Исследование влияния гидролиза целлюлоз различного типа на свойства их нитратов

• Автор: Нгуен Ван Тинь
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с. : ил.

Оглавление
Введение.

1. Литературный обзор

1.1. Существующее производство целлюлозы.

1.2. Технические условия на целлюлозу для получения нитроцеллюлозы.

1.3. Технические требования на нитроцеллюлозу.

1.4. Научнотехнические основы производства нитроцеллюлозы из

низковязкого целлюлозного сырья

1.5. Способы снижения вязкости целлюлозы до нитрования

1.5.1. Окислительная деструкция при отбелке.

1.5.2. Радиационная обработка целлюлозы.

1.5.3. Гидролиз целлюлозы слабыми растворами неорганических кислот.
1.6. Влияние условий сушки па структуру целлюлозы после гидролиза
1.7. Нитрация целлюлозы и стабилизация нитроцеллюлозы.
1.8. Влияние физикохимических свойств целлюлозы на качество
нитроцеллюлозы и композиций на е основе.
1.9. Экологические проблемы при гидролизе целлюлозы и стабилизации нитроцеллюлозы.
2. Экспериментальная часть
2.1. Анализ неопубликованных лабораторных и заводских данных, полученных кафедрой ХТВМС РХТУ при гидролизе и нитровании
очищенного хлопкового линта бученного линта
2.2. Обоснование выбора целлюлозного сырья для исследования.
2.3. Методы исследования
2.3.1. Метод определения карбоксильных групп в целлюлозе по сорбции
красителя метиленового голубого
2.3.2. Анализ растворимых продуктов при гидролизе целлюлозы и в
процессе стабилизации нитроцеллюлозы.
2.3.3. Выбор условий получения нитратов целлюлозы.
2.3.4. Анализ нитратов целлюлозы.
3. Результаты исследований и их обсуждение
3.1. Гидролиз неочищенных видов целлюлозного сырья в слабокислом
растворе
3.2. Нитрование очсов хлопка вьетнамского и линта хлопка
среднеазиатского.
3.3. Нитрование древесной целлюлозы в виде ЦАпф и папки.
3.4. Нитрование льняной целлюлозы
3.5. Оценка качества нитроцеллюлозы по величине условного коэффициента технологичности полимера
3.6. Получение коллоксилина и пироксилина из одного целлюлозного
сырья, прошедшего гидролиз в слабокислом растворе
3.7. Стабилизация нитроцеллюлозы, полученной из гидролизованной целлюлозы
3.8. Изучение влияния режимов стабилизации на свойства нитратов из
льняной целлюлозы
3.9. Вопросы экологии при гидролизе целлюлозы и стабилизации
нитроцеллюлозы, связанные с загрязнением сточных вод.
3 Организация гидролиза целлюлозы в цехе получения нитратов
Основные выводы
Список литературы


Показано анализом сточных вод па Алексинском и Каменском химкомбинатах, а также в лабораторных условиях РХТУ при кислой варке НЦ содержание ППАВ = 6- мг/л, при содовой варке нитроцеллюлозы - НПАВ = - 0 мг/л. Проведены исследования по ликвидации этих НПАВ, наиболее экономичным является окисление путем аэрации в водоемах для сточных вод. Более быстрый процесс окисления путем обработки озоном, используя зарубежные рекомендации и лабораторные данные РХТУ. Аппаратура для барботирования озона разработана в московском институте теплотехники. Реализация работы: Все результаты изложены в материалах на научно-технических конференциях в Казанском государственном техническом университете, РХТУ им. Д.И Менделеева, Санкт-Петербурге, Karlsruhe (Germany), ИХФ РАН г. Черноголовка. Публикации: По теме работы опубликовано 7 статей. Структура и объём работы: Диссертация состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части, выводов, списка литературы, включающего источников и приложения. Работа изложена на 0 страницах машинописного текста, содержит рисунок и таблиц. Сырьем для изготовления промышленных нитроцеллюлоз являются хлопковая и древесная целлюлоза. Рассмотрим вопросы строения и получения целлюлозы. Физико-химические свойства НЦ зависят как от качества исходной целлюлозы, обусловленного происхождением, режимами выделения и очистки, а также условиями получения нитроцеллюлозы [7]. С6Н2(0Н)з]п. Макромолекулы целлюлозы - цепочки из соединенных друг с другом ангидроглюкозных звеньев, которые повернуты относительно соединенного с ними звена на 0° [6]. Таким образом, в макромолекуле целлюлозы имеется два основных типа связей: углерод-углеродиыс связи (между атомами углерода в элементарном звене) и углерод-кислородные связи (внутри элементарного звена СрО-С5 и ГЛИКОЗИДНЫе СВЯЗИ между элементарными звеньями С1-О-С4). При действии на целлюлозу химических реагентов (кислот, воды при высокой температуре) гликозидная связь менее устойчива, чем углерод-углеродная связь. Разрыв гликозидных связей при действии этих реагентов приводит к снижению степени полимеризации целлюлозы, т. Рыхление, щелочная варка ( - г/л, температура 0 - 0°С, давление 0 - 0 кПа, время 4-5 час), отбелка (0,5 - 2 г/л ЫаОС1, температура -°С, время 1-1,5 час), формирование общих партий, водоотжим и сушка, прессование и упаковка хлопковой целлюлозы [8]. Промывные воды после варки, отбелки, кисловки и отработанный кислый раствор после процесса кисловки собираются в сборнике промывных вод, затем сливаются в пруд-шламонакопитель, где производится очистка. Необходимо совершенствовать обработку хлопкового линта, имеющего показатель а-целлюлозы - %, в направлении: повышения выхода готовой продукции по сравнению с имеющимся показателем 0,8 и снижения вязкости очищенной хлопковой целлюлозы до уровня 5-9 спз с целью устранения процесс снижения вязкости нитроцеллюлозы [9]. В настоящее время для изготовления НЦ применяются хлопковая (ХЦ-, ), древесная (сульфитная, сульфатная) целлюлоза [1,]. В табл. В хлопковой целлюлозе содержание а-целлюлозы больше, чем в древесине, что определяет её химическую чистоту. Отсутствие в ней гидрофобных примесей (смол, лигнина) улучшает её смачивающие свойства, увеличивает выход НЦ, а также обусловливает сохранение сё физикохимических свойств при длительном хранении. Благодаря высокой реакционной способности и химической чистоте хлопковой целлюлозы можно использовать для изготовления качественных НЦ, в основном высококачественных коллоксилинов марок (ВНВ, ВНВА, ПСВ, IICBM,), пироксилина № 2, целлулоидного. Эти целлюлозы содержат меньшее количества а-целлюлозы по сравнению с хлопковой целлюлозой и значительное количество гидрофобных примесей (смол, лигнина). Эти примеси под действием кислорода воздуха и света способны изменяться, что приводит к нестабильности её свойства при хранении (целлюлоза гидрофобизуется - «стареет»). Так, например, после 5-7 месяцев хранения целлюлозы марки ЦА её смачиваемость уменьшается со 5 - 5 до г и ниже, марки РБ снижается впитываемость, что отрицательно сказывается на этерификации [6]. Сульфитная целлюлоза ЦА и РБ выпускается двух марок: марки К для изготовления коллоксилинов; марки П —для изготовления пироксилина № 1.