Волокно - сульфатная целлюлоза
Cтраница 1
Волокна сульфатной целлюлозы более гибкие, на их поверхности меньше микротрещин, они труднее размалываются, меньше укорачиваются при размоле по сравнению с волокнами сульфитной целлюлозы. [1]
Однако в волокнах сульфатной целлюлозы из хвойной древесины - сосны и лиственницы - авторы обнаружили сравнительно равномерное распределение ГМЦ: при среднем содержании в сосновой целлюлозе пентозанов 10 6 и маннана 8 9 % их концентрация в периферийной части стенок волокон составляла 10 5 и 7 4 % соответственно. [2]
Ксилоуронид, содержащийся в волокнах сульфатной целлюлозы из лиственной древесины ( западной красной ольхи), подвергается аналогичным изменениям, теряя остатки 4 - О-метилглюкуроновой кислоты и превращаясь в ксилан. [3]
Та часть гемицеллюлоз, которая остается в волокнах сульфатной целлюлозы, также подвергается действию горячих щелочей и соответственно изменяется. Содержащийся в исходной древесине западной тсуги арабо-ксилоуронид после сульфатной варки частично остается в целлюлозных волокнах, подвергаясь серьезным изменениям: уменьшаются размеры макромолекул полисахарида ( о чем свидетельствует снижение вязкости в медноэтилендиаминовом растворе), теряются остатки 4 - О-метилглюкуроновой кислоты и большая часть араби-нозы. После сульфатной варки с предгидролизом остается на волокнах целлюлозы только ксилан. По другим исследованиям ксилоуронид после сульфатной варки еще содержит несколько процентов остатков глюкуроновой кислоты. [4]
При сравнении свойств сульфатной и сульфитной целлюлозы легко видеть, что волокна сульфатной целлюлозы при всех прочих равных условиях придают бумаге, как правило, более высокие показатели механической прочности по сопротивлениям разрыву, излому, продавливанию и надрыву, повышенное удлинение до разрыва, термостойкость, долговечность и меньшую прозрачность, чем волокна сульфитной целлюлозы, особенно полученные в результате варки на кальциевом основании. [5]
Из полученных им данных ( табл. 9.16) следует, что во внешних слоях ( P Si) волокон сульфатной целлюлозы содержание ксилана значительно более высокое, чем в центральном слое S2 вторичной оболочки и во всей массе волокон. В стенках волокон сульфитной целлюлозы распределение ксилана, как и по данным Люса, более равномерное. Повышенное содержание ксилана во внешних слоях Краузе также связывает с адсорбцией ксилана волокнами целлюлозы из варочного раствора в процессе сульфатной варки. Маннан в стенках волокон сульфатной целлюлозы распределен более равномерно, чем ксилан, хотя и здесь, по данным автора, наблюдается несколько более высокая его концентрация во внешних слоях. [6]
 |
Радиальное распределение ксилана в волокнах небеленой ( а и беленой ( б целлюлозы.| Радиальное распределение маннана в волокнах небеленой целлюлозы. [7] |
Тот же автор [383], рассматривая гранулярную структуру поверхности волокон небеленой сульфатной целлюлозы из сосны, отличающуюся от структуры поверхности богатой ГМЦ беленой целлюлозы, интерпретирует ее как лигнин. [8]
Состав бумаги по волокну определяет долю целлюлозы недревесного происхождения ( тряпичная целлюлоза, сульфитная целлюлоза), находящейся в бумаге. Кабельные изоляционные бумаги совершенно не должны содержать иных волокон, кроме волокон древесной сульфатной целлюлозы. Для контроля бумаги используется свойство целлюлоз приобретать различные цвета при окраске их раствором цинк-йода. [9]
Препарат готовят следующим образом: берут небольшой кусочек испытуемой целлюлозы, помещают его в пробирку, приливают реактив примерно на 1 / 4 высоты пробирки, нагревают и кипятят на пламени спиртовки в течение 2 мин. Затем массу выливают на сетку, промывают водой и часть ее переносят на предметное стекло для рассмотрения под микроскопом. Волокна сульфатной целлюлозы окрашиваются в зеленый цвет, а волокна сульфитной - в фиолетовый или темно-красный. Беленая сульфатная целлюлоза окрашивается слабо, у нее окрашиваются поры, которые выступают на бесцветных волокнах в виде точек. [10]
Из полученных им данных ( табл. 9.16) следует, что во внешних слоях ( P Si) волокон сульфатной целлюлозы содержание ксилана значительно более высокое, чем в центральном слое S2 вторичной оболочки и во всей массе волокон. В стенках волокон сульфитной целлюлозы распределение ксилана, как и по данным Люса, более равномерное. Повышенное содержание ксилана во внешних слоях Краузе также связывает с адсорбцией ксилана волокнами целлюлозы из варочного раствора в процессе сульфатной варки. Маннан в стенках волокон сульфатной целлюлозы распределен более равномерно, чем ксилан, хотя и здесь, по данным автора, наблюдается несколько более высокая его концентрация во внешних слоях. [11]
Исследованиями показано, что при действии сульфатного щелока на древесину сначала удаляется большая часть лигнина, находящегося в межклеточном веществе, а затем уже из первичной и вторичной стенок волокон. В этом случае остаточный лигнин распределяется как бы равномерно по всему поперечному сечению волокна и содержание лигнина во вторичной стенке будет относительно более высоким, что, по-видимому, связано с набуханием волокна под действием щелочи, делающим лигнин менее доступным для реагентов. При сульфитной варке лигнин вторичной стенки удаляется одновременно с лигнином срединной пластинки. Поэтому в отличие от волокон сульфатной целлюлозы он не распределяется в них равномерно, а концентрируется в наружных и, в меньшей степени, во внутренних слоях клеточных оболочек, так как наружные слои древесного волокна более сильно лигнифи-цированы, чем внутренние. Такое распределение лигнина в во-локнах сульфатной и сульфитной целлюлоз обусловливает и различную доступность его к действию реагентов. Так, при отбелке сульфитной целлюлозы белящий реагент легко проникает к лигнину и уже в первой стадии отбелки расходуется примерно 2 / з требуемого количества хлора. В случае сульфатных целлюлоз большая часть лигнина в стенках волокон вначале недоступна реагентам. [12]
Он проводил частичное ацетилиро-вание специально подготовленных волокон в среде бензола и растворение в этиленхлориде этерифицированных слоев. Из полученных Люсом данных, представленных на рис. 9.19 и 9.20, следует, что как небеленые, так и беленые сульфитные целлюлозы из еловой древесины характеризуются более или менее равномерным распределением ксилана по всей толще клеточной стенки, в то время как сульфатные целлюлозы из этой древесины как в небеленом, так и в беленом виде отличаются особенно высокой концентрацией ксилана в наружной части волокна. Маннан также относительно равномерно распределен в стенках волокон сульфитной целлюлозы и, хотя и в меньшей степени, концентрируется у поверхности волокон в сульфатной целлюлозе. Эта закономерность сохраняется в основном и при отбелке целлюлозы. Повышенное содержание ГМЦ у поверхности волокон сульфатной целлюлозы может служить, по мнению Люса, подтверждением сорбции их на поверхности целлюлозных волокон в процессе сульфатной варки. [13]
Средняя степень полимеризации целлюлозы и фракционный состав по степени полимеризации являются важными показателями, характеризующими длину цепочек целлюлозы и, следовательно, прочность растительных волокон. Величина вязкости в готовой целлюлозе дает возможность в какой-то степени судить о прочности ее волокон. Чем больше в целлюлозе высокомолекулярной фракции, тем выше и механическая прочность ее волокон и вместе с тем они труднее поддаются размолу. Средняя степень полимеризации сульфатной целлюлозы выше, чем сульфитной, что является также одной из причин значительной прочности волокон сульфатной целлюлозы и большей трудности ее размола по сравнению с сульфитной. Точно так же и ге-мицеллюлозы в сульфатной целлюлозе более высокополимерны, чем гемицеллюлозы в сульфитной целлюлозе. [14]
При изучении плоскости разрыва отливок бумаги, изготовленных из неразмолотых волокон, установлено, что разрыв наблюдался примерно только у 7з всех волокон, так как возникающие при этом напряжения нарушают в основном относительно слабые силы связи. В плоскости же разрыва отливок бумаги, изготовленных из размолотой целлюлозы, число разорванных волокон достигло 3 / 4 от общего количества волокон, находящихся в поперечном сечении испытуемой полоски бумаги. Это свидетельствует о том, что при испытании бумаги на разрыв с увеличением межволоконных связей возрастает роль влияния на прочность бумаги прочности самих волокон, из которых она изготовлена. Чем больше на волокнах трещин, тем вероятнее разрыв волокон из-за возникающих у этих трещин перенапряжений, величина которых может превысить среднее напряжение в бумаге. Этим объясняется факт относительно большего разрыва в бумаге волокон сульфитной целлюлозы по сравнению с разрывом при всех прочих равных условиях волокон сульфатной целлюлозы. [15]
Страницы: 1 2