Влияние свойств исходной целлюлозы на нитрацию

Выше было выяснено, как влияют на нитрацию свойства нитрующих смесей и условия проведения процесса. Однако скорость нитрации и свойства полученных продуктов будут зависеть не только от указанных факторов, но и от свойств исходной целлюлозы. Как было показано Рого — виным и Тихоновым [17], скорость нитрации рами, хлопка и древесной целлюлозы различна. Волокно рами, обладающее наибольшей упорядочен­ностью структуры, нитруется медленнее, чем хлопковое волокно, а пос­леднее нитруется медленнее, чем древесная целлюлоза. Наиболее заметно различие в скорости нитрации в начальный ее период.

Это хорошо согласуется с тем представлением, что нитрация про­текает вначале главным образом в аморфных областях целлюлозы.

Буркарт [18] исследовал влияние сушки на скорость нитрации еловой вискозной целлюлозы и многих других различных целлюлоз.

Нитрация проводилась смесью, состоявшей из HN03 —22%, H2S04 — 66% и Н20 — 12%.

Максимальное содержание азота при работе с этой смесью состав­ляло 13.4%. Скорость реакции определялась для целлюлоз, высушен­ных в вакуме над Р20Б при 20 ° и при нормальном давлении и темпера­туре 105°.

Высушенная в вакууме еловая сульфитная целлюлоза после нит­рации в течение одной минуты при температуре от 10 до 30° имела содержание азота 8—10%, после 10—20 мин. нитрации содержа­ние азота достигало 12.5—13%.

Такая скорость реакции приближается к скорости реакции набухания целлюлозы в воде или образования алкацеллюлозы, что свидетель­ствует о том, что все эти реакции являются пермутоидными.

При нитрации при температуре ниже 0° содержание азота в продукте ■быстро (10—15 сек.) увеличивалось до 3—4%, после чего скорость реакции замедлялась. Относительно быстрая скорость в начальном периоде нит­рации соответствует реакции в легко доступных аморфных областях, кристаллические или упорядоченные области реагируют значительно медленнее.

Сушка сульфитной целлюлозы перед нитрацией при 105° привела к уменьшению скорости реакции на 50%. Такое влияние высокотемпе­ратурной сушки не наблюдалось в случае целлюлоз, полученных щелоч­ным способом, линтеров и буковой холоцеллюлозы. Однако автором было показано, что для этих целлюлоз замедление нитрации, вызван­ное высокотемпературной сушкой, может быть искуственно создано, например, кипячением линтеров в течение 2 час. в 0.5% НС1, пред- гидролизом сульфатной целлюлозы, действием ультразвука и т. п. Эти факты свидетельствуют о том, что замедление скорости реакции нитрации целлюлозы, вызываемое сушкой при высоких температурах, объясняется влиянием главным образом морфологической структуры волокна. Более глубокая делигнификации и дефибрилирование целлюлозного волокна при его выделении из древесины способствуют большей доступности инди­видуальных элементов волокна — микрофибрилл, действию внешних воздействий. Это подтверждается тем известным фактом, что сульфитная целлюлоза дефнбрилируется значительно легче, чем сульфатная.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить отзыв