Отбелка целлюлозы, степень

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]

В течение длительного времени области применения хлора ограничивались производством продуктов для военных целей, для отбелки целлюлозы и текстильных материалов и для санитарных нужд, что в значительной степени определяло масштабы и темпы развития его производства. Новые перспективы быстрого роста потребления хлора возникли в последние десятилетия в связи с созданием широкого ассортимента органических хлоропродуктов, применяемых в производстве пластмасс, синтетических каучуков и химических волокон, а также используемых в качестве растворителей, синтетических моющих средств, пестицидов и многих других ценных химических продуктов. Значительное увеличение их выпуска обусловило превращение производства хлора в крупную быстро развивающуюся отрасль химической промышленности. [c.10]

Степень полимеризации целлюлозы, а также природа а-, р-, Y-фракций, входящих в ее состав, оказывают существенное влияние на ее растворимость в щелочи. а-Целлюлоза представляет собой высокомолекулярную целлюлозу. Исследованиями показано, что она не свободна от примесей других полисахаридов [7, 8], которые, по-видимому, ориентированы структурно вместе с а-целлюлозой и поэтому не удаляются при действии мерсеризационной щелочи. Содержание их зависит от породы древесины, способов получения и отбелки целлюлозы. Таким образом, фактическое содержание чистой целлюлозы, как правило, меньше, чем это показывают результаты любого метода определения а-целлюлозы. [c.187]

Метод определения вязкости целлюлозы получил широкое распространение в практике для целей производственного контроля, так как разработанные методики сравнительно простые. Определение вязкости имеет существенное значение для выяснения степени пригодности целлюлоз для их дальнейшей переработки. По вязкости можно судить о механических показателях целлюлозы, о ее прочности, а также контролировать процесс варки и отбелки целлюлозы и т. д. Однако существует слишком большое число разнообразных методов определения вязкости, в результате чего затрудняется сравнение полученных данных. [c.259]

С увеличением жесткости условий отбелки возрастает белизна получаемого продукта, но снижается молекулярный вес или степень полимеризации (СП) и вязкость растворов целлюлозы. Степень полимеризации гидратцеллюлозных волокон обычно колеблется в пределах от 350 до 600. Степень полимеризации целлюлозы, применяемой для производства этих волокон, должна быть выше, указанных величин, так как в процессе получения и очистки прядильных растворов из-за неизбежного окисления целлюлоза всегда подвергается деструкции. [c.30]

Отбелка целлюлозы. При отбелке, кроме разрушения пигментов, придающих сероватую окраску волокну, происходит также дополнительное удаление лигнина и других примесей из волокна и повышение реакционной способности целлюлозы. Так же как и при отбелке хлопковой целлюлозы, при отбелке древесной целлюлозы в большей или меньшей степени, в зависимости от условий проведения процесса, происходит окислительный распад макромолекул целлюлозы, что приводит к увеличению количества низкомолекулярных продуктов. [c.173]

В последнее время для отбелки целлюлозы начинают применять перекись водорода. При отбелке перекисью водорода целлюлоза деструктируется в меньшей степени, чем при использовании гипохлорита. [c.173]

Степень полимеризации целлюлозы, применяемой для производства искусственных волокон, имеет большое значение. В зависимости от требуемой сте пени полимеризации целлюлозы изменяются условия ее получения (в частности, варки древесины и отбелки целлюлозы) и переработки на заводах искусственных волокон. Для производства искусственных волокон требуется целлюлоза с оптимальной степенью полимеризации, определяемой параметрами технологического процесса. Однако это требование до настоящего времени не может быть полностью выполнено. [c.184]

При переработке хлопкового пуха в хлопковую целлюлозу, предназначенную для химической переработки, большое значение, наряду с повышением реакционной способности материала и удалением примесей, имеет также регулирование степени полимеризации целлюлозы. Степенью полимеризации хлопковой целлюлозы определяется степень полимеризации получаемых из нее эфиров и, следовательно, вязкость растворов, являющаяся одним из важнейших технологических показателей качества этих продуктов. Изменяя условия отварки и отбелки хлопкового пуха, можно регулировать степень полимеризации получаемой хлопковой целлюлозы. Как уже указывалось, после отварки степень полимеризации будет тем ниже, чем выше температура отварки, больше время обработки и выше концентрация щелочи. Регулировать степень полимеризации хлопковой целлюлозы можно также изменением условий процесса отбелки. Вязкость растворов отбеленной целлюлозы будет тем ниже, чем выше температура, больше время, выше концентрация активного хлора при отбелке. Снижение вязкости сильно зависит от pH среды при отбелке. Максимальное снижение вязкости, при прочих равных условиях, имеет место при pH = 7. Изменяя условия отварки и отбелки, можно получать хлопковую целлюлозу любой степени полимеризации. [c.130]

Степень загрязнения хлорсодержащих сточных вод зависит от величины химических и механических потерь, имеющих место при отбелке целлюлозы. Вредное действие этого потока на водоемы объясняется поглощением растворенного кислорода и содержанием вредных веществ (активного хлора, смол, хлорлигнина). [c.9]

На бумажных и картонных фабриках, работающих на привозных полуфабрикатах, степень загрязнения сточных вод определяется полнотой отмывки целлюлозы от щелоков и химикатов, совершенством технологической схемы и оборудования, эффективностью цеховой очистки избыточных оборотных вод, использованием уловленного волокна и наполнителей. В целлюлозно-бумажном производстве значительного снижения загрязнения сточных вод можно добиться путем комплексной переработки щелоков усовершенствования технологической схемы, например введением окисления черного щелока, кислородной отбелки целлюлозы устройства буферных емкостей для сбора аварийных стоков. [c.11]

Один из видов окисления — это отбелка целлюлозы, осуществляемая действием хлора. Па рис. 203 показано влияние pH среды на степень деструкции целлюлозы при отбелке. Как видно, наибольшее падение [c.442]

Ментами являются также Мп, Ыа, Р, С1, 7п, Ре и А1. Повышенное содержание металлов с переменной степенью окисления, таких как марганец или Железо, может привести при химической обработке древесины и выделенных из нее компонентов к катализу нежелательных окислительных процессов, приводящих, например, к деструкции целлюлозы при отбелке и снижению ее белизны. [c.528]

Определение СП целлюлозы позволяет охарактеризовать степень деструкции целлюлозы в результате различных химических, физических и биологических воздействий, в том числе при варке целлюлозы, ее отбелке и размоле целлюлозной массы в производстве бумаги. Определение средней СП целлюлозы необходимо и для оценки пригодности целлюлозы для той или иной химической переработки. [c.562]

Для определения остаточного лигнина в технических целлюлозах используют косвенные методы, причем результаты определения выражают в виде таких показателей, как степень делигнификации, степень провара, жесткость, белимость и т. д. Эти методы применяют главным образом для контроля процессов варки и отбелки. Их используют для волокнистых полуфабрикатов с выходом не более 75 %. К термомеханической массе, например, они уже неприменимы. В то же время эти методы становятся мало точными и в случае беленых целлюлоз с очень низким содержанием лигнина. [c.45]

Химический состав и физические (механические) свойства целлюлозы зависят от древесной породы и условий варки. Химический состав — основной фактор, определяющий выход целлюлозы, поведение при дальнейшей обработке (например, отбелке), а также цвет и показатели прочности. Свойства технической целлюлозы зависят не только от морфологического строения волокна, но и от реакций, происходящих с полисахаридами в щелочной среде (см. 11.1), и степени делигнификации. Содержание остаточного лигнина (выражаемое в перманганатных единицах, например в виде числа Каппа см. 3.2.9) определяет направление использования целлюлозы — в небеленом виде или в беленом для выработки бумаги для печати. [c.354]

При любом определении молекулярного веса необходимо учитывать то, что макромолекулы природной целлюлозы (впрочем, как и всех природных или синтетических макромолекулярных соединений) между собой не равны. В еще большей степени, чем природная целлюлоза, целлюлоза, обработанная различными техническими способами (растворением и последующим осаждением, отбелкой и т.д.), а также и производные целлюлозы (простые и сложные эфиры) являются смесями, состоящими из макромолекул, построенных по тому же принципу, но различающихся своей длиной, т.е. неоднородными в отношении степени полимеризации (полидисперсные соединения). Таким образом, при помощи методов определения молекулярного веса измеряют средние молекулярные веса и из последних вычисляют средние степени полимеризации. [c.292]

При различных химических реакциях или технических способах, в которых целлюлоза обрабатывается кислотами или находится одновременно в контакте с сильными основаниями и молекулярным кислородом, например при отбелке щелочным раствором гипохлорита, происходит разрыв макромолекул с соответствующим уменьшением степени полимеризации (щелочи как таковые не гидролизуют глюкозидные связи целлюлозы). Таким образом объясняется существование большого числа разновидностей целлюлозы. (Древесная целлюлоза обладает меньшей степенью полимеризации, чем хлопковая и льняная целлюлозы, вследствие того, что в процессе производства она подвергается энергичной обработке.) [c.296]

С перекисью водорода при конечной отбелке химической целлюлозы может конкурировать газообразная двуокись хлора, сообщающая целлюлозе очень высокую степень белизны при минимальном снижении прочности. Недостатками этого метода являются высокая себестоимость двуокиси хлора, коррозионные ее свойства, а также ядовитость и взрывчатость при концентрации, превышающей известный предел. Двуокись хлора, обычно получаемую вне цеха отбелки из хлората натрия, абсорбируют водой. [c.485]

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]

По вопросу о сохранении внешних морфологических слоев волокон — первичной оболочки и внешнего слоя 5, вторичной обо- точки — в ироцессе варки, отбелки и облагораживания целлюлозы в литературе имеются противоречивые сведения. Согласно одним из них [38, 39, 180, 292, 713], под действием варочных растворов на древесину, а также при отбелке целлюлозы первичная оболочка сильно разрушается и остается на поверхности волокон лишь в виде небольших фрагментов. По другим данным, первичная оболочка сохраняется на большей части поверхности волокон сульфитных и сульфатных древесных целлюлоз, причем степень сохранности зависит от вида и жесткости обработки [54, 60, 200, 242]. Можно считать установленным, что меньшую ио-врежденность внешних слоев имеют волокна, полученные щелочными методами варки [71, 242, 243]. При сульфитной и других способах варки, осуществляемых в кислой среде, первичная стенка волокон технических целлюлоз разрушается и отделяется при последующих обработках значительно легче, чем у полученных сульфатным или другими щелочными или нейтральными методами, что связано со значительным развитием гидролитических процессов во внешних слоях волокон ири кислотных способах варки. [c.373]

Лигнин благодаря фенольной природе окисляется значительно легче, чем полисахариды. Это свойство лигнина используют при делигнификации древесины с целью выделения целлюлозы и холоцеллюлозы, а также для количественного определения лигнина. На легкой окисляемости лигнина основана также отбелка технических целлюлоз. Лигнин в древесине способен хлорироваться, а затем растворяться в сульфите натрия. На этом основан способ Кросса и Бивена определения содержания целлюлозы в древесине. Процесс хлорирования имеет большое значение в практике отбелки целлюлозы, а также при определении степени провара целлюлозы. Из других реакций лигнина, имеющих практическое значение, можно упомянуть реакцию нитрования лигнина, лежащую в основе способа определения целлюлозы в древесине по Кюршнеру- [c.79]

Существенное влияние на набухание целлюлозы в растворах щелочи оказывает природа применяемой целлюлозы и условия ее выделения из древесины. До настоящего времени нет достаточной ясности в вопросе о влиянии условий варки, отбелки и облагоралсивания древесной целлюлозы на ее набухание в щелочи, несмотря на большое практическое значение этого вопроса. Известно, что при одних и тех же показателях, характеризующих состав и физико-химические свойства целлюлозы, степень набухания, ее в щелочи может различаться в 1,5—2 раза. Набухание целлюлозы в щелочи, по-видимому, тем больше, чем полнее произошло в процессе выделения и подготовки целлюлозы разрушение морфологической структуры волокна и разрыв связей между макромолекулами или их агрегатами. [c.247]

Необходимость снижения степени полимеризации целлюлозы при производстве волокна указывает на целесообразность проведения этого процесса на целлюлозных заводах, которые могли бы выпускать целлюлозу с заданной низкой степенью полимеризации. Это может быть сделано, например, при варке или отбелке целлюлозы или же в процессе ее облагораживания. Этому, однако, препятствует значительное увеличение отходов целлюлозы. С другой стороны, опыт показал, что в данном случае получается неравномерная по степени полимеризации целлюлоза, которая, как показал Бандель мало пригодна по ряду причин для приготовления вискозы. В частности, [c.129]

Конн [73] после обзора главных аргументов в пользу физических и химических толкований окрашивания упоминает труд Унна [74] в качестве гюпытки связать микрохимию с гистологией. Для изучения отбирается какая-либо межклеточная структура, которую окрашивают, а затем посредством соответствующих химических растворителей пытаются идентифицировать ее компоненты. Выяснив таким путем ее состав в дальнейшем для идентификации установленных веществ, пользуются только красителем. При работе с одними и теми же тканями этот метод не вызывает возражений. Однако далее Конн говорит использование тех же красителей на другой ткани должно дать возможность впоследствии разрешить вопрос о химии других микроскопических элементов клетки. Тогда красители станут химическими реагентами вместо того, чтобы быть только красителями, делающими видимыми микроскопические структуры . Мы надеемся, что эта точка зрения не будет принята, так как использование Алленом [75] именно таким образом красителей Манжэна [23] привело его к ошибочному выводу о том, что срединная пластинка ксилемы состоит из пектиновых веществ. Графф [76] недавно представил тщательное исследование применения красителей в связи с заводской варкой целлюлозы. Степень варки, отбелка и чистота целлюлозной массы связаны в его исследовании с оттенком окраски, получаемым от различных красителей. Поскольку таблицы окрасок изготовляются с испсльзованием известных химических стандартов окрашивания, получаемых при тех специальных процессах, для которых они предназначены, таблицы имеют значение для решения химических и технологических вопросов. Использование таблиц окрашивания определенными реагентами в связи с другими процессами ие может считаться обоснованным, пока не будут проделаны аналогичные химические испытания. [c.101]

Последовательной окраской волокон малахитовой зеленью и затем фуксином устанавливают степень отбелки целлюлозы хорошо беленая целлюлоза остается бесцветной, полубеленая принимает слабо розовое окрашивание, а небеленая — красное, ипо1 да с фиолетовым оттепком. Различный состав по волокну сравниваемых образцов бумаги указывает на их несходство. [c.381]

Обработка целлюлозы растворами щелочей применяется в производстве вискозных волокон и пленок, поэтому на практике часто определяют растворимость целлюлозы или устойчивость целлюлозы к растворяющему действию раствора NaOH соответствующей концентрации. Обычно такой характеристикой является определение содержания альфа-целлюлозы, т.е. целлюлозы, не растворяющейся в 17,5%-м растворе NaOH при 20°С с последующей промывкой. Фракцию, переходящую в щелочной раствор, но высаживаемую при подкислении уксусной кислотой, называют бета-целлюлозой, а фракцию, остающуюся в растворе,-гамма-целлюлозой. Бета-целлюлоза рассматривается как смесь низкомолекулярной фракции целлюлозы, образовавшейся в результате ее деструкции при варке и отбелке, и высокомолекулярной фракции примеси гемицеллюлоз. Гамма-целлюлоза - это низкомолекулярная фракция гемицеллюлоз с примесью продуктов распада целлюлозы. Следовательно, определение альфа-целлюлозы может служить характеристикой как степени деструкции, так и чистоты технической целлюлозы для химической переработки. Однако альфа-целлюлоза не является чистой целлюлозой, в ней содержатся плотно упакованные вместе с целлюлозой гемицеллюлозы (целлюлозаны) и некоторая часть остаточного лигнина. [c.570]

Основное количество технической целлюлозы производится в настоящее время двумя способами варки — сульфитным и сульфатным, возникшими примерно одновременно более столетия назад [67, 187, 188]. В непрерывном соревновании этих двух методов передовые позиции к настоящему времени завоевал сульфатный метод, благодаря таким его преимуществам, как возможность переработки древесины любых пород, древесных отходов, другого растительного сырья, высокие прочностные показатели целлюлозы, отработанный процесс регенерации химикатов, реализация варки непрерывным способом и др., несмотря на более низкий выход (на 3—6% и более) целлюлозы из еловой древесины по сравнению с сульфитным методом при равной степени делнгнификацин, более темный цвет целлюлозы, трудности ее отбелки и некоторые другие недостатки [67, 188, 286]. Доля сульфатной целлюлозы в общем мировом объеме всех видов полуфабрикатов составляет около 44%, доля же сульфитной целлюлозы [c.274]

Зa y e,тнaя деполимеризация углеводов наблюдается при хлорировании и отбелке гипохлоритом. Деструкция углеводов при хлорировании происходит в некоторой степени путем непосредственного гидролиза глюкозидных связей, вызывая переход части углеводов в раствор в форме олигосахаридов и моносахаридов. В случае рассматриваемой четырехступенчатой отбелки сосновых сульфитных целлюлоз последовательность деструкции углеводов была следующей галактоза—арабиноза—ксилоза—манноза— глюкоза. Последовательность деполимеризации с переходом цеией из целлюлозной фракции в гемицеллюлозную оказалась следующей цепи, содержащие арабинозу—маннозу—ксилозу—глюкозу. Наименьшие изменения углеводных фракций целлюлозы среди соединений хлора вызывает двуокись хлора СЮо. [c.357]

ЛОЗ даже меньше, чем в исходной целлюлозе. Этот факт объясняется тем, что древесные вискозные целлюлозы, претерпевшие ряд изменений при варке и отбелке, содержат карбоксильные группы, относящиеся в основном к примесям (гемицеллюлозы, полиурониды и продукты деструкции целлюлозы). При нитрации целлюлозы именно эти ее компоненты, содержащие основное количество карбоксильных групп, оказываются наиболее растворимыми в нитрующей смеси. Этот эффект перекрывает некоторое идущее в весьма слабой степени окисление целлюлозы в процессе нитрации, заметное по очень небольшому росту числа карбоксильных групц. [c.180]

Сульфитная целлюлоза на разных заводах также подвергается отбелке перекисями в сочетании с гипохлоритами, по в этой области перекись до настоящего времени не нашла еще значительного технического применения. Чаще всего она употребляется в настоящее время для производства специальных сортов бумаги, от которых требуется повышенная степень белизны. Отбелка перекисыо водорода может быть экономичной только как конечная стадия обработки после предварительных более дешевых процессов очистки. хлором и окисле(Шя гинохлоритом (или одного из них). Основными преимуще- [c.484]

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]

После этого волокно отмывается от десульфирующего раствора и обрабатывается белящим раствором. Отбелка заключается в окислении органических соединений, придающих волокну желтоватый цвет. В качестве окислителя применяют гипохлорит натрия. При отбелке происходит частичное окисление целлюлозы и несколько уменьшается степень полимеризации, прочность и разрывное удлинение волокна. Поэтому отбелку иногда не производят. Для удаления солей железа, которые могут попасть на по-верхнесть волокна, его промывают слабым раствором соляной или серной кислот. Кислоту тщательно отмывают водой и, наконец, волокно подают на последнюю из отделочных операций — обработку раствором мыла или эмульсиями, содержащими масло. В качестве мыльных растворов применяют олеиновоаммиачное мыло, т. е. олеиновую кислоту, обработанную аммиаком. В качестве содержащих масло отделочных препаратов применяют водные эмульсии из минеральных масел, олеиновой кислоты, триэта-ноламина и каких-нибудь сульфированных продуктов (ализариновое масло или сульфированная олеиновая кислота). Эти смеси называются замасливателями, а самый процесс обработки замасливанием. Замасливание имеет целью увеличить скользкость и эластичность, что важно для дальнейшей обработки волокна на текстильных машинах. [c.76]

В качестве наполнителя для аминопластов чаш,е всего применяют сульфитную целлюлозу. Содержание в исходной сухой целлюлозе а -целлюлозы должно быть не ниже 88%, а гемицеллюлозы — не выше 11—12% смол, экстрагируемых эфиром, не более 0,7—0,8% и экстрагируемых смесью спирта и бензола 1—1,2% золы 0,3%, лигнина 0,3%, влаги от 3 до 12%. Сорность целлюлозы, обусловленная непроваренными кусочками древесины и кострики, должна быть не более 200 кусочков на 1 м целлюлозного листа. Сульфитная целлюлоза должна быть хорошо и ровно отбеленной. О степени и ровности отбелки можно судить, рассматривая под микроскопом волокна целлюлозы, окраш енные основным красителем. Так как оксицеллю-лоза интенсивно окрашивается основными красителями, то под микроскопом можно заметить повреждение отдельных волокон гипохлоритом кальция. [c.68]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология