Набухание целлюлозы

Особый способ получения набухшей гидратированной целлюлозы - массный размол в воде. Длительный (70...150 ч) интенсивный размол целлюлозной суспензии в воде приводит к образованию гидратированной целлюлозной слизи. Степень набухания целлюлозы будет зависеть от расхода энергии на размол и его продолжительности. При интенсивном размоле рентгенограмма кристаллической структуры исчезает и появляется рентгенограмма аморфной целлюлозы. После обработки размолотой целлюлозы горячей водой (70°С и выше) снова появляется рентгенограмма кристаллической структуры, по уже не природной целлюлозы (целлюлозы I), а гидратцеллюлозы (целлюлозы И). Однако получение гидратцеллюлозы способом механического размола сопровождается значительной деструкцией. Возрастает медное число целлюлозы и уменьшается вязкость растворов. По-видимому, при размоле происходит гидролитическая, окислительная и, главным образом, механическая деструкция. После длительного размола целлюлоза может полностью растворяться в водных растворах гидроксида натрия. [c.574]

Соотношение азотной и серной кислот. Это соотношение не влияет на состояние равновесия реакции нитрования, ко влияет на скорость процесса нитрования, т.е. на скорость установления равновесия. Серная кислота в нитрующей смеси выполняет несколько функций связывает воду ускоряет реакцию нитрования (см. механизм реакции Б) вызывает внутрикристаллитное набухание целлюлозы, и, следовательно, увеличивает скорость диффузии нитрующего реагента в целлюлозу. [c.599]

Гидратцеллюлозу можно получить четырьмя способами регенерацией целлюлозы из ее растворов (осаждением) регенерацией целлюлозы из ее производных набуханием целлюлозы в полярных жидкостях механическим размолом целлюлозы в воде. [c.571]

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]

Надмолекулярные эффекты. При протекании реакций в твердой фазе, а также в случае возможной ассоциации и агрегации макромолекул в растворе в ходе реакции следует учитывать возникающие надмолекулярные эффекты. Наличие надмолекулярных образований приводит прежде всего к уменьшению скорости диффузии низкомолекулярного реагента к функциональным группам полимера. Примером влияния надмолекулярных образований на ско рость реакции и степень превращения могут служить реакции функциональных групп целлюлозы, зависящие от характера предварительной обработки, активации целлюлозы. Так, гидрообработка способствует увеличению степени превращения при ацети-лировании целлюлозы, так как вода, вызывая набухание целлюлозы, повышает доступность гидроксильных групп. В то же время наличие надмолекулярных образований в растворе может привести к неоднородности продуктов реакции. [c.57]

При повышении температуры скорость набухания увеличивается, а степень предельного набухания уменьшается (рис. 148). Примером резкого снижения степени набухания с повышением температуры является набухание целлюлозы в растворах щелочи. Увеличение давления повышает и степень набухания. Названные два фактора следуют принципу Ле Шателье. [c.366]

Набухание студня часто приводит к образованию золя. Так, гуммиарабик в воде, каучук в бензоле сначала набухают, а затем переходят в коллоидный раствор. Нередко процесс ограничивается одним набуханием и золь не образуется (например, набухание целлюлозы в воде, вулканизованного каучука в органических жидкостях). [c.258]

Этерифицирующая (нитрационная) смесь состоит из азотной и серной кислот и воды. Серная кислота связывает воду, выделяющуюся при реакции, сдвигая равновесие в сторону образования эфира, способствует набуханию целлюлозы, ускоряя диффузию нитрациопной смеси, а также повышает реакционную способность азотной кислоты, разрушая ее гидраты и переводя в псевдоформу. [c.102]

Установлено, что растворимость полисахаридов разного химического состава в калиевой и натриевой щелочи неодинакова. Гидроокись натрия является лучшим растворителем полисахаридов и агентом, вызывающим значительно большее набухание целлюлозы, чем гидроокись калия [27]. Это объясняется большими ра.з-мерами гидратированного иона натрия по сравнению с ионами калия. По этой причине растворы гидроокиси калия лучше отделяют [c.29]

Авторы [2] предложили модель тонкого строения целлюлозы, которая объясняет многие экспериментальные данные. Согласно этой модели, целлюлоза состоит из неправильных кристаллитов макромолекулы имеют складчатую форму и уложены в пачки, зафиксированные в поперечном направлении водородными связями, а в продольном - разделены аморфными прослойками. Последние являются своеобразными "клапанами", регулирующими давление, возникающее при набухании целлюлозы. При растворении сначала происходит удаление аморфных прослоек с деструкцией Р-глю-козидных связей между "пачками" макромолекул (менее 1% связей), в результате кристаллические фрагменты целлюлозы становятся более доступны. Поэтому в дальнейшем происходит распад на отдельные "пачки", разрыв Р-глюкозидных связей в местах напряжений на сгибах складок (приблизительно 10%) и появление в растворе олигомерных фрагментов. Распад олигомерных фрагментов до мономера Р-О-глюкозы возможен в очень "жестких" условиях растворения и с технологической точки зрения нежелателен. [c.364]

Рис. 2.14. Зависимость набухания целлюлозы от продолжительности мерсеризации при различной влажности /-6% г->

В промышленности окисление лигнина применяется для отбелки целлюлозы, а также разрабатываются промышленные методы окислительной делигнификации древесины и новые методы отбелки с целью создания экологически безопасных и ресурсосберегающих технологий. Особенность отбелки - необходимость воздействия на лигнин, уже подвергавшийся химической обработке в ходе варки (остаточный лигнин), т.е. на наиболее трудно удаляемый лигнин с измененной под действием варочных реагентов структурой. Поэтому отбеливающий реагент должен вызывать интенсивное разрушение остаточного лигнина, не затрагивая при этом полисахариды, т.е. отличаться высокой избирательностью (селективностью). Продукты окислительной деструкции лигнина хорошо растворяются в разбавленных растворах щелочи. Кроме того, в щелочной среде происходит дополнительное набухание целлюлозы, что облегчает проникновение отбеливающих реагентов и удаление продуктов деструкции лигнина. Это делает желательным чередование при отбелке обработки в кислой среде с обработкой в щелочной. [c.485]

Определение характеристик надмолекулярной структуры. В заводской практике ограничиваются определением степени набухания целлюлозы в растворах гидроксида натрия. В научных исследованиях применяют рентгеноструктурный анализ для определения степени кристалличности и размеров кристаллитов, ИК-спектроскопию для характеристики водородных связей, гидролиз до предельной степени полимеризации (см. 20.1), также характеризующей длину кристаллитов и др. [c.542]

Набухание целлюлозы в щелочи [c.38]

Согласно Сену и Вудсу [58], лигнин в джуте оказывает двоякого рода действие задерживает набухание целлюлозы в едком натре, предотвращая этим завершение образования ее гидрата п препятствует уплотнению целлюлозных цепей, что необходимо для достижения полной кристалличности. [c.42]

Процесс нитрования обычно проводят при 60 °С в течение 1 ч в присутствии концентрированной серной кислоты как водоотнимающего средства. Кроме того серная кислота способствует набуханию целлюлозы, т. е. ее активации. [c.255]

Набухание целлюлозы в листе с повышением температуры также снижается (кривая 3). Однако по абсолютной величине оно остается на 180—200% выше величины, определенной центрифугальным методом. Это обусловлено капиллярным связыванием щелочи в порах между элементарными волокнами и частично— внутри них. [c.41]

Набухание целлюлозы в концентрированных растворах солей тем интенсивней, чем больше степень гвдратации катиона и размер аниона. Степень набухания целлюлозы уменьшается в следующем лиотропном ряду [c.292]

Растворы едкого натра способны не только вызывать набухание целлюлозы, но также частично переводить ее в раствор. На этой их способности основан метод частичного фракционирования целлюлозы и определения ее качества (см. раздел 1.1.1.). [c.45]

Первоначальной стадией при попадании листа в смеситель являются смачивание и набухание целлюлозы с одновременным разрушением набухших листов и образованием суспензии элементарных волокон в мерсеризационной щелочи — пульпы. Степень диспергирования целлюлозной массы определяет характер массообменных процессов, т. е. указывает, проходит ли взаимодействие [c.49]

Одновременно с реакциями (а) и (б) при мерсеризации происходит набухание целлюлозы и растворение гемицеллюлоз, что способствует диффузии этерифицирующего агента внутрь волокна при последующем ксантогенировании щелочной целлюлозы. [c.414]

Если ДЯ >17 Д5(, Происходит раствореиие (полистирол растворяется п большом числе растворителей, полиметилметакрилат — в дихлорэтане) Если Дп[<1Гд5[, наблюдается ограниченное набухание (целлюлозы —в воде, агар-агара —в воде и др.). Ограниченное набухание всегда связано с большими отрицательными значениями Д5 (табл. 26). [c.369]

Продолжительность мерсеризации определяется временем, необходимым для набухания целлюлозы, вымывания из нее гемицеллюлозы и для обеспечения разрыва водородных связей между макромолекуламиУцеллюлозы и образованием нового соединения щелочной целлюлозы. Кроме того, продолжительность мерсеризации определяется также временем, необходимым для выравнивания температуры и концентрации щелочи в отдельных местах ванны и особенно между листами целлюлозы, где циркуляция раствора затруднена. [c.181]

Целлюлоза Хч>, которая еще недостаточно изучена, получается при набухании целлюлозы в сильных кислотах, например, сверхконцеитрироваяной соляной (массовая доля НС1 41...42%). Элементарная ячейка этой модификации целлюлозы по параметрам совпадает с ячейкой целлюлозы IV, но цепи целлюлозы Х сдвинуты по отношению друг к другу. Целлюлоза А" - неустойчивая модификация, быстро переходящая в целлюлозу II. Возможно, что целлюлоза <сА" деструктирована и фактически представляет собой переходную ступень между природной целлюлозой и олигосахаридами - продуктами неполного гидролиза. [c.252]

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]

Набухание целлюлозных волокон имеет важное значение для повышения доступности макромолекул целлюлозы. Набухание целлюлозы в растворах щелочей является офаниченным, т.е. целлюлоза в них пе растворяется. Однако при выделении целлюлозы из растипельного сырья она подвергается деструкции с образованием низкомолекулярпой ([ ракции. способной растворяться. Растворимы в водных растворах щелочей н гемицеллюлозы - обычные примеси в технических целлюлозах. [c.569]

Диффузия катиона нитроила происходит быстро, как в аморфные, так и в криста шиче-ские области, чему способствует набухание целлюлозы в серной кислоте. Поэтому нитрование идет как пермутоидная реакция. В результате получаются нитраты целлюлозы с высокой степенью замещения и высокой степенью химической однородности. [c.598]

Серная и хлорная кислоты кроме каталитического действия способствуют набуханию целлюлозы и делают ее более доступной для уксусного ангидрида. Возможно также, что кислоты вызывают слабый поверхностный гидролиз целлюлозного волокна, что также способствует проникновению ацетилирующего реагента. Хлорная кислота более активна как катализатор и не дает побочных реакций. Поэтому ее расход составляет 0,5... 1% от массы целлюлозы по сравнению с 1...10% расхода серной кислоты. Однако и тот и другой катализатор имеют свои преимущества и недостатки. Обе кислоты кроме основной реакции этерификации катализируют побочную реакцию ацетолиза целлюлозы. Поэтому ацетилирование обычно ведут при невысокой температуре (не более 50°С), в противном случае образуются не ацетаты целлюлозы, а ацетилированные продукты сольволитической деструкции. Ацетолизу помимо повышения температуры способствует увеличение количества катализатора. [c.605]

Перед ацетилировднием целлюлозу подвергают активаций уксусной киелотйй при этом происходит набухание целлюлозы, облегчающее диффузию ацетилирующей смеси внутрь волокна, что повышает скорость реакции и равномерность ацетилирования. [c.256]

После набухания целлюлозы в этилендиамине действием ангидридов фталевой, А -1 ис-тетрагидрофталевой, циклогексан-1,2-1 ис-дикарбоновой, янтарной и глутаровой кислот в ДМСО или ДМФ получили соответствующие эфиры целлюлозы и дикарбоновых к и с л о т [76]. Эфиры ненасыщенных кислот а к р и л о вой и метакриловой были получены действием этих кислот на целлюлозу в смеси этилпиридинийхлорида и ДМФ [176]. [c.392]

Роль капиллярного впитывания в процессе набухания целлюлозы проявляется в значительной зависимости его величины от добавки поверхностно-активных веществ [21]. Отделить капиллярно-связанный раствор NaOH можно центрифугированием [22 . При этом величина набухания снижается с 500—700 до 200—250% и практически полностью удаляется раствор, удерживаемый в капиллярных пространствах между элементарными волокнами. Однако разделить полностью капиллярно-впитанную щелочь, а также химически и сольватно-связанную, по-видимому, вряд ли возможно, так как при указанных выше размерах пор внутри элементарных волокон силы капиллярного связывания настолько возрастают, что приближаются к величине сил гидратного связывания НгО гидроксидом натрия, так как энергия последних сравнительно невелика и не превышает 4,6 кДж/моль. [c.39]

Вслед за смачиванием происходит химическое связывание NaOH и набухание целлюлозы с комплексом структурных изменений, протекающих при мерсеризации. По скорости эти процессы примерно совпадают. На рис. 2.12 показана скорость набухания (/), выделения тепла (2) и химического связывания NaOH (3), определенные прямым методом (отмывка спиртом). Как видно из приведенных данных, которые заимствованы из различных литературных источников — соответственно [4, 26, 27], первая стадия взаимодействия целлюлозы с раствором NaOH протекает очень быстро и заканчивается в течение 5—20 с. Структурные изменения находятся в тесной связи с химическим взаимодействием. После 1 мин погружения целлюлозы в щелочь наблюдается [28] переход кристаллической решетки природной целлюлозы в решетку гидратцеллюлозы. [c.42]

Химия целлюлозы (1972) -- [ c.131 , c.136 , c.213 , c.324 , c.328 ]

Основы химии и технологии химических волокон Том 1 (1974) -- [ c.185 , c.186 , c.193 , c.207 ]

Физико-химические основы производства искусственных и синтетических волокон (1972) -- [ c.81 , c.98 , c.99 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология