Сшивание - целлюлоза
Cтраница 1
Сшивание целлюлозы полифункциональными реагентами несимметричного строения позволяет исследовать влияние на свойства целлюлозных материалов каждого из заместителей, входящих в состав этого соединения. Это объясняется тем, что функциональные группы в таких реагентах обладают различной реакционно-способностью и взаимодействуют с целлюлозой в различных условиях. [1]
Эффективность сшивания целлюлозы этими соединениями зависит от их строения и, как правило, ниже эффективности других сшивающих агентов. Это объясняется протеканием при сшивании побочных реакций, в частности полимеризации указанных азири-динильных соединений. [2]
Принципиально для сшивания целлюлозы вместо реакционно-способных винилсульфоновых соединений могут быть использованы соответствующие сульфоксиды [68, 69], однако активность сульф-оксидной группы в этой реакции недостаточна высока и не позволяет осуществить сшивание целлюлозы в относительно мягких условиях. Наиболее реакционносиособной является сульфониевая группа. [3]
Последующие исследования были посвящены сшиванию целлюлозы насыщенными производными дивинилсульфона и дивинил-сульфониловых соединений. [4]
Эти соединения широко используются для сшивания целлюлозы. Как уже говорилось, они получаются путем реакции мочевины или ее производных с формальдегидом. Эта реакция катализируется как кислотами, так и щелочами, но является обратимой. [5]
Ввиду всего сказанного, реакцию сшивания целлюлозы следует считать комбинацией нескольких основных реакций, которые, кроме того, сопровождаются еще обратными и побочными реакциями. Реакция сшивания катализируется кислотами. Механизм ее в общем виде может быть представлен в начальной стадии как присоединение протона к определенному координационному центру, каковым может являться кислород карбонильной или N-метилольной группы производных мочевины. В этом случае возникает карбоний-иммониевый ион ( при отщеплении воды), который реагирует с нуклеофильной группой ( гидроксильной) целлюлозы. [7]
При использовании метилольных производных карбаматов для сшивания целлюлозы, так же как и при применении других N-ок-симетилпроизводных, устойчивость сшитых материалов к действию хлора зависит главным образом от выбора катализатора и других условий проведения процесса сшивания. [8]
Очень важное практическое значение имеют реакции сшивания целлюлозы, которые лежат в основе методов придания хлопчатобумажным изделиям улучшенных потребительских свойств, таких, как несминаемость, способность длительно сохранять отутюженные складки и быстрое высыхание после стирки. Однако эта реакция плохо поддается регулированию и сопровождается уменьшением разрывной прочности волокна и его устойчивости к истиранию, которые могут стать недопустимо низкими. Из многочисленных вариантов модифицирования формальдегидом наиболее перспективным считается обработка хлопчатобумажных тканей с тщательно контролируемым вла-госодержанием ( около 6 %) газообразным формальдегидом и двуокисью серы. В ходе реакции in situ образуется необходимый сильнокислотный катализатор, который разрушается при последующей сушке ткани. [9]
Однако не приводится доказательств протекания действительно двухстадийной реакции сшивания целлюлозы при обработке ее этими реагентами. [10]
Были предприняты многочисленные исследования для расширения числа реагентов для сшивания целлюлозы. [11]
В первой большой работе [93], посвященной исследованию возможности сшивания целлюлозы полифункциональными эпоксисоединениями, в качестве сшивающих агентов были использованы полиглицидило-вые эфиры полиспиртов, диэпоксибутан и диэпоксивинилциклогек-сан, взаимодействующие с хлопковой целлюлозой в сильно кислой среде в присутствии фторборатов, перхлоратов и сульфатов. На основании последующих исследований [94] был сделан вывод о том, что достаточно эффективными сшивающими реагентами ( при применении кислых катализаторов) являются лишь водорастворимые, нелетучие бифункциональные соединения, при использовании которых полярность соединения и стерический эффект не имеют значения. [12]
В настоящее время формальдегид редко используют в практических целях для сшивания целлюлозы, ввиду того что обработка им приводит к деструкции целлюлозы и повышенной хрупкости. [13]
Диоксид бутадиена весьма реакционноспособен и разлагается водой, поэтому при сшивании целлюлозы он может быть использован только в спиртовых, ацетоновых, диоксановых или других подобных растворах. Недостатком этих соединений является их токсичность, вследствие чего все работы с ними должны выполняться под тягой. [14]
Сшивание производных целлюлозы может быть осуществлено двумя путями: а) сшивание целлюлозы, модифицированной введением новых типов реакционноспособных групп, причем вновь введенные группы участвуют в образовании химических поперечных связей; б) обработка частично модифицированной целлюлозы известными типами сшивающих агентов, которые взаимодействуют со свободными незамещенными гидроксильными группами макромолекулы целлюлозы. К этой же категории относятся работы по исследованию влияния модификации целлюлозных материалов до или после образования поперечных связей на физико-механические свойства обработанных материалов. [15]
Страницы: 1 2 3