Химические превращения целлюлозы

Пористость определяет величину внутренней поверхности целлюлозных препаратов 5 , которая колеблется в пределах от 0,7 до 20 м /г. Аморфизация целлюлозы и разрыхление упаковки структурных элементов обеспечивают возможность ускорения химических превращений целлюлозы под влиянием различных активных реагентов. В соответствии с этим целлюлоза может подвергаться превращениям трех типов [c.294]

Лучше всего изучены химические свойства природных высокомолекулярных соединений (целлюлозы, крахмала, белков), которые были известны за много десятков лет до появления синтетических полимеров. Наибольшее внимание уделялось химическим превращениям целлюлозы, обладающей ценными техническими свойствами и являющейся наиболее широко распространенным природным органическим полимером. Путем химических превращений целлюлозы получают ацетаты целлюлозы, применяемые для производства волокна, лаков, пленок, пластмасс нитраты целлюлозы для производства пластмасс, пленок, лаков и бездымного пороха многочисленные простые эфиры целлюлозы, имеющие весьма разнообразное применение для производства лаков, пленок, электроизоляционных материалов, в качестве отделочных средств в текстильной промышленности, а также присадок при бурении нефтяных скважин. [c.210]

Реакции химических превращений целлюлозы. Технология производства простых и сложных эфиров целлюлозы [c.199]

Изменения релаксационных состояний у целлюлозы играют важную роль в производстве бумаги. В бумажной массе после размола в воде аморфные участки целлюлозных микрофибрилл находятся в высокоэластическом состоянии. Эластичность способствует фибриллированию волокон, т.е. разделению их на продольные элементы при меньшем укорочении, и последующему формованию бумаги. Микрофибриллы более равномерно распределяются в бумажном листе, а в процессе стеклования при последующей сушке образуются более прочные межволоконные связи. Переходы релаксационных состояний имеют значение и для химических превращений целлюлозы при получении ее производных - в процессах предварительной активации (см. 16.3). [c.245]

Классификация химических реакций целлюлозы и других полисахаридов как органических соединений рассмотрена выше (см. 11.3.3). В химических превращениях целлюлозы наибольшее значение имеют реакции замещения и окисления. При химической деструкции преобладают гетеролитические (ионные) реакции. Гомолитические (свободнорадикальные) реакции идут в основном при физической деструкции, а также при действии окислителей и в процессах прививки к целлюлозе синтетических полимеров. [c.545]

В химии целлюлозы, как и у других полимеров, если исходить из особенностей протекания у них химических реакций, отличающих эти реакции от реакций низкомолекулярных соединений, используемая терминология приобретает определенный условный характер. Под химической реакцией понимают взаимодействие функциональных групп полимера (спиртовых групп у целлюлозы) и связей между мономерными звеньями в цепях (гликозидных связей в цепях целлюлозы) с конкретными химическими реагентами. Образование из полимера с помощью химических реакций другого полимера или других продуктов называют химическим превращением. Основные химические превращения целлюлозы - образование искусственных полимеров, т.е. производных целлюлозы, и реакции деструкции. Обработку исходного полимера (целлюлозы) определенными химическими реагентами в конкретных условиях с целью химического превращения, например, получения необходимого производного, называют химическим процессом (процесс нитрования, процесс ацетилирования и т.д.). [c.546]

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]

Химические превращения целлюлозы. Полимераналогичные реакции на макромолекуле целлюлозы представляют собой единственный путь получения новых целлюлозных материалов. Эти реакции нашли широкое применение в промышленности. [c.61]

ОСОБЕННОСТИ ХИМИЧЕСКИХ ПРЕВРАЩЕНИИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ [c.248]

Несмотря на существенные различия в применяемых реагентах и основных параметрах процесса, все химические превращения целлюлозы имеют ряд общих характерных признаков. Эти специфические особенности процессов химических превращений. целлюлозы, определяющие как кинетические закономерности, так и свойства получаемых продуктов, заключаются в следующем [c.248]

Все реакции химических превращений целлюлозы могут быть разделены на две группы [c.248]

Для реакций этого типа все изложенные выше особенности химических превращений целлюлозы сохраняют значение в начальной стадии процесса. Скорость реакции и однородность получаемого продукта регулируются теми же методами, что и при проведении процесса в гетерогенной среде (см. ниже). [c.249]

При разработке методов химических превращений целлюлозы необходимо учитывать два возможных аспекта решения этой проблемы научный, заключающийся в синтезе новых классов производных целлюлозы или в разработке новых методов синтеза производных целлюлозы независимо от того, насколько доступны предлагаемые способы и насколько интенсивно происходит разрушение макромолекулы целлюлозы или протекание побочных реакций при этих превращениях, и технический, направленный на разработку новых эффективных и экономичных методов изменения свойств целлюлозных материалов. [c.11]

Поэтому разработка методов химических превращений целлюлозы и создание материалов с новыми ценными свойствами в условиях, достаточно приемлемых для широкого практического осуществления, является наиболее сложной и в то же время наиболее интересной и важной частью проблемы повышения технико-экономической эффективности использования целлюлозных материалов в народном хозяйстве страны. [c.13]

Для осуществления химических превращений целлюлозы современная химия целлюлозы располагает следующими методами [c.14]

Осуществление химических превращений целлюлозы с участием металлоорганических соединений связано с значительными трудностями, которые сводятся к следующему [c.40]

Для синтеза нового интересного класса производных целлюлозы, содержащих тройные связи, могут быть использованы различные методы химических превращений целлюлозы. [c.126]

Первое издание книги Химические превращения и модификация целлюлозы вышло из печати одиннадцать лет назад. Эти годы характеризовались углубленным изучением закономерностей химических превращений целлюлозы, а также созданием научных основ технологии получения модифицированных целлюлозных материалов. [c.5]

Как и в других случаях, целлюлозный материал с маслоотталкивающими свойствами, не исчезающими после многократных водных обработок (20—30 стирок), может быть получен только путем химического присоединения фторорганических соединений к целлюлозе. Для этого принципиально могут быть использованы все методы, применяемые для химических превращений целлюлозы (с. И), но для практического применения наиболее перспективны два метода синтез привитых сополимеров целлюлозы с фторсодержащими мономерами и методы О-алкилирования. Этими методами в настоящее время в Советском Союзе в опытно-промышленном и промышленном масштабе производят значительное количество целлюлозных тканей или тканей, полученных из смеси целлюлозных и синтетических волокон, сохраняющих маслоотталкивающие свойства после многократных стирок. [c.149]

В 1915—1935 гг. происходит интенсивное накопление фактического материала о все новых полимерах, а затем и сополимерах, получаемых реакциями полимеризации и поликонденсации. К этому времени относятся и первые попытки модифицировать свойства полимеров путем их химических превращений полимераналогичные превращения). Особенно плодотворными явились химические превращения целлюлозы в ее сложные и простые эфиры. [c.15]

Наличие аморфных областей в целлюлозных препаратах, а также пор и пустот обусловливает скорость проникновения различных реагентов в полимерный субстрат. Это особенно важно в связи с тем, что многие химические превращения целлюлозы протекают в гетерогенных условиях и являются диффузноконтролируемыми процессами. Пористость целлюлозных препаратов может быть увеличена инклюдационными обработками (например, парами органической жидкости), а также набуханием в воде с последующей криогенной сушкой (см. рис. 6.2). [c.294]

Химические превращения целлюлозы были изучены ранее всех дру-гих реакций полимераналоговых превращений. До настоящего времени полимеры — производные целлюлозы широко применяются в технике [c.199]

Причина более низкой пластичности исходных целлюлозных волокон по сравнению с пластичностью фибрилл не ясна. Однако, может быть, что при образовании волокон в природе прп наложении друг на друга большого количества цепеобразных молекул целлюлозы сильно полярные гидроксильные группы, расположенные вдоль цепей, испытывают настолько большое взаимное притяжение, что оно вызывает поворот молекул, приводящий к более или менее полной нейтрализации силовых полей вокруг полярных групп. Такая ориентация приводит к минимуму количества направленных наружу гидроксильных групп на молекулах, расположенных по поверхности волокна. Результатом этого является понинчвние активности и, j eflOBaTenbHO, пластичности этой поверхности, фибриллирование при размоле неизбежно ведет к обнажению тех молекулярных поверхностей, которые в исходном волокне были в непосредственном соприкосновении с другими молекулами целлюлозы. Можно ожидать, что подобные поверхности могут обладать относительно высокой склонностью к реакции с водой. Химическое превращение целлюлозы в растворимые производные указывает на то, что размол очень мало или совсем не влияет на основную структуру молекулы целлюлозы, т. е. длина цв и вероятно остается неизмененной. [c.353]

В результате систематических исследований были разработаны методы введения в макромолекулу химически модифицированной целлюлозы различных реакционноспособных функциональных групп, что обеспе-ч ило возможность ее дальнейших превращений. Кроме того, удалось синтезировать новые производные целлюлозы и дезоксицеллюлозы и смешанные полисахариды, содержащие в макромолекуле такие звенья, которых нет в природных полисахаридах [206]. В результате этих работ установлены и сформулированы основные закономерности протекания химических превращений целлюлозы, показана роль структурных, [c.135]

Из гетероцеппых полимеров с преимущественно линейным строением наиболее подробно изучена низко- и высокотемпературная карбонизация целлюлозы и ее производных. Целлюлоза была фактически первым представителем высокомолекулярных соединений, подвергавшихся карбонизации с целью исследования продуктов пиролиза [107]. Однако механизм химических превращений целлюлозы, протекающих в процессе термообработки, является сложным и недостаточно изученным. [c.183]

Реакции в гетерогенной среде. Большинство процессов химических превращений целлюлозы начинается и заканчивается в гетерогенной среде. Волокнистая структура исходного целлюлозного материала сохраняется в получаемом продукте реакции. К реакциям этого типа относятся почти все процессы этерификации, осуществляемые в производственных условиях (кроме ацетилирования целлюлозы в гомогенной среде). Этерификацией в гетерогенной среде получают нитраты целлюлозы, ксантогенаты целлюлозы и большинство простых эфиров целлюлозы. [c.249]

В 20-х годах нашего столетия широкое промышленное развитие нолучил предложенный в 1908 г. Бранденбергером способ производства упаковочной вискозной пленки — целлофана, основанный на принципе формования искусственного шелка. Этот процесс заключается в химических превращениях целлюлозы, которую переводят в растворимое состояние последовательной обработкой щелочью и сероуглеродом. Формование волокон и пленки ведут из щелочного раствора ксантогената целлюлозы — вискозы, поступающего в ванну с реагентами, обеспечивающими омыление эфира целлюлозы — регенерацию целлюлозы и создание необходимой структуры. [c.73]

Химические превращения целлюлозы отличаются своеобразием, обусловленным тем, что эти превращения в макромолекуле целлюлозы протекают, как правило, в гетерогенной среде, в условиях заторможенной диффузии реагента в волокно, особенно в его более плотные элементы надмолекулярной структуры— кристаллиты. Представление о структуре волокон позво.тгяет сделать вывод, что молекулы целлюлозы и ее отдельные реакционноспособные группы доступны химическим реагентам благодаря тому, что целлюлозные волокна пронизаны системой сообщающихся тонких и тончайших капилляров. [c.327]

Все химические превращения целлюлозы — мерсеризация, деструкция, ксантогенирование, а также растворение ксантогената и очистка вискозы — происходят в гетерогенной среде, [c.22]

Химические превращения целлюлозы необходимо рассматривать в тесной взаимосвязи с особенностями химического поведения как низкомолекулярных гидроксилсодержащих соединений (спиртов, моносахаридов), так и всех соединений того класса, к которому относится целлюлоза, — класса полисахаридов. При этом в основу классификации химических превращений целлюлозы могут быть положены либо особенности химического строения образующихся производных (простые и сложные эфиры, продукты окисления, смешанные полисахариды, содержащие элементарные звенья различного строения, блок- и привитые сополимеры), либо механизм протекающих реакций (нуклеофильное или электрофильное замещение или присйединение, радикальная или ионная сополимеризация и др.). [c.15]

Химические превращения целлюлозы, приводящие к образованию смешанных полисахаридов, отличающихся от целлюлозы конформацией пиранозного цикла, количеством и конфигурацией гидроксильных групп в элементарном звене, оказывают существенное влияние на важнейшие химические свойства (скорость этерификации и О-алкилирования, устойчивость гликозидной связи), растворимость и надмолекулярную структуру этих полисахаридов. Как показано [53, 54], наличие в макромолекуле смешанного полисахарида I звеньев альтропиранозы приводит к резкому уменьшению скоростей его ацетилирования и 0-нитрования по сравнению с це.плюлозой (К = 2,7 Ю " с для целлюлозы и 0,3 10 с для смешанного полисахарида, содержащего 42% звеньев альтрозы). При ацетилировании смешанного полисахарида с предварительной активацией наблюдается аналогичная зависимость, хотя и менее резко выраженная. Различия в скоростях этерификации могут быть объяснены связанным с изменением конформации звена переходом вторичных ОН-групп из экваториального в аксиальное положение. Для смешанного полисахарида И дополнительное влияние, очевидно, оказывает уменьшение количества первичных ОН-групп, наиболее реакционноспособных в реакциях этерификации. [c.31]

Синтез С-алкилпроизводных дезоксицеллюлозы взаимодействием производных целлюлозы с металлоорганическими соединениями. Осуществление химических превращений целлюлозы с участием металлоорганических соединений связано со значительными трудностями. Во-первых, при действии металлоорганических соединений происходит частичный разрыв ацетальных связей между элементарными звеньями макромолекулы целлюлозы, что обусловливает заметную деструкцию и уменьшение выхода продукта реакции. Во-вторых, металлоорганические соединения реагируют со свободными ОН-группами макромолекулы целлюлозы, образуя алкоголяты. Хотя алкоголяты легко гидролизуются при последующей обработке водой или разбавленными кислотами, протекание этой побочной реакции значительно увеличивает [c.34]

Химическим превращением целлюлозы [ ] или поливинилового спирта 1 получены иониты, содержащие фосфорнокислые группы. При этом исходный материал может сохранить форму бумаги, волокна, ткани, пленки. Фосфорилирование проводят хлорокисью фосфора в среде диоксана или хлороформа с последующим омылением водой или в среде пиридина. И в этом и в другом случае продукты фосфорилирования представляют собой моно- и двузамещенные фосфаты с интермолекулярным соединением звеньев в фосфатных группах [c.126]