і, морфологічної структурою целюлозного волокна [2].
Ефіри целюлози отримують зазвичай з линта - коротких волокон, що залишаються на насінні бавовнику після видалення довгих волокон бавовни, що використовуються в текстильній промисловості. Перед хімічною обробкою пресовані кіпи линта розпушують, очищають від механічних забруднень і пилу, після чого бавовна піддають бучение. Цей процес, званий також лужної варінням, полягає в обробці линта розчином їдкого натру концентрації 1-4% при 130-170 0 С і тиску 1,1 Мпа. Бучение призводить до певної деструкції матеріалу, причому низькомолекулярні фракції розчиняються, що зменшує молекулярну неоднорідність целюлози і дозволяє, змінюючи режим процесу, регулювати в'язкість утворюється продукту.
Після бученія слід відбілювати гіпохлоритом натрію або окислювачами більш м'якого дії (перекису, хлорити, двоокис хлору). Вибілену целюлозу промивають, віджимають від води і висушують [2]. Перед ацетилюванням целюлозу піддають активації для підвищення реакційної здатності. При активації порушуються водневі зв'язки між макромолекулами, в першу чергу поверхневого шару целюлозних волокон. В результаті зменшується щільність упаковки структурних елементів і полегшується надходження реагентів до окремих макромолекулам. Умовно способи активації целюлози поділяють на два види:
а) засновані на набуханні целюлози;
б) засновані на введенні в макромолекул целюлози малого числа нових груп, що порушують її регулярність, наприклад оксіетільних.
У виробничих умовах доцільно активувати целюлозу оцтовою кислотою, що входить в подальшому до складу ацетилюється суміші.
Ацетилювання целюлози можна здійснювати оцтовим ангідридом, кетен, хлористим ацетилом. Крім етерифікування агента до складу суміші входять каталізатор і розчинник або нерастворителем утворюється ацетату целюлози. У промисловості використовують оцтовий ангідрид, а в якості каталізатора - сірчану або хлорне кислоту [2]. Реакція ацетилювання йде за схемою:
[C 6 H 7 O 2 (OH) 3] n + 3n (CH 3 CO) 2 O? [C 6 H 7 O 2 (OCOCH 3) 3] n + 3nCH 3 COOH
У процесі ацетилювання виділяється оцтова кислота, в якій розчиняється утворюється ацетат целюлози. Такий спосіб отримання оцтовокислих ефірів целюлози називають гомогенним. У якості більш активного, ніж оцтова кислота, розчинника в сферу реакції вводять метиленхлорид. Поряд з цим, існує гетерогенний спосіб виробництва, при якому до складу ацетилюється суміші вводять органічні рідини (зазвичай бензол або ксилол), не розчиняються ацетат целюлози і перешкоджають його розчиненню. У цьому випадку кінцевий продукт зберігає форму вихідного волокна целюлози. Ступінь заміщення утворюється ацетату целюлози практично не піддається регулюванню. Для отримання ацетату дещо меншій мірі заміщення, що застосовується для виготовлення основи, необхідно часткове омилення що утворюється триацетату целюлози.
Існує значне число технологічних процесів, що розрізняються за використовуваної апаратурі і режимам, але всі вони включають в себе одні й ті ж стадії: активацію целюлози, ацетилювання, часткове омилення, осадження утворився ацетату целюлози (якщо він отриманий в гомогенної середовищі), промивку та висушування готового продукту [2].
. МЕТОДИ ОТРИМАННЯ ацетат ЦЕЛЮЛОЗИ
Як вже говорилося, виробництво ацетатів целюлози здійснюється двома методами: гомогенним і гетерогенним.
гомогенного методом ацетати отримують за двома технологічними схемами: періодичної (у середовищі метиленхлорида або оцтової кислоти) і безперервної (в середовищі оцтової кислоти).
гетерогенних методом ацетати целюлози отримують так само за періодичною і безперервною технологічними схемами. Існують два різновиди періодичної схеми: ацетилювання в горизонтальній центрифузі і ацетилювання, що не включає часткового омилення утворився триацетату целюлози. Безперервний метод гетерогенного ацетилювання передбачає отримання ацетату целюлози на нескінченній рухомій стрічці, несучої шар розпушеного линта [3].
. 1 Отримання ацетатів целюлози гомогенним методом
В якості активного розчинника в реакційне середовище вводять метиленхлорид. У присутності метиленхлорида можна застосовувати в якості каталізатора поряд з сірчаною кислотою також хлорне або їх суміші. Хлорне кислота не взаємодіє з целюлозою, що дозволяє уникнути спеціальних способів стабілізації готових ацетатів.
На рис. 2 наведена схема технологічного процесу одержання ацетату целюлози гомогенним методом в середовищі метиленхлорида.
Рисунок 2 - Схема технологічного процесу виробни...
