ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ВИСКОЗНЫЕ ВОЛОКНА И ПЛЕНКИ Общие сведения о производстве вискозного волокна из "Основы химии и технологии химических волокон Том 1 (копия)" Технологические свойства целлюлозы характеризуются в основном реакционной способностью, влажностью, белизной. [c.215] Эту разницу в свойствах, в частности в фильтруемости прядильных растворов, и характеризует так называемая реакционная способность целлюлозы. Этот термин, широко применяемый в последнее время для характеристики качества целлюлозы, употребляемой для этерификации, и в особенности для получения ксантогената целлюлозы в производстве вискозного волокна, является неудачным и не характеризует действительных различий в технологически важных свойствах разных партий целлюлозы, применяемых для химической переработки. [c.216] Скорость взаимодействия гидроксильных групп макромолекул в реакциях этерификации и замещения, характеризующая реакционную способность Я), у различных препаратов одинакова (если не учитывать различия в реакционной способности первичных и вторичных ОН-групп в элементарном звене макромолекулы). В то же время реакционная способность в том смысле, как этот термин применяют в целлюлозной, в вискозной и других отраслях промышленности, получающих эфиры целлюлозы, может существенно различаться. В указанных отраслях промышленности под этим термином понимают различную растворимость эфиров целлюлозы (в частности, ксантогенатов целлюлозы), полученных в одних и тех же условиях, и различную фильтруемость концентрированных (прядильных) растворов. Например, было показано , что препараты ксантогенатов, полученные в одних и тех же условиях нз целлюлозы, обладающей различной величиной 7 , имели одинаковую степень этерификации (у), в то время как их растворимость, а соответственно и фильтруемость вискозы резко различались. Поэтому вместо реакционная способность целлюлозы правильнее говорить о растворимости образовавшихся эфиров целлюлозы или фильтруемости их концентрированных растворов. В дальнейшем изложении термин реакционная способность, который вошел в технические условия на вискозную целлюлозу, следует понимать с учетом сделанных замечаний. [c.216] Удовлетворительного объяснения причин различной растворимости неполностью замещенных эфиров целлюлозы одинаковой средней степени полимеризации и этерификации, полученных в одних и тех же условиях, до настоящего временя не имеется. [c.217] Так как среди искусственных целлюлозных волокон важнейшее значение имеет вискозное, для производства которого используется целлюлоза различного происхождения, выделенная разными методами, то естественно, что почти все исследования, посвященные изучению причин различной растворимости низкозамещенных эфиров целлюлозы, относятся к ксантогенатам целлюлозы и получаемой из них вискозы. Поэтому ниже приводятся в основном данные, полученные при изучении реакционной способности вискозной целлюлозы. [c.217] Основной причиной неодинаковой растворимости низкозамещенных эфиров целлюлозы является неоднородность исходной целлюлозы, характеризуемая различными показателями. Однако некоторые из них до настоящего времени не учитываются. [c.217] Несколько упрощая, можно сделать вывод, что различие в растворимости эфиров целлюлозы объясняется неодинаковой степенью разрушения морфологической структуры (первичной клеточной стенки) и различным числом разорванных водородных (а возможно и химических) связей между макромолекулами или их агрегатами. [c.217] меньшее влияние на реакционную способность целлюлозы оказывает ее макронеоднородность и особенно наличие коротких волоконец (.длиной 0,03—0,05 мм). Влияние этого фактора на условия химической переработки целлюлозы, в частностн при производстве вискозного волокна, ранее не учитывалось, несмотря на его большое технологическое значение. Наличие коротких волоконец (мелочи) затрудняет мерсеризацию, транспортировку щелочной целлюлозы и ксантогенирование. Отрицательное влияние этой фракции, как уже указывалось выше, заключается в том, что в ней находится основное количество примесей, содержащихся в целлюлозе. [c.218] В результате удаления мелочи значительно улучшается реакционная способность вискозной целлюлозы и, как отмечалось выше, повышается прозрачность получаемых растворов . [c.219] Следовательно, для повышения растворимости получаемых эфиров целлюлозы, улучшения фильтруемости растворов и резкого уменьшения количества примесей необходимо в процессе выделения целлюлозы из древесины по возможности отделить, ее от коротких волокон — так называемых нуль-волокон. [c.219] Определение содержания коротких волокон является важным дополнительным методом характеристики качества целлюлозы и поведения ее в процессе химической переработки. Большой интерес представляет получение диаграмм, характеризующих распределение волокон по длине у различных партий целлюлозы (аналогично тому, как это имеет место при составлении штапельной диаграммы), и сопоставление характера этих диаграмм с реакционной способностью целлюлозы. [c.219] Наличие волокон неодинаковой степени провара, т. е. с различным содержанием примесей и, главное, с большей или меньшей степенью разрушения неактивной первичной клеточной стенки, оказывает существенное влияние на фильтруемость вискозы з. [c.219] В одних и тех же условиях обработки целлюлоза, выделенная из вершины ели, образует ксантогенаты, обладаюшие меньшей растворимостью и соответственно дающие хуже фильтрующиеся растворы, чем целлюлоза, выделенная из основания той же ели. [c.220] Количественная характеристика морфологической неоднородности целлюлозы не может быть дана при помощи обычных химических или физико-химических методов. Наиболее пригодны на данной стадии развития техники эксперимента методы микрохимического исследования. Хотя эти методы и трудоемки, но они достаточно наглядны и могут дать практически важные и ценные результаты. [c.220] Для количественной характеристики морфологической неоднородности целлюлозы предложен ряд микрохимическах методов. Ф. П. Комаров харак теризует степень разрушения первичной клеточной стенки, обладающей малой реакционной способностью, путем исследования окрашенных волокон под микроскопом при увеличении в 500 раз. В отличие от целлюлозы, применяемой для производства бумаги, вискозная целлюлоза, отваренная в более жест-ских условиях, при которых происходит значительное разрушение первичной клеточной стенки, характеризуется присутствием изогнутых и изломанных волокон, в то время как менее поврежденная целлюлоза содержит только прямолинейные гладкие волокна. [c.220] Разрушение первичной стенки древесной целлюлозы происходит в основном в процессе варки. Дополнительное разрушение первичной стенки имеет место в процессе облагораживания. [c.220] Для характеристики пригодности целлюлозы для вискозного производства и определения полноты разрушения первичной стенки Хейде предлагает исследовать набухание целлюлозы в концентрированной (80%-ной) фосфорной кислоте. Наличие остатков первичной клеточной стенки характеризуется появлением четок в набухшем волокне. В зависимости от продолжительности и условий обработки целлюлозы фосфорной кислотой можно установить восемь различных стадий процесса набухания, причем наиболее существенное значение для определения поведения целлюлозы в вискозном производстве имеет процентное содержание волокон (от общего числа исследованных волокон), образующих при набухании четки . При помощи этого метода было исследовано 22 препарата вискозной целлюлозы, причем полученные результаты совпали с результатами определения реакционной способности целлюлозы к вискозообразованию. Эти данные требуют, однако, дополнительной проверки. [c.221] Морфологическую неоднородность целлюлозы предложено характеризовать путем исследования характера набухания ее эфиров, в частности ксантогенатов, в различных реагентах. Этим методом было исследовано набухание волокон ксантогената целлюлозы в 20%-ном водном растворе изопропилового спирта (продолжительность набухания 1 ч). Для исследования применялось 300 волокон, которые разделялись по характеру набухания на восемь типов. Полученные результаты были суммированы в виде соответствующих кривых распределения. [c.221] Вернуться к основной статье