Нитрование - целлюлоза
Cтраница 1
Нитрование целлюлозы во многом напоминает этерификацию. С повышением температуры реакции усиливаются окисление и гидролиз макромолекулы, приводящие к снижению степени полимеризации и повышению растворимости полимера в реакционной среде, и следовательно, к ускорению нитрования. [1]
Нитрование целлюлозы, при котором свойства полимера существенно изменялись, было описано уже в 1846 г. Шенбайном. В это же время была открыта вулканизация натурального каучука, столь значительно изменяющая его свойства, что сделало возможным промышленную переработку и применение этого природного полимера. Именно эти осуществленные на практике химические превращения явились основой для возникновения науки о химических превращениях полимеров. [2]
Нитрование целлюлозы для получения азотнокислых эфиров может проводиться азотной кислотой без добавок, в присутствии индифферентных органических веществ, в присутствии реагентов, связывающих воду ( серная кислота, фосфорная кислота; фосфорный или уксусный ангидрид), и, наконец, ангидридом азотной кислоты. Почти всегда нитрование целлюлозы происходит в гетерогенной среде - волокнистая структура целлюлозного материала по окончании процесса сохраняется. Реакция нитрования целлюлозы сопровождается выделением значительного количества тепла. [3]
Нитрование целлюлозы для получения азотнокислых эфиров может проводиться азотной кислотой без добавок, в присутствии индифферентных органических веществ, в присутствии реагентов, связывающих воду ( серная кислота, фосфорная кислота, фосфорный или уксусный ангидрид), и, наконец, ангидридом азотной кислоты. Почти всегда нитрование целлюлозы происходит в гетерогенной среде - волокнистая структура целлюлозного материала по окончании процесса сохраняется. Реакция нитрования целлюлозы сопровождается выделением значительного количества тепла. [4]
Нитрованием целлюлозы и растворением полученного продукта в смеси спирта с эфиром получается коллодий, образующий при испарении пленку. [5]
Обычно нитрование целлюлозы проводят при 25 - 30 С. При получении низковязких нитратов целлюлозы температуру повышают до 35 - 40 С. В лабораторных условиях для получения нитрата целлюлозы с минимальной деструкцией макромолекул процесс проводят при О С. [6]
Обычно нитрование целлюлозы проводят при 25 - 30 С. При получении низковязких нитратов целлюлозы температуру повышают до 35 - 40 С. В лабораторных условиях для получения нитрата целлюлозы с минимальной деструкцией макромолекул процесс проводят при 0 С. [7]
Продолжительность нитрования целлюлозы определяется временем, необходимым для диффузии нитрующей смеси внутрь волокна. Поэтому, чем больше содержание азотной кислоты в нитрующей смеси и чем выше температура, тем быстрее протекает процесс нитрования. В производственных условиях для получения однородного продукта нитрование целлюлозы проводят в течение 30 - 90 мин. [8]
Степень нитрования целлюлозы обычно выражается либо через степень замещения Y. [9]
 |
Влияние плотности целлюлозного материала. на скорость нитрования. [10] |
Реакция нитрования целлюлозы обратима, поэтому большое значение имеет конечный состав нитрующей смеси, в частности содержание воды. Чтобы реакция протекала более равномерно, необходимо поддерживать состав смеси по возможности постоянным на всем протяжении процесса. Это достигается увеличением модуля ванны. Однако слишком большой модуль ванны снижает производительность процесса, увеличивает потери сырья и самого продукта. [11]
Режимы нитрования целлюлозы могут быть различными ( см. стр. [12]
При нитровании целлюлозы протекают побочные реакции гидролитической деструкции под действием серной кислоты и окислительной деструкции под действием азотной кислоты. Для уменьшения глубины прохождения этих реакций нитрование ведут при невысокой температуре ( 15 - 20 С) в течение 30 - 60 мин. Кроме того, серная кислота может частично взаимодействовать с целлюлозой с образованием нестойких сернокислых эфиров. Присутствие этих эфиров уменьшает устойчивость ( стабильность) нитрата целлюлозы и может приводить к самопроизвольным взрывам. Для удаления сернокислых эфиров проводят стабилизацию нитратов целлюлозы - обрабатывают горячей водой, раствором соды, разбавленными кислотами. [13]
При нитровании целлюлозы азотной кислотой или нитрующими смесями наряду с основным процессом этерификации происходят побочные процессы окисления и гидролиза целлюлозы. Эти процессы протекают тем интенсивнее, чем больше содержание воды и серной кислоты в нитрующей смеси, чем выше температура реакции и чем ниже впитывающая способность целлюлозного материала по отношению к нитрующей смеси. [14]
При нитровании целлюлозы в особых условиях могут быть получены нитраты целлюлозы более высокой степени этерификации ( содержание азота 12 5 - 12 7 %), полностью растворимые в спир-то-эфирной смеси. Такие нитраты были получены Д. И. Менделеевым и названы им пироколлодием. [15]
Страницы: 1 2 3 4