Щелочная целлюлоза модификации

В [41] показана возможность твердофазной модификации целлюлозы в условиях УДВ с получением ряда ее производных (щелочная целлюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, ацетат целлюлозы). В сравнении с традиционными методами, твердофазная модификации позволяет получать производные целлюлозы с улучшенными характеристиками, с более высокими степенями превращения, при меньшем расходовании исходных реагентов и с лучшими экологическими показателями. [c.278]

Согласно данным рентгенографических исследований ) характер кристаллической решетки щелочной целлюлозы, полученной действием раствора КОН на целлюлозу, зависит от концентрации едкого кали при концентрации КОН до 25% образуется модификация I, при более высокой концентрации — II. [c.132]

Структурные модификации щелочной целлюлозы [c.134]

Характерной особенностью взаимодействия целлюлозы с растворами- гидроокисей щелочных металлов является образование нескольких структурных модификаций щелочной целлюлозы, различающихся между собой по рентгенограммам. Эти модификации при изменении условий (температура, концентрация щелочи, среда) способны к взаимным переходам. [c.134]

На рис. 41 приведены данные об условиях образования и взаимных переходов структурных модификаций щелочной целлюлозы Как видно из этих данных, для щелочной целлюлозы уста- [c.134]

Различные структурные модификации щелочной целлюлозы образуются и при действии на целлюлозу растворов гидроокисей других щелочных металлов, в частности — едкого кали [c.135]

Появление различных структурных модификаций щелочной целлюлозы объясняется, по-видимому, изменениями характера кристаллической структуры целлюлозы, связанными с различной степенью ее разрушения в результате изменения степени сольватации макромолекул целлюлозы при проведении мерсеризации в разных условиях, а также возможными изменениями конформации элементарных звеньев. [c.136]

Предварительная обработка целлюлозы изменяет характер межмолекулярного взаимодействия, благодаря чему создаются наиболее благоприятные условия для проникновения реагентов к трудно доступным участкам макромолекулярных цепей. Не имея возможности более подробно останавливаться на различиях в структуре модификаций целлюлозы и отсылая читателя к ряду известных монографий [1—3], отметим, что при получении щелочной целлюлозы и ее дальнейшем превращении в другие производные целлюлозы участки цепей, находящиеся в более доступных аморфных областях и на поверхности кристаллитов, реагируют быстрее, чем цепи, расположенные внутри кристаллитов, и поэтому имеют обычно более высокую степень замещения. Из этого можно сделать вывод о том, что при неполном замещении почти никогда не встречается однородного распределения заместителей вдоль цепи макромолекулы целлюлозы. [c.10]

К 1930—1941 гг. относится разработка и реализация ряда крупных технических мероприятий в промышленности вискозного волокна, таких, как непрерывное получение щелочной целлюлозы для производства штапельного волокна, сокращенная отделка бобинного и центрифугального волокна, получение тонковолокнистой и упрочненной текстильной нити, модификация свойств штапельного волокна, уменьшение удельного расхода сырья и химикатов. [c.230]

Характерной особенностью взаимодействия целлюлозы с растворами гидроокисей щелочных металлов является образование нескольких структурных модификаций щелочной целлюлозы, отличающихся между собой по рентгенограммам, а возможно и по ряду других признаков (в частности, по количеству присоединенной щелочи). Эти модификации при изменении условий обработки (температура, концентрация щелочи, среда) способны к взаимным переходам. Образование нескольких структурных модификаций продукта одного и того же химического состава носит название полиморфизма и наблюдается при различных процессах превращения или этерификации целлюлозы (см. гл. I, стр. 86). [c.184]

Рнс. 45. Условия образования и взаимного перехода различных структурных модификаций щелочной целлюлозы. [c.185]

На рис. 45 приведены данные об условиях образования н взаимного перехода структурных модификаций щелочной целлюлозы [c.186]

Как видно из рис. 45, для щелочной целлюлозы установлено существование по меньшей мере пяти структурных модификаций, отличающихся между собой по характеру рентгенограмм. Подробное исследование состава этих продуктов, в частности, содержания в них связанной щелочи, а также физико-химических отличий отдельных модификаций, пока еще не проведено. Выяснение этих вопросов представляет большой интерес. [c.186]

Таблица 5.1. Модификации щелочной целлюлозы, их свойства и условия образования

Таблица 5.2. Величина и соотношение осей элементарной ячейки различных модификаций щелочной целлюлозы

Щелочная целлюлоза. Если целлюлозу подвергнуть набуханию в растворе едкого натра, то по характеру рентгенограммы можно определить, что в этом случае происходит также изменение кристаллических участков целлюлозы. Оптимальная рентгенограмма щелочной целлюлозы I получается при обработке целлюлозы 18%-ным раствором едкого натра при 20° С. Это состояние устойчиво только в среде щелочи. При сушке рентгенограмма изменяется и приобретает вид, характерный для щелочной целлюлозы III. Другой областью, где возникает новая оптимальная рентгенограмма, является концентрация едкого натра, равная 35%, при 60° С. В этом случае наблюдается рентгенограмма щелочной целлюлозы II. Эта модификация устойчива даже в сухом состоянии. При промывке всех модификаций щелочной целлюлозы водой образуется гидратцеллюлоза. При особых условиях это превращение проходит через промежуточную стадию с образованием щелочной целлюлозы IV. [c.457]

Принимая во внимание все изложенное, может создаться впечатление, что химические модификации целлюлозы представляют собой крайне нежелательные явления, изучение которых оправдано только надеждой, что будут открыты пути для их предотвращения, однако бывали случаи, когда они оказывались полезными. Например, в вискозном процессе используется контролируемая деградация щелочной целлюлозы воздухом, чтобы снизить вязкость продукта до нужного уровня (гл. ГХ) были найдены интересные применения для оксицеллюлоз, полученных с двуокисью азота (гл. IX), а подходящие слабые окисления гипохлоритом при pH 7 или 9 и особенно перйодатом улучшили относительные мокрые прочности некоторых целлюлоз [363]. Было также изучено, как на размалывающие свойства хлопковой целлюлозы влияет модифицирование серной кислотой, водным перманганатом и нейтральным гнпохлоритом [364]. Нет сомнения в том,что более глубокое знание физических и химических факторов, влияющих на модификацию целлюлозы и открытие новых реагентов, обладающих высокоселективным действием, со временем приумножат количество случаев, когда модифицированные целлюлозы будут представлять не только теоретический, но и практический интерес. [c.188]

МЕРРИФиадл реакция, см. Пептиды. МЕРСЕРИЗАЦИЯ (от имени Дж. Мерсера). 1. Один из этапов технол. процесса получения прядильного р-ра в пром. произ-ве вискозных волокон и нитей. Осуществляют обработкой целлюлозы (гл. обр. древесной) водным р-ром NaOH (220-260 г/л) при 20-25 °С. При М. происходят основная хим. р-ция-образование щелочной целлюлозы, побочная р-ция-окислит, деструкция целлюлозы изменение структуры-переход от структурной модификации целлюлозы I к щелочной целлюлозе, сопровождающийся уменьшением интенсивности межмол. взаимодействия и увеличением активной пов-сти набухание и частичное растворение целлюлозы. Отношение объема жидкости к массе целлюлозы (модуль ванны) гфи М. зависит от аппаратурного оформления процесса напр., при М. в прессах он составляет 18-20 л/кг, на установках непрерывной М.-14-40 л/кг. Продолжительность М, 15-60 мин. [c.36]

Щелочная целлюлоза — соединение неустойчивое при обработке водой она легко гидролизуется с образованием новой структурной модификации целлюлозы, так называемой гидратцеллюлозы. Она более активна, чем целлюлоза, обладает большей адсорбционной поверхностью и лучшей гигроскопичностью, поэтому текстильные материалы, подвергнутые обработке щелочами (мерсеризации), лучше окрашиваются и при меньшем расходе красителей (на 15—25%) на них образуются яркие и чистые окраски, одинаковые по интенсивности с окрасками немерсеризованных материалов. [c.13]

Целлюлоза, растворенная в минеральных кислотах, претерпевает постепенное расщепление (гидролиз) и не может быть выделена из раствора в химически неизмененном состоянии. Из раствора в швейнеровом реактиве или в органических основаниях целлюлоза осаждается кислотами в химически неизмененном состоянии, приобретая, однако, другую физическую структуру, что проявляется в изменении характера рентгенограммы. Такая переосажденная целлюлоза, химически идентичная с исходной природной целлюлозой и представляющая собой ее физическую модификацию (подобно, например, физическим модификациям серы), носит название гидратцеллюлозы. Следует заметить, что гидратцеллюлоза получается не только при пере-осаждении природной целлюлозы, но и при выделении свободной целлюлозы из некоторых ее производных, например из щелочной целлюлозы или из эфиров целлюлозы (см. ниже). [c.716]

Наиболее перспективны волокна с высоким модулем во влажном состоянии, полинозные и волокна с поперечными связями. Высокомодульные и полинозные волокна представляют собой регенерированные целлюлозные волокна, получаемые методом структурной модификации (изменением надмолекулярной структуры). Большой интерес к этим волокнам объясняется их хлопкоподобными свойствами. Основными условиями получения таких волокон являются сохранение высокой степени полимеризации целлюлозы на всех стадиях процесса, начиная от подготовки сырья и кончая готовым волокном, а также создание фибриллярной ст(руктуры, подобной Структуре хлопка. Для этого почти исключаются стадии предсозревания щелочной целлюлозы и созревания вискозы. Весь процесс вискозообразования проходит при возможно низких температурах и в отсутствии кислорода воздуха. Регенерирование проводят в растворе серной кислоты низкой концентрации. Степень вытяжки готового волокна достигает 200—300% (для стандартного вискозного волокна 30—160%), вследствие чего прочность и удлинение его увеличиваются почти в 3 раза. [c.319]

Образцы целлюлозы, регенерированной из ее эфиров при высокой температуре, также дают рентгенограмму, идентичную рентгенограмме природной целлюлозы. Если при выделении из ксантогената целлюлозы или из щелочной целлюлозы при обычной температуре целлюлоза всегда получается в структурной модификации гидратцеллюлозы, то при разложении щелочной целлюлозы кипящей водой или при омылении ксантогената целлюлозы при температуре выше 60 °С получается смесь двух структурных модификаций целлюлозы — природной целлюлозы и гидратцеллюлозы Подобный частичный переход гидратцеллюлозы в природную целлюлозу имеет место при денитрации нитрата целлюлозы и омылении ацетата целлюлозы при высокой температуре. Проводя эти процессы при комнатной температуре, получают только одну структурную модификацию — гидратцеллюлозу. Разложение молекулярного соединения целлюлозы с аммиаком горячей водой приводит к препарату, обладающему рентгенограммой природной целлюлозы, разложение холодной водой—к препарату с рентгенограммой гидратцеллюлозы, [c.73]

На рис. 42 приведены данные Гесса и сотр- о влиянии температуры и концентрации NaOH при мерсеризации на образование различных структурных модификаций щелочной целлюлозы. [c.135]

Рис. 42. Влияние температуры и концентрации NaOH ва образование различных структурных модификаций щелочной целлюлозы

Изменение структуры целлюлозы в результате облучения существенно зависит от типа структурной модификации исходной целлюлозы. Так, при облучении хлопковой целлюлозы степень кристалличности не изменяется или несколько понижается, в то время как для гидратцеллюлозы, регенерированной из щелочной целлюлозы, наблюдается повышение степени кристалличност - [c.194]

Существует и другой путь получения высокомолекулярных водорастворимых соединений. Как было показано в главе 3, целлюлоза может растворяться в смеси каустической соды и сероуглерода. Целлюлоза не растворяется в воде, она лищь набухает в ней до определенной степени. Однако путем простой химической модификации структуры целлюлозы ее можно сделать растворимой. Как уже говорилось, целлюлоза является спиртом и ее можно изобразить символом ROH. При обработке каустической содой получается щелочная целлюлоза RONa [c.172]

Благодаря отмеченным особенностям строения нативной целлюлозы ее растворению, а также и превращению обычно предшествуют процессы набухания в тех или иных реагентах. В частности, действие концентрированных растворов едкого натра и гидроокисей других щелочных металлов на волокно целлюлозы приводит к его значительному набуханию и образованию нового соединения — щелочной целлюлозы (алкалицел-люлозы), что сопровождается изменением степени кристалличности целлюлозы и повышением ее реакционной способности. Этот процесс — процесс обработки целлюлозных материалов концентрированными растворами щелочей — носит название мерсеризации. При обработке нативной целлюлозы растворами едкого натра различной концентрации и при разных температурах получаются отличающиеся друг от друга структурные модификации щелочной целлюлозы, что, по-видимому, связано с различной степенью разрушения кристаллической структуры исходной целлюлозы. [c.8]

Последующий период, начиная с 50-х годов и до настоящего времени, характеризуется дальнейшим техническим прогрессом в производстве вискозных волокон. Разработаны эффективные процессы непрерывной мерсеризации и отжима целлюлозы, ксантогенирования щелочной целлюлозы, получения высокопрочного корда (в 1,5 раза превосходящего по прочности хлопковый и обычный вискозный корд), производства новых типов штапельного волокна (в частности, высокопрочных и высокомодульных), превышающих по прочности и другим эксплуатационным свойствам хлопковые волокна. Созданы также новые высокопроизводительные машины и аппараты. Разработаны и освоены в опытно пршшпшштом ГвГ производственном масштабах методы химической модификации вискозных волокон, обладающих новыми технически ценными свойствами (см. разд. 14.2). [c.196]

При нагревании гидратцеллюлозы или щелочной целлюлозы при той же температуре в веществе, не содержащем свободных гидроксильных групп (например, в триацетине) и, следовательно, не вызывающем их значительного набз хания, подобный переход структурных модификаций не наблюдается. [c.85]

Структурная изомерия отчетливо проявляется не только у самой целлюлозы (природная целлюлоза, гидратцеллюлоза), но и у производных целлюлозы — щелочной целлюлозы, нитратов целлюлозы и ацетилцеллюлозы. Для этих продуктов характерно явление полиморфизма , т. е. наличие препаратов, имеющих один и тот же химический состав, но обладающих различной рентгенограммой и, следовательно, различной структурой. Так, например, для щелочной целлюлозы установлено наличие пяти полиморфных форм, для нитрата целлюлозы — трех форм, для ацетилцеллюлозы — трех форм (см. также гл. П1 и гл. VIII). При действии различных реагентов на производные целлюлозы происходит взаимный переход полиморфных форм (структурных модификаций). [c.86]

Рис. 5.7. Возможности образования различных модификаций щелочной целлюлозы (по Собуэ, Киссигу и Гессу).

На другую возможность улучшения процесса растворения указывается в работе Маттеса Растворительную щелочь начинают добавлять спустя немного времени после начала ксантогенирования.. Лучшая растворимость при этом методе обусловлена, по-видимому, облегчением диффузии частиц, переходящих в раствор (мокрое ксантогенирование). Маттес установил, что при температуре ксантогенирования 25—35" С уже через несколько минут структура щелочной целлюлозы разрыхляется настолько, что ксантогенирование может пройти достаточно глубоко в присутствии растворительной щелочи. Однако необходимо указать, что при этом способе концентрация NaOH до определенного момента времени не должна уменьшаться до определенного уровня — ниже 12%. При этом способе ксантогенирование можно проводить при 30—40° С и применять только 20—24% сероуглерода. Модификация этого способа заключается в том, что щелочную целлюлозу предварительно сульфидируют только 4% сероуглерода. Остальную часть сероуглерода добавляют вместе с растворительной щелочью. [c.181]

Ц,еллюлоза существует больше чем в одной кристаллической модификации. В настоящее время известны решетки двух безводных форм. Первая была только что описана, ее обычно называют решеткой нативной целлюлозы, потому что она присутствует фактически во всех природных источниках целлюлозы (хлопок, рами, конопля, лен, древесное волокно и т. д.). Другая форма может быть получена путем превраи1.ения нативной целлюлозы сначала в производное (щелочная целлюлоза, нитроцеллюлоза, ацетилцеллюлоза и т. д.) с последующим разложением этого производного. Такую модификацию называют поэтому регенерированной целлюлозой (также гидрат-целлюлозой, или целлюлозой П). Одпако это название не совсем точно, потому что производные целлюлозы могут быть разложены при таких условиях, при которых регенерируется нативная целлюлоза, а регенерированная целлюлоза может быть вновь превращена в нативную. [c.131]

Наконец, можно упомянуть о том, что Сакурада [92] наблюдал третью модификацию целлюлозы, содержащую, вероятно, две молекулы воды на элементарную ячейку. Такую модификацию можно получить при осторожном разложении вещества, получившего название щелочной целлюлозы IV. Гесс и Гундерман [89] получили третью форму (целлюлоза III) путем разложения аммиачной целлюлозы, а Гесс, Киссиг и Гундерман [93] нашли четвертую модификацию (целлюлоза IV) посредством нагревания при высокой температуре целлюлозы Н. Таким образом, в настоящее время мы знаем две безводные и одну гидратную модификации целлюлозы и имеем некоторые сведения о размещении в них глюкозных цепей и взаимосвязи этих форм. [c.135]

При синтезе простых эфиров в целлюлозу можно ввести кислотные группы, более сильные, чем карбоксильные, одиако такие производные представляют интерес только для модификации текстильных материалов или для получения ионообменных материалов. Известно, что хлорметил-сульфонат натрия не реагирует со щелочной целлюлозой [343], однако Порат получил сульфометилцеллюлозу именно этим методом [306а]. [c.305]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология