Эфиры целлюлозы на основе льняных волокон, содержащие карбоксиметильные и амидные группы, и их физико-химические свойства

• Автор: Забивалова, Наталья Михайловна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 172 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Обзор литературы.

1.1. Морфологические особенности строения льняных волокон

1.2. Химический состав волокон льна.

1.2.1. Целлюлоза волокон льна.

1.2.2. Гемицеллюлозы

1.2.3. Лигнин.

1.2.4. Пектиновые вещества

1.2.5. Другие вещества полиуглсводного комплекса льна.

1.3. Достоинства льняных волокон

1.4. Отходы льняного производства короткие волокна и одревесневшая часть стеблей костра
1.5. Получение карбоксиметилцеллюлозы.
1.6. Получение эфиров на основе целлюлозы льна
1.6.1. Карбоксимегилирование
1.6.2. Цианэтилирование.
1.6.3. Ацстилированис.
1.6.4. Реакция химического сшивания.
1.7. Смешанные эфиры целлюлозы
ГЛАВА 2. СВОЙСТВА ВОЛОКОН ЛЬНА РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ И РАЗНОЙ СТЕПЕНИ СОЗРЕВАНИЯ.
2.1. Морфологические особенности волокон льна разных сортов и влияние химического состава волокон и структурной организации целлюлозы на их физико химические и деформационно прочностные свойства
2.2. Изменение химического состава волокон, структурной организации целлюлозы и способности сорбировать влагу в процессе роста и созревания льна.
2.3. Изменение поверхности коротких волокон масличного льна и структурной организации целлюлозы после химических обработок с
целью удаления жиров, восков и пектинов.
ГЛАВА 3. Эфиры целлюлозы на основе льняных и хлопковых волокон.
3.1. Синтез карбоксиметилцеллюлозы на основе льняных волокон .
3.2. Синтез карбоксиметилцеллюлозы на образцах волокон льна разной степени созревания.
3.3. Эфиры целлюлозы, содержащие карбоксильные и амидные группы
3.3.1. Получение эфиров целлюлозы при ее взаимодействии с амидом монохлоруксусной кислоты.
3.3.2. Получение смешанных эфиров целлюлозы при взаимодействии карбоксиметилцеллюлозы с мочевиной.
3.3.3. Получение эфиров целлюлозы при взаимодействии
карбоксиме тилцеллюлозы с дециламином.
ГЛАВА 4. РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ЭФИРОВ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ.
4.1. Реологические свойства 1ных водных растворов карбоксиметилцеллюлозы
4.2. Реологические свойства 1ных водных растворов эфиров целлюлозы МАКМЦМа
4.3. Реологические свойства водных растворов карбоксиметилцеллюлозы в кислой форме с добавками различной природы.
ГЛАВА 5. СОРБЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ ЭФИРОВ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, СОДЕРЖАЩИХ КАРБОКСИЛЬНЫЕ И АМИДНЫЕ ГРУППЫ, ПО ОТНОШЕНИЮ К ИОНАМ ПОЛИВАЛЕНТНЫХ
МЕТАЛЛОВ.
Заключение.
Выводы
ГЛАВА 6. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.
Список литературы


Объектами исследований являлись льняные волокна пяти сортов и разной степени созревания льна, которые были предоставлены ГНУ ГНЦ ВНИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова СанктПетербург. Для сравнения использовался хлопковый линтер и КМЦ на основе хлопкового линтера ООО Полицелл, г. Владимир. Методы исследования. Морфологию поверхности волокон изучали методом сканирующей электронной микроскопии. Состав волокон определяли с помощью химических методов. Для изучения молекулярных характеристик целлюлозы, се надмолекулярной структуры и химической структуры полученных производных использовали вискозиметрический метод, Фурье ИК спектроскопию и рентгеноструктурный анализ. Взаимодействие целлюлозы и ее производных с растворителем водой и свойства растворов полученных эфиров целлюлозы оценивали методом сорбции паров растворителя и реологии. Практическая значимость работы. На основе льняных волокон получены простые водорастворимые эфиры МаКМЦ и производные целлюлозы, содержащие карбоксильные и амидные функциональные группы. Эти эфиры могут использоваться в качестве загустителей водных сред в нефте и газодобывающей отрасли, а также в качестве сорбентов ионов поливалентных металлов. Си2к, РЬ определяется количеством и соотношением функциональных групп в макромолекулах, а также степенью ионизации карбоксильных групп. Достоверность полученных результатов подтверждается взаимной согласованностью результатов, полученных при изучении морфологии и химического состава волокон, структурной организации целлюлозы, реологических свойств водных растворов эфиров, взаимодействия полимеров с растворителем различными методами сорбция паров растворителя, ИК спектроскопия, рентгеноструктурный анализ и электронная микроскопия. Работа выполнена как часть плановых исследований, проводившихся в ИВС РАН по темам Реакционная способность и гегерофазные превращения природных полисахаридов, Структура полисахаридов различного происхождения и их химическая и физикохимическая модификация, Исследование структурной организации и реакционной способности целлюлозы, хитина и их производных. Апробация работы. СанктПетербургской конференции молодых ученых Современные проблемы науки о полимерах Санкт Петербург, . Публикации. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, выводов и списка литературы 3 наименований. Работа изложена на 2 страницах, включая рисунок и таблиц. ГЛАВА 1. Льняное волокно i iii по своей структуре является комплексным волокном и выделяется из стеблей льна путем разрушения нецеллюлозных компонентов, в которых содержатся пучки элементарных волокон 6. С помощью методов рентгеноструктурного анализа, дифракции электронов, электронной микроскопии, светорассеяния и ЯМР спектроскопии, а также термохимического, сорбционного и термомеханического методов изучают особенности тонкого строения и морфологии волокон льна и их отличия от волокон хлопка и других источников целлюлозы 7, 8, 9, . Стебли льна состоят из трех основных компонентов коры, древесины и сердцевины , рис 1. Кора включает в себя наружную тонкую ткань эпидермис, покрытую тонкой воскообразной пленкой кутикулой и паренхиму, состоящую главным образом из пектиновых веществ. В паренхиме залегает лубяная ткань волокнистые пучки, которая является своеобразным каркасом, придающим стеблю упругие свойства. Одревесневшая часть стеблей льна придает механическую прочность растению и состоит в основном из целлюлозы и лигнина. Ткань, граничащая с древесиной камбий, является генеративной и в процессе своей деятельности образует новые клетки в тканях растения. Сердцевина стеблей состоит из рыхлых тонкостенных клеток. По мере созревания растения клетки уплотняются и частично отмирают, вследствие чего внутри стебля образуется полость. В лубяном слое находятся волокнистые пучки, которые состоят из элементарных волокон клеток, таких клеток в пучке бывает обычно от до , , . Форма поперечного сечения данных клеток близка к пятиугольнику с закругленными углами. Серединная пластинка
Рис. А Схематический разрез стебля льна Б Модель строения льняного волокна .