химический каталог




Химия древесины и целлюлозы

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

кладок по отношению к оси микрофибриллы и форма

102

<0

самих микрофибрилл. Маркс-Фигнни и Шульц, а также Тонессен и Эллефсен считают, что длина складки составляет около 5.10*" см.(500 А) (рис. 24, а), тогда как, по мнению Мэнли, она всего около 35.10~а см (35 А), причем сама микрофибрилла представляет собой свернутую в трубку (по спирали) ленту (рис. 24, а).

Однако, по мнению большинства исследователей, эту модель строения микрофибриллы целлюлозы нельзя считать приемлемой, так как она не согласуется со многими экспериментальными данными (плотностью целлюлозы, характером рентгенограмм и др.).

Строение микрофибрилл в поперечном разрезе различные авторы также рассматривают по-разному.

Наиболее распространена гипотеза Фрей-Висслинга, согласно которой микрофибриллы имеют приблизительно прямоугольное сечение более или менее постоянных размеров, около 1 • Ю-*Х2- Ю-6 см5 (100x200 А) (рис. 25). Каждая такая микрофибрилла состоит из четырех элементарных фибрилл (мицеллярных прядей) размером около б-Ю-'-Ю-* см2 (50x100 Аа). Мицеллярная прядь в центре имеет кристаллический стержень с поперечным сечением площадью 3-10_7Х 1 Х7-10-7 см2 (30Х70А8), который окружен так называемой па-ракристаллической оболочкой. В паракристаллической части целлюлозные цепи также направлены вдоль микрофибрилл, но строгий порядок уже отсутствует. Эта часть, таким образом, уже не является кристаллической, но в то же время ее нельзя считать аморфной. Наблюдается постепенное уменьшение степени

103

г

Целлюлозные волокна характеризуются по степени кристалличности и степени о р и е н т а ц и и. Эти показатели отражают плотность упаковки целлюлозы. У разных целлюлоз степень кристалличности и степень ориентации кристаллических участков неодинаковы. Так, у древесной целлюлозы эти показатели ниже, чем у хлопковой.

Степень кристалличности целлюлозы (относительное содержание кристаллической части) определяют рентгенографически, а также сравнением плотности целлюлозы в аморфных и кристаллических участках, по скорости протекания реакций (таких как кислотный гидролиз, периодатное окисление, формилирова-ние и Т. д.) в этих частях, путем определения адсорбции воды или йода, по скорости обмена между целлюлозой и DjO и т. д. Однако следует помнить, что подобные методы, позволяющие определить так называемую доступность целлюлозы, лишь косвенно характеризуют ее кристалличность.

Различные методы дают разные значения кристалличности (любой метод фактически позволяет получить лишь некоторую частную характеристику), но некоторые выводы все-таки можно сделать. Природные целлюлозные волокна (древесная целлюлоза, хлопок, рами) содержат примерно 65—70% кристаллической части и 25—35% аморфной. Наименее плотную упаковку имеют искусственные целлюлозные волокна (регенерированная целлюлоза). Например, вискозный шелк содержит только 35— 40% кристаллической части. Процентное содержание кристаллической части в этих волокнах зависит от вытяжки волокон при их формовании. Применяя вытяжку, можно повысить степень кристалличности.

В литературе появились сообщения о том, что процентное содержание кристаллической части в природной целлюлозе значительно выше, чем до сих пор считали. Аморфные участки составляют не более 5—10%, поэтому их скорее следует считать дефектами упорядоченности. Этим самым как бы подтверждается гипотеза об однофазном кристаллическом строении природной целлюлозы.

Степень ориентации показывает, насколько близко совпадает направление кристаллитов с направлением оси волокна. Степень ориентации устанавливают сравнением рентгенограмм с электронными микрофотографиями волокна, а также с помощью метода дифракции рентгеновских лучей под малыми углами и метода двойного лучепреломления. Ориентация вдоль оси волокна наиболее ярко выражена в природных целлюлозных волокнах рами и льна, несколько менее у хлопка и еще менее у древесной целлюлозы.

Если в волокнах целлюлозы существует высокая степень кристалличности и высокая степень ориентации, то строение целлюлозных пленок, полученных из растворов, оказывается значительно более беспорядочным. Они в основном

105

имеют аморфную структуру и лишь проявляют слабую ассоциацию молекул с образованием каких-то групп параллельно расположенных ассоциированных молекул.

Чем плотнее упаковка (т. е. чем выше степень кристалличности и степень ориентации), тем сильнее проявляется межмолекулярное взаимодействие (водородные связи) и тем выше прочность волокна. Более прочными оказываются волокна целлюлозы, имеющие длинные молекулы, так как число гидроксилов, вовлеченных в водородную связь, при этом возрастает. Деструктированные волокна, содержащие цепи меньшей длины, менее прочны. Но следует подчеркнуть, что прямая зависимость между длиной цепей (СП) и прочностью на разрыв наблюдается лишь при СП до 300—350. При большей СП влияние ее изменения на прочность волокна незначительно. Следовательно, одним из условий прочности искусственных волокон является СП не менее 300—350.

Модель элементарной кристаллической ячейки

страница 43
< 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
госпитальный комплекс анализов
электросамокат на амурской улице
заказ микроавтобус
беспроводные колонки 5.1 для домашнего кинотеатра

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
(18.10.2017)