ООО «Корона» — Это хорошо налаженное производство брезента, техничеких тканей и изделий из льна

производстово брезента

г.Иваново, ул.Ташкентская, д.109

8 (4932) 39-11-95, 39-11-93, 929-885

korona-len@mail.ru

Отношение целлюлозы к воде и органическим растворителям

Отношение к воде и органическим растворителям. Несмотря на большое количество гидроксильных групп, гидрофильных по своей природе, целлюлоза в воде не растворяется вследствие прочных водородных и ван-дер-ваальсовых связей в кристаллических областях, но способна к ограниченному набуханию. При погружении в воду поперечное сечение хлопкового волокна увеличивается на 45 – 50%, а длина – на 1 – 2%. При этом рентгенограмма волокна не изменяется, что указывает на проникание воды только в менее ориентированные области. Прочность хлопкового волокна в мокром состоянии повышается примерно на 15 – 20%. Это обусловлено увеличением гибкости макромолекул, что способствует выравниванию напряжений и повышению ориентации макромолекул при растяжении волокна. Набухание волокна также существенно увеличивает его пористость (внутренняя поверхность, определенная по равновесной сорбции паров воды, составляет 108 м2/г волокна, в то время как по сорбции азота только 15 м2/г) и является весьма важным фактором в процессе отделки целлюлозных волокнистых материалов.

Целлюлоза не растворяется ни в одном из известных органических растворителей (спиртах, эфирах, бензоле, пиридине, перхлорэтилене), причем поглощение большинства из них волокном приводит к снижению его прочности. Имеются наблюдения, что обработка влажной целлюлозы некоторыми органическими растворителями (бензолом, пиридином) и последующее высушивание приводят к образованию так называемой инклюдированной целлюлозы. При сушке часть органического растворителя, продиффундировавшего в набухшее волокно, не удаляется, а удерживается – инклюдируется в волокне. При этом изменяются расстояния между отдельными макромолекулами и элементами надмолекулярной структуры, повышается реакционная способность целлюлозы за счет ускорения процессов диффузии в волокно.

Отношение к кислотам. В процессах облагораживания хлопчатобумажных материалов широко используются кислоты, особенно серная, и отношение к ним целлюлозы следует обязательно учитывать.

Глюкозидные связи молекул неустойчивы даже к действию воды, при высокой температуре они гидролизуются, т.е. разрываются с присоединением воды, что приводит к разрушению макромолекул. Эта реакция идет медленно, но резко катализируется в растворах кислот.

Раствор кислоты в разных частях волокон действует с различной скоростью, вследствие чего получается сложная смесь продуктов неполного распада целлюлозы, причем состав этой смеси по ходу гидролиза изменяется. Конечным продуктом гидролитического расщепления целлюлозы является глюкоза.

Промежуточные продукты называют гидроцеллюлозой. Из изложенного выше следует, что гидроцеллюлоза не является индивидуальным химическим соединением, а является смесью, состав которой зависит от условий гидролиза. Из гидроцеллюлозы выделены олигосахариды с коэффициентом полимеризации 2 – 6, и целлодекстрины с коэффициентом полимеризации от 7 до 50 – 60.

О ходе начальных стадий процесса гидролиза можно судить по понижению СП целлюлозы измерением вязкости медно-аммиачных растворов. Сначала гидролиз протекает быстро, а затем по достижении так называемой предельной степени полимеризации скорость его понижается. По-видимому, на этой стадии завершается гидролиз аморфных областей целлюлозы и продолжается гидролиз на поверхности кристаллических участков.

Гидроцеллюлоза характеризуется частичной растворимостью в слабых растворах щелочей и повышенной восстановительной способностью (большими медным и йодным числами). При переходе целлюлозы в гидроцеллюлозу понижается прочность волокна вплоть до приобретения им хрупкости, когда волокно легко растирается в порошок.

Гидролизующее действие кислот зависит от их природы. Особенно сильно деструктируют целлюлозу азотная, соляная и серная кислоты, слабее действует фосфорная и еще слабее – органические кислоты – муравьиная, уксусная, борная.