Гидроксильная группа - макромолекул - целлюлоза
Cтраница 1
Гидроксильные группы макромолекул целлюлозы могут этерифи-цироваться подобно обычным спиртовым гидроксильным группам. [1]
Как уже указывалось, в реакции ацетилирования реакционная способность гидроксильных групп макромолекул целлюлозы значительно отличается от реакционной способности этих групп в простых спиртах, в то время как для большинства других реакций этерификации или замещения такой разницы в реакционной способности этих функциональных групп не наблюдается. Известно, что спирты жирного ряда ( этиловый спирт, гликоль, глицерин) ацетилируются уксусной кислотой. [2]
Растворение целлюлозы в аммиачном растворе куприаммин-гидрата не только физико-химический процесс сольватации гидроксильных групп макромолекул целлюлозы и уменьшения межмолекулярного взаимодействия между ними, как это имеет место, например, при растворении вторичного ацетата целлюлозы в ацетоне. Для растворения целлюлозы необходимо предварительное образование химического или молекулярного соединения ее с куп-риаммингидратом, которое и растворяется в избытке аммиака. [3]
Растворение целлюлозы в аммиачном растворе куприаммингидрата - не только физико-химический процесс сольватации гидроксильных групп макромолекул целлюлозы и уменьшения межмолекулярного взаимодействия между ними, как это имеет место, например, при растворении ацетилцеллюлозы в ацетоне. Для растворения целлюлозы необходимо предварительное образование химического или молекулярного соединения ее с куприаммингидратом, которое и растворяется в избытке аммиака. [4]
Уменьшение набухания наблюдается и при введении в водный раствор щелочи небольших количеств спиртов, понижающих гидратацию гидроксильных групп макромолекул целлюлозы. [5]
Показано [82], что азиридинильные соединения, содержащие аминный азот, более склонны к полимеризации, чем к взаимодействию с гидроксильными группами макромолекул целлюлозы, причем скорость реакции полимеризации выше, чем при использовании производных мочевины, уретанов или амидов. [6]
Наличие водородных связей между гидроксильными группами макромолекул целлюлозы уменьшает возможность взаимного перемещения звеньев макромолекул при различных деформациях, что приводит к повышенной хрупкости получаемых материалов. Это выявляется тем более отчетливо, чем больше толщина пленки. Очень тонкие пленки, толщина которых не превышает диаметра вискозного волокна, обладают еще достаточной гибкостью и сопротивлением многократным деформациям и без добавления пластификатора. [7]
В настоящее время химическая переработка целлюлозы заключается почти исключительно в получении ее сложных и простых эфиров. В обоих случаях происходит замещение водорода гидроксильных групп макромолекул целлюлозы сложными или простыми эфирными группами. Каждое элементарное звено целлюлозной макромолекулы ( ангидроглюкозная единица) содержит три гидроксильные группы, которые могут вступать в реакции этерификации и алкилирования. [8]
 |
Гигроскопичность низкометилированной целлюлозы, природной целлюлозы и гидратцеллюлозы. [9] |
Аналогичное влияние на гигроскопичность оказывает введение в молекулу целлюлозы небольшого количества других заместителей, например ацетильных40 групп ( стр. Как уже указывалось, это объясняется разрывом части водородных связей между гидроксильными группами макромолекул целлюлозы, вследствие чего увеличивается количество гидроксильных групп, способных к гидратации, что и приводит к повышению гигроскопичности продукта. [10]
Приведенные данные показывают, что принципиально возможно осуществить, так же как и для простых спиртов, ацетилирование моно - и полисахаридов ледяной уксусной кислотой, особенно в присутствии катализаторов. Основной причиной, затрудняющей ацетилирование целлюлозы уксусной кислотой, является значительное взаимодействие ( наличие водородных связей) между отдельными гидроксильными группами макромолекул целлюлозы. [11]
Методы выделения целлюлозы основаны на обработке древесины различными реагентами, при действии которых связи между лигнином и целлюлозой разрушаются и лигнин переходит в раствор. Природный лигнин, находящийся в древесине, легко взаимодействует с различными реагентами. Химическая связь между функциональными группами лигнина и гидроксильными группами макромолекул целлюлозы мало устойчива и разрывается при действии различных реагентов, в частности кислот и щелочей. Продукты химического превращения лигнина ( окисления, нитрации, хлорирования), а также взаимодействия его с сернистой кислотой или ее солями и со щелочами легко растворяются в разбавленной щелочи или даже в воде. Это и используется при выделении целлюлозы из древесины. [12]
Методы выделения целлюлозы из древесины основаны на обработке древесины различными реагентами, при действии которых связи между лигнином и целлюлозой разрушаются и лигнин переходит в раствор. Природный лигнин, находящийся в древесине, легко взаимодействует с различными реагентами. Химическая связь между функциональными группами лигнина и гидроксильными группами макромолекул целлюлозы мало устойчива и разрывается при действии различных реагентов, в частности кислот и щелочей. Продукты превращения лигнина ( окисления, нитрации, хлорирования), а также взаимодействия его с сернистой кислотой или ее солями и со щелочами легко растворяются в разбавленной щелочи или даже в воде. Это и используется при выделении целлюлозы из древесины. [13]
При характеристике степени набухания целлюлозы необходимо различать степень набухания целлюлозного волокна и степень набухания листов целлюлозы. В ряде случаев эти показатели не совпадают. Степень набухания листового материала зависит не только от сольватации гидроксильных групп макромолекул целлюлозы, но и от капиллярной конденсации воды в целлюлозном листе. [14]
Размол массы имеет решающее значение для получения бумажного материала с максимальной прочностью. При размалывании в водной среде происходит разрушение оболочек волокон и на их поверхности образуется пленка набухшей целлюлозы: гидроксильные группы макромолекул целлюлозы связывают молекулы воды. Чем сильнее размолото волокно, тем больше его удельная поверхность и тем прочнее бумага. Основной задачей помола является развитие удельной поверхности волокон путем механической обработки в воде. Прочность бумажных материалов зависит также от механического сцепления волокон между собой. [15]
Страницы: 1 2