Целлюлоза деструкция радиационная

Большое влияние на степень деструкции целлюлозы при радиационном синтезе привитых сополимеров оказывает доза радиации. Целлюлоза, как и другие полисахариды, сравнительно быстро деструктируется при интенсивном облучении частицами высокой энергии . Поэтому для сохранения комплекса механических свойств целлюлозного материала при прививке к целлюлозе различных полимеров радиационным методом необходимо применять сравнительно небольшие дозы радиации . [c.472]

Радиолиз целлюлозы, так же как и других полисахаридов, приводит к образованию газов как продуктов глубокой деструкции. Радиационно-химический выход газов О для целлюлозы составляет 2,42, для холоцеллюлозы—1,20 и для древесины—0,99. [c.147]

В макромолекуле целлюлозы имеется два основных типа связей углерод-углеродные связи (между атомами углерода в элементарном звене) и углерод-кислородные связи (внутри элементарного звена С[—О— 5 и гликозидные связи между элементарными звеньями). Эти типы связей отличаются по устойчивости к различным воздействиям. В частности, при действии на целлюлозу некоторых химических реагентов (кислот, воды при высокой температуре, некоторых окислителей) гликозидная связь менее устойчива, чем углерод-углеродная связь. Разрыв гликозидных связей при действии этих реагентов приводит к снижению степени полимеризации целлюлозы, т. е. к протеканию процесса деструкции. Имеются, однако, процессы деструкции целлюлозы, при которых возможен разрыв как гликозидных, так и углерод-углеродных связей. К таким процессам относятся термическая, радиационно-химическая, механохимическая и фотохимическая деструкция целлюлозы. [c.157]

ДЕСТРУКЦИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ под ДЕЙСТВИЕМ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИИ (РАДИАЦИОННАЯ ДЕСТРУКЦИЯ) [c.191]

Радиационная деструкция целлюлозы приобретает в последние годы все большее значение ввиду непрерывно расширяющегося применения ионизирующих излучений в различных отраслях народного хозяйства. Соответственно увеличивается число исследований, посвященных изучению действия ионизирующего излучения (особенно у-лучей) на различные полимерные материалы и, в частности, на целлюлозу и ее производные [c.191]

Исследовали также деструкцию поликарбонатов под действием УФ-излучения [504]. При этом проводили сравнение спектров освещенной и неосвещенной сторон образца, для чего постепенно снимали тонкие слои с одной и с другой стороны. Было показано, что область деструкции сконцентрирована в очень тонком слое освещенной поверхности. Подобным образом исследовали [1397] послойный рост лаковой пленки и окислительное разрушение пленки ацетата целлюлозы под действием УФ-излучения (тонкие пленки получали нарезкой на прецизионном токарном станке). С помощью спектроскопии НПВО было показано [1031], что в полибутене-1 полиморфные превращения под действием температуры начинаются с поверхности пленки. Имеются данные об исследовании лакокрасочных материа.лов методом НПВО [1481]. В работах [227—229] сообщается об изменениях, происходящих на поверхности полипропиленовых пленок под действием коронарного разряда и при фотоокислении. Варьируя условия отражения, можно. менять глубину проникновения светового пучка от 0,1 до 0,4 мкм. Исследовались также структурные изменения на поверхности облученных радиационно привитых и импрегнированных полимеров [1805]. [c.90]

Одним из практических приложений радиационной полимеризации является промышленный метод получения материалов на основе древесины. Различные ее образцы (белая сосна, белый дуб, красное дерево, черный тополь, береза, бук, ель, твердый клен и др.) могут быть пропитаны мономером, например стиролом, и далее подвергнуты облучению [155]. Эти процессы изучены пока еще недостаточно. По-видимому, здесь происходит образование в объеме древесины гомополимера из мономера, которым она пропитана, прививка мономера к целлюлозе и, может быть, частичная ее деструкция. Так или иначе полимеризация мономера в массе дерева приводит к древесно-пластмассовым сплавам . Физико-механические испытания таких древесно-полимерных комбинаций показывают повышение твердости, предела упругости при сжатии, стабильности размеров и некоторых других показателей. [c.127]

Радиационным воздействием на целлюлозу в присутствии стирола или метилметакрилата к ней прививают боковые цепи полистирола или полиметилметакрилата. При дозе облучения в 1-10 рентген привес целлюлозы за счет привитого полимера составляет 12—18%. Это увеличивает механическую прочность порошка или пленки и заметно повышает их стойкость к окислительной деструкции. Боковые полимерные цепи понижают гидрофильность целлюлозы, но при редком их расположении целлюлоза сохраняет способность смачиваться водой. Этим же способом к целлюлозе привиты цепи полиакриловой кислоты [c.128]

Деструкция целлюлозы может происходить не только под действием тепловой энергии, но и при механическом воздействии, нанример на шаровой мельнице [176, 387] (см. также гл. XIV). Разрушение целлюлозных текстильных изделий и бумаги под действием видимого или ультрафиолетового света наблюдалось уже давно, и опубликовано много обзорных работ по этому вопросу [3, 329]. Недавно было изучено влияние излучений высокой энергии [31, 32, 195]. Маловероятно, что во всех случаях происходит избирательный разрыв каких-либо специфических связей но-видимому, в первую очередь разрываются связи, обладающие низкой энергией. Образующиеся при этом радикалы участвуют в побочных реакциях. Наряду с деструкцией может происходить образование поперечных связей. (Общие вопросы радиационного расщепления макромолекул изложены в гл. УН1-В.) [c.294]

Изучение продуктов деструкции цепей полимера методом хроматографии показало наличие глюкозы, мальтозы, мальто-триозы и неидентифицированного продукта, очевидно с меньшим молекулярным весом, чем иентоза. Потенциометрическое титрование показало присутствие карбоксильных групп, концентрация которых зависит от дозы. Радиационно-химический выход 6 карбоксильных групп составляет 1,5 при облучении в кислороде и 1,4 в вакууме, что выше данных Филлипса [2] (0 = 0,4) по окислению гексоз в уроновые кислоты. Большой выход карбоксильных групп, очевидно, обусловлен окислением полимерных цепей и частично окислением высвобождающейся глюкозы и редуцирующих олигосахаридов. Действие излучения, таким образом, не ограничивается гидролитическим разрывом глю-козидных связей, но включает также окисление. Имеющиеся данные не позволяют подсчитать, сколько энергии требуется на разрыв цепи. Но в любом случае полученные результаты не могут сравниваться с данными для целлюлозы и декстрана (см. ниже), так как облучение проводилось в разбавленном растворе, в связи с чем эффекты были обусловлены, видимо, косвенным действием радиации. [c.212]

При облучении целлюлозы в атмосфере кислорода скорости процесса деструкции, реакции образования карбоксильных групп и реакции образования карбонильных групп лишь незначительно превышают скорости соответствующих реакций при проведении облучения в атмосфере азота [308]. При прогреве влажных целлюлозных волокон были сделаны наблюдения противоположного характера [310]. Это дало основания сделать вывод, что окислительная деструкция облученных целлюлозных волокон протекает более интенсивно при облучении на воздухе, чем нри облучении в вакууме. Сопоставление показателей, характеризующих окрашиваемость облученных образцов, привело к выводу, что у-излуче-ние вызывает лишь окисление целлюлозы, в то время как одновременное действие у-излучения и нейтронов приводит также и к гидролизу [311]. При обсуждении результатов, основанных на физических эффектах, следует учитывать, что большое значение могут иметь изменения морфологической структуры целлюлозы, связанные с изменением ее кристаллич1[ости, а также величины внутренней поверхности. Результаты химического анализа и определения изменения молекулярного веса целлюлозы лучпю характеризуют реакции, протекающие при радиационных воздействиях. Были опубликованы и другие работы, в которых было исследовано изменение свойств целлюлозы в зависимости от условий радиационного облучения [312—314]. [c.116]

Преимущественно деструктирующие полимеры. К ним относятся полиизобутилен, поли-а-метилстирол, бутил-каучук,, Политетрафторэтилен, политрифторхлорэтилен, целлюлоза и ее производные, полиметилметакрилат, еоли-винилиденхлорид, полипропиленоксид, полиформальдегид, полиэтилентерефталат, полиуретаны и др, В табл. 34.5 приведены данные о радиационно-химических выходах сшивания и деструкции в некоторых полимерах. [c.295]

По тому, как полимеры ведут себя при воздействии тепла, их условно делят на две группы 1) практически не карбонизующиеся такие полимеры претерпевают деструкцию с разрывом основной цепи макромолекулы и образовапием значительного количества низкомолекулярных соединений (напр., полистирол, полиметил-метакрилат, полиметиленоксид, полиэтилен) 2) карбонизующиеся такие полимеры проявляют склонность к реакциям заместителей без существенного разрыва основной цепи (напр., полиакрилонитрил, простые и сложные поливиниловые эфиры, поливиниловый спирт, целлюлоза, полимеры сетчатого строения). Способность полимеров к К. оценивают по т. наз. коксовым числам и содержанию углерода в коксе. Коксовые числа у полимеров 1 группы не превышают 1, а у полимеров 2 группы могут достигать 60—70. Способность полимеров к К. может быть повышена их соответствующей предварительной обработкой, напр, радиационным облучением, окислением или хлорированием. [c.475]

Изучение процесса деструкции представляет большой научный интерес в этом случае легче исследовать влияние добавок на радиа-ционноиндуцированные реакции, чем в полимерах с поперечными связями. Попытки использовать процесс радиационной деструкции в промышленных целях пока менее успешны, чем использование процесса сшивания. Известно, что целлюлоза очень легко подвергается радиационной деструкции с образованием представляющих интерес съедобных или воднорастворимых продуктов, однако, для того чтобы процесс стал экономически выгодным, необходимо переработать весьма большое количество вещества. Испытывает деструкцию также поливинилпиролидон, давая вегце- [c.238]

При радиационной деструкции механич. свойства полимеров, как правило, ухудшаются уменьшаются удлинение и прочность при разрыве, полимер становится хрупким и растрескивается. Резкое ухудшение механич. свойств наступает, когда средняя степень нолимеризации уменьшается ниже 1000. Радиационная деструкция природных полимеров применяется со специальными целями. Так, напр., облученная целлюлоза становится водорастворимой и лучше взаимодействует с красителями. Продукт мол. веса 5-10 , полученный радиационной деструкцией, используется как. эаменитель плазмы крови. [c.213]

Целлюлоза, как и большинство других типов гетероцеп-ных полимеров, недостаточно устойчива к радиационным воздействиям. При действии ионизирующих излучений на целлюлозу происходит разрыв различных связей в элементарном звене, а также между звеньями, что приводит к развитию цепного процесса, протекающего по радикальному механизму, результатом которого является деструкция макромолекул целлюлозы. [c.191]

Радиационно-химический выход редуцирующих концевых групп 0=6,5. Из 100 эв поглощенной энергии 20 эв расходуется на образование тетрафункционального ответвления (0=0,6), 22 эв—на разрыв цепи (0=0,7), г остальные—на деструкцию элементарного звена, которая не сопровождается одновременной деполимеризацией и ростом ответвлений. Это единственное упоминание о возможности получения разветвленных полисахаридов под действием радиации. Высказано" предположение, что большая (по сравнению с целлюлозой) величина поглощенной энергии, приходящаяся на 1 разрыв (130 эв), обусловлена происходящим одновременно сшиванием декстрана. Если учесть это обстоятельство, то величины энергии, приходящейся на разрыв связи в декстране и целлюлозе, становятся близкими. Снижение общего количества редуцирующих веществ при радиолизе показано кислым гидролизом декстрана . При интегральных дозах 10 и 100 Мфэр содержание редуцирующих веществ в гидролизате снижается соответственно на 6 и 15%. [c.138]

Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что обработка целлюлозосодержащих субстратов, в частности соломы, ускоренными электронами аналогична по конечному эффекту (выходу общего белка) предобработке ее 1%-ным раствором гидроокиси натрия. Деструкция целлюлозы под действием ионизирующих излучений способствует повышению почти в 5 раз выхода общего количества углеводов по сравнению с деструкцией под действием химического реагента и в 3,5 раза по сравнению с нативной соломой. Это позволяет на 25—307о сократить длительность процесса биоконверсии лигноцеллюлозы в белок. На наш взгляд, замена кислотного либо щелочного гидролиза лигноцеллюлозных субстратов радиационной деструкцией позволит сделать процесс получения белково-углеводных концентратов на основе растительного сырья более технологичным, сократить трудозатраты, расход химических реагентов и энергии. [c.146]

Обработка соломы ускоренными электронами (0,3 МГр) п 1%-ным раствором гидроокиси натрия приводила к нарушению лигноцеллюлозного комплекса. В большей степени деструкции подвергалась целлюлоза, составляющая 35,6 и 33,8% (в контроле 38,9%) (табл. 17). Общее содержание гемицеллюлоз в нативном субстрате равнялось 30,8%. Радиолиз соломы приводил к снижению количества гемицеллюлоз до 27,1°/о, а частичная делигнификация — до 23,5%. Изменялось количество углеводов водно-растворимой и лигноподобной фракции. В радиационно-модифицированной соломе доля водно-растворимой фракции уменьшалась, лигиоиодобной же увеличивалась. За счет деструкции целлюлозы и гемицеллюлоз при радиолизе происходило увеличение спирторастворимой фракции, особенно олигосахаридов. [c.153]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология