ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Типы связей между макромолекулами целлюлозы из "Химия целлюлозы" Одной из характерных особенностей строения целлюлозы является энергетическая неравноценность связей, за счет которых осуществляется взаимодействие менаду отдельными макромолекулами. Эти связи могут быть двух типов а) химические связи и б) связи, осуществляемые силами межмолекулярного взаимодействия. [c.56] В основном взаимодействие между макромолекулами осуществляется посредством межмолекулярных сил. Однако при исследовании целлюлозных препаратов необходимо учитывать и возможность наличия небольшого количества химических связей между макромолекулами (образование сетчатых структур), резко изменяющих некоторые свойства целлюлозных препаратов, в ча стности их растворимость. [c.56] Химические связи между макромолекулами могут образоваться в процессе выделения целлюлозы из природных целлюлозосодержащих материалов, а также при обработке целлюлозы различными полифункциональными соединениями. [c.56] Образование небольшого числа химических связей между макромолекулами целлюлозы или ее производных при обработке полифункциональными соединениями всегда приводит к изменению свойств целлюлозы в одном и том же направлении понижается или полностью исчезает растворимость целлюлозы или ее эфиров, уменьшается набухание и снижается разрывное удлинение волокон. Прочность волокна в большинстве случаев остается без изменения. [c.57] При исследовании взаимодействия между макромолекулами целлюлозы, осуществляемого межмолекулярными силами, необходимо учитывать, что энергия таких взаимодействий может значительно различаться по величине. Поэтому силы межмолекулярного взаимодействия можно разделить на две группы а) межмо-лекулярные силы с малой энергией взаимодействия б) водородные связи. [c.57] Энергия водородной связи (5—Ъ ккал моль) значительно превышает энергию обычного межмолекулярного взаимодействия, но в 13—17 раз меньше энергии химической связи. [c.57] Увеличение среднего расстояния между макромолекулами доказывается уменьшением плотности этих препаратов. Так, например, плотность хлопкового волокна составляет 1,53г/глг , а ацетата целлюлозы, содержащего 16,7% ацетильных групп, — 1,417 г/слгз. [c.58] Повышенная гигроскопичность регенерированной целлюлозы по сравнению с природной также является следствием того, что в природной целлюлозе прочность водородных связей больше, чем в регенерированной целлюлозе. [c.59] Наличием значительного числа водородных связей между макромолекулами можно, по-видимому, объяснить трудность полного ацетилировании высушенного целлюлозного волокна и, особенно, гидратцеллюлозных волокон, не подвергнутых предварительному набуханию (см. гл. 6), а также ряд других фактов, хорошо известных в технологической практике получения и химической переработки целлюлозы. [c.59] Другие типы межмолекулярных сил, действующих как между полярными, так и между неполярными группами макромолекул целлюлозы, обладают меньшей энергией, чем водородные связи. Эти силы действуют на малых расстояниях (2,75—5А), причем их интенсивность резко уменьшается с увеличением расстояния между молекулами. Этот факт необходимо учитывать при исследовании процессов набухания целлюлозы, изменения прочности искусственных волокон в результате их ориентации и при изучении других аналогичных процессов. При различных воздействиях на целлюлозу, при которых изменяется расстояние между макромолекулами или элементами надмолекулярной структуры, уменьшается прочность водородных связей и более слабых межмолекулярных связей и соответственно изменяется суммарная энергия межмолекулярного взаимодействия. [c.59] Теплота смачивания целлюлозы изменяется также после ее размола в коллоидной мельнице и последующего кипячения в воде. Природная целлюлоза, подвергнутая размолу, при ротором полностью исчезает упорядоченность структуры, обладает наиболее высокой теплотой смачивания, на 5—б кал1моль превышающей теплоту смачивания гидратцеллюлозы. После кипячения этого препарата в воде степень упорядоченности макромолекул снова повышается (препарат дает рентгенограмму гидратцеллюлозы), а интегральная теплота смачивания значительно снижается (на 3—А кал моль), что дает возможность сделать вывод о повышении прочности связи между макромолекулами после этой обработки (см. стр. 51). [c.60] Вернуться к основной статье