Cтраница 4
Различные растительные волокна значительно отличаются между собой как по способам их получения, так и по химическим свойствам, а также и по отношению к проклейке. Считают, что причиной различного отношения к проклейке разных волокон является не только различие их в химическом составе, но также и в их адсорбционной способности, а также различное набухание их в процессе получения. Например, при сульфатной варке, проводимой в сильнощелочной среде, волокна набухают значительно больше, чем при кислой сульфитной варке, поэтому сульфатная небеленая целлюлоза проклеивается значительно лучше, чем сульфитная, беленая сульфитная целлюлоза лучше, чем небеленая, так как в процессе ее отбелки она подвергалась щелочной обработке, а следовательно, и большему набуханию. Однако облагороженная целлюлоза, несмотря на сильное ее набухание в процессе щелочной обработки, плохо проклеивается. Следовательно, одним набуханием невозможно объяснить различное отношение к проклейке различных волокон, так как, по-видимому, здесь решающее значение имеет содержание в волокне гемицеллюлоз, способствующих его набуханию в процессе производства бумаги. [46]
Для сульфидирования и растворения широко применяются вакуум-ксантат-мешал-ки большой емкости. Все более и более находит распространение - процесс получения вискозы без специальной операции предсозре-ваиия, что значительно сокращает площадь химич. В этих условиях измельчение алкали-целлюлозы ведут при более высокой темп-ре ( 40 - 50) в течение 2 5 - 3 час. Для получения вискозы по этому способу рекомендуется применять облагороженную целлюлозу с высоким содержанием а-целлюлозы. Продолжительность процесса получения вискозы в этом случае сокращается до 10 час. [47]
Особое значение для фильтруемости вискозы имеет содержание гемицеллюлоз. Как показали Дерр 46 и Кюнель 46, высокое содержание гемицеллюлоз ухудшает фильтруемость вискозы. В особенности это относится к высокому содержанию ксилана. По данным Кляйнерта, Хингста, Зиммлера 47 и Бартунека 48, в недостаточно облагороженных целлюлозах часто содержатся также остатки лигнина. Гемицеллюлозы ухудшают фильтруемость, если они находятся в форме соединений с неорганическими примесями. Особенно это относится к соединениям кальция, так как слизистые кальциевые соли гемицеллюлоз забивают поры фильтров. Заметное ухудшение фильтруемости 33 - 3749 наступает, если содержание гемицеллюлоз в мерсеризационнои щелочи превышает 1 5 %, а при 3 % фильтруемость снижается наполовину. Заслуживают внимания в этой связи исследования Бартунека 48, согласно которым играет роль также происхождение и возраст гемицеллюлоз. Особенно нежелательны посторонние гемицеллю-лозы, которые остаются в мерсеризационнои щелочи после замены целлюлозы одного вида другим. Что касается возраста гемицеллюлозы, то плохая фильтруемость особенно четко наблюдается, если гемицеллюлозы в щелочи находились в течение 14 - 20 дней. Бартунек придерживается мнения, что посторонние или старые гемицеллюлозы в коллоидной форме осаждаются в субмикроскопических порах целлюлозы и тем самым осложняют проникновение мерсеризационнои щелочи. [48]
Наряду с повышенной устойчивостью слоев в процессе растворения сохраняются некоторые более крупные структурные единицы. Речь идет о биологических структурных остатках, которые образуются в основном из переходной, или четвертичной, ламели. Эти остатки плохо мерсеризуются и ксантогени-руются. Например, обычная сульфитная целлюлоза из хвойной древесины при растворении дает меньше биологических структурных остатков, чем сульфитная целлюлоза из лиственной древесины, предгидролизная сульфатная целлюлоза, а также облагороженная целлюлоза с высоким содержанием а-целлюлозы. В последнем случае Ни-колайсен и Боргин 1в относят это за счет сильной рекристаллизации целлюлозы, которая происходит при повторном набухании и отмывке щелочи во время процесса облагораживания. Рекристаллизация снижает доступность и реакционноспособность целлюлозы. Большое содержание устойчивых биоструктур наблюдается у линтера и линтерной целлюлозы. [49]
Наиболее стойкую часть целлюлозных волокон представляет альфа-целлюлоза, нерастворимая в 18 % - м растворе каустической соды. Необходимо иметь в виду, что небеленые целлюлозы содержат наряду с альфа-целлюлозой значительное количество побочных веществ, также не растворяющихся при определении альфа-целлюлозы, которые своим присутствием завышают показатель альфа-целлюлозы. Содержание альфа-целлюлозы в беленой целлюлозе всегда ниже, чем в исходной небеленой, понижение содержания ее идет за счет растворения веществ, образующихся при отбелке целлюлозы. В производстве электроизоляционных бумаг содержание альфа-целлюлозы получает значение в случае облагораживания целлюлозы с целью замены ею тряпичной полумассы. Этим показателем определяется качество целлюлозы в производстве бумаги и характеризуется стойкость целлюлозы против старения. Облагороженная целлюлоза с относительно невысоким содержанием ( 93 - 94 %) альфа-целлюлозы вполне удовлетворительно сопротивляется старению. [50]
Вымывание водорастворимых остатков из волокна влияет определенным образом на его структуру, так что находящиеся на поверхности мицелл гидроксильные группы как бы освобождаются и могут образовывать с гид-роксильными группами соседних мицелл новые связи. Подобное же явление может происходить и с отдельными целлюлозными цепями, которые ранее находились в аморфных областях. Это свидетельствует об увеличении упорядоченности в направлении, перпендикулярном оси волокна. Многочисленные наблюдения подтверждают, что, несмотря на действие реагентов, приводящих к деструкции целлюлозных цепей, кристалличность целлюлозы может после гидролиза увеличиваться. Такой процесс называют рекристаллизацией. Это явление уже рассматривалось выше при описании свойств размолотых препаратов целлюлозы, и было отмечено, что отбеленная и облагороженная целлюлоза, а также целлюлоза, подвергшаяся гидролизу или другим обработкам, более плотна, чем исходные образцы. [51]