|
|
|
Главная --> Справочник терминов Растворение ксантогената Опыт М 6. Растворение целлюлозы в реактиве Швейцера 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. Растворение целлюлозы, как и других полимеров, подчиняется термодинамическому условию самопроизвольного растворения - изменение энергии Гиббса должно быть отрицательным (см. 7.1). Однако у целлюлозы оба члена этого условия неблагоприятны: изменение энтальпии ДЯ> О (теплота поглощается), а изменение энтропии AS, хотя и положительно, но мало по абсолютному значению. Это обусловлено сравнительной жесткостью цепей целлюлозы даже в растворе по сравнению с гибкоцепными полимерами. Несмотря на эти неблагоприятные условия, целлюлозу все же можно растворить как прямым, так и косвенным способами. Прямой способ - растворение целлюлозы в небольшом числе ее растворителей, как правило, химически взаимодействующих с ней (см. 17.3). В косвенных способах целлюлозу сначала превращают в производное - сложный или простой эфир - замещением ее гидроксилов на объемистые группы. Это приводит к разрыву водородных связей. Полученные производные растворяют в подходящих растворителях, например, нитрат целлюлозы -в ацетоне, ксантогенат целлюлозы - в водном растворе гидроксида натрия, простые эфиры - в соответствующих органических растворителях, а некоторые даже в воде. Следует отметить, что наибольшая растворимость наблюдается у тех производных целлюлозы, которые замещены неполностью. Это связано с нарушением стереорегулярности структуры. В полностью замещенном производном условия контакта цепей лучше, чем в частично замещенном, что обеспечивает большее межмолекулярное взаимодействие и уменьшает растворимость. 17.2. Растворение целлюлозы в щелочных растворах комплексов поливалентных металлов По мнению большинства исследователей, все комплексные растворители вступают с целлюлозой в химическое взаимодействие, однако механизмы химических реакций, приводящих к растворению целлюлозы, как и при взаимодействии целлюлозы с гидроксидами щелочных металлов (см 18.1), полностью еще не выяснены. Первоначально полагали, что медно-аммиачный реактив и другие комплексные основания лишь адсорбируются целлюлозой, и растворение целлюлозы представляет собой чисто физико-химический процесс. Затем были предложены теории химического взаимодействия с комплексными основаниями. Ниже при изображении схем химического взаимодействия целлюлозы с растворителями используется их упрощенное написание на примере одного звена (степень полимеризации целлюлозы п опускается) в соответствии с дробным поведением. 17.3. Растворение целлюлозы в водных кислотных растворителях Противоположно заряженные гидратированные ионы (анионы кислоты), благодаря электростатическому притяжению, проникают в целлюлозу, в том числе и в кристаллические участки, и вызывают внутрикристаллитное набухание и далее растворение целлюлозы. Считают, что целлюлоза переходит в раствор (концентрированную кислоту) в виде комплексов - оксониевых соединений (так называемых кислотных целлюлоз) следующего состава [QHioOs • 4HjO • НаЗО^п ; [CeHioOs • 4HjO • НС1]„ ; [СбНюОз • 2HjO • HjPO,»]*, содержащих гидратную воду. Однако, по всей вероятности, на состав кислотных целлюлоз будет влиять не только природа, но и концентрация кислоты. В реакционной среде должно находиться определенное количество воды, необходимой для ионизации кислоты, 17.4. Растворение целлюлозы в неводных системах 17.2. Растворение целлюлозы в щелочных растворах комплексов поливалентных металлов 556 17.3. Растворение целлюлозы в водных кислотных растворителях ...559 6.6. Получение и растворение ксантогената целлюлозы . {в ПОЛУЧЕНИЕ И РАСТВОРЕНИЕ КСАНТОГЕНАТА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ 8.62 Растворение ксантогената целлюлозы Растворение ксантогената целлюлозы производите* -тикальных и горизонтальных аппаратах с мешалками, мых растворителями. Для ускорения процесса раствореш с мешалками применяются насосы и растирятели, разд щие комочки ксантогената. Вискозное волокно производят периодическим (в том числе в одном аппарате) и непрерывным (за исключением операции ксантогенирования) способами. Технологический процесс включает следующие основные операции: 1) подготовку исходной целлюлозы к мерсеризации, заключающуюся в кондиционировании по влажности; 2) мерсеризацию с получением щелочной целлюлозы; 3) отжим избыточного раствора гидроксида натрия; 4) измельчение щелочной целлюлозы; 5) предсозревание щелочной целлюлозы; 6) ксантогенирование щелочной целлюлозы; 7) растворение ксантогената целлюлозы с получением вискозы; 8) созревание вискозы; 9) фильтрование вискозы и удаление из нее воздуха; 10) формование волокна; 11) промывка, отделка волокна и другие операции текстильного производства. 6.6. Получение и растворение ксантогената целлюлозы 85 66 ПОЛУЧЕНИЕ И РАСТВОРЕНИЕ КСАНТОГЕНАТА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ 6.6 2. Растворение ксантогената целлюлозы В вакуум-ксантат-мешалках происходит не только ксантогени-ровапие щелочной целлюлозы, но и растворение ксантогената. В отечественной промышленности разработан и пр на ряде предприятий метод получения вискозы в одном называемом аппаратом ВА (вискозный аппарат). В у рате последовательно осуществляются все процессы щ ния прядильного раствора: мерсеризация, предсозреваш чение и этерификация щелочной целлюлозы и предва растворение ксантогената. Растворение ксантогената целлюлозы производите тикальных и горизонтальных аппаратах с мешалками мых растворителями. Для ускорения процесса растворен с мешалками применяются насосы и растиратели, раз щие комочки ксантогената.  Растворитель выпаривают Растворителях благодаря Растворителях ограниченно Растворителями применяют Радикальное хлорирование Растворителя катализатора Растворителя называется Растворителя определяется Растворителя полученный |
- |
Навигация