химический каталог




Энциклопедия полимеров. Том 3 (Полиоксадиазолы-Я)

Автор главный редактор В.А.КАБАНОВ

чении вискозы и простых эфиров Ц. При взаимодействии Ц. с NaOH может образоваться алкоголят или молекулярное соединение; одновременно Ц. набухает и частично растворяется.

Широко используются в пром-сти для химич. переработки Ц. этерификация и О-алкилирование, приводящие к образованию сложных и простых эфиров Д., а также смешанных сложно-простых эфиров. Цель химич. переработки — получение производных с новым комплексом свойств, в частности перевод Ц. в ее растворимые или термопластичные производные (см. Целлюлозы эфиры, Модификация химических волокон, Этролы).

Получение. Технич. Ц. выделяется из растительных тканей; технология и степень очистки от нецеллюлозных компонентов природного сырья определяются назначением продукта.

Важнейшие показатели качества технич. Ц., предназначенной для химич. переработки: содержание а-цел-люлозы (фракция, не растворяющаяся в 17,5%-ном р-ре едкого натра с последующей промывкой), 6-целлюлозы и у-целлюлозы (фракции, растворяющиеся при обработке 17,5%-ным р-ром едкого натра с последующей промывкой; 6-Ц. осаждается при подкислении, у-Ц.— нет); медное число [характеризует степень окислительной и гидролитич. деструкции и чистоты; выражается количеством меди в г, восстанавливаемой из Cu(II) в Cu(I) 100 г абсолютно сухой Ц.]; степень полимеризации Ц., к-рую обычно косвенно характеризуют вязкостью р-ров Ц. Кроме того, оценивают т. наз. «реакционную способность» Ц., характеризующую пере-рабатываемость Ц. по стандартной методике и качество получаемых продуктов (напр., растворимость эфиров Ц. и фильтруемость волокно- и пленкообразующих р-ров этих эфиров). Максимальная химич. чистота и требуемая степень полимеризации Ц. для химич. переработки достигаются удалением всех нецеллюлозных компонентов (в случае древесины — лигнина и гемицеллюлоз) при строго контролируемой деструкции целлюлозы.

Для технич. Ц., предназначенной для производства бумаги, основные показатели качества — физико-механич. характеристики бумажных отливок, полученных в стандартных условиях, сорность Ц., белизна, ее стабильность и др. Высокие и стабильные во времени физико-механич. и оптич. свойства бумаги и картона достигаются, как правило, частичным удалением из целлюлозных материалов-полуфабрикатов лигнина при максимальном сохранении всего углеводного комплекса древесины (то есть Ц. и гемицеллюлоз) и предотвращением деструкции. Содержание нецеллюлозных компонентов в материалах, применяемых как для производства бумаги и картона, так и для химической переработки, уменьшается в ряду: древесная масса, полуцеллюлоза, Ц. высокого выхода, небеленая Ц., полубеленая, беленая, облагороженная, хлопковая беленая.

Разделение растительного сырья на волокна при максимальном сохранении массы древесины можно осуществлять механич., химич., механохимич. и др. методами. Древесная масса — продукт механич. измельчения древесины — составляет ок. 25% от всего объема волокнистых полуфабрикатов, применяемых для производства бумаги и картона; ее получают истиранием увлажненной древесины в дефибрерах или размолом древесной щепы в рафинерах. Уд. расход древесины на производство древесной массы (2,7 м3/т) в 2 раза меньше, чем на производство целлюлозы (4—5 лг/т). Однако из-за быстрого старения бумаг, содержащих в своем составе древесную массу, ее применение ограничено. Перед получением древесной массы древесину можно предварительно обработать водой или водными р-рами реагентов при повышенных темп-рах — вплоть до 120—160°С (т. наз. термомеханич. древесная масса). Такая обработка обеспечивает пластификацию лигнина, что облегчает получение древесной массы и улучшает ее качественные показатели.

Технология получения древесной Ц. (полуцеллюлозы, Ц. высокого выхода, небеленой и беленой Ц.) включает след. операции: 1) удаление коры с древесины (окорка); 2) получение древесной щепы; 3) варка щепы с кислыми, щелочными или нейтральными водными р-рами реагентов, обеспечивающих перевод лигнина в растворимое состояние и его удаление; 4) сортирование; 5) отбелка и облагораживание; 6) сортирование, сушка и резка Ц. В качестве древесного сырья предпочитают использовать древесину хвойных пород, а в последние десятилетия 20 в.— и древесину лиственных пород. Как правило, варку ведут по сульфатному или сульфитному способу.

При сульфатной варке щепу любых пород древесины, а также тростник обрабатывают варочным щелоком, представляющим собой водный р-р едкого натра и сульфида натрия (NaOH-|-Na2S). В течение 2—3 ч темп-ру повышают до 165—180°С и варят при этой темп-ре в течение 1—4 ч. Процесс проводят по периодич. схеме в варочных котлах емкостью 100—160 ж3 и больше или в установках непрерывного действия типа Пандия (система из 6, 9 или 12 установленных последовательно один под другим шнековых аппаратов) и типа Камюр (вертикальная башня высотой до 80—90 м с нисходящим движением щепы; производительность до 1200 mlcym). Переведенные в растворимое состояние нецеллюлозные компоненты удаляются при противоточной промывке (напр., водой) в виде «черного щелока», к-рый после отделения т. наз. «сульфатного мыла» (натриевые соли смоляных и высших жирных к-т) и упаривания поступает на сжигание для регенерации его минеральных компонентов.

Перед сульфатной варкой щепу иногда подвергают предварительному гидролизу (предгидролизу), в результате чего из древесины удаляются легко гидролизу-емые гемицеллюлоаы; при этом используют разб. минеральные к-ты (0,3—0,5%-ная H2S04 или 0,5—1%-ная НС1; 100—125 °С; 2—5 ч) или воду (140—180 °С; 20 мин — 3 ч). В последнем случае катализатором служат выделяющиеся из древесины при гидролизе органич. к-ты (гл. обр. уксусная и муравьиная). При водном предгидролизе в р-р переходит 12—16% (иногда до 20%) от массы древесины органич. веществ; при использовании минеральных к-т — до 20%, а в случае лиственницы — до 35%.

При сульфитной варке щепу (в основном еловую) обрабатывают сульфитной варочной к-той — водным р-ром бисульфита кальция, магния, натрия или аммония, содержащим 3—6% свободной S02 и ок. 2% SO2, связанной в виде соответствующей соли. Процесс включает повышение темп-ры до 105—110°Св течение 1,5—4 ч, выдержку («заварку», или «стоянку») при 105—110°С в течение 1—2 ч, повышение темп-ры до 135—150 °С и варку при этой темп-ре 1—4 ч.Сульфит-ную варку проводят по периодич. схеме в биметаллических или со специальной кислотоупорной обмуровкой варочных котлах емкостью до 420 л3, оборудованных принудительной циркуляцией варочного р-ра. Появился также успешный опыт проведения сульфитной варки в аппаратах непрерывного действия. Отработанную варочную к-ту («щелок»), содержащую переведенные в растворенное состояние нецеллюлозныё компоненты древесины (гл. обр. гемицеллюлозы и продукт сульфирования лигнина, т. н. лигносульфоновую к-ту), перерабатывают в спирт и кормовые дрожжи.

Сульфитный способ варки Ц. имеет ряд разновидностей: 1) собственно сульфитный способ при рН 1,5— 2,5; 2) бисульфитный при рН 3,5—5,0; 3) моносульфитный, или нейтральносульфитный, при рН 6,7—7,2; 4) ступенчатые способы — с понижающимися рН (в основном, при получении Ц. для бумаги) или с повышающимися рН (в основном, при получении Ц. для химич. переработки).

В мировом производстве Ц. ок. У8 этого продукта производится по сульфатному способу, причем наблюдается тенденция к увеличению этой доли. Обусловлено это тем, что достоинства сульфатного способа (возможность использования любого древесного сырья, высокие физико-механич. показатели бумаги, получаемой из сульфатной Ц.) превалируют над его недостатками (выделение дурнопахнущих веществ, сравнительно низкий выход Ц.). В то же время бисульфитный способ в значительной степени лишен недостатков классического сульфитного способа и получает определенное развитие.

Во время варки по любому из указанных выше способов протекают сложные процессы; при сульфитной варке — сульфирование, растворение и инактивация лигнина, окисление и гидролиз части углеводов древесины и др., при сульфатной варке — растворение и конденсация лигнина, окисление и щелочной гидролиз части углеводов древесины и др. В зависимости от условий варки можно сделать тот или иной процесс доминирующим на определенной стадии и получить волокнистый полуфабрикат с заданными свойствами. На этом основаны модификации варок: сульфатная варка с предгидролизом и сульфитные ступенчатые варки, позволяющие эффективно регулировать основные химич. процессы варки. В зависимости от назначения Ц. варку ведут до различного остаточного содержания в получаемом продукте лигнина. При варке Ц. высокого выхода и полуцеллюлозы форма щепы сохраняется, и для разделения ее на волокна требуется определенное механич. воздействие, напр. размол.

Для очистки от примесей (непроварившаяся древесина, сучки, костра и т. п.) после варки Ц. пропускают последовательно через песочницы, центробежные сортировки с различным диаметром отверстий и батареи центриклинеров (в несколько ступеней). В потоке небеленой Ц. могут быть установлены отделители мелкого волокна, к-рое содержит значительное количество лигнина, смолы и жиров. Полуцеллюлозу, Ц. высокого выхода и небеленую Ц. используют для производства, напр., мешочной и оберточной бумаги, тарного картона (см. Бумага).

Небеленая Ц. может быть подвергнута дополнительной очистке (в первую очередь от лигнина) — отбелке и облагораживанию, к-рые проводят в более мягких условиях, чем варку. Для отбелки Ц. применяют окислители — газообразный хлор, хлорную воду, гипо-хлориты, двуокись хлора, хлориты, моноокись хлора, перекись водорода, а в последние годы — молекулярный кислород в щелочной среде. Отбелку ведут в несколько ступеней (обычно от 3—4 до 10—12); чаще всего на первой Ц. хлорируют, затем следуют одна-две ступени отбелки гипохлоритом натрия (с промежуточными промывками водой), одна ступень отбелки двуокисью хлора и, наконец, кисловка — последовательные промывки водой, разбавленным р-ром минеральной к-ты и опять водой.

При получении Ц. для химич. переработки отбелка дополнительно включает обработку р-рами едкого натра (0,5—2%-ным при 95—135°С или 4—10%-ным при 15—25

страница 245
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340

Скачать книгу "Энциклопедия полимеров. Том 3 (Полиоксадиазолы-Я)" (21.36Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
заказать микроавтобус на свадьбу
изготовление светодиодных коробов
уход за линзами vizoteque
аренда телевизова екатеринбург

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.09.2017)