химический каталог




Химия древесины и целлюлозы

Автор В.М.Никитин, А.В.Оболенская, В.П.Щеголев

льного состава (с точки зрения экономики), необходимо стремиться .к повышению концентрации целлюлозы и понижению содержания щелочи. Однако выбор оптимального состава вискозы обусловливается и технологическими факторами.

Полученную вискозу далее подвергают созреванию. Это специфический процесс,-представляющий собой комплекс химических и физико-химических изменений, в результате которых изменяются состав и свойства вискозного раствора.

Химические процессы при созревании вискозы сводятся в основном к постепенному частичному гидролизу ксантогената (омылению) под действием воды.

Реакцию полного гидролиза можно выразить уравнением О —Celt

SNa

C=S + H,0-»-CS, + NaOH + Cell — OH

\

гидрвтцеллюлс-за

При созревании гидролиз идет лишь частично, что приводит к снижению средней степени замещения. Схематически этот процесс можно представить следующим образом:

... —О—C,H,Q (ОН), - О - С,Н,О (ОН), - О - С,Н,О (ОН), - Б О —CSSNa

J — CSSNa СН,0(ОН), 1С,Н,0 (ОН),), - О - С,Н,0 (ОН), - •. ?

О—CSSNa

Скорость гидролиза ксантогената зависит от концентрации NaOH и целлюлозы в растворе и от температуры. Сероуглерод, ' выделяющийся при частичном омылении ксантогената, реаги329

в точке D с образованием геля. Форма кривой и значение и положение минимума не зависят от продолжительности созревания, но зависят от вида целлюлозы и соотношения целлюлозы и NaOH в растворе.

Контроль вязкости при созревании вискозы обязателен. Кроме того, проводится химический анализ вискозы (определяются содержание целлюлозы и степень замещения) и определяется ее зрелость (градус созревания), т. е. устойчивость к действию электролитов.

В разбавленных растворах ксантогената, где среднее расстояние между макромолекулами больше, чем сфера действия межмолекулярных сил, вероятность агрегации очень невелика и вязкость растворов понижается в течение всего периода созревания.

рует с NaOH с образованием тиокарбонатов и других сернистых соединений.

Кроме этих процессов при созревании происходит перераспределение ксантогенатных групп в целлюлозе. Возможно, что в процессе созревания устанавливается динамическое равновесие:

ксантогенат ^ целлюлоза + CS,.

В результате перераспределения ксантогенатных групп увеличивается химическая однородность ксантогената.

Изменение химического состава вискозы (отщепление соле-образных групп —CSSNa) приводит к изменению ее физико-химических свойств: понижению растворимости в NaOH, постепенному увеличению вязкости и понижению стойкости к действию коагулянтов (электролитов).

Получена кривая изменения вязкости концентрированного раствора ксантогената (рис. 38). В начале процесса созревания вязкость концентрированных прядильных растворов понижается (участок АВ), что, по-видимому, объясняется частичной десольватацией растворенных частиц (в результате уменьшения степени замещения) и постепенным уменьшением структурирования раствора (степени ассоциации). Затем происходит дальнейшее уменьшение степени этерификации и дальнейшая десольватация, но вязкость, наоборот, начинает увеличиваться (участок ВС) вследствие агрегации молекул и структурирования раствора. На практике начинают прядение в тот момент, когда у достигает 30—35. Как видно из рисунка, в определенный момент кривая круто поднимается вверх (участок CD) вследствие приближения начала самопроизвольной коагуляции

330

9.1.5. ФОРМОВАНИЕ (ПРЯДЕНИЕ) ВИСКОЗНОГО ВОЛОКНА

Раствор вискозы после созревания несколько раз фильтруют, а затем вакуумируют для удаления воздуха. Из созревшего, тщательно отфильтрованного и обезвоздушенного раствора формуют волокно. Для этого раствор продавливают через фильеры (нитеобразователи) с отверстиями диаметром около 0,03 мм в осадительную ванну (применяют главным образом однованный и двухванный способы формования).

При формовании волокна протекают следующие процессы: 1) нейтрализация содержащейся в растворе NaOH и осаждение в виде нитей ксантогената; 2) дегидратирование полученных нитей, снижение их степени набухания; 3) омыление ксантогената целлюлозы и регенерирование целлюлозы (образование гидратцеллюлозы). При этой нити вытягивают для придания необходимой прочности и эластичности волокну.

При однованном способе формования осадительная ванна содержит два основных компонента: кислоту для омыления ксантогената и соль для регулирования процесса коагуляции. Обычно применяют серную кислоту. Кислота полностью разлагает ксантогенат и превращает его в гидратцеллюлозу по схеме

OCiSHiqO|,

С= S + H,S04-»-NaHS01 + CS, + (СНщО,),.

\

SNa

ОСаН,04

/ C=S

\

SNa

Процесс омыления идет через стадию целлюлозоксантогеновой кислоты;

+ n HjSO,-»-n NaHSO, +

0CEHBO4

c=s

\

SH

331

Эта реакция протекает практически мгновенно.

Во второй стадии происходит омыление целлюлозоксантогеновой кислоты:

? nCS, + (C,H,0,OH)„.

ОС.НА

/ C=S \

SH

Скорость этой реакции зависит от температуры и концентрации HjSO'.. Она протекает сравнительна быстро.

Наряду с омылением ксантогената нейтрализуется также свобо

страница 126
< 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

Скачать книгу "Химия древесины и целлюлозы" (7.01Mb)


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

 

 

Реклама
wizardfrost.ru
тейпы в астрахани купить
горка из нержавеющей стали с фанерными бортиками
гирлянда светодиодная распродажа

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
(25.04.2017)