Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 5 (1110092), страница 217
Текст из файла (страница 217)
структуры Ц.— элементарные высокоупорядоченные фибриллы. Последние ассоциированы в асрегаты (микрофибриллы — содержат несх, сотен макромолеку; размеры в поперечном направлении ог 4 до 10 — 20 нм), образующие матрицу, мол. структура к-рой значительно менее упо очена, чем структура фибрилл.
К" .— типичное аморфно-кристаллич. в-во (см. Крисвюлвичвсхав сосюсииие нсиииерав). Поэтому в Ц. в продольном направлении нардву со структурами с трехмерным дальним порядком (крисгаллитами) сохраняются аморфные области. По данным электронной микроскопии, длина кристаллнтов от 20 — 85 (пщуатцеанслозные волокна) до 65 — 220 нм (волокна природнон Ц.).
Распределение по длине и ММР— мультимодатьное (см. Молекулярно-массовое распределение) и зависит от вида Ц. и условий ее получения. Объемное содержание в образце кристаллич. областей, илн степень крисгалличносги, составляет соотв. в хлопковом волокне, древесной Ц. и Ц. искусств. волокон 70-83, 64-74 и 35-40%. Аморфные области Ц. неоднородны, что подтвержсается множественностью изофазных температурных переходов. развитая кэпиллярно-пористая структура Ц. вюпочает: внугрифибриллярные нерегулярности упжовки (размер 1,5 нм); мезсфибрнллярные поры (1,5 — 10 им); поры, возникающие кж результат внутр. напряжений (песк, десятков нм); каналы и поры диаметром неся. мкм (волокна природной Ц.), Свойства.
Ц.— белое волокнистое в-во с длиной волокон более 20 мм (текстильные волокна) и 3 мм (волокна для произ-ва бумаги и картона, хим. переработки). Плоти. 1,52 — 1,54 г/смз; т. разл. 210 'С; степень полимеризапии л от песк. сотен до 1Π— 14 тью. Раств. в сравнительно ограниченном числе р-рителей — водных смесях комплексных соед, пщрсхсидов переходных металлов (Св, Сд, Ы() с ЫНз и аминами, нек-рых минер.
(НзЯОц НзРОв) и орг. (трифторуксусная) к-тах, эминоксидах, нек-рых системах (напр., натрийжелезовинный коыплехс — аммиж — шелочь, ИМФА — ЫзОв). Медноаммиачные р-ры Ц. используют для формования гидратцеллюлозных волокон и пленок. Хим, св-ва Ц, определяются наличием гликозидных связей между элементарными звеньями и групп ОН. Гликозидная связь в Ц.
неустойчива в условиях кислотного гидролиза и сольволиза. Исчерпывающий гидролиз (до глюкозы) с послед. сбраживанием лежит в основе иром..получеиив зтанола. При сетерог, пщролизе параметр л снижается до нек-рого постоянного значенив (предельное значение степени полимернзации после гидролиза), что обусловлено завершением пщролиза аморфной фазы.
При гидролизе хлопковой Ц. до предельного значенив получюот легхосыпучий белоснежный порошох — м и к р о к р и с т а л л и ч е с к у ю Ц, (степень кристалличности 70-85%; среднаа длина кристаллитов 7 — 10 нм), при дисперпсровании к-рой в воде образуется тиксотропный гель. При ацетолизе Ц. превращается в восстанавливающий дисахарид целлобиозу (ф-ла 1) и ее олисомергомолопс. СНзОН СНзОН Н 663 Термич. деструкпив Ц. начинается при 150 'С и приводит к вьщелению ннзкомол.
саед, (Нз, СНц СО, спирты, кврбо- новые к-ты, карбонильные производные и др.) и продуктов более сложного строения. Направление и степень разложения определяются типом структурной модифюсацни, степенвьпс кристалличности и полимеризации. Выход одного из осн. продуктов деструкции — левоглюххоана изменяется от 60-63 (хлопковая Ц.) до 4 — 5% по массе (вискозныс волокна). При т-ре св. 300 'С происходит пиролиз с образованием продук- тов харбоссюации, Кврбонизация и срафитация ЦП (вискоз- ные волокна) используютси при получении углеродных воло- кон.
При облучении обршца светом с длиной волны < 200 нм прогшэет фотохим. деструкции Ц., в результате к-рой сни- жается степень полимеризации, увеличиваются полидисперс- ность, содержание харбонильных и харбохсильных групп. Действие на Ц. окислителей приводит гл. обр. к неизбира- тельному окислению спиртовых и карбонильных групп до харбоксильных, сопровождающемуся деструкцией Ц. Окис- ление Оз воздуха в щелочной среде, при к-ром скорость разрушения нецелшолозных хомпонентов выше скорости окисления Ц., яющетсэ одним из эффективных способов отбеливания техн.
Ц. На использовании охислитсльной де- струкции в щелочной среде основана одна из стадий произ-ва вискозных волокон и простых эфиров Ц. (предсозревание щелочной Ц.); ках побочная эта р-шщ протекает при отбе- ливании Ц. и ее облагораживании (см. ниже). Нек-рые окис- лители (периолат Ыа, тетраэцетвт РЬ, )ЧзО4) отличаются высокой избирательностью по отношению к йясроксильным группам у атомов С-2 и С-3; прн их действии идет одновре- менное окисление этих грутш ОН с разрьюом кольца и образованием диальдепща, При взаимод. Ц. с водными р-рэми щелочей образуется щелочная Ц.— крисгюшич. комплекс Ц., щелочи и воды; сгехиометрич.
состав и параметры кристаллич. решетки ком- плекса зависят от хонценгриши р-ра щелочи и т-ры. Обра- ботка Ц. 18-20%-ными водными р-рами ЫаОН вЂ” одна из осн. стадий (мерсеризация) при произ-ве вискозных волокон. По активности в р-циях, протекаощих в щелочной среде, группы ОН располагюотсв в ряд: ОНсз>ОНс в) ОНс и В кислой среде, ще гл. фактором явшется стерич. доступность, наиб. рсахционноспособна группа ОН у атома С-б. К наиб. важным р-лиям Ц, относятся р-пии получения ее простых (варбахсиивюильиллюлаза, мвтиляюиюлоза, охси- зюилцеллилоза, цианэтилцеллюлозв, зюильнллюлоза и др.) и сложных (целлюлозы аявтавы, целлюлозы иитрагвы, а тжже ксантосенаты, сульфаты и др.) эфиров.
При этом осн. способэмн перевода Ц. в расгворимое или термопластичное состояние являются О-элкилирование и этерификация (см. тжэсе Целлюлозы эфиры). Для направленного изменения эластич. св-в материачов на основе Ц, ее обрабатывают р-рами или эмульсиями меламина, эпоксисоединений, пщроксиметильных производных карбамндв, что обеспечивает придание тканям эффекта мютосминаемости. Получение.
Вьщгление технической Ц. из растит. сырья, гл. обр. древесины, осусцесгвяяется ее варкой с рэзл. хим. реагентами. Под их воздействием происходит удаление из прир. материала липсина, гемицеллюлоз и др, нецсзпюлозных компонентов. Получаемые Ц. в зависимости от выхода (% от массы исходного сырья) делятся на полуцгллюлозу (60-80), Ц. высокого выхода (50-60), Ц. нормальною выхода (40 — 50).
Технол. схема произ-ва Ц. из древесины вглючает: распиловку сырьа, удаление коры, рубку в щепу и ее сортировку, варку Ц. в щелоке, удаление отработанного щелока, очистку, сушку и резку готового продухта. Осн, методы варки Цс сульфатный (преим.), сульфитный, патронный, азотнокислый; кроме того, используют комбинир, методы (садово-сульфитный и содово-сульфитно-сульфатный), а тжже кислоролно-шелочную делнгнификацню древесины (см.
тжже Гидрализиив нроизводства, Лесохииив). С ул ь ф ат и ы й метод позволяет перерабатывать древесину любых пород путем ее варки в щелоке (см. Сульфаюный щелок), содержащем 9 — 10% ЫаОН, в течение 5 — 1 ч при 165-170 'С и давлении 0,6-0,8 МПа; в случае использования 664 Ц. Лля хим. переработки древесину подвергают предварит. пщролизу водой в течение 0,3-3 ч при 140 — 180'С или 0,5-0,75%-'мой НзБО втечение 2 ч при 120'С.
Сульфитн метод применйм гл.обр, к хвойной древесине, варку к-рой осуществляют в щелоке (см. Сульфиглный и)елок), содержащем 5 — 10% общего 802 и 0,8-1,3% ЯОг в саед. [связан в ыще пщросульфнтов Ха, Са, М8, 1»)Н4 или смесей пщросульфитов Ха и Са, ХН4 и Са в соотношении (3: 7)-(7: 3)] в течение 5-12 ч при 130-155 'С н давлении 0,5-0,8 МПа. Н ат р о м м ы й метод используют для получения Ц. хлопковой либо Ц. из лиственной древесины; варку проводвт в щелоке, содержащем 3-10% ХэОН в течемие 1-6 ч при 140-170'С и давлении 0,6-0,8 МПа Азотнокислый метод состоит в обрабогхе хлопковой Ц. 5-8%-ной Наг в течение 1-3 ч при т-ре ок. 100 'С и атм.
давлении с послед. промывкой и экстракцией разб. р-ром ХаОН. Варку Ц. описанными методами осугцествпяют в периодически или непрерывно действующих аппаратах обьемом 60-170 мз, снабженных системами подогрева и принудит. циркулзпии щелоков и др. реагентов. После варки из Ц. удаляют мех, примеси и подвергают дополнительно хим.
очистке — отбеливанию и облагораживанию, Отбеливание производбт окислнтелами (С12, С1О,, ХаС1О, Ог ЫЦВУха в щелочной среде и др.). Облагораживамие осушесгаают обработкой нарочной Ц. 0,5-2%-ными или 4 — 10%-ными водными р-рами ХэОН в течение песк. часов при т-рах от 15 — 25 до 95 — 135 'С. Мировое произ-во Ц.
св. 190 млн. т в год (1990). Ц,— горючее в-во. Т. васил, 275 'С, т. самовоспл. 420 'С (хлопкоаа Ц.). Применение. Ц. используют дле изготовления разл, сортов бумаги (в т.ч. бумаги фотографической) и картона, хим. переработки на искусств. волокна (аиепьатиые волокна, вискаэиые волокна, мебиоаимиачиые волокна), пластмассы (заразы), ллвиди полимерные, кино- и фотопленки, лаки и эмали, бездымный порох, моющие ср-ва и др. Лвк: Роголпв 3. А, Хапал поззвюььл М., 1972; Цозлвзоьз з оо пропводзво, под род. В.Боэкзьл, л. сипло, пор. о юп., л. 1-2, м., 1974; Ввппвэвеюз полпиорол, е 3, М., 1977, о. 855-60; Ж6 лак о л Р Г., Ко »- зол П.В., Фюнеса дозлвзовь и оо проювлэвв, Милок, 1985; Гордов Л.В., Склораоз С.О., Лаоол В.Н., Тон»озоны а оборудозьлпо лыолвпмоюпл проюлодотл, 5 юд, М., 1988; Нопоапп НН, Нопоп а и Ю.Н., Тозпозопв докзвлозьь 2 юд, т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
