ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение степени набухания целлюлозы из "Практические работы по химии древесины и целлюлозы" Определение способности целлюлозы к набуханию имеет большое практическое значение. Между степенью набухания целлюлозы и ее способностью к размолу и, следовательно, свойствами получаемой бумаги существует тесная взаимосвязь [1]. Известно, что волокна неразмолотой целлюлозы являются относительно жесткими и хрупкими. При использовании целлюлозы для изготовления бумаги большое значение имеет повышенная пластич-ность и гибкость волокон. Эти свойства волокон в значительной степени связаны со способностью их к набуханию, так как значительное набухание волокон способствует меньшему их повреждению в процессе размола, что в свою очередь отражается на свойствах бумаги [2]. Способность целлюлозы к набуханию имеет особенно большое значение в производстве искусственного волокна. Это свойство целлюлозы определяет ее поведение при мерсеризации, при ксантогенировании щелочной целлюлозы, а также при различных других химических реакциях. Набухание целлюлозы при мерсеризации способствует удалению из нее низкомолекулярных фракций. В набухшую целлюлозу лучше диффундирует сероуглерод в процессе ксантогенирования. Формование и вытяжка волокон также связаны с процессом набухания. [c.180] Максимальное набухание происходит при тех концентрациях щелочи, при которых наблюдается появление рентгенограммы алкалицеллюлозы. [c.181] В очень концентрированных растворах щелочей степень набухания уменьшается. Это можно объяснить с точки зрения гидра-тационной теории. При повышении концентрации щелочи в растворе степень гидратации ионов щелочного металла понижается, что в свою очередь приводит к снижению степени набухания целлюлозного волокна в концентрированном растворе щелочи [3]. Микроскопическими исследованиями показано, что в насыщенном растворе едкого натра степень набухания даже меньше, чем в чистой воде. Возможны также и другие объяснения этого явления. [c.181] Снижение температуры усиливает набухание, так как набухание целлюлозы в щелочи является экзотермическим процессом, идущим с выделением тепла. [c.181] Существенное влияние на набухание оказывает природа целлюлозы, степень ориентации ее молекулярных цепей. Так, хлопко- вая целлюлоза значительно меньше набухает, чем древесная целлюлоза, а последняя меньше, чем регенерированная целлюлоза (гидратцеллюлоза). [c.181] Существующие теории по этому вопросу приведены в литературе [3—7]. [c.181] В практике контроля обычно определяют так называемое ли-нейное и весовое набухание. С этой целью целлюлозу в виде кружков погружают на определенное время в раствор 17,5%-ной NaOH, т. е. в раствор щелочи такой концентрации, при которой проводят мерсеризацию целлюлозы. Однако для более полной характеристики способности целлюлозы к набуханию определяют степень ее набухания в растворах щелочи различных концентраций, а иногда и в воде. По этим данным, выраженным в процентах, затем строят кривые весового и линейного набухания и определяют, при какой концентрации щелочи наблюдается максимальное набухание для данного образца целлюлозы. [c.182] За результат принимают среднее арифметическое из двух параллельных определений. Результаты каждого определения не должны отклоняться от среднего больше чем на 10%. [c.183] Под линейным расширением понимают увеличение в процентах высоты определенного количества кружков целлюлозы, сложенных друг на друга, при набухании в щелочи при мерсеризации. Линейное расширение может быть определено одновременно с весовым набуханием. Для этого следует замерить высоту кружков целлюлозы на стержне до обработки щелочью и после обработки. [c.183] За результат принимают среднее арифметическое из двух определений. При этом результат каждого определения не должен отклоняться от среднего более чем на 10%. [c.183] При объемном набухании определяют величину так называемого объема набухания [8], под которым подразумевают объем в кубических сантиметрах, который занимает 1 г абсолютно сухой целлюлозы при обработке ее щелочью. Величина объема набухания более точно характеризует истинную способность целлюлозы к набуханию и не зависит от плотности листа и колебаний линейного расширения целлюлозы. Определение проводят следующим образом. Берут 20 кружков целлюлозы и каждый последующий кружок нанизывают на стержень после полного погружения в щелочь предыдущего кружка. Затем на стержень надевают прижимную пластинку и через 4 мин сверху помещают груз весом 300 г. Через 1 мин стержень вынимают из щелочи и измеряют высоту набухших кружков целлюлозы в четырех местах по внешнему диаметру и за результат принимают среднее значение. После этого со стержня снимают груз и стержень с кружками снова опускают в щелочь и быстро вынимают. После минутного отекания щелочи снимают прижимную пластинку и набухшие кружки целлюлозы переносят во взвешенный стакан и сразу же взвешивают. [c.184] Под высотой поднятия жидкости понимают высоту в миллиметрах, на которую поднимается вода в полоске целлюлозы за определенный промежуток времени при погружении ее в воду на несколько миллиметров ниже уровня воды в цилиндре. [c.184] По истечении 60 мин полоски снимают с планки, линейкой замеряют высоту поднятия жидкости и вычисляют среднее значение для продольного и поперечного направлений, выражая результаты измерений в миллиметрах за определенный промежуток времени, за 10 и 60 (или 30) мин. [c.185] Вернуться к основной статье