Разработка теоретических основ производства высокопрочных гидратцеллюлозных материалов на основе экологически малоопасных методов

• Автор: Лошадкин, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 116 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Оглавление

Список используемых сокращений

Условные обозначения

Введение

Глава 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Современные экологические проблемы производства гидратцеллюлозных

матсоиалов

1.2.Строение и анизотропные структуры природной целлюлозы

1.3. Надмолекулярные структуры в гидратцеллюлозе

Ы.Структурообразование в растворах целлюлозы в ММО

1.5. Использование фрактального формализма для изучения и моделирования
фазовых неоднородностей в полймерных системах
. . . . Заключение по литературному обзору
Глава 2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Объекты исследования
2.2. Приборы и оборудование для изучения анизотропных структур в
полимерах
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Изучение механизма получения гидратцеллюлозы при осаждении из
вискозных растворов
3.1.1. Структурообразование при осаждении в модельных осадительных
системах
3.1.2. Определение структрной упорядоченности в сферолитных системах методами фрактального формализма растворов
3.1.3.Изучение методом спинового зонда структурных особенностей образцов
на основе целлюлозы и е производных Ц
Обсуждение результатов 2
3.2.1. Структурообразование при температурных переходах в целлюлозных растворах в Ммстилморфо.тинЫоксиде
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ
Благодарности
Список используемой литературы


Недостатки данного типа соединений к настоящему времени во многом преодолены, и в большинстве случаев уже вполне возможно использовать многие материалы на основе целлюлозы в качестве вполне конкурентоспособных заменителей синтетических полимеров. При этом необходимо отдельно подчеркнуть, что никакой другой полимер не характеризуется таким исключительным многообразием форм надмолекулярной структуры, как целлюлоза. Это обусловлено практически неограниченными возможностями направленного регулирования структуры материалов на е основе путм изменения различных параметров процесса формования. Поэтому, вряд ли можно найти какойлибо иной тип искусственных материалов, кроме целлюлозных, которые обладали бы таким обширным диапазоном свойств. Наибольшее практическое значение имеют целлюлоза и ее производные получаемые из древесины. При этом ежегодный прирост растительных органических соединений растительной биомассы в процессе биосинтеза составляет около 0 млрд. Кроме древесной целлюлозы большое практическое значение имеет целлюлоза, получаемая из различных растительных отходов, например, при переработке сахарного тростника, так называемая багассная целлюлоза, отходы переработки хлопка, древесины и т. Большинство исследований последних лет были направлены на изучение практической стороны применения целлюлозы и ее производных, во многом не уделяя внимания или не рассматривая в достаточной степени вопросы связанные с фазовыми характеристиками процессов образования материалов на их основе. Эго было оправдано настоятельной потребностью быстрого получения практически значимых результатов и возможностью прямого применения разработок в промышленных условиях. В последние годы стал особенно ощутим недостаток теоретических основ многих промышленных методов производства, как в практических областях, так и в научных исследованиях. Многие вопросы уже невозможно решить используя только прежние эмпирические методы и выведенные на их основе закономерности. Это обусловлено тем, что большинство предприятий к настоящему времени переходит на новые технологические циклы и использует нестандартные схемы производства, позволяющие избегать нанесения вреда окружающей среде. Все это привело к необходимости рассмотрения многих стадий получения материалов на основе пеллюлозы с новых позиций, включающих обобщающие подходы и основанных на современных представлениях о фазовом состоянии вещества. ЖК состояния или анизотропных структур. ГЦ, полученной разными методами, остается приоритетной задачей с неопределенными перспективами. Характерные структуры, свойственные ЖК состоянию большинства полимеров были получены и для ГЦ, но при этом наблюдаемые структурные превращения не приводили к появлению убедительных признаков ЖК фазы. Подобная проблема характерна не только для ГЦ полученной на основе опасного для окружающей среды вискозного процесса, но и для ГЦ, полученной на основе современного и экологически чистого способа прямого растворения в 1метилморфолинЫоксиде ММО. Неясности в поведении данных систем затрудняют активное использование наиболее оптимальных методов улучшения качества ГЦ материалов, что приводит к неоправданно высоким расходам сырья и материалов при производстве ГЦ. Сходные структурные неопределенности обусловили возможность провеления сравнительного анашза поведения целлюлозных систем, полученных разными методами, в модельных условиях. Такой подход позволил определить роль и влияние надмолекулярной структуры НМС на физикомеханические характеристики искусственных материатов, типы взаимодействий и закономерности образования анизотропных структур в целлюлозеодержащих системах разной природы. ММО. Данные исследования позволили подобрать состав осадительной ванны для производства гидратцсллюлозы из вискозы не содержащий сульфат цинка или с его малыми концентрациями. Кроме этого определены условия перехода растворов целлюлозы в ММО в ЖК состояния, что позволит получать более прочные гидратцеллюлозные материалы при меньших затратах целлюлозного сырья.