Щелочная целлюлоза химическая структура

Если исходить из того, что ОН-группы целлюлозы могут иметь различную кислотность, причем, возможно, даже более высокую, чем у низкомолекулярных спиртов, то легко представить себе химическую структуру щелочной целлюлозы, состоящей из алкоголята и аддитивного соединения. Как бы то ни было, для дальнейшей переработки очень важно знать содержание NaOH в щелочной целлюлозе. Именно этим показателем мы и будем пользоваться в дальнейшем, не конкретизируя, в каком виде находится щелочь в целлюлозе. [c.94]

В промышленных условиях процесс предварительного созревания щелочной целлюлозы зависит от следующих факторов продолжительности, температуры, концентрации мерсеризационного раствора едкого натра, степени отжима, степени измельчения, давления воздуха, структуры щелочной целлюлозы, химических свойств щелочной целлюлозы, освещенности, наличия примесей и загрязнений, [c.147]

Деструкция щелочной целлюлозы относится к числу гетерогенных процессов. Газообразный молекулярный кислород вначале растворяется в набухшей гелеобразной щелочной целлюлозе и затем протекает химическая реакция. При недостаточной степени измельчения или малой концентрации О2 в газовой фазе кинетику процесса может лимитировать диффузионная область. Необходимо также отметить, что сама щелочная целлюлоза имеет внутреннюю гетерогенность, обусловленную ее надмолекулярной структурой. Несмотря на сильное набухание в ней сохраняются более упорядоченные кристаллические участки, которые менее доступны для кислорода. Размеры этих участков малы и на суммарную кинетику окислительных реакций они практически не влияют. Хотя, как будет показано ниже, влияние особенностей надмолекулярной структуры на кинетику изменения СП и фракционного состава существенно и должно учитываться при проведении процесса. [c.69]

В отличие от кислот щелочи не вызывают деструкции целлюлозы, однако при этом протекает ряд химических и физикохимических изменений структуры целлюлозы. Разбавленные растворы гидроксида натрия (10—15 г/л) при обычной температуре не действуют на целлюлозу, при использовании концентрированных растворов (250—300 г/л) образуется новое химическое соединение — щелочная целлюлоза. [c.13]

Химическая структура щелочной целлюлозы. До сих пор не [c.93]

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]

Изучению процесса переосаждения, или, как его часто называют в литературе, сорбции, полисахаридов ГМЦ из раствора целлюлозными волокнами при щелочных варках посвящено большое количество исследований [278, 669, 670]. Это объясняется не только теоретическим интересом, но и большим практическим значением данного явления. Количество иереосажденных ГМЦ непосредственно влияет на выход и свойства технической целлюлозы. Эти ГМЦ могут отличаться по своей химической структуре от содержащихся уже в волокнах и занимать, очевидно, другое положение в стенках волокон ио сравнению с полисахаридами in situ. Все это может оказывать влияние на бумагообразующие и другие свойства целлюлозных волокон. [c.321]

Для выявления различий в процессах делигнификации хвойной породы древесины традиционными способами и с различными катализаторами проведено исследование химической структуры лигнинов, полученных разными способами щелочной делигнификации древесины сосны натронным (20% в ед Ыа20) - 1 (150 мин), 2 (240 мин), натронным с добавкой элементной серы (0,6 %) — 3 натронным с добавкой ДДА (0,1%) — 4, натронным с добавкой КД (0,6%) - 5. Характеристики процессов, лигнинов и целлюлозы приведены в табл 2 56 В табл 2 57 представлены конечные результаты расчета количества структурных звеньев, фрагментов, функциональных групп и связей в макромолекулах лигнинов по [c.207]

Целлюлоза, растворенная в минеральных кислотах, претерпевает постепенное расщепление (гидролиз) и не может быть выделена из раствора в химически неизмененном состоянии. Из раствора в швейнеровом реактиве или в органических основаниях целлюлоза осаждается кислотами в химически неизмененном состоянии, приобретая, однако, другую физическую структуру, что проявляется в изменении характера рентгенограммы. Такая переосажденная целлюлоза, химически идентичная с исходной природной целлюлозой и представляющая собой ее физическую модификацию (подобно, например, физическим модификациям серы), носит название гидратцеллюлозы. Следует заметить, что гидратцеллюлоза получается не только при пере-осаждении природной целлюлозы, но и при выделении свободной целлюлозы из некоторых ее производных, например из щелочной целлюлозы или из эфиров целлюлозы (см. ниже). [c.716]

Существует и другой путь получения высокомолекулярных водорастворимых соединений. Как было показано в главе 3, целлюлоза может растворяться в смеси каустической соды и сероуглерода. Целлюлоза не растворяется в воде, она лищь набухает в ней до определенной степени. Однако путем простой химической модификации структуры целлюлозы ее можно сделать растворимой. Как уже говорилось, целлюлоза является спиртом и ее можно изобразить символом ROH. При обработке каустической содой получается щелочная целлюлоза RONa [c.172]

Структурная изомерия отчетливо проявляется не только у самой целлюлозы (природная целлюлоза, гидратцеллюлоза), но и у производных целлюлозы — щелочной целлюлозы, нитратов целлюлозы и ацетилцеллюлозы. Для этих продуктов характерно явление полиморфизма , т. е. наличие препаратов, имеющих один и тот же химический состав, но обладающих различной рентгенограммой и, следовательно, различной структурой. Так, например, для щелочной целлюлозы установлено наличие пяти полиморфных форм, для нитрата целлюлозы — трех форм, для ацетилцеллюлозы — трех форм (см. также гл. П1 и гл. VIII). При действии различных реагентов на производные целлюлозы происходит взаимный переход полиморфных форм (структурных модификаций). [c.86]

Равномерность мерсеризации определяется целым рядом факторов и обстоятельств. Неравномерность мерсеризации может быть обнаружена невооруженным глазом при наличии на листах щелочной целлюлозы желтых пятен и участков с неизменГенной, первоначальной структурой листа. Химические анализы показывают, что в этих местах содержание щелочи занижено, [c.80]

Обычно отбелку технических целлюлоз проводят в несколько ступеней различными реагентами. Гирер, внесший значительный вклад в химию отбелки, систематизировал отбеливающие реагенты на основе общности механизмов протекающих реакций и природы активных промежуточных частиц. Реагенты по начальной реакции с лигнином подразделяются на катионные, анионные и свободнорадикальные. Соответственно, при отбелке протекают гетеролитические (катионные в кислой и анионные в щелочной среде) и гомолитичесие реакции. Катионные и окислительные радикальные реакции относятся к электрофильным (атакуются бензольные кольца и двойные связи в пропановой цепи), а анионные и восстановительные радикальные - к нуклеофильным реакциям (атакуются структуры с карбонильными группами). Многие хлор- и кислородсодержащие отбеливающие реагенты в условиях отбелки при взаимодействии с субстратом образуют дополнительно различные активные частицы, как ионные, так и свободнорадикальные, что значительно усложняет химические превращения компонентов технической целлюлозы. [c.485]

В книге рассматривается структура и ультраструктура древесины, приводятся методы анализа и сведения о химическом составе древесины различных пород. Излагаются строение и свойства основных компонентов древесины — целлюлозы, полиоз, лигнина. Значительное внимание уделяется экстрактивным веществам, строению и компонентам коры. Подробно рассматриваются реакции древесного комплекса в кислой и щелочной средах, его термопревращения, деструкция под действием света, ионизирующих излучений и микроорганизмов. Приводится обзор процессов и перспективных нетрадиционных способов варки и отбелки. Даны производные целлюлозы и оценка древесины и ее компонентов как источника химических продуктов и анергии. [c.2]

Из гетероцепных полимеров легче всего деструктируются гидро-лйтнчески полиацетали (полисахариды), сложные полиэфиры и полиамиды. Гидролиз целлюлозы детально рассмотрен в гл. I. Аналогично протекает гидролиз до моносахаридов других полисахаридов, причем на скорости реакции сильно отражается различие в физической структуре этих веществ имеет также значение химическое строение. Гидролиз ускоряется ионами Н+, но ионы 0Н практически не влияют на процесс. Этим объясняются устойчивость полисахаридов в щелочной среде и сравнительно легкая расщеп-ляемость в кислой. [c.624]

Нитроцеллюлоза (порошок) [—С6Н7О2 (0М02)з—] . Целлюлоза, этерифицированная азотной кислотой, состоит из рыхлой волокнистой массы, сохраняющей структуру исходной целлюлозы. Гидрофильность материала несколько снижается. Химическая стабильность нитроцеллюлозы невысока, сорбент медленно гидролизуется и денитрифицируется в разбавленных растворах минеральных кислот, разрушается в щелочных растворах. Многие органические вещества, например нитроглицерин, вызывают набухание нитроцеллюлозы с образованием гелей. В ацетоне, этаноле, этилацетате. метилэтилкетоне — растворяется. Неустойчива к нагреванию и легко воспламеняется. [c.48]

Молекулы целлюлозы обладают линейной полимерной структурой, которую можно рассматривать как состоящую из большого числа звеньев глюкозы, соедине1шых своими концами при помощи кислородных эфирных мостиков. Средний молекулярный вес обычно определяют путем измерения вязкости пробы, растворенной в водном медноаммиачном или каком-либо другом аналогичном растворе молекулярный вес почти пропорционален вязкости. Длина цепи, или молекулярный вес, обычно выражается как степень полимеризации, представляющая собой среднее число звеньев глюкозы в молекуле целлюлозы. Целлюлоза, используемая для производства вискозного волокна, обычно представляет химическую древесную целлюлозу специальной очистки с начальной степенью полимеризации от 800 до 1000. Степень полимеризации должна быть понижена примерно до 350, чтобы при последующем растворении целлюлозы в смеси сероуглерода и едкого натра с образованием ксантогената целлюлозы раствор обладал такой низкой вязкостью, при которой е1 о можно было бы продавливать через отверстия фильеры. В США для снижения длины цепи целлюлозу замачивают в растворе едкого натра и оставляют ее созревать в течение 20—40 час. в строго определенных, условиях. В щелочной среде кислород воздуха вступает во взаимодействие с цепями целлюлозы и снижает степень полимеризации (если тщательно защитить целлюлозу от доступа воздуха, то такой деполимеризации не наблюдается). Скорость деполимеризации увеличивается при действии небольших количеств ионов многовалентных металлов, например марганца, железа и гп келя, которые действуют в качестве активаторов. Поэтому во избежание неконтролируемых колебаний деполимеризации содержание таких примесей должно быть доведено до минимума. Время, требующееся для деполимеризации, может быть значительно снижено путем добавки к смеси целлюлозы и щелочи таких окислителей, как гипохлориты или перекись водорода. Действительно, перекись водорода используется для этой цели в производстве вискозного волокна в некоторых европейских странах, но, очевидно, не в США. Дальнейшие подробности по этому виду применения и по использованию перекиси для деполимеризации целлюлозы вообще можно найти в сообщении Маргулиса [37] и в одном техническом бюллетене, где приводится обширная библиография [38. [c.488]

В 20-х годах нашего столетия широкое промышленное развитие нолучил предложенный в 1908 г. Бранденбергером способ производства упаковочной вискозной пленки — целлофана, основанный на принципе формования искусственного шелка. Этот процесс заключается в химических превращениях целлюлозы, которую переводят в растворимое состояние последовательной обработкой щелочью и сероуглеродом. Формование волокон и пленки ведут из щелочного раствора ксантогената целлюлозы — вискозы, поступающего в ванну с реагентами, обеспечивающими омыление эфира целлюлозы — регенерацию целлюлозы и создание необходимой структуры. [c.73]

Созревание вискозного раствора. Многочисленными исследованиями установлено, что вследствие нестойкости щелочных растворов ксантогената целлюлозы последний постепенно изменяет свой состав, выделяя-связанную серу в виде сероуглерода и связанный натрий в виде едкого натра. Такое изменение химического состава, называемое созреванием, характеризуется гидролизом ксантогената целлюлозы и приводит к понижению степени его этерификации. Созревание заметно отражается па свойствах и структуре концентрированных растворов ксантогената целлюлозы. [c.212]

Увеличение индекса кристалличности и размеров кристаллитов связано с протеканием процесса дополнительной кристаллизации во время отделочных операций и эксплуатации вискозных волокон. Данные об изменении набухания и равновесной сорбционной способности, приведенные в табл. 2.3, также указывают на уменьшение доступности гидроксильных групп целлюлозы в результате снижения доли аморфных участков в процессе дополнительной кристаллизадаи. Предпосылкой для дополнительной кристаллизации является окислительная и гидролитическая деструкция [16]. В условиях щелочной отварки, отбелки и стирок наблюдается значительное снижение степени полимеризации вискозных волокон и хлопка, возрастает дефектность их кристаллитов. Наиболее глубоко деструкция протекает у обычного вискозного волокна. После 50 стирок оно имеет самое низкое значение степени полимеризации (104), что обусловливает резкое ухудшение эксплуатационных свойств. Эксплуатационные свойства высокомодульных и полинозных волокон, применяемых в смесях с хлопком, сохраняются в большей степени. Химическая деструкция и изменения надмолекулярной структуры оказьшают существенное влияние на физико-механические показатели волокон в процессе эксплуатации. Так, прочность обычного вискозного, высокомодульного, полинозного волокна и хлопка после отбелки и 50 стирок снижается соответственно на 30, 39, 62 и 70 %. Наблюдается также значительное снижение прочности волокон в мокром состоянии у высокомодульного волокна - на 50, у полинозного волокна - на 78 и у хлопка — на 44 %. Обьмное вискозное волокно в этих условиях практически полностью теряет прочность в мокром состоянии. Следует отметить, что абсолютное значение прочности в сухом и мокром состоянии у высокомодульного волокна значительно вьш1е, чем у других волокон, что свидетельствует о более высокой устойчивости высокомодульного волокна к химическим и механическим воздействиям в процессе эксплуатации. У высокомодульного и полинозного волокна на достаточно высоком уровне сохраняется и модуль Упругости в мокром состоянии. [c.67]

Аппаратурно-технологические схемы производства микрофильтров на основе волокон и волокнистых (волокнисто-пленочных) материалов весьма разнообразны и зависят от вида используемого сырья и состава композиции. Это могут быть деллюлозные материалы, материалы из химических волокон или ВПС, в которых используются анизометричные частицы только одного типа. Композиционные материалы могут представлять собой объемные смеси волокнистых (волокнисто-пле-ночных) частиц различной природы и смеси волокнистых частиц или слоистые структуры. При получении объемных смесей используют целлюлозы различного происхождения (хвойная, лиственная, хлопковая), различных степени делигнификации и вида обработки в щелочных средах композиции из целлюлоз- [c.156]

Производные целлюлозы, содержащие много групп —СООН или —50зН (оксицеллюлоза, гликолят, фталат, сульфат целлюлозы и др.), растворимы в щелочных растворах напротив, нейтрализация этих кислых групп ионами поливалентных металлов приводит к нерастворимости, по-видимому, вследствие образования солевых межмолекулярных мостиков. Полная нерастворимость может быть вызвана также наличием химических мостиков, соединяющих целлюлозные цепи в этом случае полимер имеет трехмерную структуру и способен лишь к незначительному набуханию. [c.137]

Оно было нерастворимо во всех обычных растворителях и в медноаммиачном растворе. С разбавленной азотной кислотой гликолигноза давала целлюлозу с кипящей соляной кислотой получался раствор глюкозы с 60—65% остатка, в значительной степени нерастворимого в реактиве Швейцера. При щелочном сплавлении были получены пирокатехин, протокатеховая кислота и янтарная кислота. Поскольку чистая целлюлоза при аналогичной обработке не давала ароматических производных, Эрдман заключил, что нецеллюлозный компонент древесины имел бензольную структуру. Он назвал этот компонент лигноза и высказал предположение, что в гли-колигнозе лигноза химически связана с углеводами. [c.348]

Важная стадия процесса — затвердевание жидких частиц, т. е. завершение перехода раствор — гель. При этом главное внимание должно быть обращено на то, чтобы исключить деформацию сферической формы частицы, а также адгезию отдельных частиц с образованием агломератов. Для проведения процесса перехода раствор — гель используют солевые и кислотные регенерационные бани, нашедшие применение при производстве целлюлозных волокон кроме того, состав диспергированной фазы изменяется таким образом, чтобы уменьшить растворимость целлюлозного компонента, температура понижается для достижения затвердевания плава (в случае ацетата целлюлозы) или уменьшения растворимости с этой же целью проводят химическую обработку эпихлорогидрином в щелочной среде, в результате чего достигается сшивка. В заключение продукт дополнительно обрабатывают, благодаря чему сферическая целлюлоза имеет более пористую структуру. Заключительные процессы способствуют завершению регенерации целлюлозы и, кроме того, удалению продуктов разложения промыванием. [c.20]