Целулоза, Krugosvet енциклопедия

Целулозни влакна, основният строителен материал на флора, която образува клетъчните стени на дървета и други висши растения. В чистата естествената форма на целулоза - памучно косми.

Пречистване и изолиране.

В момента, промишлено значение са само два източници на целулоза - дървесна маса и памук. Памукът е почти чиста целулоза и не изисква сложна обработка да стане изходен материал за производството на синтетични влакна и пластмаси без влакна. След отделя от дълги влакна памук семена, използвани за производството на памучни тъкани, са къси косми или "линтери" (памучни линтери), дълги 10-15 mm. Платът отделя от семената, за 2-6 часа, нагрява се под налягане с 2.5-3% разтвор на натриев хидроксид и след това се промива, избелен с хлор, промива се и се суши отново. Полученият продукт е с чистота 99% целулоза. Добивът е 80% (тегл.) Linter, а останалата част са лигнин, мазнини, восъци, пектати и люспи на семена. Месото обикновено направен от дърво иглолистни дървета. Той съдържа 50-60% целулоза, 25-35% лигнин и 10-15% хемицелулози и noncellulosic въглеводороди. В процеса на сулфит дървени стърготини се приготвят под налягане (около 0.5 МРа) при 140 ° С със серен диоксид и калциев бисулфит. Така лигнини и въглеводороди отиват в разтвора и целулозни останки. След промиване и избелване пречистения маса се отлива в насипно хартия като абсорбент и се суши. Тази маса на 88-97% се състои от целулоза и е много подходящ за химическа обработка на коприна и целофан, както и целулозни производни - естери и етери.

Процесът на регенериране на целулоза от разтвора чрез добавяне на киселина в концентрирана медно-амонячен (т.е., съдържащ меден сулфат и амониев хидроксид) воден разтвор е описан англичанин Dzh.Merserom около 1844 Но първо промишлено приложение на този метод за откриване промишленост медно-амонячен влакна, дължи E.Shveytseru (1857), и по-нататъшното му развитие - и качества M.Kramera I.Shlossbergera (1858). Едва през 1892 кръст Бевин и Biddle Англия изобретен метод за получаване на вискозни влакна: вискозно (откъдето името на вискоза) воден разтвор на целулозен разтвор, получен след целулоза лечение първо с концентриран разтвор на натриев хидроксид, за да се получи "сода целулоза", а след това - въглероден дисулфид (CS2 ), в резултат на разтворим целулозен ксантогенат. Когато екструдиране потоци на "върти" на разтвора през предилна дюза с малък кръгъл отвор с киселина баня да образуват регенерирана целулоза, вискозна коприна влакна. Когато се получава екструзия разтвор в същата баня през дюза с тесен прорез филм, наречен целофан. Zh.Brandenberger, ангажирани във Франция тази технология 1908-1912, първият патентован непрекъснат процес на производство на целофан.

химичната структура.

Въпреки широко търговско използване на целулоза и нейните производни, приета в настоящото химическа структурна формула на целулоза е предложено (U.Houorsom) само през 1934 г. Въпреки това, през 1913 г. е известна емпирична формула С6 H10 О5. определя съгласно количествен анализ на добре измити и изсушени проби: 44,4% С, 6,2% Н 49,4% О. и благодарение на произведения и G.Shtaudingera K.Froydenberga е известно, че тази дълга верига полимерен молекула, състояща се от показано на фиг. 1 повтарящи глюкозидни остатъци. Всяка единица има три хидроксилни групи - един основен (- СН2 СН ОН) и две вторични (> СНН OH). До 1920 E.Fisher създаде рамка на прости захари, а в същата година, първите рентгенови изследвания на целулоза, показват ясно, дифракция на неговите влакна. Рентгенографии на памучни влакна се отнася до изразена кристална ориентация, но лен влакно дори повече подредени. Когато регенерация на целулозни влакна под формата на кристалност е до голяма степен губи. Както лесно може да се разглежда в светлината на съвременната наука, структурната химия на целулоза почти спряло между 1860 и 1920 поради причината, че през цялото това време остава в начален стадий спомагателни дисциплини, необходими за решаване на проблема.

регенерирана целулоза

Rayon и целофан.

И коприна и целофан - се възстановява (от разтвор) целулоза. Пречистен природен целулоза се третира с излишък от концентриран натриев хидроксид; след отстраняване на излишните бучки се разпрашава и получената смес се съхранява при внимателно контролирани условия. В такъв "стареене" намалява дължината на полимерните вериги, че улеснява последващо разтваряне. След целулоза на прах се смесва с въглероден дисулфид и получената ксантат се разтваря в разтвор на натриев хидроксид за да се получи "вискоза" - вискозен разтвор. Когато коприна попада във воден разтвор на киселина, той се извлича от целулоза. Опростен обобщен на реакцията са както следва:

Вискоза влакно, получено чрез екструдиране на вискозата през малки отвори в предилната дюза кисел разтвор, се използва широко за производство на облекло, перде и тъкани материи, както и в областта. Значителни количества вискозни влакна са технически колани, ремъци, филтри и пневматични гуми.

Целофан, получен чрез екструдиране вискоза в киселина баня през дюза с тесен прорез, след това преминава през изплакващата баня, избелване и се пропуска през сушилни и навита на руло пластифициране. Повърхността на филм целофан почти винаги е покрита с нитроцелулоза смола, всеки восък или лак, за да се намали предаването на водна пара и да се позволи топлинно запечатване, тъй като непокрити целофан не са собственост на термопластичност. В съвременната индустрия за тази цел, поливинилиден хлорид тип покритие смола, тъй като те са по-малко пропускливост на влага и да се осигури по-силна връзка с запечатването на топлина.

Целофан е широко използвана главно в опаковъчната индустрия като опаковъчен материал за облекла, храни, тютюневи изделия, а също и като основа за лепило опаковъчни ленти.

Вискоза гъба.

В допълнение към получаване на влакна или филми, коприна може да бъде смесен с подходящи влакнести материали, както и фин; след обработка излугване киселина и вода, като сместа се превръща в вискозна гъба материал (фиг. 2), която се използва за опаковане и изолация.

Медно-амонячен влакна.

регенерирани целулозни влакна, произведени в индустриален мащаб и чрез разтваряне в концентриран разтвор на медно-амонячен целулоза (CuSO4 в NH4 OH) и които са влакна от получения разтвор в киселинна баня завъртане. Такива влакна се нарича медно-амонячен.