На главную

Статья по теме: Образования ксантогената

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Теоретически для образования ксантогената целлюлозы с у = 50 требуется 23,4% CS: от массы целлюлозы. Практический расход CS2 составляет примерно 30...35%, так как значительная его часть расходуется на побочные реакции с гидро-ксидом натрия с образованием тиокарбонатов натрия, сульфида натрия и др. Состав и количество побочных продуктов зависят от условий реакции - избытка гидроксида натрия и температуры. Чем больше избыток щелочи, температура и продолжительность ксантогенирования, тем больше образуется побочных продуктов. Основным побочным[1, С.589]

Суммарная реакция образования ксантогената целлюлозы может быть представлена следующей схемой:[2, С.85]

Рис. 4.17. Кинетика образования ксантогената и побочных продуктов при мокром ксантоге-нировании по режиму аппаратов ВА (1, 4) сухом ксантогенировании в ксантогенаторе (2, 5) и ксантогенированин в ксантат-бараба-не (3, 6).[3, С.99]

Наряду с основной реакцией образования ксантогената целлюлозы значительная часть сероуглерода (25—35%) расходуется на образование побочных продуктов, важнейшими среди которых являются тритиокарбонат (,Na2CS3), сульфид и полисульфиды (Na2S, Na2Sx), карбонат (Na2CO3), пертиокарбонат (N32084), сульфит (Na2SO3) и гипосульфит (Na2S2O3).[3, С.82]

При формовании нитей скорость образования ксантогената цинка лимитируется диффузией. Это было установлено при исследовании модельных волокон [62, 63]. Лимитирующая роль диффузионных процессов особенно сильно проявляется в реальных условиях формования нитей. Как было показано в разделе 7.2.1, коэффициент диффузии ZnSCU в этом случае на целый порядок ниже, чем коэффициент диффузии серной кислоты. Поэтому при формованиЕ вискозных волокон в условиях, близких к производственным, обычно наблюдают не очень высокие значения Yzn даже при большой концентрации ZnS04 в осадительной ванне. Так, например, Кляре показал [64, 65], что в точке нейтрализации на расстоянии 20 см от фильеры достигается 'Yzn=ll,7 при общем значении ^ = 39,2. В присутствии модификаторов достигается еще более низкое значение степени замещения 'Yzn = 4,7. Правда, как показали более поздние исследования Вандевена [66] и Фингера [67], эти значения несколько занижены из-за неточности методики, обусловленной обратным вытеснением Zn-ионов ионами натрия при отмывке пробы буферным раствором, содержащим ацетат или бикарбонат натрия.[3, С.194]

Ряд соединений, содержащихся в вискозе, взаимодействует с ?п-ионами( концентрация которых в осадительной ванне особенно велика при производстве высокопрочных волокон. Особое зна-1ение имеет реакция образования ксантогената цинка, с которой :вязывают механизм формования высокопрочных и высокомодульных волокон. Предполагается, что вследствие образования более стойкого к разложению ксантогената цинка повышается способность свежесформованной нити к ориентационной вытяжке, либо 13-за образования поперечных Zn-ксантогенатных связей изменялся механизм коагуляции вискозы, что приводит к возникновению зптимальной структуры волокон. Более детально этот вопрос бу-5ет проанализирован в разделе 7.4, здесь же ограничимся рас-[3, С.193]

Практическое значение явления набухания. Н. является необходимой стадией во мн. процессах модификации и переработки полимеров, напр, при их пластификации. При модификации полимеров в результате Н. облегчается доступ реагентов внутрь частиц полимера. Напр., в произ-ве вискозного волокна и целлофана для ускорения образования ксантогената целлюлозу обрабатывают водными р-рами щелочей, вызывающими сильное Н. волокон. В связи с этим большое внимание уделяется условиям получения исходного материала, поскольку на степень Н. оказывает существенное влияние предыстория полимера. Технологич. процессы крашения волокон, варки древесины, дубления кожи, переработки продуктов питания и мн. другие также связаны с явлениями Н.[5, С.158]

При непрерывном процессе в реакционном пространстве всегда поддерживается упругость паров, равная равновесной при данной температуре, и процесс идет с постоянной скоростью, равной первоначальной. Это отличие в протекании непрерывного и периодического процесса показано на рис. 4.21. Кривая 1 характеризует скорость образования ксантогената при ксантогенировании щелочной целлюлозы, содержащей 32% целлюлозы при 35°С и количестве CS2, равном 40% от целлюлозы. Кинетика отклоняется от реакции нулевого порядка уже через 15 мин, процесс замедляется, и реакция завершается через 60—75 мин. При непрерывном процессе (кривая 2), когда упругость паров в реакционной массе постоянна и равна равновесной, при 35°С процесс идет с постоянной скоростью и необходимая степень этерификации у = 55—60 достигается всего через 25—30 мин. Учитывая, что за счет эффекта дополнительного ксантогенирования в растворителе Y может повышаться на 15 единиц (см. рис. 4.5), процесс может быть прерван через 15—20 мин и завершен в растворителе за счет использования химически сорбированного CS2. При повышении температуры до 40—45 °С продолжительность процесса сокращается до 7—10 мин, что позволяет создать аппарат производительностью выше 50 т/сут.[3, С.103]

Практическое значение явления набухания. II. является необходимой стадией во мн. процессах модификации и переработки полимеров, напр. при их пластификации. При модификации полимеров в результате II. облегчается доступ реагентов внутрь частиц полимера. Напр., в произ-ве вискозного волокна и целлофана для ускорения образования ксантогената целлюлозу обрабатывают водными р-рами щелочей, вызывающими сильное Н. волокон. В связи с этим большое внимание уделяется условиям получения исходного материала, поскольку на степень II. оказывает существенное влияние предыстория полимера. Технология, процессы крашения волокон, варки древесины, дубления кожи, переработки продуктов питания и мн. другие также связаны с явлениями Н.[4, С.160]

Рис. 7.28. Кинетика образования ксантогената цинка при взаимодействии Na-ксантогенатных пленок с 10%-ным раствором сульфата цинка.[3, С.195]

Получаемая в аппаратах ВА щелочная целлюлоза содержит 22— 25% целлюлозы и 16,0— 17,5% едкого натра.. Щелочная целлюлоза такого состава имеет значительное количество свободного NaOH, что обеспечивает быстрое протекание первой лимитирующей стадии процесса — образование дитиокарбоната. Поэтому процесс мокрого ксантогенирования протекает значительно быстрее. На рис. 4.17 представлены сравнительные данные по скорости образования ксантогената и побочных продуктов при мокром ксанто-генировании в аппарате ВА (кривые 1 и 4), сухом ксантогенирова-[3, С.99]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Азаров В.И. Химия древесины и синтетических полимеров, 1999, 629 с.
2. Ряузов А.Н. Технология производства химических волокон, 1980, 448 с.
3. Серков А.Т. Вискозные волокна, 1980, 295 с.
4. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 2, 1974, 516 с.
5. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 2, 1974, 514 с.

На главную