Пожелтение целлюлозы

При длительном хранении беленой целлюлозы происходит некоторое снижение ее белизны. Этот процесс обычно называют пожелтением или старением целлюлозы. Борьба с пожелтением приобрела большое зна­чение особенно в последние годы в связи с отбелкой целлюлозы до высо­кой белизны.

Пожелтение целлюлозы происходит также при продолжительном (16—40 часов) нагревании ее на воздухе при температуре 105—120° С.

Величина пожелтения обычно определяется числом PC (Post Color Num­Ber [67| (рис. 74).

К

) X 100

Пожелтение целлюлозы

0 20 ь0 60 80 100

Степень окисления периодатом милшзкб. СО на 100г

Рис. 74. Соотношение между бе­лизной целлюлозы до и после на­гревания и числом PC. Для цел­люлозы с начальной белизной 90% и белизной после нагревания 80% число РС=1,95 (пунктирные линии).

Я/

После нагревания Л’ до нагревания/ ‘ 4 г 5 2Д

Где К — коэффициент поглощения листа; S — коэффициент рассеяния листа; R — белизна пачки листов бесконечной толщины.

Для изучения причин пожелтения целлюлозы Герц и Мак-Ферсон I60] нагревали на воздухе при 110° С в течение 40 час. сульфитную целлюлозу, отбеленную гипохлоритом. Окрашенные вещества экстрагировали 10.9% раствором LiOH при комнатной температуре. Окрашенные продукты имели высокое содержание карбонильных групп и сильно кислую реакцию. Для уменьшения пожелтения авторы предложили обрабатывать целлюлозу боргидридом.

Юлландер и Бруне [48] установили, что около половины величины пожелте­ния вызывается присутствием карбо-

Рис. 75. .PC-число диальдегидцел­люлозы, диалкогольцеллюлозы; диалкогольцеллюлозы, гидроли — зованной НС1, и дикарбоксилцел­люлозы, как функция от содер­жания карбонильных групп в ис­ходной диальдегидцеллюлозе.

1 — ISaJOi; 2 — Na. TO,—NaBII,; 3 — NaJO.—NaBH,—HC1; 4 — JSaJOi—NaClO*.

Нильных групп в целлюлозе; наряду с этим значительное влияние на пожелтение оказывает присутствие смол.

Зависимость пожелтения целлюлозы от карбонильных групп отме­чает и Рэпсон с сотрудниками [51> 46]. По их данным обработка беленой целлюлозы боргпдридом увеличивает белизну целлюлозы как до, так и после старения.

На основании исследования ультрафиолетовых спектров поглощения растворов целлюлозы в Н3Р04 японские исследователи Окада и Ида также пришли к выводу о зависимости величины пожелтения целлюлозы от количества карбонильных групп I58].

(1—др

Число

При

Влияние карбонильных групп на пожелтение целлюлозы заметно сказывается только при жестких условиях старения (105°; 18 час.). Джаппе

J

И Костинен [59] установили, что при нагревании в течение 1 часа при 105° периодатных оксицеллюлоз с медными числами от 5 до 50, пожелтение целлюлозы не увеличивается с увеличением медных чисел.

Сихтола с сотрудниками детально исследовали влияние различных функциональных групп на пожелтение целлюлозы I52′ 60]. Хлопковый линтер, окисленный йодной кислотой до различной степени окисления, был подвергнут ряду обработок: окислению хлористой кислотой, С102 вос­становлению NaBH4, деполимеризации растворами едкого натра и т. д. В продуктах реакции определялось содержание альдегидных и карбок­сильных групп, вязкость (СП) в куприэтилендиамине и после нитрации, а также величина пожелтения (рис. 75). На основании полученных ре­зультатов авторы приходят к следующим выводам:

. Альдегидные группы на конце цепи у первого углеродного атома не ведут к пожелтению, в то время как альдегидные группы у второго и третьего углеродных атомов вызывают интенсивное пожелтение.

2. Первичные гидроксильные группы у второго и третьего углеродных атомов, образованные восстановлением диальдегидцеллюлозы, не вызы­вают пожелтения.

3. Карбоксильные группы у второго и третьего углеродных атомов вы­зывают почти такое же интенсивное пожелтение, как и соответствующие альдегидные группы. Интенсивность пожелтения значительно увеличи­вается, если карбоксилы связаны в форме натриевых солей и несколько снижается, если карбоксилы связаны в форме кальциевых солей.

4 Щелочная деполимеризация диальдегидцеллюлозы не влияет су­щественно на склонность ее к пожелтению; точно так же и кислотный гидролиз диальдегидцеллюлозы, восстановленной боргидридом, не вызы­вает пожелтения.

Из выше приведенных работ видно, какие группы в первую очередь вызывают пожелтение целлюлозы, и есть надежда, что в ближайшие годы удастся создать такие методы отбелки, которые будут давать целлюлозу с наибольшей возможной стабильностью белизны.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить отзыв