Целлюлоза механизм растворения

Надмолекулярная структура целлюлозы возникает в процессе ее биосинтеза в клеточной стенке. Наиболее вероятный механизм этого процесса — одновременное протекание образования полимерных молекул и их кристаллизации [191]. Надмолекулярные структуры могут возникать и из растворенной и деградированной целлюлозы независимо от генетического влияния. Это указывает на существование механизма, который побуждает молекулы к образова- [c.83]

Растворители целлюлозы и механизм растворения [c.555]

Механизм растворения целлюлозы в водных растворах щелочей может быть представлен следующей схемой [c.77]

На механизм растворения целлюлозы в медноаммиачноМ растворе существуют различные взгляды. Наиболее распространенным является мнение об образовании характерного соединения целлюлозы с медью в результате химической реакции, идущей в две ст-адии [c.261]

Технология изготовления пленок из ацетатов целлюлозы, так же как и из других эфиров целлюлозы и некоторых синтетических нолимеров, осуществляется через промежуточную стадию растворения указанных продуктов и последующего формования пленок из растворов путем удаления растворителей в процессе высушивания. Поэтому необходимо более подробно остановиться на описании процессов растворения нолимеров и изложить современные представления о механизме этих процессов. Однако сначала следует дать общую характеристику природы растворов полимеров. [c.241]

По мнению большинства исследователей, все комплексные растворители вступают с целлюлозой в химическое взаимодействие, однако механизмы химических реакций, приводящих к растворению целлюлозы, как и при взаимодействии целлюлозы с гидроксидами щелочных металлов (см 18.1), полностью еще не выяснены. Первоначально полагали, что медно-аммиачный реактив и другие комплексные основания лишь адсорбируются целлюлозой, и растворение целлюлозы представляет собой чисто физико-химический процесс. Затем были предложены теории химического взаимодействия с комплексными основаниями. Ниже при изображении схем химического взаимодействия целлюлозы с растворителями используется их упрощенное написание на примере одного звена (степень полимеризации целлюлозы п опускается) в соответствии с дробным поведением. [c.557]

Механизму растворения целлюлозы в "прямых" растворителях, а именно в оксидах третичных аминов, в литературе уделяется большое внимание [54-56]. Сформулированы основные требования отнесения аминоксидов к растворителям целлюлозы строение и размер молекулы, в том числе ее циклической части, высокий дипольный момент, основность молекулы, а также отсутствие самоассоциации. [c.369]

Этот механизм реакции не является достаточно доказанным. Некоторые исследователи считают маловероятным образование алкоголятного соединения и предполагают, что при растворении целлюлозы в медноаммиачном реактиве образуется молекулярное соединение за счет взаимодействия медноаммиачного основания с гидроксилами целлюлозы или медноаммиачное основание просто адсорбируется целлюлозой и растворение представляет чисто физический процесс. [c.262]

Для гидролиза концентрированными кислотами можно пользоваться хлористоводородной, фтористоводородной, фосфорной и другими кислотами, но чаще всего применяют серную кислоту. Механизм растворения целлюлозы в концентрированных кислотах заключается, по-видимому, в том, что образуются непрочные, непостоянного состава продукты взаимодействия кислот и целлю- [c.98]

Механизм растворения целлюлозы [c.73]

Присутствие различных полярных групп в одной и той же цепи позволяет объяснить механизм растворения в бинарных смесях растворителей двойной сольватацией производного целлюлозы. Так, важную роль при растворении целлюлозных производных играет спирт. Присоединение его к свободным гидроксилам способствует проникновению внутрь решетки непрямого растворителя или пластификатора, размеры молекул которого столь велики, что он сам без второго компонента не может быть растворителем. [c.137]

Существует, однако, несколько важных случаев, в которых водонерастворимые полимеры растворяются в водных растворах электролитов. Давно известно, что целлюлоза растворима в растворах комплексов u(II) и аммиака или Си(II) и солей аминов [170]. Сравнительно недавно в качестве растворителей целлюлозы были описаны виннокислый аммоний [171] и соли, содержащие комплекс кадмий-этилендиамин [171, 172]. В медноаммиачных растворах сольватация целлюлозы объяснялась образованием комплексов меди с глюкозными остатками [173]. Аналогичен механизм растворения целлюлозы в комплексах солей кадмия или железа. Подобное образование комплексов, по-видимому, наблюдается и в концентрированных растворах сильных кислот, растворяющих целлюлозу [170] и полиакрилонитрил [174]. Существование комплексов целлюлоза-азотная кислота и целлюлоза-хлорная кислота было доказано кристаллографически [175, 176]. [c.78]

СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СТРОЕНИИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, ХИТИНА И ХИТОЗАНА. МЕХАНИЗМ ИХ РАСТВОРЕНИЯ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ [c.363]

Растворение целлюлозы обусловливается доступностью структуры полимера для проникновения молекул растворителя, возможностью нарушения межмолекулярного взаимодействия в структуре целлюлозы, стерическими условиями взаимодействия и активностью реакционных центров целлюлозы. В этой части обзора нами будут приведены те сведения из обширного литературного материала, которые, по нашему мнению, важны для прояснения механизма сольватации целлюлозы. [c.364]

Хотя деструкция часто является нежелательной побочной реакцией, ее нередко проводят сознательно для частичного снижения степени полимеризации, чем облегчаются переработка и практическое использование полимеров. Например, в производстве лаков на основе эфиров целлюлозы, когда непосредственное растворение этих веществ дает слишком вязкие растворы, неудобные для нанесения покрытий, исходную целлюлозу подвергают предварительной деструкции. Частичная деструкция (пластикация) натурального каучука на вальцах облегчает его переработку в резиновые изделия. Реакция деструкции используется для установления химического строения полимеров, для получения ценных низкомолекулярных веществ нз природных полимеров (гидролитическая деструкция целлюлозы или крахмала в глюкозу, белков в аминокислоты), при синтезе привитых и блок-сополимеров и т. д. Изучение деструкции дает возможность установить, в каких условиях могут перерабатываться и эксплуатироваться полимеры оно позволяет разработать эффективные методы защиты полимеров от различные воздействий, найти способы получения полимеров, которые мало чувствительны к деструкции, и т. д. Знание механизма и закономерностей деструкции дает возможность усилить или ослабить ее по желанию в зависимости от поставленной задачи. [c.621]

Одним из представителей группы полимерных жидкостей в случае положительной адсорбции полимера на границе с газовой фазой является раствор ксантогената целлюлозы в сильном полярном растворителе — водном растворе щелочи (см. таблицу). С целью снижения седиментационной устойчивости процесс деэмульгирования проводится под вакуумом, при этом также можно выделить два периода. В первом периоде происходит выделение растворенного газа в дисперсную фазу механизм процесса принципиально ничем не отличается от рассмотренного ранее и может быть описан системой уравнений (1). Для вискозных растворов, характеризующихся малой растворимостью воздуха [8], а следовательно, относительно небольшим диапазоном изменения размеров пузырьков в процессе их роста, кинетические уравнения системы (1) могут быть с достаточной степенью точности (для проведения практических расчетов) заменены линейными [9]. Механизм выхода дисперсной фазы (П период) существенно отличается от рассмотренного ранее не наблюдается коалесценция пузырьков, а происходят процессы перераспределения частиц (рост крупных и растворение мелких), седиментация и агрегация. При этом в процессе седиментации строго обозначена граница между эмульсией и образующейся чистой жидкостью. На рис. 3 представлена экспериментальная кривая, характеризующая пере- [c.124]

Лист папки вручную загружают между щитками из перфорированных стальных пластин 3. Эти щитки предназначены для поддержания в вертикальном положении пачек целлюлозы при щелочной обработке и для равномерности их отжима. Ванна 2 имеет ложное дно. Щелочь поступает снизу через ложное дно и заполняет всю ванну. После набухания включают механизм гидравлического отжимного устройства I и листы отжимаются. В таком прессе можно осуществлять пропитку листов целлюлозы щелочью концентрации 12—50% при комнатной температуре. Обычно любая папка полностью набухает за 1 ч. Затем избыточная щелочь сливается и смешивается со свежей щелочью для дальнейшей работы, а набухшая папка отжимается прессом при давлении до 160 кгс/см в течение 20 мин до 2,52,8-кратного увеличения массы исходной целлюлозы. Отжатая щелочь содержит растворенные гемицеллюлозы и может быть использована повторно только после диализа. Отжатую [c.97]

Однако, используемые в промышленности способы получения гидратцеллю-лозных волокон и пленок, а также волокон и пленок из искусственных полимеров, часто оказываются экономически недостаточно рентабельными главным образом из-за трудностей регенерации используемых для перевода целлюлозы в растворимое состояние химических реагентов и растворителей, а также экологически вредными. Поэтому в последние годы уделяется большое внимание поиску новых растворителей целлюлозы для создания более совершенных нетрадиционных технологических процессов, в том числе неводных растворителей и неводных многокомпонентных систем. Значительное расширение круга растворителей целлюлозы приводит к необходимости их классификации. Однако, четкое отнесение того или иного конкретного растворителя целлюлозы к определенному классу затруднительно из-за отсутствия однозначного объяснения механизмов растворения. Проблема осложняется полимерной природой целлюлозы, для которой трудно провести границу между концентрированными растворами и коллоидными. [c.555]

Однако затруднения, возникающие при растворении целлюлозы, осложняют применение этого полимера в производстве химических волокон. Поэтому ознакомление с методами получения прядильных растворов из целлюлозы необходимо начать с рассмотрения механизма перевода этого полимера в раствор. [c.73]

Предположение о механизме сорбции как о растворении воды в аморфной части полимера (абсорбция) позволяет сделать заключение, что степень поглощения воды является своеобразной мерой отношения между аморф ной и кристаллической частями целлюлозного материала. Интересно отметить, что природный синтез, который, очевидно, имеет матричный характер и связан с более высокой упорядоченностью системы, создает предпочтительные условия для кристаллизации полимера. Степень кристалличности природной целлюлозы достигает 60—70%. В то же время кристаллизация целлюлозы из растворов в процессе регенерации ее при формовании искусственных волокон проходит в значительно меньшей степени, особенно если на промежуточных стадиях регенерации ориентация полимера проводилась в недостаточной степени. Степень кристалличности гидратцеллюлозы составляет, как правило, 30—40% и только для высокомодульных волокон., подвергавшихся высокой ориентационной вытяжке в пластичном состоянии, она поднимается несколько выше 40—50%. [c.73]

Одновременно с изучением механических свойств полимеров в довоенные годы начались исследования растворов полимеров, свойства которых также имеют свои яркие особенности. Эти исследования проводились главным образом В. А. Каргиным и его сотрудниками. В исследованиях по коагуляции органозолей ацетилцеллюлозы [14], по электрохимии растворов нитро- и ацетилцеллюлозы [15] и по потенциометрическому анализу растворов целлюлозы и ее производных [16] В. А. Каргин, А. А. Степанова, Н. В. Михайлов и Р. С. Нейман успешно изучили основные особенности поведения этих систем и получили важные результаты по выяснению механизма процесса созревания вискозных растворов, играющего существенную роль в производстве вискозного волокна. Одновременно проводилось изучение механизма процессов набухания и растворения полимеров (эти исследования проводились В. А. Каргиным, С. Н. Папковым, 3. А. Роговиным, А. А. Тагер и др.), что позволило критически пересмотреть существовавшие в то время представления о мицеллярном строении полимеров и их растворов тг выдвинуть представления о гомогенном строении растворов нолимеров, аналогичном строению истинных молекулярных растворов. [c.318]

Несмотря на практическое использование аминоксидных растворителей целлюлозы, механизм растворения и роль сорастворителей (и в том числе воды) до сих пор не выяснены. Это во многом связано со сложностью и неоднозначностью строения самой целлюлозы. По нашему мнению, успешное исследование механизма растворения целлюлозы возможно при использовании экспериментальных методов в сочетании с теоретическими [46]. Для корректной постановки задачи экспериментального и компьютерного моделирования процессов растворения целлюлозы необходимо провести обобщение сведений по ее строению, по выяснению доступности реакционных центров при взаимодействии макромолекул целлюлозы с молекулами растворителей, а также влиянию сорастворителя, которым чаще всего является вода. [c.368]

Однако в отношении механизма растворения целлюлозы в кадоксене полной ясности нет. Некоторые исследователи считают, что комплексообразование целлюлозы с ка-доксеном происходит лишь в небольшой степени или вообще отсутствует, и растворение происходит вследствие обычной молекулярной сольватации. [c.559]

Целлюлоза растворима в растворах окиси меди в аммиаке, т. е. в аммиачной гидроокиси меди (швейцаров реактив). Точный механизм растворения неизвестен. Возможно, что при этом образуется сложное координационное соединение. Вязкость медноаммиачного раствора является важным указателем степени его деградации. Недеградированная а-целлюлоза имеет высокую вязкость, несомненно, вследствие большой длины ее молекулярных ценей (стр. 175). Замечательное соотношение между вязкостью медноаммиачного раствора и другими физико-химическими свойствами целлюлозы указывает на отсутствие существенных изменений в длине цепи при растворении в швейцеровом реактиве. В свое время относительно большое количество искусственного шелка производилось по медноаммиачному способу, и полученный продукт обладал наивысшим качеством. В частности, получались исключительно тонкие нити до 1 денье , мягкие наощупь и блестящие. Техника прядения здесь в основном та же, что и в вискозном процессе. Схема процесса показана ниже (см. схему 2) [c.369]

В настоящее время все большее внимание исследователей привлекают природные соединения - биополимеры, обладающие собственной физиологической активностью. К ним относятся такие чрезвычайно распространенные в природе вещества, как полисахарид целлюлоза и полиаминосахарид хитин. Одним из факторов, контролирующих механизм их биологической активности, является определяемая особенностями надмолекулярной структуры доступность реакционных центров для сольватирующих молекул растворителей. В этой связи проведенное в главе обобщение современных данных по строению кристаллических целлюлозы, хитина и хитозана (производное хитина) и анализ проблем растворения и сольватации этих веществ в различных растворителях являются актуальными и полезными для дальнейшего развития физикохимии углеводов и других сахаров. [c.7]

В подробном исследовании механизма щелочной варки целлюлозы Хобден [62] нашел, что температура является наиболее важным из факторов, влияющих на растворение лигнина. Посредством 0,5 и. едкого натра и с применением перколяционного метода древесина Eu alyptus regnans почти полностью делигнифицировалась при 170° С спустя 2 ч. Однако при 150° С этого не отмечалось даже спустя 12 ч. [c.452]

Механизм гидролиза ГМЦ разбавленными кислотами в основном не отличается от механизма гидролиза целлюлозы. Однако ГМЦ кроме более низкой молекулярной массы обладают еще го->аздо менее прочной надмолекулярной структурой, чем целлюлоза. Лоэтому их переход в раствор в виде декстринов происходит значительно быстрее, чем растворение обломков целлюлозных молекул, и даже быстрее, чем декстрины успевают прогидролизо-ваться до моносахаридов [79]. Это обусловливает высокую скорость всего процесса гидролиза ГМЦ. [c.191]

Такой механизм взаимодействия целлюлозы с комплексньщи соединениями гидроокиси меди подтверждается данными о растворении окиси серебра в куоксене при добавлении к нему поли-оксисоединений, в частности глицерина (окись серебра не растворяется ни в глицерине, ни в куоксене, но растворима в этилен-диамине). [c.144]

В. И. Шарков и соавт. [83] предполагают, что механизм набухания и растворения целлюлозы и ГМЦ в концентрированных кислотах состоит в образовании малоустойчивых оксониевых соединений, в которых участвует глнкозидный кислород или дру гие содержащие кислород группы. [c.196]

Представляло интерес рассмотреть механизм пластифицирующего действия пластиф)икаторов в свете современных представлений о структуре аморфных полимеров на таком примере наиболее жесткоценного природного высокомолекулярного вещества, каковым является целлюлоза. Для этой цели был использован промышленный образец сульфитной целлюлозы со средним молекулярным весом около 200 ООО. Предварительно п еллюлоза переводилась в порошкообразное состояние растворением ее в триэтилфениламмонийокспде с последующим осаждением 2%-ным раствором уксусной кислоты. Полученный осадок тщательно промывался водой, затем ацетоном и, наконец, этиловым спиртом и высушивался в сушильном шкаф у при 80° до постоянного веса. В качестве пластификаторов были выбраны низкомолекулярные соединения, ограниченно смешивающиеся с целлюлозой, причем одно из них (роданистая соль гуани-дипа) смешивается с целлюлозой несколько лучше, чем другое (мочевина). [c.320]

Научные исследования относятся к физической химии полимеров и химии целлюлозы. Исследовал кинетику и механизм ксантогени-рования целлюлозы, выяснил влияние надмолекулярных структур на ее гетерогенные реакции Разработал основы определения технологических свойств продуктов химической переработки целлюлозы. Изучал набухание и растворение целлюлозы в неводных средах и нашел при этом множество новых систе.м растворителей. [c.517]

Сведения о возможности получения эфиров целлюлозы этого типа ограничиваются работой Крешкова, Гурецкого и Андреева Ими исследовано взаимодействие эфиров ортокремневой кислоты — тетраметокси-, тетраэтокси- и тетрабутоксисилана с частично замещенным нитратом целлюлозы, растворенным в ацетоне. Реакция может протекать по механизму переэтерификации [c.311]

Наиболее отвечает общеизвестным механизмам взаимодействия между низкомолекулярными жидкостями и аморфными полимерами (или аморфными составляющими кристаллических полимеров) представление об ограниченном молекулярном растворении воды в целлюлозе. Это представление было последовательно развито Гер-мансом, исходя из начальных идей Катца, и математически представлено в работах Хайлвуда и Горробина, а также других исследователей, исходивших из общего уравнения Флори—Хаггинса для растворов полимеров и предложивших поправки к этому урав(нению, учитывающие особенность целлюлозы как системы, в которой , макромолекулы входят одновременно в аморфные и кристаллические области. [c.63]

Изучение водородного обмена между твердыми нерастворимыми или труднорастворимыми органическими соединениями и тяжелой водой обнаружило сложное и до сих пор невыясненное влияние поверхностных факторов. Речь идет об обмене в связях О — Н, N — Ни др., в которых у растворенных соединений обмен идет мгновенно. Целлюлоза и ряд других нерастворимых соединений довольно легко обменивают водород на дейтерий воды в таких связях. В случае обмена с о-толуидином кинетика была изучена [206] и оказалась в согласии с диффузионным механизмом, как наиболее медленной стадией обмена, определяющей его суммарную скорость. С другой стороны, в новой работе Д. Н. Курсанова, 3. Н. Парнес и Т. А. Смолиной [269] было показано отсутствие обмена в связях О — Н дифениламина или фумаровой кислоты даже при очень длительном соприкосновении с тяжелой водой. Обмен, однако, легко шел при гомогенизации смеси путем растворения обоих компонентов в диоксане. В противоположность этому, в стеариновой кислоте уже за часа нри комнатной температуре обмен достигает 0,64 атома водорода. За то же время обмен в миристиновом спирте равен 0,4 атома водорода и не растет даже нри увеличении длительности соприкосновения до 196 часов. Частичный обмен, величина которого сильно зависит от pH и температуры, наблюдали также Г. П. Миклухин и Л. Л. Червяцова между салициловой кислотой и ВгО. Все эти данные указывают на большое влияние поверхностных процессов, в том числе, вероятно, смачиваемости, а также строения поверхностного слоя, на скорость междуфазного обмена. [c.226]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология