Rodzaje celulozy. Co to jest celuloza? Roślinny błonnik-polisacharyd

Celuloza otrzymywana jest z dwóch naturalnych substancji: drewna i bawełny. W roślinach to przeprowadza ważna funkcja nadaje im elastyczność i siłę.

Gdzie występuje substancja?

Celuloza jest substancją naturalną. Rośliny są w stanie wytworzyć je samodzielnie. Zawiera: wodór, tlen, węgiel.

Rośliny produkują cukier pod wpływem światła słonecznego, jest on przetwarzany przez komórki i umożliwia włóknom wytrzymywanie dużych obciążeń wiatrem. Celuloza jest substancją biorącą udział w procesie fotosyntezy. Jeśli posypiesz skaleczenie wodą z cukrem świeże drewno, płyn zostanie szybko wchłonięty.

Rozpoczyna się produkcja celulozy. Ta naturalna metoda jej otrzymywania stanowi podstawę produkcji tkanin bawełnianych na skalę przemysłową. Istnieje kilka metod otrzymywania pulpy różnej jakości.

Metoda produkcji nr 1

Celuloza pozyskiwana jest w sposób naturalny – z nasion bawełny. Włosy zbierane są za pomocą zautomatyzowanych mechanizmów, ale wymagany jest długi okres uprawy rośliny. Tkanina wytworzona w ten sposób uznawana jest za najczystszą.

Celulozę można szybciej uzyskać z włókien drzewnych. Jednak przy tej metodzie jakość jest znacznie gorsza. Materiał ten nadaje się wyłącznie do produkcji plastiku niewłóknistego, celofanu. Z takiego materiału można również wytwarzać włókna sztuczne.

Naturalny odbiór

Produkcja celulozy z nasion bawełny rozpoczyna się od oddzielenia długich włókien. Materiał ten służy do produkcji tkanin bawełnianych. Nazywa się małe części mniejsze niż 1,5 cm

Nadają się do produkcji celulozy. Zmontowane części są podgrzewane pod ciśnieniem wysokie ciśnienie. Czas trwania procesu może wynosić do 6 godzin. Przed podgrzaniem materiału dodaje się do niego wodorotlenek sodu.

Powstałą substancję należy umyć. W tym celu stosuje się chlor, który również wybiela. Skład celulozy uzyskany tą metodą jest najczystszy (99%).

Metoda produkcji nr 2 z drewna

Aby uzyskać 80-97% celulozy, stosuje się zrębki drzewne drzewa iglaste, substancje chemiczne. Całą masę miesza się i poddaje obróbce termicznej. W wyniku gotowania uwalniana jest wymagana substancja.

Miesza się wodorosiarczyn wapnia, dwutlenek siarki i miazgę drzewną. Celuloza w powstałej mieszaninie wynosi nie więcej niż 50%. W wyniku reakcji w cieczy rozpuszczają się węglowodory i ligniny. Materiał stały przechodzi etap oczyszczania.

Rezultatem jest masa przypominająca papier niskiej jakości. Materiał ten służy jako podstawa do produkcji substancji:

  • Etery.
  • Celofan.
  • Włókno wiskozowe.

Co powstaje z cennego materiału?

Jest włóknisty, co pozwala na wykorzystanie go do produkcji odzieży. Materiał bawełniany jest produktem w 99,8% naturalnym, otrzymywanym naturalną metodą opisaną powyżej. Można go również wykorzystać do wytwarzania materiałów wybuchowych w wyniku reakcji chemicznej. Celuloza jest aktywna po zastosowaniu na nią kwasów.

Właściwości celulozy mają zastosowanie w produkcji tekstyliów. Tak więc powstają z niego sztuczne włókna, które wyglądem i dotykiem przypominają naturalne tkaniny:

  • wiskoza i;
  • Sztuczne futro;
  • jedwab miedziowo-amoniakalny.

Wykonane głównie z celulozy drzewnej:

  • lakiery;
  • Film fotograficzny;
  • Papierowe produkty;
  • tworzywa sztuczne;
  • gąbki do mycia naczyń;
  • bezdymny proszek.

W wyniku reakcji chemicznej z celulozy otrzymuje się:

  • trinitroceluloza;
  • dinitrofibra;
  • glukoza;
  • płynne paliwo.

Celuloza może być również stosowana w żywności. Niektóre rośliny (seler, sałata, otręby) zawierają jego błonnik. Służy także jako surowiec do produkcji skrobi. Nauczyli się już robić z niego cienkie nitki - sztuczna pajęczyna jest bardzo mocna i nie rozciąga się.

Wzór chemiczny celulozy to C6H10O5. Jest polisacharydem. Wykonany jest z:

  • wata medyczna;
  • bandaże;
  • tampony;
  • karton, płyta wiórowa;
  • dodatek do żywności E460.

Zalety substancji

Celuloza wytrzymuje wysokie temperatury do 200 stopni. Cząsteczki nie ulegają zniszczeniu, co pozwala na zrobienie z nich plastikowe naczynia wielokrotnego użytku. Jednocześnie pozostaje ważna jakość- elastyczność.

Celuloza może wytrzymać długotrwałe narażenie na kwasy. Całkowicie nierozpuszczalny w wodzie. Nie jest trawiony przez organizm ludzki i służy jako sorbent.

Celuloza mikrokrystaliczna stosowana jest w medycynie alternatywnej jako lek oczyszczający układ trawienny. Substancja sypka pełni funkcję dodatku do żywności zmniejszającego kaloryczność spożywanych potraw. Pomaga to usunąć toksyny, obniżyć poziom cukru i cholesterolu we krwi.

Metoda produkcji nr 3 - przemysłowa

W zakładach produkcyjnych celuloza jest przygotowywana poprzez gotowanie w różnych środowiskach. Zastosowany materiał – rodzaj drewna – zależy od rodzaju odczynnika:

  • Skały żywiczne.
  • Drzewa liściaste.
  • Rośliny.

Istnieje kilka rodzajów odczynników kuchennych:

  • W przeciwnym razie metodę tę nazywa się siarczynem. Stosowanym roztworem jest sól kwasu siarkawego lub jego ciekła mieszanina. W tej opcji produkcji celuloza jest izolowana z gatunków iglastych. Jodła i świerk są dobrze przetwarzane.
  • Metoda alkaliczna lub sodowa opiera się na zastosowaniu wodorotlenku sodu. Roztwór skutecznie oddziela celulozę od włókien roślinnych (łodyg kukurydzy) i drzew (głównie liściastych).
  • W metodzie siarczanowej stosuje się jednoczesne zastosowanie wodorotlenku sodu i siarczku sodu. Jest szeroko stosowany w produkcji siarczku ługu białego. Technologia ta jest dość negatywna dla środowiska ze względu na powstałe reakcje chemiczne osób trzecich.

Ostatnia metoda jest najczęstsza ze względu na jej wszechstronność: celulozę można uzyskać z niemal każdego drzewa. Jednakże czystość materiału po jednym gotowaniu nie jest całkowicie wysoka. Zanieczyszczenia usuwa się w wyniku dodatkowych reakcji:

  • hemicelulozy usuwa się roztworami alkalicznymi;
  • makrocząsteczki ligniny i produkty ich zniszczenia usuwa się chlorem, a następnie traktuje alkaliami.

Wartość odżywcza

Skrobia i celuloza mają podobną strukturę. W wyniku eksperymentów udało się otrzymać produkt z włókien niejadalnych. Człowiek potrzebuje tego stale. Spożywana żywność zawiera ponad 20% skrobi.

Naukowcom udało się uzyskać z celulozy substancję amylozę, która korzystnie wpływa na kondycję organizmu człowieka. Jednocześnie podczas reakcji uwalniana jest glukoza. Efektem jest produkcja bezodpadowa – ostatnia substancja kierowana jest do produkcji etanolu. Amyloza służy również jako środek zapobiegający otyłości.

W wyniku reakcji celuloza pozostaje w stanie stałym, osiadając na dnie naczynia. Pozostałe składniki usuwa się za pomocą nanocząstek magnetycznych lub rozpuszcza i usuwa wraz z cieczą.

Rodzaje substancji w sprzedaży

Dostawcy oferują celulozę różnej jakości w rozsądnych cenach. Podajemy główne rodzaje materiałów:

  • Siarczan celulozy biały, wykonane z dwóch gatunków drewna: iglastego i liściastego. W materiałach opakowaniowych stosuje się niebielony materiał, do którego należy papier niskiej jakości materiały izolacyjne i inne cele.
  • Siarczyn dostępny jest również w kolorze białym, wytwarzanym z drzew iglastych.
  • Materiał w postaci białego proszku nadaje się do produkcji substancji medycznych.
  • Masa celulozowa klasy premium wytwarzana jest poprzez wybielanie bez użycia chloru. Surowce są brane drzewa iglaste. Masa drzewna składa się z połączenia zrębków świerkowych i sosnowych w proporcji 20/80%. Czystość powstałego materiału jest najwyższa. Nadaje się do produkcji sterylnych materiałów stosowanych w medycynie.

Aby wybrać odpowiednią celulozę, stosuje się standardowe kryteria: czystość materiału, wytrzymałość na rozciąganie, długość włókna, wskaźnik odporności na rozdarcie. Stan chemiczny lub agresywność ośrodka ekstrakcji wodnej i wilgotność są również wskazywane ilościowo. Dla celulozy dostarczanej w postaci bielonej masy celulozowej obowiązują inne wskaźniki: objętość właściwa, jasność, wielkość przemiału, wytrzymałość na rozciąganie, stopień czystości.

Ważnym wskaźnikiem masy celulozy jest wskaźnik odporności na rozdarcie. Od tego zależy przeznaczenie wytwarzanych materiałów. Należy wziąć pod uwagę zastosowany surowiec i wilgotność. Ważny jest także poziom smoły i tłuszczy. Jednorodność proszku jest z pewnością ważna procesy technologiczne. W podobnych celach ocenia się lepkość i wytrzymałość na ściskanie materiału w postaci arkuszy.

Miękka część roślin i zwierząt zawiera głównie celuloza Celuloza nadaje roślinom elastyczność. Celuloza (błonnik) to polisacharyd roślinny, który występuje najczęściej materia organiczna na ziemi

Prawie wszystkie rośliny zielone produkują celulozę na swoje potrzeby. Zawiera te same pierwiastki co cukier, czyli węgiel, wodór i tlen. Pierwiastki te występują w powietrzu i wodzie. Cukier tworzy się w liściach i rozpuszczając się w soku, rozprzestrzenia się po całej roślinie. Większość cukru przeznaczana jest na pobudzenie wzrostu roślin i prace renowacyjne, reszta cukru zamienia się w celulozę. Roślina wykorzystuje go do tworzenia otoczki nowych komórek.

Rozpuszczanie celulozy w odczynniku Schweitzera

Co to jest celuloza?

Celuloza to jeden z tych naturalnych produktów, którego sztucznie prawie nie da się uzyskać. Ale używamy go w różnych dziedzinach. Człowiek otrzymuje celulozę z roślin nawet po ich obumarciu i występuje w nich całkowity brak wilgoci. Na przykład dzika bawełna jest jedną z najczystszych form naturalnej celulozy, której ludzie używają do produkcji odzieży.

Celuloza wchodzi w skład roślin wykorzystywanych przez człowieka jako produkty spożywcze – sałata, seler i otręby. Organizm ludzki nie jest w stanie trawić celulozy, ale jest ona przydatna jako „pasażer balastowy” w diecie człowieka. Żołądki niektórych zwierząt, takich jak owce i wielbłądy, zawierają bakterie, które pozwalają tym zwierzętom trawić celulozę.

Kwaśne wytrącanie celulozy

Celuloza jest cennym surowcem

Celuloza jest cennym surowcem, z którego człowiek otrzymuje różnorodne produkty. Bawełna, która składa się w 99,8% z celulozy, jest niezwykłym przykładem tego, co człowiek może wyprodukować z włókna celulozowego. Jeśli bawełnę potraktuje się mieszaniną kwasu azotowego i siarkowego, otrzymamy piroksylinę, która jest materiałem wybuchowym.

Po różnych obróbka chemiczna celulozę można wykorzystać do produkcji innych produktów. Wśród nich: baza do filmów fotograficznych, dodatki do lakierów, włókna wiskozowe do produkcji tkanin, celofan i inne tworzywa sztuczne. Celuloza jest również wykorzystywana do produkcji papieru.

Strona 1


Skład celulozy, a także skrobi, wyraża się wzorem (QHUiO5): Wartość n w niektórych rodzajach celulozy sięga 40 tysięcy, a względna masa cząsteczkowa sięga kilku milionów. Jego cząsteczki mają strukturę liniową (nierozgałęzioną), w wyniku czego celuloza łatwo tworzy włókna. Cząsteczki skrobi mają strukturę liniową i rozgałęzioną.

Skład celulozy, a także skrobi, wyraża się wzorem (CjHioOJn. Wartość n w niektórych rodzajach celulozy sięga 40 tys., a masa cząsteczkowa sięga kilku milionów. Jej cząsteczki mają strukturę liniową (nierozgałęzioną), jak w wyniku czego celuloza łatwo tworzy włókna.Cząsteczki skrobi mają budowę liniową i rozgałęzioną.

Skład celulozy, a także skrobi, wyraża się wzorem (CgHioOsJn - Wartość n w niektórych rodzajach celulozy sięga 40 tys., A masa cząsteczkowa sięga kilku milionów. Jej cząsteczki mają strukturę liniową (nierozgałęzioną), jak w wyniku czego celuloza łatwo tworzy włókna.Cząsteczki skrobi mają budowę liniową i rozgałęzioną.

Celuloza zawiera pozostałości cząsteczek p-D-glukozy.

Jedną z najważniejszych reakcji z punktu widzenia składu celulozy jest reakcja polegająca na acetylolizie, w której bezwodnik octowy pełni w procesie hydrolizy tę samą rolę co woda, wpływając jednocześnie na acylowanie fragmentów celulozy. W 1879 roku Franchimont poddał celulozę działaniu bezwodnika octowego i kwasu siarkowego i otrzymał pochodną, ​​którą Scroup i Koenig później zidentyfikowali jako krystaliczny disacharyd oktaoctanowy zwany celobiozą. Ten ostatni redukuje roztwór Fehlinga i hydrolizuje kwasem, tworząc dwa mole glukozy. Podobną hydrolizę przeprowadza także emulsyna, która charakteryzuje disacharyd jako p-glukozyd.

Dane podane w tabeli. 2.1, choć dostarczają pewnych informacji na temat składu celulozy, są jednak całkowicie niewystarczające do oceny zachowania się celulozy w procesie przetwarzania.

Wykazano to w szczególności w eksperymentach z radiowęglem, gdy C14 dość szybko został włączony do składu celulozy. Jednak mechanizm syntezy celulozy, podobnie jak wielu innych polisacharydów roślinnych, nie został jeszcze poznany. Jedynymi polisacharydami syntetyzowanymi poza organizmami są skrobia i glikogen.

Oprócz głównej (alfa) celulozy masa papiernicza zawiera szereg hemiceluloz – węglowodorów o niskiej masie cząsteczkowej, takich jak heksozany, pentozany i kwasy uronowe. Celuloza zawiera również resztkową ligninę (około 0–3%), której całkowite usunięcie jest niepraktyczne, ponieważ ma właściwości przeciwutleniające.

Liczba reszt D-glukozy w cząsteczce celulozy sięga kilku tysięcy, co odpowiada molowi. D-gluko-ea w składzie celulozy ma konformację krzesła, co wyklucza możliwość helikalizacji łańcucha poliglukozydowego, dzięki czemu cząsteczka celulozy zachowuje ściśle liniową strukturę.

Obserwując zmiany w składzie ścian komórkowych podczas rozwoju włókna bawełnianego, stwierdzono, że maksymalna ilość galaktozy, mannozy, ramnozy, arabinozy, fukozy, kwasów uronowych i niecelulozowych reszt glukozy odpowiada końcowi powstawania ściana pierwotna lub początek tworzenia ściany wtórnej. Do końca rozwoju błonnika zwiększają się jedynie bezwzględne ilości reszt ksylozy i glukozy wchodzących w skład celulozy.

Uzyskano interesujące dane na temat biosyntezy celulozy w bawełnie. Po wprowadzeniu glukozy znakowanej C14 przy pierwszym atomie węgla, 44% radioaktywności stwierdzono w celulozie, a pozostałe 56% w innych związkach. Zatem podczas tworzenia błonnika celuloza jest głównym związkiem, w skład którego wchodzi glukoza.

Przepuszczając powstałą masę przez dyszę przędzalniczą – niewielkie naczynie wykonane z trwałego, żaroodpornego i odpornego na korozję materiału o płaskim dnie, posiadające aż kilkadziesiąt tysięcy małych otworów o średnicy od 0,04 do 1 mm – uzyskuje się nitki do kąpieli strącającej z roztworem kwasu siarkowego. Podczas interakcji z kwasem siarkowym zasada jest neutralizowana, a wiskoza rozkłada się, oddzielając dwusiarczek węgla i tworząc błyszczące nitki celulozy o nieznacznie zmienionym składzie. Te nici to włókno wiskozowe. Istota procesu wytwarzania włókna wiskozowego polega na tym, że najpierw nierozpuszczalna celuloza przekształca się w stan rozpuszczalny, tworząc włókno. Następnie ponownie zostaje przeniesiony do stanu nierozpuszczalnego.

Celuloza różnego pochodzenia zawiera grupy funkcyjne, takie jak aldehyd, karboksyl i hydroksyl. Lignina zawiera także znaczną liczbę grup funkcyjnych, przede wszystkim metaksylowych i hydroksylowych, pewną ilość grup karbonylowych oraz wiązań podwójnych. Ze względu na specyfikę swojej struktury i składu włókna celulozowe charakteryzują się wysokimi modułami rozciągania i znaczną wytrzymałością, a także wystarczającą elastycznością dzięki wstęgowemu kształtowi włókien. Włókna z drewna miękkiego (miękkiego) i twardego (twardego) charakteryzują się różną elastycznością ze względu na jednakową grubość.

Stopień sprasowania to stosunek masy sprasowanej celulozy alkalicznej do masy celulozy pierwotnej. Z reguły celulozę alkaliczną prasuje się do trzykrotnego zwiększenia masy w stosunku do masy celulozy pierwotnej, co odpowiada zawartości 29 – 31% a-celulozy, 16 – 17% NaOH i 54 – 57% wody. Przy takim składzie celulozy około 7 - 8% NaOH (w przeliczeniu na celulozę alkaliczną) wiąże się z celulozą w postaci związku chemicznego lub cząsteczkowego, a około 9% jest sorbowane.

Do czego wykorzystuje się celulozę?

Celuloza jest glowny material do budowy, który jest używany w świecie roślin. Tworzy ściany komórkowe Wyższe rośliny, takie jak drzewa. Nadaje roślinie elastyczność. Celuloza jest produkowana przez rośliny na własne potrzeby. Jego skład jest identyczny jak cukru – celuloza składa się z węgla, tlenu i wodoru. Wszystkie te pierwiastki występują także w wodzie i powietrzu. Już w szkole wszyscy wiedzą, że pod wpływem słońca na liściach tworzy się cukier. Zjawisko to nazywa się fotosyntezą. Cukier rozpuszcza się w soku rośliny i rozprzestrzenia się na wszystkie jej części. Cukier jest wykorzystywany przez roślinę głównie do wzrostu i regeneracji w przypadku jakichkolwiek problemów, ale pewna ilość cukru zamienia się w celulozę.

Celuloza – jest produktem naturalnym i można go uzyskać wyłącznie w sposób naturalny, nie jest syntetyzowany sztucznie. Najczystszą formą celulozy są włosie nasion bawełny. Obecnie celulozę uzyskuje się wyłącznie z dwóch rodzajów surowców naturalnych – bawełny i pulpy drzewnej. Bawełna nie potrzebuje Złożony proces przetwarzanie w celu późniejszego wytworzenia z niego włókien sztucznych i niewłóknistych tworzyw sztucznych. Proces otrzymywania celulozy z bawełny przebiega w następujący sposób: najpierw z nasion bawełny oddziela się długie włókna, z których w rzeczywistości powstają tkaniny bawełniane. Następnie pozostają „kłaczki” lub puch bawełniany, czyli krótkie włosy o długości nie większej niż 15 mm. Po oddzieleniu włókien bawełny włókna są podgrzewane pod ciśnieniem przez dwie do sześciu godzin. W tym przypadku stosuje się również 3% roztwór wodorotlenku sodu. Następnie powstały materiał przemywa się i wybiela chlorem, a następnie ponownie przemywa i suszy. Rezultatem jest celuloza, której czystość wynosi 99%. To najczystsza celuloza.

Z pulpy drzewnej powstaje celuloza, która jest „bardziej brudna” – zawiera nie więcej niż 97% czystej celulozy. Miazga drzewna wytwarzana jest z drzew iglastych. Zrębki drzewne gotuje się pod ciśnieniem przez dodanie dwutlenku siarki i wodorosiarczynu wapnia. Do roztworu uwalniane są ligniny i węglowodory, z których składa się około połowa masy celulozowej. W rezultacie powstały materiał po umyciu, wybieleniu i oczyszczeniu okazuje się być czymś podobnym do luźnego papieru. Materiał ten zawiera od 80 do 97% celulozy. Uzyskana w ten sposób celuloza może być wykorzystana do produkcji włókna wiskozowego i celofanu. Ponadto otrzymuje się z niego również estry i etery.

Ludzie wykorzystują celulozę w różnych gałęziach przemysłu, np. ubrania są wykonane z bawełny, ale bawełna składa się w 99,8% z naturalnej celulozy. Aby uzyskać wybuchową piroksylinę, wystarczy ją przeprowadzić Reakcja chemiczna– nałożyć na bawełnę kwas azotowy i siarkowy.

Ludzie wykorzystują również celulozę do odżywiania. Wchodzi w skład wielu roślin jadalnych - sałaty, selera. Bran zawiera duża liczba celuloza niezbędna dla organizmu człowieka. Chociaż celuloza nie może zostać poddana recyklingowi przez ludzi układ trawienny reprezentuje coś w rodzaju „masy objętościowej”. Ponadto po przetworzeniu celuloza może służyć do otrzymywania takich produktów jak baza do klisz fotograficznych, dodatek do lakierów i różnych tworzyw sztucznych.

Właściwości chemiczne celulozy.

1. Z życia codziennego wiadomo, że celuloza dobrze się pali.

2. Podczas ogrzewania drewna bez dostępu powietrza następuje termiczny rozkład celulozy. W wyniku tego powstają lotne związki organiczne, woda i węgiel drzewny.

3. W liczbie produkty organiczne rozkład drewna - alkohol metylowy, kwas octowy, aceton.

4. Makrocząsteczki celulozy składają się z jednostek podobnych do tych, które tworzą skrobię, ulegają hydrolizie, a produktem jej hydrolizy, podobnie jak skrobia, będzie glukoza.

5. Jeśli zmielisz w moździerzu porcelanowym kawałki bibuły filtracyjnej (celulozy) nasączonej stężonym kwasem siarkowym i uzyskaną zawiesinę rozcieńczysz wodą, a także zobojętnisz kwas zasadą i podobnie jak w przypadku skrobi, przetestujesz roztwór pod kątem reakcji z wodorotlenkiem miedzi (II), wówczas widoczny będzie wygląd tlenku miedzi (I). Oznacza to, że w eksperymencie nastąpiła hydroliza celulozy. Proces hydrolizy, podobnie jak skrobi, zachodzi etapami, aż do wytworzenia glukozy.

6. W sumie hydrolizę celulozy można wyrazić tym samym równaniem, co hydrolizę skrobi: (C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O = nC 6 H 12 O 6.

7. Jednostki strukturalne celulozy (C 6 H 10 O 5) n zawierają grupy hydroksylowe.

8. Dzięki tym grupom celuloza może wytwarzać etery i estry.

9. Azotany celulozy mają ogromne znaczenie.

Właściwości eterów azotanów celulozy.

1. Otrzymuje się je przez traktowanie celulozy kwasem azotowym w obecności kwasu siarkowego.

2. W zależności od stężenia kwasu azotowego i innych warunków, w reakcję estryfikacji wchodzą jedna, dwie lub wszystkie trzy grupy hydroksylowe każdej jednostki cząsteczki celulozy, np.: n + 3nHNO 3 → n + 3n H 2 O.

Wspólną właściwością azotanów celulozy jest ich ekstremalna palność.

Trójazotan celulozy, zwany piroksyliną, jest substancją silnie wybuchową. Służy do produkcji bezdymnego proszku.

Bardzo ważne są także estry octanu celulozy – dioctan i trioctan celulozy. Dioctan i trioctan celulozy wygląd podobny do celulozy.

Zastosowanie celulozy.

1. Ze względu na swoją wytrzymałość mechaniczną drewno wykorzystywane jest w budownictwie.

2. Wykonuje się z niego różnego rodzaju wyroby stolarskie.

3. W postaci materiałów włóknistych (bawełna, len) służy do produkcji nici, tkanin, lin.

4. Do produkcji papieru wykorzystuje się celulozę izolowaną z drewna (wolną od substancji towarzyszących).

70. Otrzymywanie włókna octanowego

Cechy charakterystyczne włókna octanowego.

1. Od czasów starożytnych ludzie szeroko stosowali naturalne materiały włókniste do produkcji odzieży i różnych artykułów gospodarstwa domowego.

2. Niektóre z tych materiałów są pochodzenia roślinnego i składają się z celulozy, np. len, bawełna, inne są pochodzenia zwierzęcego i składają się z białek - wełny, jedwabiu.

3. Wraz ze wzrostem potrzeb ludności i rozwojem technologii tkanin zaczęły pojawiać się niedobory materiałów włóknistych. Pojawiła się potrzeba sztucznego pozyskiwania włókien.

Ponieważ charakteryzują się one uporządkowanym układem makrocząsteczek łańcuchowych zorientowanych wzdłuż osi włókna, zrodził się pomysł przekształcenia naturalnego polimeru o nieuporządkowanej strukturze poprzez taką lub inną obróbkę w materiał o uporządkowanym układzie cząsteczek.

4. Wyjściowym polimerem naturalnym do produkcji włókien sztucznych jest celuloza ekstrahowana z drewna, czyli puch bawełniany pozostały na nasionach bawełny po usunięciu z nich włókien.

5. Aby umieścić liniowe cząsteczki polimeru wzdłuż osi powstającego włókna, należy je od siebie oddzielić i zapewnić ich ruchomość i zdolność do ruchu.

Można to osiągnąć poprzez stopienie polimeru lub jego rozpuszczenie.

Niemożliwe jest stopienie celulozy: po podgrzaniu ulega zniszczeniu.

6. Celulozę należy poddać działaniu bezwodnika octowego w obecności kwasu siarkowego (bezwodnik octowy jest silniejszym środkiem estryfikującym niż kwas octowy).

7. Produkt estryfikacji – trioctan celulozy – rozpuszcza się w mieszaninie dichlorometanu CH 2 Cl 2 i alkoholu etylowego.

8. Tworzy się lepki roztwór, w którym cząsteczki polimeru mogą już się poruszać i przyjmować taką lub inną pożądaną kolejność.

9. W celu uzyskania włókien roztwór polimeru przeciska się przez matryce – metalowe kołpaki z licznymi otworami.

Cienkie strumienie roztworu opuszczane są do pionowego szybu o wysokości około 3 m, przez który przepływa ogrzane powietrze.

10. Pod wpływem ciepła rozpuszczalnik odparowuje, a trioctan celulozy tworzy cienkie, długie włókna, które następnie skręca się w nitki i trafia do dalszej obróbki.

11. Przechodząc przez otwory dyszy przędzalniczej, makrocząsteczki, niczym kłody podczas spływu wąską rzeką, zaczynają ustawiać się wzdłuż strumienia roztworu.

12. W procesie dalszej obróbki układ makrocząsteczek w nich staje się jeszcze bardziej uporządkowany.

Prowadzi to do większej wytrzymałości włókien i nitek, które tworzą.