. This solution dissolves silk slowly in the cold, quickly  fihot ,and forms a thick gummy ilquid .Wool ,fur ,and vegetable ifbres are not affected by i.t Hence if we had a mixture ,and rteated with this soluiton ,we could strain off the ilquid containing the dissolved silk ,and would get cotton and wool left. On weighing before and atfer such treatmen ,tthe dffierence in weights would give us the slik presen .tThe residue boiled with caustic soda would lose ati lls wool ,whichi s soluble in ho tsrtong caustic alkali .Again straining off ,we should ge tonly the cotton o rothe rvegetable fibre lef,t and thus our problem would be solved .O fcourse there are cetrain additional niceties and modfiications stli lneeded, and  Imus trefer you for the methodi n ful lto the Journal of the Society o fChemica lIndusrty , 1882, page 64 ;also 1884 ,page 517. I wlil now conclude with some tests with alkailne and acid reagents ,taken in orde,r and firs tthe acids. These will also impress upon ou rminds the effects o facids and alkalis on the different kinds of ifbres.

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