Исследование карбоксиметилирования древесины суспензионным способом

• Автор: Маркин, Вадим Иванович
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 159 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1 Л. Общая характеристика растительного сырья
1ЛЛ. Химический состав растительного сырья и его компонентов
1Л.2. Строение древесины
1Л .3. Влияние предобработки растительного сырья на его реакционную способность
1.2. Предобработка древесины растворами щелочей
1.3. Реакция карбоксиметилирования древесины и ее отдельных компонентов
1.3.1. О-алкилирование по Вильямсону
1.3.2. Карбоксиметилирование целлюлозы
1.3.3. Карбоксиметилирование гемицеллюлоз-лл.'Ща’.-Щ'д«:*
1.3.4. Карбоксиметилирование лигнина
1.3.5. Карбоксиметилирование растительного сырья
1.4. Заключение
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Подготовка исходного сырья
2.1.1. Подготовка древесины
2.1.2. Подготовка тростника (Fragmites communis)
2.2. Способ карбоксиметилирования растительного сырья (Способ I)
2.3. Способ карбоксиметилирования растительного сырья (Способ II)
2.4. Способ карбоксиметилирования растительного сырья (Способ III)
2.5. Выделение отдельных компонентов растительного сырья

2.6. Анализ продуктов карбоксиметилирования
2.6.1. Определение содержания карбоксиметильных групп
2.6.2. Определение растворимости продуктов карбоксиметилирования
2.6.3. Определение относительной вязкости
2.6.4. Методика снятия ИК-спектров
2.6.5. Определение удельной поверхности лигноуглеводных материалов53
2.6.6. Электронная микроскопия
2.6.7. Метод термомеханический спектроскопии
2.7. Обработка результатов экспериментов
2.7.1. Происхождение и виды ошибок измерений
2.7.2. Среднее отклонение
2.7.3. Стандартное отклонение
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Влияние обработки древесины щелочью на свойства продуктов карбоксиметилирования
3.2. Карбоксиметилирование древесины осины в среде органических растворителей
3.2.1. Влияние природы растворителя на свойства продуктов карбоксиметилирования
3.2.2. Изучение структуры продуктов карбоксиметилирования древесины осины методами ИК-спектроскопии и электронной микроскопии
3.2.3. Исследование свойств продуктов карбоксиметилирования методом термомеханической спектроскопии
3.2.4. Изучение условий карбоксиметилирования древесины осины в среде пропанола
3.3. Карбоксиметилирование лигноуглеводных материалов в присутствии воды

3.4. Химические превращения отдельных компонентов лигноуглеводных
материалов в процессе карбоксиметилирования
3.4.1. Превращения компонентов древесины при карбоксиметилировании в среде органических растворителей
3.4.2. Изучение превращений углеводной части древесины при карбоксиметилировании
3.4.3. Поведение лигнина при карбоксиметилировании
3.5. Карбоксиметилированная древесина — химический реагент для
приготовления буровых растворов
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

подробно изучен методом жидкостной хроматографии ее гидролизатов. Показано, что наряду с монокарбоксиметилированием ангидроглюкопиранозного кольца, в значительной мере идет дикарбоксиметилирование и в незначительной степени — трикарбоксиметилирование. Изучена реакционная способность гидроксильных групп ангидроглюкопиранозного кольца. Установлено, что реакционная способность гидроксильных групп изменяется следующим образом: С6 > С2 > Сз, что также было подтверждено методом ЯМР-спектроскопии !Н и 13С.
Для получения карбоксиметилцеллюлозы суспензионным способом используют самые различные органические и смешанные растворители. При этом, варьируя условия реакции (температуру, продолжительность и др.) и состав суспензионной среды, получают карбоксиметилцеллюлозу с различной степенью замещения и полимеризации, которые изменяются в широких пределах. Поэтому суспензионный способ проведения реакции карбоксиметилирования продолжает оставаться весьма перспективным.
1.3.2.3. Свойства Н-КМЦ, солей КМЦ и области их применения
При реакции щелочной целлюлозы с монохлоруксусной кислотой, проводимой в сильнощелочной среде, как известно, получается натриевая соль КМЦ [86]. Поэтому для получения КМЦ в форме кислоты, реакционная масса обрабатывается раствором какой-либо разбавленной минеральной кислоты (HCl, H2S04).
КМЦ нерастворима в воде и в твердом виде может быть промыта проточной водой для удаления избыточной кислотности и солей без заметной потери продукта. Константа диссоциации КМЦ имеет величину около 5 10'5 [49]. Величина константы показывает, что карбоксиметилцеллюлоза является умеренно сильной кислотой по сравнению с уксусной и значительно более сильной, чем угольная или циановодородная. При подкислении раствора