Деполимеризация целлюлозы предсозревании

Окисление целлюлозы относится к одному из самых распространенных типов ее химических превращений. Целлюлоза весьма чувствительна к действию окислителей благодаря наличию гидроксильных групп и редуцирующих звеньев. Поэтому практически любой образец выделенной из растительных тканей целлюлозы содержит в небольшом количестве карбонильные и карбоксильные группы. Многие процессы химической переработки древесины и самой целлюлозы, в том числе окислительная делигнификация древесины, отбелка целлюлозы, предсозревание щелочной целлюлозы перед ксантогенированием сопровождаются окислением целлюлозы. Окисление функциональных групп используется для модифицирования целлюлозы, а окислением концевых альдегидных фупп повышают устойчивость целлюлозы к деполимеризации в щелочной среде. Окисление целлюлозы может протекать в различной степени. Полное окисление целлюлозы приводит к образованию диоксида углерода и воды. [c.579]

Набухшие листы щелочной целлюлозы отжимают от избытка едкого натра (щелочь регенерируется и возвращается в производственный цикл) и измельчают. Затем измельченная, рыхлая масса выдерживается при 20—22° в течение 12—24 ч (процесс предсозревания). При этом целлюлоза окисляется кислородом воздуха, что сопровождается понижением степени полимеризации (с 800—1000 до 500). Такая деполимеризация целлюлозы обусловливает возможность регулирования вязкости получаемого в дальнейшем прядильного раствора. После предсозревания щелочную целлюлозу обрабатывают в смесителе сероуглеродом при 25—30° С в течение 2—3 ч, в результате чего образуется оранжево-желтый ксантогенат целлюлозы (процесс ксантогенирования) [c.294]

Измельченную щелочную целлюлозу в виде рыхлой массы выдерживают в течение 12—24 час. на транспортерах или в медленно вращающейся трубе в помещении с постоянной температурой (25—30°). При этом в результате постепенного окисления целлюлозы в щелочной среде происходит равномерная деполимеризация целлюлозы (снижение молекулярного веса), необходимая для получения вискозного раствора требуемой вязкости. Этот процесс называется предсозреванием. Подготовленную таким образом щелочную целлюлозу обрабатывают сероуглеродом (процесс ксантогенирования) [c.680]

Предсозревание щелочной целлюлозы. Выдерживание щелочной целлюлозы при определенных условиях является наиболее часто применяемым способом проведения процесса ее деполимеризации. В промышленности этот метод получил не вполне обоснованное название предварительного созревания . Деполимеризация целлюлозы происходит вследствие взаимодействия с кислородом воздуха измельченной щелочной целлюлозы. В данном случае имеет место окислительная деструкция. [c.144]

Более поздние данные [29, 204] о влиянии предсозревания щелочной целлюлозы на степень полимеризации подтверждают выводы, сделанные в первых работах [184, 192]. Например, степень полимеризации хлопковых линтеров, обработанных 35%)-ным раствором едкого натра, за 3 часа понижалась с 1700 примерно до 1400, за 6 часов — примерно до 1200 и за 12 часов — примерно до 800 129]. Механизм реакции деполимеризации в процес е предсозревания был предметом тщательного изучения. Больпшнство авторов считает, что деполимеризация происходит вследствие расщепления цепей целлюлозы при окислении, в результате чего возрастает содержание карбоксильных групп. Явного доказательства этому нет, хотя в целлюлозе, предсозревание которой происходило в присутствии щелочи [205, 2061, содержание карбоксильных групп возрастает, но весьма умеренно. Однако люжет иметь место некоторое декарбоксилирование [207]. [c.280]

За последнее десятилетие достигли снижения содержания в целлюлозе деструктированной фракции за счет дальнейшего усовершенствования варки, не ухудшая при этом способности целлюлозы к переработке. Необходимое укорочение целлюлозных цепей от 1200—1400 глюкозных звеньев до 300—500 выгоднее проводить в процессе переработки (предсозревание), где деполимеризация целлюлозы, т. е. снижение ее степени полимеризации (СП), может быть проведена значительно проще. [c.244]

Некоторые реакции разрушения макромолекул целлюлозы, в частности гидролитическая деструкция при варке целлюлозы в кислой среде, деполимеризация при варке в щелочной среде, окислительные реакции при отбелке технических целлюлоз, оказываются вредными, снижающими выход и качество продукции целлюлозно-бумажного производства. Некоторые же из этих реакций проводят специально для регулирования СП целлюлозы, например, при получении вискозной целлюлозы, т.е. технической целлюлозы, предназначенной для производства вискозных волокон и пленки, а также для дополнительного снижения СП целлюлозы в вискозном процессе на стадии так называемого предсозревания щелочной целлюлозы. [c.543]

Этерификация проводится в присутствии серной кислоты, вызывающей частичное расщепление целлюлозы поэтому процесс следует вести быстро и при низкой температуре. Прп этом степень полимеризации целлюлозы снижается приблизительно вдвое. При.меняя регулируемый кислый гидролиз (деполимеризацию), можно, как и в процессе предсозревания вискозы, получить растворы различной вязкости. [c.425]

С увеличением продолжительности процесса предсозревания щелочной целлюлозой поглощаются соответственно большие количества кислорода При этом наряду с прогрессирующей деполимеризацией происходят одновременно процессы окисления гидроксильных групп до карбонильных и карбоксильных. Эти закономерности представлены на рис. 6.13. Степень деполимеризации представлена кривыми вязкости, полученными при растворении окисленных образцов в медно-аммиачном растворе. Из рисунка видно, что с увеличением времени предсозревания поглощение кислорода характеризуется почти прямой зависимостью, в то время как снижение вязкости идет с большой скоростью лишь в начале процесса, а после 40 ч затормаживается и деполимеризация происходит очень незначительно. [c.144]

Из данных табл. 6.2 видно, что при близких величинах деполимеризации гидролитически обработанная целлюлоза и целлюлоза, обработанная в щелочной среде, имеют различные показатели. Теплота сорбции, набухание и поглощение красителя, т. е. те показатели, которые отражают изменение структуры целлюлозы после обработки ее в щелочной среде, значительно выше, чем в случае обработки целлюлозы в кислой среде. Подвергшиеся предсозреванию в среде воздуха образцы щелочной целлюлозы, судя по полученным данным, изменились в сторону увеличения их внутренней активной поверхности. [c.153]

Степень полимеризации исходной целлюлозы и степень деполимеризации щелочной целлюлозы. Начальная вязкость вискозы определяется степенью полимеризации применяемой целлюлозы и степенью деструкции щелочной целлюлозы при ее предсозревании. Если проследить изменение вязкости во времени для вискоз, приготовленных в одинаковых условиях, но отличающихся только по степени деструкции щелочной целлюлозы, то получим картину, представленную на рис. 9.9. Кривые имеют типичный характер, раз- [c.228]

Давление воздуха оказывает определенное влияние на процесс предсозревания в частности, скорость деполимеризации растет с увеличением давления. В финском патенте 821291 (1937), а также в германском патенте 604015 описаны способы, основанные на этом наблюдении и заключающиеся в том, что предсозревание проводят в закрытых емкостях при повышенном давлении для сокращения продолжительности процесса. Имеются также исследования Самуэльсона , посвященные этому вопросу. Его результаты, представленные на рис. 6.20, показывают изменение вязкости, характеризующей деполимеризацию целлюлозы во времени, при повышенном атмосферном давлении (до 5 атм). При стремлении увеличить время предсозревания этот процесс (согласно патенту Дрепера) проводят под вакуумом. Во французском патенте 613252 для этой же цели предлагается проводить процесс 15 атмосфере инертиого газа (азота, водорода и др.). [c.149]

Как влияют на процесс предсозревания небольшие количества железа, находящиеся в целлюлозе или же попадающие из коммуникаций, емкостей и арматуры с мерсеризационной щелочью, исследовалось Лоттермозером и Вультшем Рис. 6.22 иллюстрирует процесс деполимеризации целлюлозы, содержащей от 0,0018 до 0,030% железа. Для достижения необходимой сте- [c.151]

Выше уже на многих примерах было показано, что применяемые способы деполимеризации целлюлозы приводят к изменению структурных свойств волокнистого материала. Например, при механическом воздействии на целлюлозу при ее измельчении, а также при облучении имеет место дефибриллизация и распад крупных структурных элементов на более мелкие. К аналогичному эффекту приводят также химически действующие вещества. Это особенно четко проявляется в том, что в обработанной тем или иным реагентом целлюлозе образуются в большей или меньше степени растворимые в щелочи фракции. Хойзер и Шустер - высказали предположение, что такие фракции не являются продуктами прямой деполимеризации целлюлозы. Данное предположение основано на установленном ими факте, что между вязкостями растворов, полученных из образцов целлюлозы, подвергшихся предсозреванию в течение различного времени, и количеством найденных в них щелочерастворимых фракций нет какой-либо заметной взаимосвязи. [c.152]

Представления Меттора о процессе предсозревания щелочной целлюлозы не совпадают со взглядами Энтвистла. Он противопоставляет радикальному механизму реакции ионный и связывает деполимеризацию с образованием гидроперекисей по схеме [c.147]

В последнее время влияние степени измельчения на предсозревание щелочной целлюлозы изучал Кляйнерт Им установлено, что влияние степени измельчения на скорость деполимеризации сказывается в зависимости от температуры предсозревания. Например, при температуре предсозревания 20 С различие в скорости деполимеризации между измельченной и не-измельченной щелочной целлюлозой практически незаметно и, напротив, при повышенных температурах скорость деполимеризации заметно растет с уменьшением насыпной плотности. Эти различия вновь исчезают при проведении процесса при 60° С. Причину этого Кляйнерт видит в том, что растворимость кислорода в жидкости, окружающей волокна щелочной целлюлозы, с ростом температуры падает и, таким образом, повышающаяся с увеличением температуры реакционная способность лимитируется отсутствием достаточного количества кислорода. [c.149]

Маршалл установил, что окислительная деполимеризация скорее приводит к получению щелочерастворимых частиц, чем кислотная гидролитическая деполимеризация. Эти наблюдения указывают на распад волокнистой структуры целлюлозы при щелочном предсозревании. То, что в процессе предсозревания увеличивается число щелочерастворимых фракций целлюлозы, впервые установлено Хойзером и Шустером -. [c.153]

До проведения реакции с сероуглеродом для уменьшения побочных процессов значительно снижают содержание щелочи в алкалицеллюлозе путем отжима или отсасывания. Массу измельчают на более мелкие куски с целью облегчения проникновения сероуглерода. Полученные мелкие куски алкалицеллюлозы подвергаются далее действию кислорода воздуха во время так называемого предсозревания. В процессе предсозревания происходит частичное расщепление цепей, позволяющее получить при определенной концентрации целлюлозы целлюлозоксантогенатные растворы желаемой вязкости. Подобная деполимеризация может быть ускорена добавкой твердых, жидких или газообразных окислителей (НагОг, Н2О2, О2). Сначала расщепление проходит до преимущественного образования цепей из 500 звеньев, при дальнейшем окислении, по-видимому, получаются цепи, состоящие из 100—120, а далее — из 30—40 звеньев. [c.257]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология