Термодеструкция - целлюлоза
Cтраница 1
Термодеструкция целлюлозы протекает в узкой области температур ( 250 - 350 С) и сопровождается интенсивным уменьшением массы волокна и его усадкой. В результате термодеструкции целлюлозы образуются летучие соединения ( преимущественно НгО, СО2, СО), а также левоглюкозан, смолы и углеродный остаток. В работе [45] идентифицировано 37 соединений, среди которых найдены альдегиды, кетоны, кислоты и др. К основным типам реакций относится дегидратация и деполимеризация целлюлозы, более глубокий распад промежуточных продуктов и образование углеродного полимера. [1]
Термодеструкция целлюлозы уже давно привлекала внимание исследователей. [2]
Механизм термодеструкции целлюлозы включает две основные стадии: дегидратацию и последующий разрыв связей С-О между кольцами и в кольцах. Разрыв колец по связям С-О происходит с выделением СО2, СО и Н2О, а разрыв связей С-О, не входящих в кольца, приводит к образованию левоглюкозано-вого и гидроксилсодержащего осколков. Высказано предположение [3], что осколки цепи, содержащие более чем одно целлюлозное кольцо, термически неустойчивы. Поэтому при разрыве связей, отстоящих на одно кольцо от левоглюкозанового или гидроксильного конца цепи, выделяется мономер только в форме левоглюкозана. [3]
На термодеструкцию целлюлозы и состав продуктов распада большое влияние оказывают минеральные примеси или специально внесенные добавки. В связи с проблемой огнестойкости полимерных материалов большое число работ посвящено выяснению роли антипиренов, придающих огнезащитные свойства целлюлозным материалам. [4]
В процессе термодеструкции целлюлозы выделяются летучие продукты, главным образом Н2О, СО2, СО и в небольших количествах углеводороды, при деструкции ПАН-волокна - HCN, NH3, Н2О и др., причем HCN образуется в довольно больших количествах. Выделяющийся HCN необходимо улавливать, что усложняет технологический процесс. [5]
Установить вклад каждой из этих реакций в термодеструкцию целлюлозы не представляется возможным. Распад целлюлозы протекает по обоим механизмам, и, видимо, в зависимости от температуры изменяется доля этих реакций. [6]
Характер и количество летучих продуктов, образующихся при термодеструкции целлюлозы и ее производных, определяют в процессе их термического разложения. Анализ летучих продуктов представляет интерес в связи с проблемой понижения воспламеняемости целлюлозных материалов. [7]
В данном разделе рассматривается влияние различных факторов на химические и физико-химические процессы, протекающие при термодеструкции целлюлозы, и на состав продуктов ее термораспада. [8]
Многие исследователи рассматривают продукты термического разложения целлюлозы как модели, дающие представление о механизме реакций термодеструкции целлюлозы и ее производных. [9]
Элементный анализ остатка целлюлозы после пиролиза и особенно молярное соотношение водорода, углерода и кислорода в этом остатке указывают на протекание реакции дегидратации как основной при термодеструкции целлюлозы в интервале температур 200 - 280 С. [10]
Термодеструкция целлюлозы протекает в узкой области температур ( 250 - 350 С) и сопровождается интенсивным уменьшением массы волокна и его усадкой. В результате термодеструкции целлюлозы образуются летучие соединения ( преимущественно НгО, СО2, СО), а также левоглюкозан, смолы и углеродный остаток. В работе [45] идентифицировано 37 соединений, среди которых найдены альдегиды, кетоны, кислоты и др. К основным типам реакций относится дегидратация и деполимеризация целлюлозы, более глубокий распад промежуточных продуктов и образование углеродного полимера. [11]
 |
Влияние содержания смеси В / ВА на выход. [12] |
Обычно в технической хлопковой целлюлозе содержится 0 10 - 0 4 % золы. В ряде работ сопоставлялась термодеструкция целлюлозы, содержащей присущее ей количество золы, и целлюлозы, подвергнутой дополнительной очистке от зольных элементов. Изменение количества золы в исходной и очищенной целлюлозе незначительно, но тем не менее отмечается различие в протекании процесса термодеструкции. В работе Кильцера и Бройда [35] показано, что снижение содержания золы в целлюлозе с 0 1 до 0 01 % сдвигает на 30 С начало потери массы целлюлозы при термической обработке в сторону более низких температур. Ранее уже было указано, что при введении лишь 1 05 % В / ВА резко изменяется механизм реакции и состав образующихся продуктов. По их данным, при дополнительной очистке целлюлозы от золы возрастает выход смолы и уменьшается выход угольного остатка. [13]
Для целлюлозы, обработанной А1С1з - 6Н2О, максимальная скорость потери массы близка к таковой для исходной целлюлозы, но сдвинута также в область более низких температур. Несмотря на уменьшение максимальной скорости потерь массы, суммарная скорость термодеструкции целлюлозы, обработанной антипиренами, гораздо больше, чем необработанной, что следует рассматривать как положительный фактор при получении углеродных волокон, сокращающий продолжительность технологического процесса. [14]
Страницы: 1