На главную

Статья по теме: Природной целлюлозы

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Превращение природной целлюлозы в Г. сопровождается изменением пространственного расположения звеньев макромолекул целлюлозы. Г., особенно полученная переосаждением из р-ров, превосходит природную целлюлозу по гигроскопичности, интегральной теплоте смачивания, растворимости в щелочах и реакционной способности в водной среде. В отсутствие влаги реакционная способность Г. обычно ниже, чем у природной целлюлозы (напр., высушенный вискозный шелк, представляющий собой Г., ацетилируется медленнее хлопкового волокна). Однако, если высушенное гидрат-целлюлозное волокно обработать водой, а затем вытеснить воду ледяной уксусной к-той, то скорость ацетили-рования этого волокна будет значительно выше, чем хлопкового. Вероятная причина этого — наличие у гид-ратцсллюлозпых волокон более тонких субмикроскоппч. каналов, в к-рые не могут проникнуть громоздкие[15, С.310]

Этими особенностями строения природной целлюлозы, а также ее высокой молекулярной массой (500—600 тыс.) обусловлена необходимость подвергать ее химической обработке перед дальнейшей переработкой в волокна, пленки и другие материалы. Перевести целлюлозу в вязкотекучее состояние путем нагревания невозможно, так как еще до этого перехода начинается процесс ее химического разложения. Переработка целлюлозы так называемым вискозным методом основана на последовательных полимераналогичных реакциях:[2, С.222]

Этими особенностями строения природной целлюлозы, а также ее высокой молекулярной массой (500—600 тыс.) обусловлена необходимость подвергать ее химической обработке перед дальнейшей переработкой в волокна, пленки и другие материалы. Перевести целлюлозу в вязкотекучее состояние путем нагревания невозможно, так как еще до этого перехода начинается процесс ее химического разложения. Переработка целлюлозы так называемым вискозным методом основана на последовательных полимераналогичных реакциях:[13, С.35]

Рассмотрим, например, структуру волокна на основе природной целлюлозы. Рентгенографическими и ИК-спектроскопичес-кими исследованиями установлено, что элементарное звено целлюлозы - ангидро-р-Ь-глюкоза - имеет конфигурацию "кресла", а полимерная цепь построена из регулярно соединенных между собой, правильно расположенных в пространстве ангид-роглюкозных звеньев:[1, С.155]

Общая (эмпирическая) формула целлюлозы - (СбНюО5)п, или [СбН7О2(ОН)з]„. Степень полимеризации п природной целлюлозы зависит от вида растения. Так, у хлопковой целлюлозы она составляет 15000...20000, у древесной 5000...10000. Степень полидисперсности природной целлюлозы невелика. Предполагают, что целлюлоза в первичной стенке полидисперсна, а во вторичной стенке близка к монодисперсной. В процессе выделения из древесной ткани целлюлоза подвергается некоторой деструкции, и ее неоднородность по молекулярной массе возрастает.[3, С.227]

Изменения физико-химических свойств и реакционной способности гидратцеллюлозы обусловлены ослаблением межмолекулярных водородных связей, уменьшением интенсивности межмолекулярного взаимодействия. Не менее важное значение имеет увеличение общей внутренней поверхности целлюлозы и в том числе в результате увеличения числа тонких капилляров в структуре волокна. Следует отметить, что переход природной целлюлозы в гидратцеллюлозу приводит к возрастанию внутренней поверхности, доступной для воды и водных растворов. Органические же растворители сорбируются гидратцеллюлозой и природной целлюлозой примерно одинаково, или даже у гидратцеллюлозы сорбция органических малополярных растворителей уменьшается. Поэтому реакционная способность целлюлозы при получении из нее гидратцеллюлозы по отношению к различным реакциям изменяется неодинаково.[3, С.573]

Целлюлозе, как и вообще кристаллическим полимерам, свойствен полиморфизм. Обнаружено несколько полиморфных модификаций целлюлозы, различающихся кристаллической решеткой - формой и параметрами ее элементарной ячейки. Как показали рентгенографические исследования, природная целлюлоза из любого растительного источника (отличающаяся от целлюлозы бактерий и водорослей) имеет одинаковую кристаллическую структуру. Полиморфную модификацию природной целлюлозы называют целлюлозой I.[3, С.246]

Для характеристики редуцирующей (восстанавливающей) способности определяют медное число целлюлозы. Медное число - масса меди в граммах, восстанавливаемой из Си2+ в Си* в определенных стандартных условиях в пересчете на 100 г абсолютно сухой целлюлозы. Редуцирующие свойства целлюлозе придают концевые альдегидные группы (см. 9.1). В природной целлюлозе, имеющей большую длину цепей, доля таких групп очень мала и обнаружить их практически не удается. Во всех технических целлюлозах, цепи которых значительно короче, чем у природной целлюлозы, альдегидные группы можно определять количественно по редуцирующей способности. Однако использовать редуцирующую способность целлюлозы для расчета ее СП нельзя из-за недостаточной точности этого метода, обусловленной побочными реакциями окисления спиртовых групп и реакциями окислительной деструкции под действием кислорода воздуха.[3, С.553]

Особый способ получения набухшей гидратированной целлюлозы - массный размол в воде. Длительный (70...150 ч) интенсивный размол целлюлозной суспензии в воде приводит к образованию гидратированной целлюлозной слизи. Степень набухания целлюлозы будет зависеть от расхода энергии на размол и его продолжительности. При интенсивном размоле рентгенограмма кристаллической структуры исчезает и появляется рентгенограмма аморфной целлюлозы. После обработки размолотой целлюлозы горячей водой (70°С и выше) снова появляется рентгенограмма кристаллической структуры, но уже не природной целлюлозы (целлюлозы I), а гидратцеллюлозы (целлюлозы II). Однако получение гидратцеллюлозы способом механического размола сопровождается значительной деструкцией. Возрастает медное число целлюлозы и уменьшается вязкость растворов. По-видимому, при размоле происходит гидролитическая, окислительная и, главным образом, механическая деструкция. После длительного размола целлюлоза может полностью растворяться в водных растворах гидроксида натрия.[3, С.574]

Химическая переработка целлюлозы позволяет переводить ее в продукты, растворимые в органических растворителях, тогда как природная целлюлоза растворяется лишь в таких растворителях, которые малопригодны для использования в промышленности. Это дает возможность получать из целлюлозы материалы с новыми ценными свойствами - искусственные волокна и пленки из производных целлюлозы и регенерированной целлюлозы, термопластичные формовочные материалы на основе эфиров целлюлозы (этролы), клеящие вещества, загустители и т.д. С целью устранения некоторых отрицательных эксплуатационных качеств природной целлюлозы (способность разрушаться под воздействием биологических факторов, сминаемость хлопчатобумажных тканей и т.п.) и придания новых свойств, например, бактерицидных, получают привитые сополимеры целлюлозы с различными синтетическими полимерами.[3, С.543]

Гидратцеллюлоза - это химически неизмененная целлюлоза, отличающаяся от природной целлюлозы надмолекулярной структурой. Ее[3, С.570]

... 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. Геллер Б.Э. Практическое руководство по физикохимии волокнообразующих полимеров, 1996, 432 с.
2. Кулезнев В.Н. Химия и физика полимеров, 1988, 312 с.
3. Азаров В.И. Химия древесины и синтетических полимеров, 1999, 629 с.
4. Серков А.Т. Вискозные волокна, 1980, 295 с.
5. Шур А.М. Высокомолекулярные соединения, 1981, 656 с.
6. Барамбойм Н.К. Механохимия высокомолекулярных соединений Издание третье, 1978, 384 с.
7. Льюис У.N. Химия коллоидных и аморфных веществ, 1948, 536 с.
8. Папков С.П. Физико-химические основы переработки растворов полимеров, 1971, 372 с.
9. Манушин В.И. Целлюлоза, сложные эфиры целлюлозы и пластические массы на их основе, 2002, 107 с.
10. Рафиков С.Р. Методы определения молекулярных весов и полидисперности высокомолекулярных соединений, 1963, 337 с.
11. Каргин В.А. Избранные труды структура и механические свойства полимеров, 1979, 452 с.
12. Марихин В.А. Надмолекулярная структура полимеров, 1977, 240 с.
13. Михайлов Н.В. Основы физики и химии полимеров, 1977, 248 с.
14. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 576 с.
15. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров том 1, 1972, 612 с.
16. Кулезнёв В.Н. Основы физики и химии полимеров, 1977, 248 с.
17. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 1, 1974, 609 с.
18. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 575 с.
19. Седлис В.И. Эфиры целлюлозы и пластические массы, 1958, 116 с.

На главную