Омыление - ксантогенат - целлюлоза
Cтраница 3
 |
Влияние добавок сульфита натрия на скорость омыления ксантогената целлюлозы в процессе созревания. [31] |
Несмотря на то что изучению окислительных процессов, протекающих в вискозе, посвящено значительное количество работ, механизм ускорения омыления ксантогената целлюлозы в растворе в присутствии кислорода воздуха до настоящего времени полностью не выяснен. Маттес предполагает, как уже отмечалось, что в результате окислитель-ных процессов образуется диксантогенид целлюлозы, аналогично тому, как это имеет место при взаимодействии ксантогената с иодом. По сравнению с ксантоге-натом диксантогениды менее стойки к щелочам, чем и объясняется, по его мнению, большая скорость омыления в присутствии кислорода воздуха. Однако высказанное им предположение не подкреплено какими-либо экспериментальными данными. [32]
Все указанные процессы, имеющие место при формовании волокна, происходят последовательно ( в течение очень непродолжительного времени) в одной ванне или процесс омыления ксантогената целлюлозы проводят в отдельной ( во второй) ванне. Соответственно различают однованный и двухванный способы формования волокна. [33]
Все указанные процессы, имеющие место при формовании волокна, происходят последовательно ( в течение очень непродолжительного времени) в одной ванне или процесс омыления ксантогената целлюлозы проводят отдельно в другой ванне. Соответственно различают однованный и двухванный способы формования волокна. [34]
Основным методом, используемым в настоящее время в про изводственной практике для формования возможно более одно родного по структуре волокна, является понижение скорости омыления ксантогената целлюлозы. [35]
Для получения волокон с высоким модулем в мокром состоянии применяют различные методы, но сущность всех методов сводится к такому проведению процесса, которое обеспечивает возможность наиболее высокой ориентационной вытяжки до того, как кристаллизация, протекающая одновременно с омылением ксантогената целлюлозы, зафиксирует достигнутое состояние ориентации. [36]
Однако омыление в щелочной среде сложных эфиров вообще и ксантогената целлюлозы в частности происходит значительно медленнее, чем в кислой среде. Если, например, омыление ксантогената целлюлозы ( - у 20 - 25) при действии разбавленного раствора кислоты при 35 - 40 С ( в результате образования свободной целлю-лозоксантогеновой кислоты и ее быстрого разложения) продолжается всего лишь 30 - 60 сек, то для его омыления 0 5 - 1 % - ным раствором NaOH при 125 - 130 С требуется 40 - 60 мин. Естественно, что такая сравнительно длительная обработка не может быть осуществлена в одной или даже нескольких секциях проходного аппарата, как это имеет место при омылении ксантогената целлюлозы в кислой или в нейтральной среде. Поэтому при щелочном формовании процесс омыления ксантогенатного волокна производится в автоклавах под давлением. Необходимость установки специальных автоклавов, в которые периодически загружается ксантогенатное волокно и из которых выгружается гидратцеллюлозное волокно, является одним из основных недостатков этого метода. [37]
В отличие от растворов других эфиров-целлюлозы в неполярных растворителях, а также от медноаммиачных растворов целлюлозы, растворы ксантогената целлюлозы в разбавленных растворах щелочи неустойчивы. При их выдерживании происходит постепенное омыление ксантогената целлюлозы, что приводит к непрерывному понижению степени его этерификации. Соответственно изменяются и физико-химические свойства раствора, в частности вязкость и устойчивость к действию электролитов. [38]
Кроме указанных выше процессов, при созревании вискозы происходит и перераспределение тиокарбонозых групп в молекуле ксантогената. Сероуглерод, выделяющийся при омылении ксантогената целлюлозы, может реагировать не только с NaOH, образуя тиокарбонаты, но и со свободными ОН-группа-ми молекул ксантогената, дополнительно их этерифицируя. [39]
Образующийся в результате обменной реакции ксантогенат аммония при высокой температуре легко омыляется. Это обстоятельство дает возможность осуществить полное омыление ксантогената целлюлозы водой, особенно в присутствии небольших количеств кислоты, уносимой волокном из осадительной ванны. [40]
Изложенные выше методы замедления процесса омыления ксантогената целлюлозы разработаны уже более 40 - 50 лет и широко применяются при производстве вискозных волокон. В последние годы начинают использоваться во все более широком масштабе новые методы замедления этого процесса, заключающиеся в введении в вискозу или, что применяется реже. [41]
 |
Схема обезвоживания. [42] |
Теплота активации этого процесса составляет, по различным литературным данным, 19 - 22 ккал / молъ. Эти данные позволяют рассчитывать время омыления ксантогената целлюлозы. Из них следует, что эта реакция протекает относительно медленно, если сопоставлять ее с продолжительностью пребывания нити в осадительной ванне. Поэтому можно считать, что в осадительной ванне протекают преимущественно процессы диффузии компонентов ванны и вискозы и в меньшей степени реакция омыления ксантогената. Очевидно, более быстрая реакция нейтрализации щелочи кислотой успевает пройти во время нахождения нити в осадительной ванне. [43]
При однованном способе формования, являющемся в настоящее время основным методом получения всех видов вискозных волокон ( текстильная и кордная нити, штапельное волокно), вытекающие через отверстия фильеры струйки вискозы попад-ают в ванну, в которой находятся реагенты, вызывающие высаживание из раствора ксантогената и его омыление. Основным компонентом осадительной ванны, вызывающим омыление ксантогената целлюлозы, является кислота. [44]
Этот вывод подтверждается, в частности, тем фактом, что в точке нейтрализации щелочи ионами водорода остаются не омыленными в свежесформованном волокне около 80 - 85 % ксантогенатных групп. Согласно данным А. Т. Серкова, скорость реакции омыления ксантогената целлюлозы примерно в 50 - 100 раз меньше скорости диффузии и нейтрализации щелочи в вискозе. [45]
Страницы: 1 2 3 4