ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение медноаммиачных прядильных растворов целлюлозы из "Физико-химические основы технологии химических волокон" По этим причинам медноаммиачный способ получения волокна менее экономичен, чем вискбзный. [c.98] Как уже отмечалось, целлюлоза реагирует с растворахми едких щелочей, причем между ионами ОН и гидроксильными группами целлюлозы образуются водородные связи, а катионы К притягиваются затем электростатически (см. раздел 3.3.1). Медноаммиачное основание u(NH3) n(OH)2 — куприаммингидрат в водном растворе аммиака диссоциирует на 70—80% на ионы [ u(NH3)mP и ОН и, следовательно, способно реагировать с целлюлозой аналогично NaOH. [c.98] Медноаммиачнре основание Си(ЫНз)т(ОН)2 и медноаммиачная соль u(NH3)nS04 в растворе почти полностью распадаются ка ионы, но активные ионы ОН ъ последнем случае не образуются. Поэтому гидрат окиси меди Си (ОН) 2 более активен при растворении целлюлозы, чем основная соль меди, в которой 2/7, т. е. 28,7% атомов меди находится в неактивной форме. [c.99] С увеличением концентрации активных ионов ОН реакция смещается вправо, т. е. в сторону большего связывания меди целлюлозой. Эта концентрация в свою очередь тем выше, чем больше меди переходит в раствор по реакции (П1.УП1), и оказывается максимальной при содержании в аммиачном растворе 12—13% свободного аммиака. [c.99] Как уже было указано, медноаммиачное основание способно непосредственно растворять целлюлозу с СП-1000—1200. Это объясняется наличием в растворе не только большого количества активных ионов ОН , но и больших катионов [Си(ЫНз)т] оказывающих расклинивающее действие. С увеличением размера макромолекул концентрация меди и аммиака в растворе должна быть повышена при СП-800—1000 для полного перевода целлюлозы в раствор необходимо, чтобы Уси(ынзыон), 2 . [c.99] При СП = 800 один атом меди связывает один глюкозидный остаток целлюлозы, или на 1 кг целлюлозы требуется около 0,4 кг меди. [c.99] По своим свойствам медноаммиачный прядильный раствор значительно отличается от вискозного.- В частности, первый из них химически стабилен и в отсутствие кислорода воздуха и окислителей не изменяется во времени. В то же время медноаммиачные прядильные растворы, так же как и большинство других растворов целлюлозы, легко окисляются, так как целлюлоза, особенно в щелочной среде, подвержена окислению. [c.100] Быстрая окисляемость целлюлозы в медноаммиачном растворе объясняется отсутствием в этом растворе защитников целлюлозы о окисления. Более того, здесь присутствует активный переносчик кислорода — ион Си(МНз) , который ускоряет окисление целлюлозы. Поэтому при перемешивании вязкость медноаммиачных прядильных растворов непрерывно уменьшается из-за окислительной деструкции целлюлозы. [c.100] Вязкость медноаммиачных прядильных растворов целлюлозы изменяется в широких пределах также как в присутствии разных добавок или под влиянием различных обработок. [c.100] С одной стороны, снижение вязкости из-за окисления целлюлозы можно приостановить или ослабить, добавляя в раствор восстановители (НагЗОз, многоатомные спирты, глюкозу, оксикислоты типа винной кислоты и т. п.). С другой стороны, введение в раствор даже незначительных количеств (следов) бифункциональных соединений, способных взаимодействовать одновременно с двумя целлюлозными цепями и связывать их (например, гидрохинона), резко увеличивает его вязкость, а более значительные количества этих веществ вызывают его полное застудневание. [c.100] Вязкость медноаммиачных растворов целлюлозы резко увеличивается также при добавлении веществ кислого характера, например (НН4)2504 и КаНЗОз, которые нейтрализуют ионы ОН и смещают равновесие реакции (П1.Х1) влево. Медноаммиачные прядильные растворы целлюлозы, как и большинство концентрированных растворов полимеров, являются типичными неньютоновскими жидкостями. [c.100] В отличие от вискозы коллоидная устойчивость медноаммиачного прядильного раствора, определяемая количеством электролита (или воды), необходимого для осаждения целлюлозы, практически не изменяется во времени, так как степень замещения групп ОН целлюлозы без внесения в прядильный раствор каких-либо добавок остается неизменной. [c.102] Однако присутствие в. исходном прядильном растворе больших количеств нейтральных электролитов (например, N32804) снижает его коллоидную устойчивость. Поэтому растворы, получаемые из основных солей меди, т. е. двухстадийным способом, которые содержат значительное количество ионов 50Г, отличаются меньшей коллоидной устойчивостью. Вследствие этого изменяются также условия формования волокон. По той же причине подобные прядильные растворы обладают значительно более высокой (кривые 2 на рис. 3.9) вязкостью, так как степень сольватзции целлюлозы снижается. [c.102] КНз/(СбНюОб)п (так же, как при использовании дорогих вискоз). В данном случае раствор, содержащий целлюлозу с максимальной степенью полимеризации, обладает минимальной вязкостью. [c.103] На практике обычно применяют целлюлозу с СП = 800—1000, но во время растворения и перемешивания прядильного раствора СП целлюлозы снижается до 300—500 (в зависимости от добавок сульфита). [c.103] Для формования текстильных нитей применяется прядильный раствор, содержащий 7,5—8% целлюлозы при отношении Си/(СбНю05) -0,41—0,42 и МНз/(СбЫю05) = 0,8-1,0. Вязкость этого раствора составляет около 100 пз, СП целлюлозы в растворе, поступающем на формование, — около 450. [c.103] При производстве медноаммиачного волокна применяется чаще всего один из двух основных способов получения прядильного раствора одностадийный (из гидроокиси меди) и двухстадийный (из основной соли меди). [c.103] В обоих случаях для растворения целлюлозы применяется концентрированный (25—26%-ный) раствор аммиака. В реакционной смеси концентрация его снижается до оптимальной (12—13%),необходимой для наиболее полного образования куприаммингидрата. [c.103] Вернуться к основной статье