Целлюлоза образование волокон

Интересные данные получены по биосинтезу целлюлозы у хлопчатника. При введении глюкозы, меченной в первом углеродном атоме, 44 /о радиоактивности обнаруживалось в составе целлюлозы, а остальные 56% в других соединениях. Таким образом, в период образования волокна целлюлоза — главное соединение, в которое включается глюкоза. При определении радиоактивности различных атомов целлюлозы 99,97% общего количества С было найдено в положении первого углеродного атома глюкозных остатков цепи целлюлозы, т. е. биосинтез целлюлозы идет непосредственно из глюкозы. [c.149]

Сущность производства первых двух видов искусственного волокна заключается в изменении физической структуры целлюлозы нитевидные макромолекулы, которые в природной целлюлозе имели беспорядочное расположение, располагаются во вновь образованном волокне более или менее параллельно вдоль оси волокна. [c.68]

Для дальнейшей переработки в изделия вначале использовали только вторичный ацетат — продукт, содержащий 53—56% связанной уксусной кислоты, который получали при частичном омылении триацетата целлюлозы путем добавления воды в раствор триацетилцеллюлозы в ацетилирующей смеси после окончания процесса этерификации. Вторичный ацетат легко растворим в ацетоне и в смеси ацетона со спиртом, что позволяет применить для формования волокна сухой способ, а для формования пленки — метод литья ). В отличие от мокрого способа формования образование волокна при сухом способе происходит в результате испарения растворителя. При формовании ацетатного волокна вытягивание его затруднительно и не может быть осуществлено в такой же степени, как при формовании вискозного волокна. [c.121]

Взаимодействие иона гидроксония с глюкозидной связью приводит к ее возбуждению и ослаблению. Происходит разрыв кислородного мостика с образованием иона карбония. Вследствие своей малой устойчивости ион карбония быстро реагирует с водой, образуя ОН-группу и генерируя протон. Протон с водой вновь образует ион гидроксония. Существенное влияние на скорость гидролиза оказывает плотность упаковки макромолекул целлюлозы (так как процесс гетерогенный). Например, целлюлозные волокна гидролизуются со значительно меньшей скоростью, чем целлюлоза, находящаяся в растворенном состоянии, где все глюкозидные ОН-группы доступны разрушающему действию гидролизующего агента (процесс гомогенный). Гидролиз целлюлозы протекает постепенно, приводя к продуктам со все более короткими молекулярными цепями, вплоть до Р-О-глюкозы. Последовательность стадий гидролитического распада целлюлозной молекулы выражается следующей схемой [c.296]

Перспектива увеличения производства полимерных материалов на основе целлюлозы, хитина и фибриллярного белкового сырья (типа фиброина, коллагена, кератина и пр.), особенно при условии создания интенсифицированных микробиологических технологий по синтезу этих волокно- и пленкообразующих полимеров, является достаточно реальной. Весьма парадоксальным и, по-видимому, случайным является факт образования природных полимерных углеводов на основании формирования О-рядов, а белков - Ь-рядов. И еще два замечания необходимо сделать при анализе ситуации, связанной с возможностью использования природных полимеров, и в частности белков, в качестве волокнообразующих полимеров. [c.336]

Такой краситель может химически реагировать с гидроксильными группами целлюлозы. В общем виде схему образования окраски на целлюлозном волокне с помощью активных красителей можно представить следующим образом [c.625]

Помимо чисто научного интереса, который естественно вызывает структура такого уникального образования, как стенка растительной клетки, вопрос этот имеет крупное практическое значение. Знание тонкой структуры и подробностей формирования микрофибрилл и клеточной стенки в целом составляет солидную часть научного фундамента целлюлозной промышленности и производства натурального и искусственного волокна на основе целлюлозы. Характерным примером может служить непосредственная связь гелеобразующих свойств таких синтетических производных целлюлозы, как карбоксиметил-целлюлозы и частично метилированные целлюлозы, с распределением аморфных и кристаллических участков в исходном целлюлозном материале. [c.155]

Кислотные красители-гл. обр. соли сульфокислот, реже-карбоновых, а также анионные комплексы нек-рых красителей с металлами, преим. с Сг и Со основные красители-сот орг. оснований. В водных р-рах кислотные К.с. диссоциируют с образованием цветных анионов, основные-цветных катионов. Обладают сродством к субстратам амфотерного характера (шерсть, натуральные шелк и кожа, синтетич. полиамиды) основные К.с., применяемые для крашения полиакрилонитрильного волокна (наз. катионными красителями) обладают сродством к субстратам кислотного характера. Окрашивают из водных р-ров, вступая в солеобразование с имеющимися в молекулах указанных субстратов основными или кислотными фуп-пами соответственно. Удерживаются на субстрате гл. обр. с помощью ионных связей. К целлюлозе сродства не имеют, но основные К.с. могут окрашивать целлюлозные материалы после предварит, обработки их ( протравления ) в-вами кислотного характера, напр, таннинами, фенольными смолами (т. наз. крашение по танниновой или др. протравам). [c.493]

Следующий за ним слой 82 образован параллельно расположенными микрофибриллами целлюлозы, идущими почти параллельно оси волокна в виде крупной спирали, имеющей угол наклона к оси волокна от 10 до 20 . Между слоями 81 и 82 имеется резко выраженный переход. В этом месте целлюлозная матрица имеет рыхлое строение и при поперечных срезах тупым ножом часто [c.319]

Обзор исследований по сорбции гемицеллюлоз волокнами при щелочной варке будет неполным, если не упомянуть о серии опытов, выполненных в последнее время [33]. Процесс переосаждения ксилоуронидов изучался в условиях сульфатной и натронной варки березовой и осиновой древесины по обычным и модифицированным режимам. Исследования эти были проведены с целью увеличения выхода целлюлозы из лиственной древесины для производства бумаги. Опыты показали, что во время подъема температуры до 170° С значительная часть гемицеллюлоз переходит в раствор. К этому моменту содержание растворенных пентозанов достигает максимума. Во время стоянки при конечной температуре 170° С количество растворенных пентозанов уменьшилось вследствие их разрушения и частичного осаждения на волокнах целлюлозы. Сульфатная варка в тех же условиях чистого изолированного глюкуроноксилана березы показала, что он в процессе варки по мере подъема температуры постепенно образует кристаллический осадок. Максимум образования этого осадка соответствовал концу подъема температуры. Прн дальнейшем нагревании до конца варки количество выпавшего осадка не изменялось. Электронномикроскопические исследования волокон после сульфатной варки показали, что на них находится ориентированный или аморфный слой ксилана. [c.371]

В бумажном производстве для обеспечения образования большого числа межволоконных связей широко применяется жирный помол массы, в основе которого лежит фибрилляция и набухание поверхностных слоев волокон. Этот процесс протекает наиболее быстро, если между микрофибриллами и отдельными пучками макромолекул целлюлозы располагаются гемицеллюлозы. Они, по-видимому, способствуют более быстрому отрыванию части микрофибрилл целлюлозы от поверхности целлюлозных волокон и вызывают их быструю гидратацию. В результате этого поверхность волокон покрывается слизью, способствующей склеиванию отдельных волокон и образованию тяжей между волокнами после их высыхания. [c.388]

Эффект сорбции гемицеллюлоз волокнами целлюлозы был использован в бумажном производстве с целью облегчения размола массы. Для этой же цели применялись и другие линейные полисахариды или их производные. Как уже указывалось, волокна целлюлозы легко сорбируют амилозу [74]. Этим же свойством обладает растворимая в воде метилцеллюлоза [75]. Было высказано предположение, что эта сорбция осуществляется за счет образования водорастворимых мостиков между макромолекулами целлюлозы и сорбированных полисахаридов. [c.392]

В основе всех жизненных процессов, а также структур живых организмов, тканей и клеток лежат такие вещества, как белки, нуклеиновые кислоты, крахмал, гликоген, целлюлоза, построенные из гигантских цепных молекул. Продукты питания (хлеб, мясо, рыба, овощи), одежда и обувь (текстильные ткани, искусственное волокно, кожа, резина, пластмассы) образованы различного рода коллоидными системами. Изменение структуры и поглощающих свойств почв, выветривание горных пород, вынос частиц ила и глин реками, образование облаков и туманов — тесно связаны с коллоидными процессами. Производство строительных материалов (цемент, гипс), добыча и переработка нефти (бурение скважин, обезвоживание нефти), обогащение ценных руд методом флотации, производство лаков и красок, кинофотоматериалов, бумаги, сажи, удобрений в значительной степени основано на использовании свойств различных суспензий и эмульсий. В фармацевтической промышленности многие лекарственные вещества производятся в форме тонких суспензий или эмульсий, мазей, паст, кремов. Важное значение в промышленности, в сельском хозяйстве и в военном деле имеют различные дымы и туманы. Развитие авиационной и автомобильной промышленности, машиностроения и приборостроения было бы невозможно без резины и различных пластмасс. Изделия из целлюлозы, резины, пластмасс, искусственного волокна приобретают все большее значение в технике и в быту. Можно сказать, что материальная основа современной цивилизации и самого существования человека и всего биологического мира связана с коллоидными системами. [c.7]

При набухании волокон целлюлозы в ее растворителях, например, в медно-аммиачном реактиве, наблюдается образование характерных вздутий (баллонов, или бус), обусловленное особенностями спиральной структуры слоев клеточной стенки. Сначала волокно набухает равномерно, а за- [c.222]

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]

Первичными элементами надмолекулярной структуры, образующимися за счет водородных связей, являются фибриллы, из которых строятся слои клеточной стенки, и, наконец, вся стенка в целом. Кроме того, поверхности изолированных древесных клеток (волокон), не подвергавшихся сушке, способны связываться водородными связями друг с другом. Механические свойства целлюлозы и бумажного листа определяются межволоконными связями, которые возникают в результате образования Н-связей между макромолекулами на поверхностях волокон [82, 150]. Поверхностные свойства волокон и, прежде всего, число ОН-групп, способных образовать межволоконные связи, определяющие прочность листа, зависят от метода выделения целлюлозы [27, 140]. Исследования взаимодействия различных жидкостей с целлюлозными волокнами показали, что, кроме Н-связей, на прочностные свойства бумажного листа влияют и другие виды межмолекулярного взаимодействия [169]. [c.64]

Наблюдая за изменениями в составе клеточных стенок в ходе развития хлопкового волокна, установили, что максимальное количество остатков галактозы, маннозы, рамнозы, арабинозы, фукозы, уроновых кислот и нецеллюлозной глюкозы соответствует концу образования первичной стенки или началу образования вторичной стенки. До конца развития волокна возрастают лишь абсолютные количества остатков ксилозы и глюкозы, входящей в состав целлюлозы. [c.187]

Сравнительное исследование, проведенное на кристаллических модификациях целлюлозы II, III и IV, полученных из хлопковой целлюлозы в волокнистой и микрокристаллической форме, показало меньшую термостабильность целлюлозы III по сравнению с целлюлозами I, II и IV [11 ]. Реакции, приводящие к образованию левоглюкозана, происходят преимущественно в кристаллических участках. В опытах с микрокристаллическими образцами обнаружили, что для целлюлозы II выход левоглюкозана меньше, чем из других модификаций. Сравнение результатов для волокнистых и микрокристаллических образцов позволило установить, что аморфная часть волокна замедляет образование левоглюкозана. С увеличением степени кристалличности выход левоглюкозана возрастает. [c.268]

Технологический процесс получения вискозных волокон состоит из следующих основных стадий перевода целлюлозы в растворенное состояние путем образования растворимого в щелочи ксаитогената очистки и обезвоздушивания полученного прядильного раствора формования путем продавливания через отверстия фильеры в коагуляционную ванну разложения ксаитогената отмывки волокна от солей и сернистых соединений обработки [c.11]

Образование щелочной целлюлозы относится к числу гетерогенных процессов, лимитируемых диффузией. Подвод реагента осуществляется по двум механизмам капиллярным смачиванием (конвективная диффузия) и молекулярной диффузией. Лист целлюлозы и образующие его элементарные волокна содержат большое число тонких капилляров, которые легко смачиваются водными растворами щелочей. Скорость распространения фронта смачивания достигает 0,5—1,5 см/мин [25]. Кинетика капиллярного проникновения щелочи в лист описывается уравнением [25] [c.41]

Так, одинаковые с точки зрения технологии способы формования вискозных и полиакрилонитрильных волокон оказываются весьма различными с точки зрения происходящих при формовании процессов. В самом деле, механизм образования волокна из вискозных растворов связан как с химическим процессом регенерации целлюлозы из ее эфиров дитиокарбоновой кислоты, так называемого ксантогената целлюлозы, так и с выделением твердой фазы из раствора в виде гидратцеллюлозного волокна (что является уже физико-химическим процессом). Образование же полиакрилонитриль-ного (ПАН) волокна основано только на концентрационном пересыщении раствора полимера и осаждении его в виде волокна за счет разбавления раствора нерастворителем из осадительной ванны. Это уже типично физико-химический процесс образования волокна без каких-либо химических реакций. [c.238]

При быстром превращении Ка-ксаптогената в целлюлозо-ксантогено-вую кислоту и далее в целлюлозу преждевременная фиксация структуры межмолекулярными связями приводит к образованию волокна с невысокой ориентацией и умеренной кристалличностью. С точки зрения надмолекулярной организации такие волокна характеризуются плохо выраженной микрофибриллярной структурой, значительным содержанием структурно-неорганизованного вещества и небольшими кристаллитами (текстильный вискозный шелк). [c.121]

Разновидностью высокомодульного волокна являются полинозные волокна, при получении которых высокая ориентация достигается, в частности, за счет двухванного формования первичное образование волокна происходит в ванне с малым содержанием кислоты, что позволяет подвергнуть пластичную нить большой вытяжке, а разложение ксантогената до целлюлозы — в ванне с повышенным содержанием кислоты. Еще одним вариантом технологии формования полинозных во-. локон является использование осадительной ванны с добавлением формальдегида, который образует с ксанто-генатом целлюлозы химическое соединение, обладающее повышенной устойчивостью к омылению кислотами и способствующее пребыванию формующейся нити в пластическом состоянии значительно более продолжительное время, что позволяет подвергнуть ее вытяжке на 200—300%. По данным Николаевой и др. [24], прочность в мокром состоянии такого волокна достигает 80— 85% от прочности в кондиционном состоянии. Модуль упругости в мокром состоянии составляет 11,0—12,7 ГПа, что характеризует волокно как высокомодульное. [c.157]

Еще не выяснено, происходит ли ороговение волокна в результате образования поверхностного слоя повышенной плотности из-за интенсивного обезвоживания или вследствие глубоких изменений химической природы. Штамм и Ханзен придерживаются мнения, что при обезвоживании происходит поперечная сшивка соседних молекул и увеличение степени боковой упорядоченности. Трайбер установил, что при длительном хранении целлюлозы поверхность волокна снова разрыхляется. Например, целлюлоза, хранящаяся длительное время, имеет лучшую реакционную способность, чем свежеизготовленная. [c.249]

Штаудингер в своих работах впервые высказал предположение о макромолекулярной природе полимеров. Однако и до этого было известно, что крахмал и целлюлоза построены из глюкозы. Их необычное поведение, например, при образовании волокна, или высокая вязкость их растворов обычно связывали с агрегацией олигомерных глюкозидных молекул (вплоть до декасахаридов) благодаря действию межмолекулярных вторичных валентных сил. Так, раствор крахмала в воде представляли в виде коллоидного раствора, состоящего из агрегированных молекул олигомерных а-1,4-глюкозидов, и сравнивали его с раствором мыла, являющимся коллоидным раствором молекулярных агрегатов (мицелл). [c.275]

Клеточная стенка представляет внеклеточный матрикс, тесно контактирующий с наружной поверхностью плазматической мембраны (плазмалеммой). Он образован волокнами целлюлозы, погруженными в полисахаридно-бежовый матрикс (гликокаликс). Матрикс образуют, в основном, полисахариды - гемицеллюлоза и пектин, а также белки-гликопротешш. Каркасные фибриллы целлюлозы и полисахариды матрикса связаны друг с другом водородными связями в единую пространственную конструкцию, которая обеспечивает поддержание формы клетки. [c.17]

Л.В. Радушкевичем предложено [1] в качестве классификационных признаков использовать механизм образования и общий характер структуры. По образованию можно выделить две большие группы системы роста и системы сложения. По принципу различия структуры можно выделить системы с четкой упорядоченностью структуры и не упорядоченные по структуре. К системам роста относятся активные угли, цеолиты, волокна целлюлозы и т.п. Подобные вещества характеризуются индивидуальной морфологией структуры. К структурам сложения можно отнести песок, волокнистые материалы фильтров, иониты, набивку колец Рашига, слои сорбентов и катализаторов, при этом рассматривается только внешнее межпоровое пространство, а пористостью отдельных элементов пренебрегают. Конечно, возможно сочетание систем роста и сложения. [c.23]

Приемлемая схема структурных преобразований ГЦ-волокна приведена на рис. 9-67. Согласно схеме из целлюлозы при пиролизе формируется остаток из четырехатомных звеньев, образующих зигзаги. Расположение этих звеньев генетически закладывает формирование последующей надмолекулярной структуры углеродного волокна, которая возникает выше 400 С. Принудительное вытягивание упомянутых звеньев приводит к увеличению надмолекулярной ориентации углеродных волокон. Вместе с увеличением степени ориентации снижается их усадка по длине при графитации. При нагревании до 2500"С усадка волокна в направлении, перпендикулярном оси волокна, более чем в 4 раза выше по сравнению с изменением размера вдоль оси. Это свидетельствует об образовании микротекстуры, состоящей из углеродных пачек (рис. 9-66). [c.623]

Суть эффекта состоит в следующем. Если слегка — примерно на 30% — растянуть аморфное волокно или пленку из диацетата целлюлозы и затем поместить их в горячую воду, содержащую 2% фенола и 2% сульфата натрия, происходит спонтанное удлинение образца примерно на 300% (по отношению к начальной длине). Флори предположил, что небольшая начальная вытяжка и последующая пластификация позволяют системе преодолеть активационный барьер и перейти в термодинамически более выгодное состояние с параллельной упаковкой цепей. Но это и есть образование нематической фазы. На рис. VI. 23 этот процесс выглядел бы как кинетически стимулированный переход системы из переохлажденного состояния изотропной фазы (точка у) на соответствующую равновесию при данной температуре линию 1—2 (точка л ), характеризующую нематическую фазу. Более поздние опыты подтвердили полное распрямление макромолекул в этом процессе, но термокинетическая его трактовка несколько ипая. Сначала осуще- [c.222]

Для улучшения окрашиваемости были разработаны меламиио-фенольные композиции. Применяя светлоокрашенные наполнители (например, волокна целлюлозы), можно получить яркоокрашеиные формованные изделия. Другим достоинством этих композиций является повышенная стойкость к образованию токопроводящих следов, что делает их особенно пригодными для применения в электротехнической промышленности и в производстве приборов бытового назначения. Одпако спрос на карбамидные композиции не соответствует данным прогнозирования. Поэтому значительное нх количество было заменено полпкарбонатными и термореактивными полиэфирными композициями. В настоящее время дальнейшего роста производства указанных материалов не ожидается. Содержание фенольных смол в меламииофенольных пресс-порошках довольно низкое и не превышает 10%. [c.146]

В природной целлюлозе длинные цепи (с молекулярным весом до нескольких миллионов) образуются в процессе биосинтеза с высокой степенью взаимной ориентации, вследствие чего рентгенограммы целлюлозы дают отчетливую картину волокнистой структуры (рис. 91). При получении искусственного волокна (вискозы, ацетатного шелка и др.) ля обеспечения высокой ориентации цепей и прядильные растворы (концентрированные ксанто-генатные растворы целлюлозы и др.) продавливают через тончайшие отверстия — фильеры и, после образования [c.235]

Стенкн сосудов и паренхимных клеток по ориентации микрофибрилл несколько отличаются от стенок волокон. Определенные особенности в ориентации целлюлозных микрофибрилл характерны для клеточных стенок реактивной древесины. В стенках трахеид сжатой древесины в слое 82 угол ориентации близок к 45°, т.е. намного больше, чем у нормальной древесины. В стенках волокон тяговой древесины в О-слое микрофибриллы ориентированы почти параллельно оси волокна. Изучение окаймленных пор показало, что в торусах мембран наблюдается кольцевая ориентация микрофибрилл целлюлозы, а в окружающей торус маргинальной (краевой) зоне мембраны тяжи микрофибрилл ориентированы радиально и удерживают торус. В заболонной древесине торусы не лигнифицнрованы отложение в них лигнина происходит при образовании ядровой или спелой древесины. [c.222]

Свожесформованное вискозное волокно представляет собой гомогенный гель гидратцеллюлозы, содержащий до 80% воды. В ходе коагулирования нитей и регенерации целлюлозы полученные нити подвергают вытягиванию с целью образования фибриллярной структуры искусственного волокна и ориентации макромолекул и кристаллитов. Это придает волокнам необходимую прочность. Волокна промывают, отбеливают, подвергают отделке и т.д. [c.594]

Согласно Андерсону и Моксону [2] содержание лигнипа и целлюлозы в побегах западной пшеницы к концу лета увеличивалось, но в побегах, приближающихся к зрелости, несколько снижалось, указывая на образование другого, сложного углеводного компонента. В качестве лучшего показателя для целлюлозы (но не для лигнина) был предложен анализ сырого волокна. [c.31]

Электронно-микроскопические исследования показали, что целлюлозные волокна при ксантогенировании увеличиваются в объеме и в конце концов структура клеточной стенки разрушается [153]. Реплики поверхности ксантогената целлюлозы, полученные методом вымораживания —травления, показывают крупноячеистую сетку с тонкими фибриллярными структурами [86, 144]. Увеличивая кислотность осадительной ванны, наблюдали различные стадии коагуляции ill, 103]. Коагуляция начинается с образования однородного геля, затем возникают сгустки, и наконец они распадаются на фибриллы. В процессе, формования фибриллы ориентируются в направлении приложения напряжения [85, 106]. При отщеплении Sj в зависимости от условий коагуляции и наличия модификаторов образуются волокна или пленки с отверстиями или в виде сетчатых структур [43, 85, 105]. [c.388]