Реакционная способность целлюлозы

Для повышения реакционной способности целлюлозы ее подвергают набуханию в органических и неорганических кислотах или щелочах. Этот процесс называется активацией. При получении ацетатов целлюлозы для активации используют ледяную уксусную кислоту. [c.97]

Какими факторами определяется реакционная способность целлюлозы [c.390]

Как влияют на реакционную способность целлюлозы сшивки [c.391]

Как влияет плотность упаковки структурных элементов на реакционную способность целлюлозы 391 [c.391]

У целлюлозы в твердом состоянии возникают регулярная система Н-связей и вследствие этого кристаллическая решетка, образуются микрофибриллы, фибриллы, ламеллы и клеточная стенка в целом. Из-за высокой энергии когезии, обусловленной Н-связями и превышающей прочность ковалентных связей в макромолекулах, у целлюлозы невозможно плавление и при нагревании происходит деструкция. Высокая энергия когезии затрудняет подбор растворителей. Выделенную из древесины целлюлозу растворяют лишь немногие растворители, которые способны преодолевать энергию ее межмолекулярного взаимодействия. Образование Н-связей между цепями целлюлозы и молекулами воды имеет важное значение при поглощении целлюлозой и древесиной гигроскопической влаги (см. 10.2). Высокая энергия Н-связей, особенно в кристаллических участках, понижает химическую реакционную способность целлюлозы, оказывая решающее влияние на скорость диффузии реагентов в целлюлозное волокно. Механические свойства технической целлюлозы и бумажного листа определяются межволоконными связями, возникающими в частности в результате образования Н-связей между макромолекулами целлюлозы на поверхностях фибрилл и волокон. [c.235]

Реакционная способность целлюлозы и особенности реакций ее функциональных групп [c.549]

Кроме того, на реакционную способность целлюлозы будут влиять наличие в ней нецеллюлозных примесей и их неравномерное распределение. Гидрофобные примеси, например, смолы, оказывают отрицательное влияние на доступность целлюлозы и впитывающую способность. Примеси гемицеллюлоз ухудшают показатели качества получаемого продукта. Целлюлоза для химической переработки должна иметь высокую однородность по всем перечисленным показателям, большую доступность, высо- [c.550]

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. [c.573]

Стенка клетки состоит из трех слоев первичного, вторичного и внутреннего. Первичный слой посредством межклеточного вещества соединяется с соседней клеткой, и эта часть материала в меньшей степени доступна для реагентов при выделении целлюлозы и служит причиной пониженной реакционной способности целлюлозы. Вторичный слой (вторичная стенка) является основным источником целлюлозы. Состав этого слоя наиболее близок к среднему составу древесины, в частности он содержит около 50% целлюлозы, 30% лигнина и 20% гемицеллюлозы. [c.23]

Эмульсионное ксантогенирование чаще применяют в исследовательских целях, например для определения реакционной способности целлюлозы [23]. Практически весь сероуглерод здесь находится в эмульгированном состоянии в виде жидкой фазы. В широком интервале температур основная реакция в этом случае ли- [c.87]

Структурные изменения при ксантогенировании тесно связаны с реакционной способностью целлюлозы. В данном случае имеется в виду не реакционная способность целлюлозы, как химиче- [c.95]

Принципиальное значение для понимания поведения реакционной системы, состоящей из нерастворимого субстрата — целлюлозы — и гидролизующих его ферментов, имеет тот факт, что на скорость гидролиза существенно влияют физико-химические и структурные свойства субстрата степень упорядоченности структуры, размер поверхности, доступной для молекул ферментов, степень полимеризации и наличие нецеллюлозных компонентов (в основном гемицеллюлоз и лигнина) Изменение этих свойств вызывает уменьшение или увеличение реакционной способности целлюлозы и приводит к различиям в скоростях гидролиза в 10 и более раз Важная задача состоит в количественном представлении взаимосвязи изменений физико-химических свойств целлюлозы и скорости ее гидролиза (в том числе при увеличении глубины гидролиза) [c.7]

Согласно существующим представлениям, ГМЦ наряду с лигнином, смолами и продуктами деструкции целлюлозы оказывают определенное влияние на реакционную способность целлюлозы, окраску и мутность растворов, вязкость растворов ацетилцеллюлозы. [c.407]

Суммируя экспериментальные данные по реакционной способности целлюлозы. Роговин отмечает, что существенную роль здесь играют морфологическая неоднородность природной целлюлозы, недостаточно полное разрушение и удаление лигнина, содержание большого количества смол и многие другие факторы, связанные с выделением целлюлозы из растительных материалов. [c.219]

Блокирование капилляров не должно происходить, если высушивание материала не проводится до конца, т. е. до образования твердых монолитных отложений низкомолекулярных целлюлозных продуктов. Действительно, реакционная способность целлюлозы, не подвергавшейся полному высушиванию, значительно выше, чем у высушенной целлюлозы. Если дезактивированную сушкой при высокой температуре целлюлозу подвергнуть водной обработке и не высушивать перед этерифи-кацией, то ее реакционная способность должна повыситься. Это также подтверждается экспериментально. [c.222]

Поскольку эффект понижения реакционной способности сводится к ухудшению условий- проникновения жидкостей в целлюлозный материал, то причины, снижающие реакционную способность целлюлозы в отношении этерификации, будут в такой же степени затруд- [c.222]

Обработка целлюлозы 18%-ным раствором едкого натра— мерсеризация, повышающая реакционную способность целлюлозы [c.314]

Различие между водородными и молекулярными связями обусловливает различие в растворимости и реакционной способности целлюлозы и ее производных. Таким образом, линейные цепочки целлюлозы сшиты между собой весьма непрочно и могут разрушаться в процессе хроматографирования различных веществ. Так, например, при пропускании через целлюлозоионитную колонку раствора смеси белков, сорбция белковых молекул происходит не только за счет ионных и полярных связей, но и за счет водородных связей. Возникает своего рода конкуренция за водородные связи между макромолекулами целлюлозы, с одной стороны, и молекулами целлюлозы и белков, с другой. Этим объясняется высокая емкость поглощения ионообменных целлюлоз в процессе сорбции белков и других высокомолекулярных веществ. Макромолекулы целлюлозы могут соединяться между собой также и через обычные валентные связи (глюкозидные и сложноэфирные). [c.62]

Р е а к п и о н п а й способность ц е л i ю л о з ы — п тель, характеризующий поведение целлюлозы в процессе товления вискозы. Мстод определения этого показателя oi на приготовлении (в одном сосуде за одну операцию) bi с постоянным содержанием целлюлозы в вискозе (3,3%) и натра (И, 12 или 13%) для каждого вида целлюлозы, ю с метплм содержанием сероуглерода. Минимальное количее роуглерода, необходимое для получения вискозы, фильтрук в специальном приборе через стандартную никелевую сег р акте ризу ет реакционную способность целлюлозы. [c.56]

Реакционная способность целлюлозы зависит от доступности функциональных групп или гликозидных связей для химического реагента. В зависимости от различий в доступности в целлюлозе можно условно выделить легкореагирующую, труднореагирующую и нереагирующую части. Различают три вида доступности целлюлозы доступность поверхности волокна доступность поверхности микрофибрилл доступность макромолекул (их функциональных групп). При этом доступность каждого вида различна в аморфных и кристаллических частях. Необходимо подчеркнуть, что степень кристалличности не всегда находится в прямой связи с доступностью. [c.550]

Для повышения реакционной способности целлюлозы проводят ее активацию, т.е. обработку, приводящую к набуханию и тем самым к увеличению доступности. Одним из способов активации может служить набухание целлюлозы в воде. Даже небольшие количества воды разрыхляют структуру целлюлозного волокна, увеличивают его внутреннюю поверхность и способствуют проникновению растворителей и реагентов. Воду далее вытесняют растворителем, в котором должна проводиться реакция. Высокая реакционная способность достигается при влагосодержании целлюлозы не менее 18...20%. Однако имеет значение не только массовая доля воды в образце целлюлозы, но и предыстория последнего - получен ли образец подсушиванием влажной целлюлозы (в том числе мерсеризованной и промытой) до определенного влагосодержания или же сушкой до сухого состояния с последующим увлажнением до того же влагосодержания. Большей реакционной способностью (испытанной при ацетилировании) обладает первый образец. При сушке целлюлозы происходит уплотнение всей структуры волокна, а при последующем увлажнении вода уже не способна разрушить все образовавшиеся при сушке межмолекулярные водородные связи. Активацию целлюлозы водой с вытеснением ее последовательно полярными (обычно сначала воду вытесняют водорастворимыми низкокипящими растворителями, такими как этанол, ацетон и т.п.) и неполярными растворителями называют инклюдиро-ванием. При последующей сушке в целлюлозе удерживается до 4...8% инклюдированного растворителя от ее массы. [c.551]

В процессе получения вискозных волокон и пленок для увеличения реакционной способности целлюлозы по отношению к ксантогенирова-нию используют мерсеризацию - обработку целлюлозы водным раствором гидроксида натрия (см. 18.1). Перед ацетилированием проводят предварительную активацию целлюлозы ледяной уксусной кислотой. Во всех процессах активации агенты, вызывающие набухание целлюлозы, -вода, водный раствор гидроксида натрия, ледяная уксусная кислота - также способствуют как пластификаторы переходу аморфных областей целлюлозы из стеклообразного состояния в более реакционноспособное высокоэластическое состояние и увеличивают доступность целлюлозного волокна. [c.551]

Щелочная целлюлоза — промежуточный продукт в производстве регенерированной целлюлозы и простых эфиров целлюлозы., Увеличение межплоскостных расстояний в кристаллической решетке и частичное замещение ОН-групп ONa-группами увеличивает реакционную способность целлюлозы. Щелочные целлюлозы чувствительны к действию О2 и при выдерживании на воздухе длина их молекулярных цепей уменьшается. Концевые альдегидные группы целлюлозы в щелочной среде ведут себя как кислоты Льюиса и дают комплексы, которые реагируют с кислородом путем переноса гидрид-иона с образованием гидропероксильных ионов [c.380]

По мнению Филиппа [37], различие в реакционной способности целлюлоз обусловлено разной степенью упорядоченности (кристалличности), отличиями в морфологической структуре клеток у разных пород древесины, а также макроскопической неоднородностью материала, связанной с нарушениями и неравномерным протеканием процессов варки, предгидролиза и отбелки. Влияние степени кристалличности наиболее четко проявляется при сравнении трех типов целлюлозы сульфитной, сульфатной и лин-терной. Их кристалличность, как указывалось в разделе 1.1.2 растет в последовательности от сульфитной к линтерной. Соответственно этому изменяется и реакционная способность. На рис. 1.5 показана зависимость нерастворенного остатка при эмульсионно и ксантогенировании от концентрации NaOH [33 ]. При использовании сульфитной целлюлозы (кривая 1) значительно меньший остаток, чем при применении сульфатной (кривая 2) и тем более линтерной целлюлозы (кривая 3). Существенное влияние степени кристалличности проявляется также в снижении реакционной способности целлюлозы при щелочных высокотемпературных обработках [38], когда вследствие снижения температуры стеклования создаются благоприятные условия для протекания процесса кристаллизации. Характерным в этой связи является также тот факт, что при щелочной деструкции, несмотря на значительное снижение СП и облегчение процесса растворения, реакционная способность практически не изменяется. Напротив, при кислотной деструкции она существенно возрастает [39]. [c.28]

Следует отметить, что при обработке целлюлозы может происходить не только разрыхление структуры целлюлозы, но и ее упорядочение. В обычном состоянии температура стеклования целлюлозы лежит выше 280 °С, и протекание процесса кристаллизации сильно заторможено. При обработке щелочью температура стеклования целлюлозы снижается до О—20 °С, и она переходит в высокоэластическое состояние, скорость кристаллизации при котором может резко возрастать. Именно дополнительной кристаллизацией можно объяснить снижение реакционной способности целлюлозы, которое наблюдается при ее щелочном облагораживании i[19]. Приведенные в табл. 2.1 и на рис. 2.7 данные о повышении концентрации NaOH, соответствующей максимальной растворимости остатка после гидролиза, с 9 (немерсеризовапная целлюлоза) до 2% NaOH (мерсеризованная целлюлоза), также свидетельствует о повышении степени упорядоченности кристаллических участков при мерсеризации наряду с общим разрыхлением структуры целлюлозы. [c.37]

Таблица 3.1. Влииние условий деструкции на растворимость и реакционную способность целлюлозы

Влияние индекса кристалличности деллюлозы Во многих работах [14-16, 20, 24, 25, 31-35] отмечено наличие четкой корреляции между ИК и реакционной способностью целлюлозы при ферментативном гидролизе Однако прежде чем перейти к конкретному обсуждению влияния ИК на реакционную способ- [c.22]

Одной из главных особенностей рассматриваемых систем является то, что субстрат нерастворим. Известно, что существенное влияние на эффективность гидролиза целлюлозы оказывают ее структурные особенности и, в частности, такие параметры, как степень кристалличности и удельная площадь поверхности, доступная ферментам. Данные параметры, а также реакционная способность целлюлозы могут значительно меняться в ходе гидролиза, причем закономерности изменений остаются во многом неясными. В ранних моделях ферментативного гидролиза целлюлозы (до 1979-1980 гг.) структурные особенности субстрата, как правило, не учитьюались, и целлюлоза рассматривалась как однородный полимер, реакционная способность которого в ходе гидролиза остается постоянной. В большинстве более поздних моделей структурные особенности субстрата и изменение его реакционной способности в течение реакции принимаются во внимание. При этом наиболее часто целлюлоза рассматривается как субстрат, состоящий из аморфной и кристаллической частей, которые гидролизуются с различными скоростями. [c.172]

Такая блокировка отдельных участков исходного полимера, в частности целлюлозы, приводит к неравномерной этерификации и, следовательно, к неполной растворимости полученного эфира, что осложняет технологический процесс его переработки. В связи с этим целесообразно специально рассмотреть вопрос о реакционной способности целлюлозы, что важно и потому, что большая часть полимеров, перерабатываемых через растворы, является природнымп и очень больнлой удельный вес среди них принадлежит целлюлозе и ее эфира м. [c.218]

Э.Л. Аким под термином реакционная способность целлюлозы при ацетилироваиии подразумевает способность целлюлозного материала быстро и равномерно ацетилироваться с образованием ацетатов высокого качества(15). Это свойство целлюлозного материалаявляется функцией его химической чистопы и структурных особенностей [c.14]

Наличие в волокне термореактивных смол увеличивает реакционную способность целлюлозы к взаимодействию с некоторыми типами красителей, в частности с активными красителями. Это открывает возможность для совмещения технологических процессов отделки и крашения. При осуществлении таких однованных процессов в пропиточный раствор, содержащий пред-конденсат смолы, катализатор и мягчитель, вводят активный краситель. Дальнейшие операции сушки, термической обработки и промывки проводят так же, как и при малосминаемой отделке фиксация красителя в волокне в этом случае происходит с помощью предконденсата или образованной из него смолы [c.182]

Следует отметить, что реакционная способность целлюлозы, превращения которой происхо/ ,ят преимущественно в гетерогенных условиях, может быть оценена как с точки зрения доступности ее функциональных групп для реагентов, так и с точки зрения истинной, т. е. химической, реакционной способности этих групп. Доступность МКЦ и хлопкового линтера к протекающей гетерогенно в кислой среде реакции ацетилирования [24] определена путем фракционирования продуктов реакции на растворимую и нерасгворимую в метплен-хлориде фракции. Данные, представленные на рис. 1,15, показывают, что увеличение количества растворимой фракции, представляющей собою триацетат целлюлозы, в течение реакции ацетилирования (проводилась по специально разработанной методике, обеспечивающей замедленное протекание реакции) происходит в значительно [c.20]

Неоднородность волокон целлюлозы, проявляющаяся при ацетилировании, была показана также и в других опытах [42, 43]. Многочисленные эксперименты [44] с различными образцами древесных целлюлоз показали, что метод определения доступности по кривым растворимости продуктов гетерогенного ацетилирования целлюлоз позволяет надежно дифференцировать их в отношении доступности. При сравнении кривых растворимости опытной целлюлозы и стандартной, или эталонной , зарекомендовавшей себя на производстве, этим методом можно оценить пригодность данной целлюлозы для химической переработки ее путем ацетилирования. Отличительной особенностью большинства природных целлюлоз является то, что основная масса целлюлозы реагирует и растворяется сравнительно быстро и однородно, из чего можно заключить, что основу строения целлюлозы составляют однородные реакционноспособные элементы. Плохая же реакционная способность целлюлозы, наблюдаемая в некоторых случаях, связана прежде всего с морфологическими признаками ее волокон биологическим типом клеток, из которых получена целлюлоза, их ультратекстурой, видом пор, степенью их открытости , наличием остатков инкрустирующих и адкрустирующих веществ и т. п. Наиболее однородной и химически чистой является хлопковая целлюлоза, хотя и она обладает, как было сказано, некоторой морфологической неоднородностью своих волокон. В случае же древесных целлюлоз многообразие морфологически различных типов клеток, трудности равномерной делигнификации и др. факторы приводят к значительным колебаниям наблюдаемой на практике реакционной способности . Однако этим термином часто подменяется понятие доступности целлюлозы или даже более широкое — пригодности целлюлозы для получения растворимых продуктов ее химических реакций. Последние же факторы определяются прежде всего, как мы видим, морфологическим типом волокон целлюлозы и ее однородностью. Поэтому первым требованием к качеству целлюлозы является ее наибольшая однородность, чего можно достичь в основном только в процессе ее получения и очистки. Что же касается собственно реакционной способности целлюлозы, то она достигается при разрушении или ослаблении связей в ассоциатах пачечных молекул путем воздействия на ее клапанную структуру. В некоторых случаях эта реакционная способность достигается автоматически в результате воздействия реакционной среды и самой реакции, в других случаях приходится прибегать к специальной предварительной активации. [c.43]

Ацетилированию целлюлозы предшествует предварительная ее обработка уксусной кислотой с целью повышения реакционной способности целлюлозы. Эта операция, называемая активацией, проводится в активаторе — закрытом корытообразном аппарате емкостью 25 изготовленном из углеродистой стали, изнутри футерованной хромоникелевой сталью типа 1Х18Н9Т. Аппарат имеет горизонтальную мешалку с башмачковыми лопастями, которая может вращаться по и против часовой стрелки со скоростью 5 и 40 об/мин. Вал мешалки изготовлен из хромоникелевой, а лопасти из углеродистой стали, но облицованы хромоникелевой сталью. Активатор имеет рубашку из обычной стали, в которую поступает горячая вода, подогревающая содержимое аппарата до 80-—90°. В активатор загружается очищенная целлюлоза, после чего в шесть форсунок, расположенных вверху аппарата, по трубам из стали Х18Н12М2Т подается под давлением 3 ати ледяная уксусная кислота. Она предварительно подогревается до 110° в аппарате из хромоникелемолибденовой стали, снабженном рубашкой. В начале процесса активации масса имеет температуру 20°, которая затем повышается до 60°. Активированная целлюлоза пневмотранспортом передается по трубопроводу из хромоникелевой стали в ацетилятор. Ранее на этом участке стояли латунные трубы, которые быстро выходили из строя вследствие коррозии. Вентилятор высокого давления изготовлен из хромоникелемолибденовой стали. Находящийся на линии циклон выполнен из алюминиевых листов, которые подвергаются износу вследствие истирающего действия целлюлозы по этой причине в будущем циклоны будут изготовляться из нержавеющей стали. [c.135]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология