Разработка способа получения реакционноспособной хлопковой целлюлозы для производства вискозных волокон

• Автор: Полютов, Анатолий Александрович
• Шифр специальности: 05.17.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 107 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. Литературный обзор
ЕЕ Состав и строение хлопкового волокна
1.2. Строение, структура и молекулярные характеристики
хлопковой целлюлозы
ЕЗ. Принципы получения хлопковой целлюлозы, пригодной
для химической переработки
2. Методическая часть
2.1. Методы исследования и методики анализов
2.2. Характеристика исходного сырья и методов его обработки
3. Основные результаты и их обсуждение
3.1. Исследование влияния условий обработки линта на основные показатели хлопковой целлюлозы
3.2. Исследование возможности регулирования содержания в хлопковой целлюлозе пентозанов и минеральных примесей
3.3. Исследование возможностей переработки хлопковой целлюлозы в массе при получении вискозной текстильной нити
4. Выводы
5. Литература
ВВЕДЕНИЕ
Бурное развитие производства химических волокон в последнее десятилетие ознаменовалось существенными изменениями в соотношении объемов производства отдельных их видов и, прежде всего, в заметном сокращении - примерно до 7% от общего объема производства - доли вискозных волокон, производство которых в 1998 г. составило около 2 млн. т в год [1]. Анализ причин этого явления выходит за рамки тематики данной диссертационной работы. Тем не менее вискозные и, в более широком плане, гидратцеллюлозные волокна в силу хорошо известных особенностей их свойств и в дальнейшем, бесспорно, будут занимать достаточно заметное место среди других химических волокон.
Для любого вида многотонпажной продукции сырьевое обеспечение технологического процесса является одним из ключевых вопросов, от правильного решения которого во многом зависят перспективы производства. Как известно, основным видом полимерного сырья в вискозном производстве является в настоящее время древесная целлюлоза, получаемая, в основном, из древесины хвойных и, в меньшей степени, лиственных пород. Если учесть, что выход целлюлозы при переработке древесины не превышает 30-35%, количество высококачественной древесины, необходимое для обеспечения нынешних объемов производства вискозных волокон и нитей, составляет 8,3-9,7 млн. т в год. В то же время, по данным экспертных оценок [2], наблюдаемый в доступных регионах в ближайшие 15-20 лет недостаток древесного сырья может превратиться из местной проблемы в глобальную , решение которой потребует освоения лесов в труднодоступных местностях, широкого распространения плантаций быстро растущих пород деревьев в тропи-

ческих и субтропических странах, а также перехода к использованию недревесного целлюлозосодержащего сырья. Усиление внимания к последнему направлению подтверждается появлением значительного числа публикаций, посвященных разработке способов получения целлюлозы, в том числе растворимой (пригодной для химической переработки), из нетрадиционного сырья - джута [3], кенафа [4-6], рисовой и пшеничной соломы, тростника [7-10], стеблей хлопчатника [11], многолетних трав и сельскохозяйственных отходов и др. [12,13]. Доля целлюлозы, производимой в мире из недревесного сырья и сельскохозяйственных отходов, достигла 11,2% от общей выработки целлюлозы [14].
Вместе с тем, одним из наиболее реальных путей решения проблемы обеспечения производства вискозных волокон высококачественной целлюлозой является использование хлопкового пуха - отходов хлопкоперерабатывающей промышленности. Для такой постановки вопроса имеется целый ряд оснований. Действительно, хлопковый пух (линт) является естественным ежегодно возобновляемым сырьем, возможные объемы которого могут быть оценены на основании данных о производстве хлопкового волокна (в настоящее время - около 16 млн. т в год). Поскольку текстильное хлопковое волокно составляет около 40% от общей массы снимаемого с семян хлопчатника волокнистого сырья, то на долю линта приходится 24 млн. т в год, а количество наиболее коротковолокнистого линта III типа, используемого для получения растворимой целлюлозы, составляет около 8 млн. т в год. При этом низкое содержание в линте примесей обеспечивает высокий (80-85%) выход целлюлозы и, соответственно, резкое снижение количества переводимых в раствор органических веществ, что делает технологический процесс получения хлопковой целлюлозы значительно более экологически безопасным по сравнению с производством древесной целлюлозы и