Главная --> Справочник терминов


Целлюлозы происходит стеклования выше температуры разложения. Для придания целлюлозе способности перерабатываться ее модифицируют. Полученные производные целлюлозы (сложные и простые эфиры) применяют в качестве связующего для слоистых пластиков и основы для'лаков и пленок.

Растворителями служат метиленхлорид или уксусная кислота. Этот метод применяют преимущественно для получения ацетонрастворимого ацетата целлюлозы (вторичный ацетат, диацетат), содержащего 50—60% связанной уксусной кислоты.

2) Гетерогенный метод, при котором ацетили-рующая смесь содержит разбавитель (бензол) и поэтому не растворяет ацетата целлюлозы. Применяют этот метод для получения триацетата целлюлозы, содержащего 59,5—61,5% связанной уксусной кислоты.

Триацетат целлюлозы применяют для изготовления электроизоляционных пленок и кинопленок. Частично омыленный триацетат с 59,5—60,5%-ным содержанием связанной уксусной кислоты используют в качестве негорючего пленкообразующего полимера в кино- и фотопромышленности, а также для получения лент магнитной записи звука.

Диизоцианаты, функциональные группы которых способны взаимодействовать с гидроксильными группами целлюлозы, применяют для создания клеев для древесины. Древесностружечные плиты на основе изоциаматных клеящих составов обладают высоким моду-

целлюлозы применяют в производстве лаков и эмалей.

нии ацетатов и ацетбутиратов целлюлозы применяют серную, хлорную

Гидролиз целлюлозы и других полисахаридов древесины рассмотрен ранее (см. 11.5). Ниже (см. 20.1) будут подробнее изложены вопросы гидролиза выделенной (технической) целлюлозы и, в частности, получения и свойств микрокристаллической целлюлозы. Из органических реагентов, применяемых для сольволиза целлюлозы, наибольшее значение имеет этанол. Этанолиз целлюлозы применяют при изучении ее надмолекулярной структуры. Процесс получения ацетатов целлюлозы сопровождается нежелательной реакцией ацетолиза. В последнее время возрос интерес к сольволизу целлюлозы под действием органических растворителей в связи с разработкой новых методов органосольвентной варки.

Смешанные эфиры целлюлозы применяют для изготовления лаков, пластиков, пленок, покрытий. Водорастворимые ацетофталаты целлюлозы используют в фармацевтической промышленности для покрытия таблеток. Смешанные эфиры целлюлозы, содержащие остатки ненасыщенных кислот акриловой и метакриловой - ацетоакрила-ты и ацетометакрилаты целлюлозы, - можно использовать для дальнейшего модифицирования целлюлозы.

Для производства эфиров целлюлозы применяют лишь корот-коволокнистый хлопок (хлопковый пух, линт). Обработка хлопка заключается в его бучении — воздействии горячего водного раствора щелочи, отбелке, промывке и сушке.

та, растворителем ацетата целлюлозы — метиленхлорид. Для активации целлюлозы применяют уксусную кислоту.

Образующийся сироп (раствор этилцеллюлозы) выгружают в высадитель 6 и подают туда воду до достижения модуля ванны 1 :20. Осаждение этил-целлюлозы происходит при 84—100 °С в течение 1 ч. При этом легколетучие жидкости (эфир, спирт, бензол и хлористый этил) отгоняются и конденсируются в холодильниках 7, 8, Конденсат разделяют в отстойнике 9 и верхний слой направляют в емкость 10, а нижний — в емкость //. Этилцеллюлозу после осаждения вместе со щелочно-солевым раствором струей воды подают в нутч-фильтр 12 для промывки. Крупные куски продукта измельчают в мельнице 13. Этилцеллюлозу отмывают от хлористого натрия и едкого натра водой при модуле 1 : 12 и температуре 60—65 °С. После промывки суспензия этилцеллюлозы поступает при перемешивании в мутильник 14, а затем в центрифугу 15. От-

В зависимости от условий проведения реакции может быть этерифицировано различное количество ОН-групп целлюлозы. В растворе реакция этерификации целлюлозы протекает с большей скоростью, чем в гетерогенной среде. При гетерогенном процессе замещение ОН-групп целлюлозы происходит постепенно. Первыми этерифицируются поверхностные и наиболее рыхлые участки целлюлозного субстрата. При этом образуется смесь частично замещенной и непрореагировавшей целлюлозы. При большей продолжительности реакции происходит уменьшение химической неоднородности полученных продуктов в результате замещения ОН-групп вдоль цепи и между цепями. Основными факторами, определяющими степень этерификации простых эфиров, являются:

При гидролизе целлюлозы происходит разрыв глюкозидной связи между элементарными звеньями в макромолекуле, причем легче этот процесс протекает в присутствии кислот (H2SOj, HC1, НзРОч). В принципе реакцию можно довести до образования глюкозы, но обычно образуются промежуточные сахариды, построенные по типу целлюлозы, или более высокомолекулярные продукты. Процесс гидролиза в значительной степени зависит ог степени упорядоченности макромолекул целлюлозы. Чем меньше эта упорядоченность, тем более доступны участки макромолекул в неупорядоченных областях атаке гидролизующих агентов. По типу кислотного гидролиза целлюлозы протекает микробиологическая деструкция ее под действием природных ферментов. Деструкция целлюлозы под действием ще-

Это уравнение выражает только конечный итог гидролиза. На самом деле гидролиз целлюлозы происходит постепенно, в результате чего получаются все более и более простые вещества.

Рядом исследований было установлено, п процессе созрева-;тця 1! и скопы в кс я итоге нате целлюлозы происходит персэтерифи-кацня. С/гспень этсрификации вторичных атомоп углерода (У- и 3-го) целлюлозы убывает, а шестого атома углерода (первичного) возрастает (рпс. 6.14).

Растворение целлюлозы происходит в две стадии. На пер стадии целлюлоза набухает; только после того как она полное1 набухнет, переходят ко второй стадии процесса — растворе! целлюлозы: к снеси при постоянном помешивании постепенно г ливают требуемое количество едкого натра. Перемешивание детей до полного растнорения целлюлозы.

Разрабатывается кислот но- со левой способ формования медпо-аммиачных нитей при котором высаживание и разложение медно-аммиачного соединения целлюлозы происходит в одной ванне. Этот метод интересен тем, что при его применении возможно использование оборудования, применяемого для получения вискозного волокна с большим числом отверстий в фильере и, следовательно, большей производительности.

находятся в высокоэластическом состоянии. В сухой целлюлозе при комнатной температуре, т.е. в стеклообразном состоянии, все гидроксильные группы связаны водородными связями и цепи целлюлозы жесткие. При пластификации целлюлозы пластификатор проникает в аморфные области. В аморфных областях ослабляется межмолекулярное взаимодействие, увеличивается внутренняя поверхность целлюлозы, становятся возможными конформационные превращения, возникает сегментальная подвижность. При сушке целлюлозы происходит стеклование аморфной части - переход ее из высокоэластического в стеклообразное состояние.

Характер термических превращений при более высокой температуре зависит от температуры и скорости нагрева. При так называемой низкотемпературной термической обработке, т.е. при температурах 200...230°С, деструкция целлюлозы происходит в основном за счет аморфной части. Степень полимеризации падает уже довольно быстро и достигается ПСП, зависящая от происхождения целлюлозы и ее полиморфной модификации. Кристаллическая часть в этих условиях сохраняется. При низкотемпературной деструкции реакции расщепления цепей по гликозидным связям сопровождаются реакциями дегидратации, а в присутствии кислорода - и реакциями окисления. В результате реакций дегидратации в качестве летучего продукта выделяется вода, но частично происходит и распад глю-копиранозных звеньев, о чем свидетельствует образование СО2 и низкомолекулярных летучих альдегидов. Окисление спиртовых групп приводит к появлению в звеньях карбонильных и карбоксильных групп. Развитию реакции дегидратации способствует медленный нагрев. В результате низкотемпературной обработки получается так называемая ангидроцел-люлоза, отличающаяся ИК-спектром и свойствами от исходной целлюлозы.

Окислительная деструкция целлюлозы происходит под действием различных окислителей, в том числе кислорода воздуха. Целлюлоза и другие полисахариды как гетероцепные полимеры с ацетальными связями довольно легко подвергаются окислительной деструкции. Находят практическое применение некоторые виды окисленных целлюлоз (см. главу 21).

Для повышения реакционной способности целлюлозы проводят ее активацию, т.е. обработку, приводящую к набуханию и тем самым к увеличению доступности. Одним из способов активации может служить набухание целлюлозы в воде. Даже небольшие количества воды разрыхляют структуру целлюлозного волокна, увеличивают его внутреннюю поверхность и способствуют проникновению растворителей и реагентов. Воду далее вытесняют растворителем, в котором должна проводиться реакция. Высокая реакционная способность достигается при влагосодержа-нии целлюлозы не менее 18...20%. Однако имеет значение не только массовая доля воды в образце целлюлозы, но и предыстория последнего - получен ли образец подсушиванием влажной целлюлозы (в том числе мерсеризованной и промытой) до определенного влагосодержания или же сушкой до сухого состояния с последующим увлажнением до того же влагосодержания. Большей реакционной способностью (испытанной при ацетилировании) обладает первый образец. При сушке целлюлозы происходит уплотнение всей структуры волокна, а при последующем увлажнении вода уже не способна разрушить все образовавшиеся при сушке межмолекулярные водородные связи. Активацию целлюлозы водой с вытеснением ее последовательно полярными (обычно сначала воду вытесняют водорастворимыми низкокипящими растворителями, такими как этанол, ацетон и т.п.) и неполярными растворителями называют инклюдиро-ванием. При последующей сушке в целлюлозе удерживается до 4...8% инклюдированного растворителя от ее массы.




Целлюлозы осуществляется Целлюлозы происходит Целлюлозы растворение Целлюлозы вследствие Целлюлозные материалы Целесообразность применения Центральным углеродным Центробежного компрессора Цианистых соединений

-
Яндекс.Метрика