Мерсеризация степень целлюлоз

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]

Целлюлоза имеет состав (СеНюОб),,, причем п (или степень полимеризации) для целлюлозы хлопка равна по крайней мере 1000 таким образом, она является цепным полимером, состоящим из остатков целлобиозы. Целлобиоза представляет собой -глюкозид глюкозы, и связь между каждой следующей парой целлобиозных остатков образуется при отщеплении одной молекулы воды. При действии кислоты и окисляющих веществ, так же как и при нагревании, действии света и микроорганизмов, целлюлозная цепь разрушается и получающиеся при этом продукты гидролиза и окислительного действия (гидроцеллюлозы и оксицеллюлозы) сильно уменьшают прочность на разрыв. Мерсеризованный хлопок, т. е. подвергавшийся действию крепкого раствора (около 25%) едкого натра прн низкой температуре и натяжении пряжи или ткани, имеет повышенное сродство к красителям. Целью мерсеризации, которой подвергается только длинноволокнистый хлопок, является увеличение блеска и прочности на разрыв. После того, как было выяснено строение целлюлозы, оказалось возможным разработать и стандартизировать методы для испытания качества целлюлозы. Несмотря на то, что целлюлозу нельзя охарактеризовать непосредственно, как простое органическое соединение, вступающее в реакцию в стехео-метрических отношениях, и чистоту ее нельзя установить по обычным физико-химическим показателям, например температуре плавления или коэффициенту рефракции, она имеет ряд легкоизмеримых характеристик. К наиболее широко применяемым относятся восстановительное действие, измеряемое при помощи медного числа, и величина цепи молекулы, определяемая по вязкости медно-аммиачного раствора. Нецеллюлозные составные части, такие как влага, неорганические соли, жиры, воска и азотсодержащие вещества, определяются дополнительно. [c.296]

Производство вискозы начинается с операции мерсеризации — обработки целлюлозы водным раствором гидроксида натрия при концентрации его 220—240 г/л. При этой операции значительная часть ГМЦ, если не использовался предгидролиз или целлюлоза не подвергалась холодному облагораживанию либо подвергалась облагораживанию в низкой степени, переходит в раствор. [c.404]

Повторная мерсеризация щелочной целлюлозы после предсозревания как метод получения щелочной целлюлозы с требуемой степенью полимеризации был предложен советскими исследователями еще 15—20 лет назад и в последние годы систематически изучался финскими учеными. [c.239]

Варьирование основных параметров вискозного процесса, таких, как степень полимеризации исходной целлюлозы, степень ее деструкции на стадии предсозревания, степень ксантогенирования и состав осадительной ванны, а также добавление модификаторов и использование различных условий формования и вытягивания волокна позволяют получать вискозное волокно с самыми разнообразными свойствами. Особенно важное значение имеют высокопрочная кордная нить, на долю которой приходится основная часть производимого вискозного волокна, и высокомодульные волокна, которые по своим физико-механическим свойствам и наличию фибриллярной структуры близки к натуральному хлопку. Одним из видов высокомодульных волокон являются полинозные волокна, которые отличаются устойчивостью к набуханию в концентрированных (свыше 5 М) растворах едкого натра и поэтому могут быть использованы в смесях с хлопком в процессе мерсеризации. [c.314]

Древесная целлюлоза (обычно в листах) обрабатывается Лй%-ным раствором едкого натра (процесс мерсеризации), щ результате чего образуется химическое соединение — щелоч ная целлюлоза. По окончании процесса мерсеризации щелочная целлюлоза отжимается от избытка щелочи и поступает на измельчение. Это необходимо для увеличения поверхности материала с целью повышения скорости и равномерности взаимодействия его с сероуглеродом. Измельченная щелочная целлюлоза выдерживается в течение определенного времени (10— 30 ч) при постоянной температуре (25—30 °С). При этом процессе, так называемом предварительном созревании щелочной целлюлозы, в результате окисления кислородом воздуха в щелочной среде происходит дополнительное понижение степени полимеризации целлюлозы, что обеспечивает необходимую вязкость получаемого в дальнейшем прядильного раствора. [c.238]

При установлении параметров процесса мерсеризации необходимо учитывать, что при действии щелочи на целлюлозу в присутствии воздуха всегда происходит уменьшение молекулярного веса целлюлозы. Этот процесс протекает тем интенсивнее, чем больше время и выше температура мерсеризации. При обычных условиях проведения процесса мерсеризации степень полимеризации целлюлозы понижается на 15—20%. [c.248]

Образование алкалицеллюлозы происходит при действии щелочи любой концентрации. Однако при обработке целлюлозы разбавленной щелочью реакция смещается влево. Понижение концентрации щелочи при заданной температуре мерсеризации приводит вначале к увеличению степени набухания целлюлозы, а затем к снижению ее. Понижение температуры, замедляя процесс образования алкалицеллюлозы, обусловливает вместе с тем увеличение степени набухания. [c.307]

После мерсеризации и отжима щелочной целлюлозы ее измельчают в специальных машинах и подвергают предсозреванию, приводящему к уменьшению степени полимеризации целлюлозы вследствие окислительной деструкции (разрыва) макромолекул. Предсозревание производят путем выдерживания измельченной щелочной целлюлозы в специальных камерах или на непрерывно движущихся лентах в течение 8—10 ч при 36— 40° С. Далее щелочную целлюлозу для перевода ее в растворимое соединение обрабатывают сероуглеродом. При этом образуется ксантогенат целлюлозы (натриевая соль кислого эфира дитиоугольной кислоты и целлюлозы) [c.412]

Заниженные значения молекулярного веса могут быть получены также для полидисперсных препаратов целлюлозы. Поэтому при обработке целлюлозы в условиях, при которых происходит частичное удаление низкомолекулярных фракций, среднее значение молекулярного веса целлюлозы, определенное по содержанию концевых альдегидных групп, повышается, хотя в действительности увеличения длины молекулы целлюлозы при этом естественно не происходит. Такое явление наблюдается, например, при мерсеризации целлюлозы. После мерсеризации среднечисловое значение степени полимеризации целлюлозы, определенное по [c.17]

Действие растворов щелочи на целлюлозу может вызывать не только ограниченное, но и неограниченное набухание целлюлозы, т. е. в определенных условиях целлюлоза растворяется в щелочи. Растворимость в щелочи зависит от степени полимеризации целлюлозы (с уменьшением степени полимеризации целлюлозы ее растворимость в щелочи повышается) и температуры мерсеризации. На использовании этой зависимости основан метод фракционирования целлюлозы путем ее последовательной обработки, растворами щелочи различной концентрации при разных температурах (см. гл. 1, стр. 33). [c.138]

Основными показателями, определяющими характер течения процесса, служат время мерсеризации, температура, концентрация щелочи, модуль ванны, форма целлюлозного материала, степень отжима щелочной целлюлозы. [c.209]

Определение способности целлюлозы к набуханию имеет большое практическое значение. Между степенью набухания целлюлозы и ее способностью к размолу и, следовательно, свойствами получаемой бумаги существует тесная взаимосвязь [1]. Известно, что волокна неразмолотой целлюлозы являются относительно жесткими и хрупкими. При использовании целлюлозы для изготовления бумаги большое значение имеет повышенная пластич-ность и гибкость волокон. Эти свойства волокон в значительной степени связаны со способностью их к набуханию, так как значительное набухание волокон способствует меньшему их повреждению в процессе размола, что в свою очередь отражается на свойствах бумаги [2]. Способность целлюлозы к набуханию имеет особенно большое значение в производстве искусственного волокна. Это свойство целлюлозы определяет ее поведение при мерсеризации, при ксантогенировании щелочной целлюлозы, а также при различных других химических реакциях. Набухание целлюлозы при мерсеризации способствует удалению из нее низкомолекулярных фракций. В набухшую целлюлозу лучше диффундирует сероуглерод в процессе ксантогенирования. Формование и вытяжка волокон также связаны с процессом набухания. [c.180]

Целлюлозу в виде листов подвергают кондициониро-ванпю (выравниванию влажности). Затем проводят мерсеризацию, т. е. обработку 18 %-ным МаОН при температуре 5—25 °С в ваннах-прессах. По окончании мерсеризации щелочную целлюлозу отжимают от избытка щелочи и измельчают в специальных аппаратах. Измельченную щелочную целлюлозу подвергают п р е д с о з р е в а н и ю — выдерживают на воздухе. В щелочной среде под действием кислорода воздуха целлюлоза подвергается деструкции. В результате средняя молекулярная масса целлюлозы понижается, а молекулярная однородность повышается. Это необходимо для регулирования вязкости прядильного раствора. После предсозревания проводят ксаито-генирование щелочной целлюлозы — обработку сероуглеродом. Эта операция осуществляется либо в ксантатбарабанах, либо в вакуумксантатсмесителях. При ксантогенировании получается ксантогенат целлюлозы, имеющий степень замещения у около 50. Ксантогенат целлюлозы вследствие наличия побочных продуктов имеет яркую оранжевую окраску. Его растворяют в 6—7 %-ном растворе едкого натра и получают вискозу (вискозный раствор). [c.134]

При мерсеризации природной целлюлозы — хлопкового волокна и рами, бактериальных и животных целлюлозных мембран, очищенной древесной целлюлозы и т. д.— происходят изменения не только тонкой структуры (тина кристаллической решетки, размера кристаллитов и степени кристалличности), но и макроструктуры [117]. Мерсеризованное хлопковое волокно по морфологической структуре отличается от исходного волокна [118, 119], и эти отличия сказываются на реакционной способности. ГДеллюлозные волокна и пленка набухают в воде и других полярных жидкостях [120, 121]. Изменения в реакционной способности заметны еще в тех случаях, когда изменяется лишь морфология целлюлозного препарата. [c.51]

Расчет показывает, что для соблюдения требуемого соотношения реагирующих веществ в щелочной целлюлозе, содержащей 30% а-целлюлозы, должно быть 30—30,5% NaOH. Для получения щелочной целлюлозы такого состава нри мерсеризации была применена щелочь концентрации 540—600 г л. После отжима щелочная целлюлоза получалась в виде плотных листов, которые измельчались с большим трудом. Расчетный вес измельченной массы в 1,5—1,7 раз превышал расчетный вес щелочной целлюлозы обычного состава. Полученные продукты с использованием этой щелочной целлюлозы хотя и имели требуемую степень замощения, но их растворы содержали большое количество непрореагировавших част1щ целлюлозы, что указывало на неоднородность, как следствие неравпомерностн процесса этерификации. Повторение этих опытов на производстве показало такие же результаты. [c.193]

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]

Содержание NaOH в отжатой щелочной целлюлозе зависит от степени отжима,и концентрации мерсеризационной щелочи. Для его определения может быть использована номограмма, представленная на рис. 2.27, которая составлена на основе уравнения материального баланса процесса мерсеризации [57]. [c.59]

Влияние концентрации NaOH проявляется также при ксантогенировании щелочной целлюлозы с разной степенью отжима. Щелочная целлюлоза, полученная при мерсеризации растворов NaOH с оптимальной концентрацией (235 г/л), как видно из рис. 4.12, ксантогенируется медленнее с повышением степени отжима [c.93]

Как видно из этих рисунков, реакция карбоксиметилирования приводит к аморфизации целлюлозы, причем в значительио большей степени МКЦ, чем исходного линтера. Это видно уже на первой стадии карбоксиметилирования — мерсеризации 18 %-ной спиртовой щелочью. Известно, что мерсеризация хлопкового линтера 18 %-ным раствором NaOH переводит структуру целлюлозы I в структуру целлюлозы II. При мерсеризации спиртовой щелочью МКЦ такой переход также имеет место, но при этом происходит намного более сильное разрушение кристаллической части. Б процессе же реакции карбоксиметилирования изменения, происходящие в структуре, еще более значительны. В табл. 1.3 приводятся данные по изменению. [c.22]

Мерсеризацию и этерификацию целлюлозы проводят в реакторе периодического действия типа Вернера-Пфлейдере-ра. Для гомогенизации реакционной массы, активирования целлюлозы, снижения температуры и времени реакции применяют изопропиловый спирт. При дозировке на 1 звено целлюлозы 2,0—2,1 моля КаОН и 0,6—0,7 моля ХЭС достигается необходимая степень этерификации целлюлозы 0,4—0,5 (коэффициент использования ХЭС 0,65—0,70). [c.73]

Подбирая соответственно время и температуру процесса мерсеризации или выдерживая щелочную целлюлозу при постоянной температуре (25—30°) в течение 15—30 часов (предварительное созревание), получают целлюлозу с заданной длиной цепи (степени полимеризации). Щелочная целлюлоза обрабатывается сероуглеродом образуется химическое соединение (ксантогенат целлюлозы), которое при растворении в разбавленной щелочи образует вискозный раствор. Вискозный раствор фильтруют и после выдержки продавливают через отверстия фильеры. Волокно формуется из вискозного раствора при его поступлении в ванну, в которой содержится раствор серной кислоты и ее солей. При взаимодействии вискозного раствора с серной кислотой происходит регенерация целлюлозы. Образовавшееся вискозное волокно отмывается от избытка кислоты и подвергается отделочным операциям—удалению серы, отбелке, повышению мягкости. Пленка из вискозы—целлофан—получается путем продавливанпя прядильного раствора через узкую щель фильеры в осадительную ванну, где и происходит образование пленки. Процесс формования пленки, все отделочные операции и сушка пленки проводятся на одном агрегате (пленочная машина). [c.21]

При обработке щелочами (обезжиривании) образуется гидратцеллюлоза, присутствие которой влияет на медное число. Поэтому S hwalbe вводит для последнего поправку путем определения гидратной меди, т. е. меди, связанной в течение — /г часа, из холодного фелингова раствора (100 мл на 300 мл воды). Степень мерсеризации можно определять также колориметрически по Н u b п е г у погружением целлюлозы в раствор иода в иодистом калии и промыванием. [c.557]

Необходимо также принимать во внимание и то обстоятельство, что, -в отличие от обычных процессов получения азокрасителей, при проявлении диазотипного материала образование красителя происходит на поверхности носителя, иногда высшей степени чувствительного к действию щелочей. Известно, что при действии щелочей наблюдается быстрое окрашивание фона отпечатков в результате окисления избытка азосоставляющей и продуктов фенольного характера, образующихся при фотолизе диазосоединений, а также происходит окисление целлюлозы, приводящее, в конечном счете, к разрушению подложки. Увеличение концентрации щелочи при высыхании проявляющего раствора приводит к мерсеризации основы и заметным из- [c.130]

Температура мерсеризации. Как уже указывалось, состав щелочной целлюлозы определяется соотношением скоростей реакций образования молекулярного соединения со щелочью и гидролиза этого соединения. Температурные коэффициенты скоростей этих реакций различны. При повышении температуры мерсеризации скорость процесса гидролиза увеличивается в большей степени, чем скорость образования щелочной целлюлозы. Поэтому минимальная концентрация едкого натра, необходимая для образования щелочной целлюлозы, повышается. Величина у препарата, получаемого при обработке целлюлозы щелочью одной и той же концентрации, при понижении температуры повышается. Для получения при пониженных температурах щелочной целлюлозы с той же величиной у нужно понизить концентрацию щелочи при мерсеризации. Если минимальная концентрация NaOH, необходимая для [c.132]

По данным Адамека и Парвеса степень этерификации ксантогената целлюлозы (определенного в виде S-метилксантогената) Б значительной степени зависит от характера щелочи, применяемой при мерсеризации. Так, например, при применении для мерсеризации эквимольных количеств КОН получается в одних и тех же, условиях этерификации ксантогенат целлюлозы значительно более высокой степени замещения. Эти интересные данные требуют, однако, дополнительной проверки. [c.294]

Процесс ведется в котлах диаметром 1,5 м и высотой 3—3,5 м, снабженных лопастными мешалками. Зубья лопастей мешалок разрывают целлюлозу на мелкие куски, что увеличивает однородность реакционной массы. Интенсивное перемешивание позволяет сократить время мерсеризации до 15 мин. По окончании процесса часть щелочи направляют на диализ, а остальное количество вместе со щелочной целлюлозой в виде гомогенной массы подают к отжимным вращающимся барабанам, на боковые поверхности которых нанесены риски. Между барабанами имеется зазор в 12—15 мм для пропускания щелочной целлюлозы. Степень отжима регулируют скоростью вращения барабанов. Отжатый продукт передают на вибрационный транспортер и затем измельчают в разрыхлителе. Измельченная щелочная целлюлоза с насыпным весом 80—90 г л поступает в уплотнитель, где насыпной вес повышают до 200—220 г/л, а затем ее направляют на предсо-зревание. [c.210]

Автоматические питатели — первые механизмы установок непрерывного получения щелочной целлюлозы — должны обеспечить постоянную и равномерную по времени подачу целлюлозы в аппарат непрерывной мерсеризации от налаженности их работы в очень большой степени зависит надежная эксплуатация установки и качество получаемой щелочной целлюлозы. [c.8]

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]

В практике контроля обычно определяют так называемое ли-нейное и весовое набухание. С этой целью целлюлозу в виде кружков погружают на определенное время в раствор 17,5%-ной NaOH, т. е. в раствор щелочи такой концентрации, при которой проводят мерсеризацию целлюлозы. Однако для более полной характеристики способности целлюлозы к набуханию определяют степень ее набухания в растворах щелочи различных концентраций, а иногда и в воде. По этим данным, выраженным в процентах, затем строят кривые весового и линейного набухания и определяют, при какой концентрации щелочи наблюдается максимальное набухание для данного образца целлюлозы. [c.182]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология