|
|
|
Главная --> Справочник терминов Целлюлозы осуществляется Сульфитно-спиртовая барда (ССБ). При сульфитной варке целлюлозы образуется сульфитный щелок, содержащий наряду с другими веществами моносахариды (до 15—20%). Сульфитные щелока обычно используют для получения этилового спирта и других продуктов. После химической или биохимической переработки остается продукт, называемый бардой. Этот остаток упаривают, в результате чего образуется концентрат сульфитно-спиртовой барды. Этот продукт обладает высокими поверхностно-активными свойствами и широко используется в качестве пластификатора. Гидролиз целлюлозы. В отличие от крахмала целлюлоза значительно более устойчива к действию разбавленных минеральных кислот: гидролиз ее протекает лишь при длительном кипячении с разбавленными кислотами, иногда под давлением. При полном гидролизе целлюлозы образуется D-глюкоза В результате гидролиза разбавленной серной кислотой под давлением из целлюлозы образуется гл'юкоза, которую описанным выше методом превращают в этиловый спирт. Такой этиловый спирт (гидролизный спирт) обычно содержит некоторое количество метилового спирта и не применяется в пищевой промышленности для изготовления спиртных напитков. На получение 1 т На первой стадии ацетилирования целлюлозы образуется триацетат целлюлозы [СбН7О2(ОСОСН3)з]п, который далее частичным омылением превращается в так называемый «вторичный ацетат», содержащий около 50% связанной уксусной кислоты. Полученный ацетат целлюлозы растворим в органических растворителях. Большое практическое значение имеет гидролиз природных полиацеталей — полисахаридов. При их полном гидролизе образуются соответствующие моносахариды. Так, при полном гидролизе крахмала и целлюлозы образуется глюкоза; катализаторами в этом процессе служат водородные ионы: Переработка сульфитных щелоков. Сульфитные щелока представляют собой отходы целлюлозно-бумажного производства. На каждую тонну ныркбатыпкемой целлюлозы образуется 8—12 кг сульфитных щелоков, содержащих 10 -12% сухого вещества (лиг-кин, углеводы, белки, смолы, жиры, окись калмшя и др.). При переработке I т древесной пульпы получают 80—100 л спярта. При алкилировании целлюлозы образуется в пределе триалкилцеллю- место гидролиз - расщепление макромолекул под действием воды. Катализаторами гидролиза являются водородные или гидроксильные ионы. Этому типу деструкции наиболее, подвержены полиацетали, полиэфиры и полиамиды. Карбоцепные полимеры устойчивы к гидролизу. Большое практическое значение имеет гидролиз полисахаридов. Так, при полном гидролизе крахмала и целлюлозы образуется моносахарид - глюкоза (см. 11.5.1). Первичная структура целлюлозы установлена в 1930-х годах. При анализе этого полисахарида методом метилирования образуется более 90 % 2,3,6-три-0-метил-О-глюкозы; следовательно, молекулы целлюлозы в основном линейны. Поскольку при частичном гидролизе целлюлозы образуется целлобиоза (6), этот полисахарид содержит (}-(1->-4) -связи. [}- Конфигурация внутримолекулярных гликозидных связей подтверждена ферментативным анализом. Определение длины цепи по содержанию концевых групп в случае в основном линейных молекул неточно и дает очень низкие значения (~200 моносахаридных звеньев) из-за деструкции в ходе анализа. Длина молекулы целлюлозы, определенная физическими методами, составляет до 10000 остатков D-глюкозы. Изучение кинетики гидролиза целлюлозы показало, что свыше 99 % связей в ее молекулах имеет один и тот же характер (р-1,4-связи) [94]. Существование в молекулах целлюлозы связей другого типа не доказано. Строение целлюлозы было исследовано всеми имеющимися методами установления структуры полисахаридов. Кислотный гидролиз целлюлозы10 дает практически только D-глюкозу, а при гидролизе полностью метилированной целлюлозы образуется 2,3,6-три-О-метил-О-глюкоза с весьма небольшой примесью 2,3,4,б-тетра-О-метил-D-глюкозы11' 12. Эти данные указывают на линейное строение молекулы целлюлозы и наличие !-*• 4-связей между моносахаридами в пиранозной форме (связи 1—>-5 в сочетании с фуранозной формой не реализуются, о чем свидетельствует устойчивость целлюлозы к кислотному гидролизу). Оптическое вращение и инфракрасные спектры целлюлозы13 указывают на р-конфигурацию ее гли-козидных центров: Целлобиоза [ 4-(/3-В-глк>копиранозидо) -D-глюкопираноза] содержится в прорастающих семенах, косточках абрикосов, пасоке деревьев. Она представляет собой основной структурный элемент целлюлозы, образуется при её ферментативном гидролизе под влиянием целлюлозы. Высшие животные не в состоянии усваивать целлюлозу, так как не обладают разлагающим её ферментом. Однако улитки, гусеницы и черви, содержащие ферменты целлобиазу и целлюлазу, способны расщеплять (и тем самым утилизовать) содержащие целлобиозу растительные остатки. Целлобиоза, как и лактоза, имеет 1,4-(3-гликозидную связь и является восстанавливающим дисахаридом, но в отличие от лактозы при полном гидролизе даёт только D-глкжозу. При этерификации в гетерогенной среде ацетилирующая смесь содержит 45—50% ацетангидрида, 15—20% уксусной кислоты, около 35% разбавителя (бензол или толуол) и до 1% (от массы целлюлозы) катализатора (хлорная кислота). Модуль ванны значительно больший (15—20), чем при этерификации в гомогенной среде, что позволяет сравнительно легко осуществлять отвод тепла и выдерживать необходимую температуру (30—35 °С). Применение ванн с большим модулем возможно только при ацетилировании в гетерогенной среде, так как при этерификации целлюлозы в гомогенной среде после высаживания ацетата целлюлозы образуется разбавленная уксусная кислота, следовательно, резко возрастают затраты на ее регенерацию. Отжим щелочной целлюлозы осуществляется при равличсского пресса до степени 2,8. После отжима п целлюлозе содержится 30—31% целлюлозы, 16—17% натра и 52—54% поды. Влияние т ^epaTVpa, тем больше набухание. Для того, чтобы Чем ни*6 те" н целлюлозы при непрерывном процессе мерсери-облегчить отй - температуру щелочи, в результате чего она заиии, '' ".Т:ает Например, при мерсеризации горячей щелочью меньше "ао>набухание целлюлозы настолько уменьшается, что (4о— 45 <-) ВОЗМОЖНЫМ получить необходимую степень отжима СТа"иВнепрерывном процессе мерсеризации. „ при ^дзацця целлюлозы осуществляется тремя способами: Отжим щелочной целлюлозы осуществляется при помош равлического пресса до степени 2,8. После отжима в щ^ целлюлозе содержится 30—31% целлюлозы, 16—17% ( натра и 52—54% воды. Способы предсозревания. Процесс предсозревания щелочной целлюлозы осуществляется в бункерах, на пластинчатых транспортерах, во вращающихся трубах и трубах со шнеками. На редсозРева ние в бункерах (вертикальных шахтах). 5 мзСТЗрЫХ производствах применяют бункеры емкостью от 3—• •1Ю1оза° нескольких Десятков кубических метров. Щелочная цел-тРа1!споо°СЛе измельчителей системой транспортеров или пневмо-предсозрева°В пеРедается в бункеры, установленные в камере тРанспортн НИЯ> Э П° окончашш процесса при помощи аналогичных Температ* ^СТР°"СТВ она направляется в ксантогенатный цех. ПР» более выРЗ В- камеРе не Должна быть выше 30 °С, так как Уменьшения СОКои температуре ухудшаются условия труда. Для БРемя предсо °терь тепла бункеры снабжают теплоизоляцией. Во Ре Повышается Ван]1я ТоМпеРатУРа щелочной целлюлозы в бунке-ении целлюлозы3 5°С вследствие выделения тепла при окис-на бУнкора кисл°Р°Д°м воздуха. Бункер разгружается сни- Влияние т™ paTVpa, тем больше набухание. Для того, чтобы Чем ни*6 те' F целлюлозы при непрерывном процессе мерсери-облегчить °J ют температуру щелочи, в результате чего она зач»"' ' Аухает Например, при мерсеризации горячей щелочью меньше "а- набхание целлюлозы настолько уменьшается, что (40— 45 <-) ВОЗМОЖНЫМ получить необходимую степень отжима """^непрерывном процессе мерсеризации. 11 "\" сепизация целлюлозы осуществляется тремя способами: Отжим щелочной целлюлозы осуществляется при помощи равлического пресса до степени 2,8. После отжима в щеЛОп целлюлозе содержится 30—31% целлюлозы, 16—17% ед! натра и 52—54% воды. Способы предсозревания. Процесс предсозревания щелочной целлюлозы осуществляется в бункерах, на пластинчатых транспортерах, во вращающихся трубах и трубах со шнеками. ^ Чредсозрева ние в бункерах (вертикальных шахтах). практике. Получение ксантогената по режиму сухого ксантогени-рования осуществляют в одновальных ксантогенаторах различной конструкции, которые детально рассмотрены в литературе [40, с. 34]. На рис. 4.15 представлена принципиальная схема такого ксантогенатора. Он имеет горизонтальную лопастную мешалку /, штуцеры 2—4 соответственно для создания вакуума, подачи сероуглерода и щелочи. Загрузка щелочной целлюлозы осуществляется через люк 5 или пневмотранспортом — через циклон 6. Выгрузка суспензии скантогената в растворительной щелочи производится через нижний штуцер 7. С целью снижения взрывоопасное™ аппараты снабжены предохранительными мембранами, рассчитанными на избыточное давление 0,05—0,1 МПа. Загрузка щелочной целлюлозы осуществляется нагнетательным или вакуумным пневмотранспортом. Нагнетательный пневмотранспорт наиболее предпочтителен, так как наряду с большой скоростью загрузки (продолжительность загрузки 10—15 мин) он позволяет регулировать температуру щелочной целлюлозы. Загрузка под вакуумом менее экономична и имеет ряд недостатков: Медноаммиачное волокно. При производстве медноаммиач-ного волокна для растворения природной целлюлозы используют медноаммиачный реактив. Его получают из гидроксида меди или основных солей меди и концентрированного раствора аммиака (содержание аммиака не менее 25%), взятого в избытке. В результате реакции между компонентами раствора образуется гидроксид тетраамминмеди(П) [Си(МНзЫ (ОН)2. Считают, что целлюлоза растворяется в этом реактиве благодаря взаимодействию его с вторичными гидроксильными группами ангидроглюкозного звена (уравнение 13). Формование медно-аммиачного волокна -обычно осуществляют двухванным способом. Струйки прядильного раствора, выходящие из фильеры, увлекаются током воды и вытягиваются, при этом толщина их уменьшается в сотни раз. Одновременно вода частично разрушает медноаммиачный комплекс целлюлозы, окончательное разложение которого и регенерация целлюлозы осуществляется  Целесообразно воспользоваться Целлюлозы осуществляется Целлюлозы происходит Целлюлозы растворение Целлюлозы вследствие Целлюлозные материалы Целесообразность применения Центральным углеродным Центробежного компрессора |
- |
Навигация