- •5. Состав, строение и свойства целлюлозы. Доказательства строения целлюлозы.
- •6. Форма и конформационные превращения целлюлозы. Межмолекулярные взаимодействия в целлюлозе.
- •7. Теории надмолекулярного строения целлюлозы.
- •8. Модели микрофибрилл целлюлозы.
- •9. Модель элементарной кристаллической ячейки целлюлозы.
- •10. Полиморфизм целлюлозы. Гидратцеллюлоза: строение, свойства, получение
- •11. Общие сведения о получении целлюлозы. Волокнистые полуфабрикаты.
- •12. Реакционная способность целлюлозы. Особенности химических реакций.
- •13. Общие сведения о растворах целлюлозы.
- •14. Растворение целлюлозы в кислотных растворителях.
- •15. Растворение целлюлозы в щелочных растворах комплексов поливалентных металлов
- •16. Действие растворов щелочей на целлюлозу
- •17. Механизм кислотного гидролиза
- •18. Особенности гидролиза целлюлозы концентрированными и разбавленными кислотами.
- •19. Щелочная деструкция целлюлозы
- •20. Избирательное окисление функциональных групп целлюлозы.
- •21. Сырье для получения вискозного волокна. Подготовка целлюлозы к ксантогенированию.
- •22. Ксантогенирование целлюлозы. Получение вискозы, подготовка вискозы к формованию, формование волокна.
- •23. Нитраты целлюлозы: получение, свойства, применение.
- •24. Ацетаты целлюлозы: получение, свойства, применение.
- •25. Алкилцеллюлозы: получение, свойства, применение.
- •26. Кмц и гидроксиалкилцеллюлозы: получение, свойства, применение.
- •27. Основные понятия, классификация, номенклатура и содержание гемицеллюлоз. Холлоцеллюлоза и методы ее выделения.
- •28. Гексозаны: понятия, представители, химическое строение, способы определения, содержание, свойства.
- •30. Пектиновые вещества: содержание, химическое строение, свойства, методы выделения. Уроновые кислоты: представители, методы определения, содержание
- •31. Получение и применение фурфурола и его производных.
- •32. Общие понятия о лигнине. Особенности строения лигнина лиственных и хвойных пород
- •36. Метоксильные и гидроксильные группы лигнина: виды, содержание и способы определения.
- •37. Карбонильные и карбоксильные группы лигнина, этиленовые двойные связи в лигнине: содержание и способы определения.
- •38. Основные типы связей в лигнине. Основные димерные структурные единицы лигнина. Основные типы связей лигнина с углеводами.
- •41. Окисление и гидрогенолиз лигнина
- •42. Взаимодействие лигнина с нуклеофильными реагентами в кислой среде.
- •43. Взаимодействие лигнина с нуклеофильными реагентами в щелочной среде
- •44. Реакции элиминирования и конденсации лигнина.
- •45. Общие сведения об экстрактивных веществах и их классификация. Роль экстрактивных веществ в жизни дерева и их значение при переработке древесины.
- •46. Алифатические монотерпены и монотерпеноиды
- •48. Бициклические терпены и терпеноиды: классификация, строение, свойства, применение
- •49. Получение синтетической камфары и ее применение
- •50. Смоляные кислоты: классификация, строение, свойства, получение.
- •51. Получение гидрированной, диспропорционированной и полимеризованной канифоли
- •52. Получение резинатов и эфиров канифоли. Получение канифольных клеев для проклейки бумаги и картона.
- •53. Фенольные экстрактивные вещества: простые фенолы, лигнаны, стильбены. Флавоноиды и конденсированные таннины.
- •54. Гидролизуемые таннины: классификация, строение, свойства, получение.
- •55. Жирные кислоты, жиры, воски и минеральные вещества.
- •57. Делигнификация древесины в кислой среде. Теоретические основы процесса. Виды варок. Реакции лигнина при сульфитной варке.
- •58. Превращения полисахаридов при сульфитной варке. Переработка сульфитного щелока и использование лигносульфонатов.
- •59. Теоретические основы и способы щелочной делигнификации. Преимущества щелочных процессов перед кислотными. Реакции лигнина
- •60. Состав черного щелока, вторичные продукты сульфатцеллюлозного производства
- •61. Общие сведения о гидролитической переработке древесины. Процессы, протекающие при гидролизе древесины.
- •62. Теоретические основы пиролитической переработки древесины. Факторы процесса. Превращение основных компонентов древесины при ее пиролитической переработке
10. Полиморфизм целлюлозы. Гидратцеллюлоза: строение, свойства, получение
Целлюлозе свойствен полиморфизм – различия в кристаллической структуре, строении элементарной ячейки (форма и параметры), то есть кристаллические модификации.
несколько полиморфных модификаций целлюлозы – I–IV.
Природная целлюлоза из любого растительного источника имеет одинаковую кристаллическую структуру, модификацию природной целлюлозы называют целлюлозой I.
Целлюлоза II, содержащаяся в гидратцеллюлозе. Гидратцеллюлозу называют также регенерированной целлюлозой. Целлюлоза II образуется из целлюлозы I в следующих способах:
– обработка целлюлозы I щелочью (мерсеризации) с последующей отмывкой щелочи;
– растворение природной целлюлозы с последующим высаживанием из раствора;
– восстановление из производных (например, омыление эфиров целлюлозы);
– длительный размолом.
Регенерированная целлюлоза имеет очень важное практическое значение в связи с производством искусственных гидратцеллюлозных волокон (вискозных и медно-аммиачных). Параметры элементарной ячейки целлюлоза II (гидратцеллюлозы): а = 0,81 нм; в = 0,91 нм; с = 1,03 нм; α = 117°
При получении гидратцеллюлозы, наряду с изменением кристаллической решетки, увеличивается доля некристаллической части, возрастает объем межкристаллитных пространств и внутренняя поверхность целлюлозного волокна.
Целлюлозу III получают обработкой целлюлозы I или П жидким аммиаком.
Целлюлоза IV образуется из целлюлоз I, II и Ш при высокой температуре (около 270°С) в глицерине. Она имеет ромбическую ячейку.
Целлюлоза «Х» – неустойчивая модификация, она быстро переходит в целлюлозу II.
11. Общие сведения о получении целлюлозы. Волокнистые полуфабрикаты.
Технической целлюлозой называют целлюлозу, выделенную из природного растительного сырья (древесного и недревесного) путем удаления нецеллюлозных компонентов (лигнина, гемицеллюлоз, экстрактивных веществ). Техническая целлюлоза имеет степень полимеризации в среднем 1 000–2 000.
Техническую древесную целлюлозу получают двумя методами:
1) кислотный – обработка древесной щепы сернистой кислотой и ее солями, получают сульфитную целлюлозу. Например, традиционная кислая варка протекает при температуре 130– 140°С;
2) щелочной – обработка варочным раствором, содержащим только гидроксид натрия или гидроксид натрия и сульфид натрия. Процесс протекает при температуре около 180ºС, получают натронную или сульфатную целлюлозу.
Из древесины получают различные волокнистые полуфабрикаты (ВПФ), которые отличаются выходом, чистотой и степенью деструкции
Анализ полуволокнистых полуфабрикатов:
– определение степени чистоты (нецеллюлозные примеси, зольность целлюлозы);
– определение степени деструкции (СП целлюлозы, редуцирующая способность);
– определение характеристик надмолекулярной структуры (степень кристалличности, размеров кристаллитов, водородные связи и др.);
– определение оптических свойств (белизна, яркость);
– определение механических свойств (прочность на разрыв, сопротивление продавливаю, раздиранию, излому и др.).