Химическая технология

Алкилирование целлюлозы  протекает постепенно. Вторичные  гидроксильные группы замещаются сравнительно легко, дальнейшее алкилирование протекает  значительно труднее. Для получения  высокоалкилированной этилцеллюлозы  процесс проводят при 130⁰С в присутствии большого избытка хлористого этила (до 10 – 13 моль на 1 моль целлюлозы).

Дальнейшее повышение  температуры этилирования не оказывает  большого влияния на степень замещения  продукта, но вызывает деструкцию этилцеллюлозы.

В промышленных условиях алкилирование проводят в среде бензола, в котором растворяется образующаяся этилцеллюлоза, что облегчает протекание процесса замещения. Наличие бензола в алкилирующей смеси улучшает отвод тепла и повышает модуль ванны.

Этилцеллюлоза хорошо растворима в бензоле, ацетоне, толуоле, метиленхлориде, но нерастворима в бензине и других нефтепродуктах. Набухает и частично растворяется в спиртах. С трудом воспламеняется и практически не горит. Имеет хорошую химическую и термическую стойкость, устойчива к действию холодных и горячих растворов кислот и щелочей, светостойка, не гниет, не плесневеет. Температура плавления этилцеллюлозы 165 – 185⁰С, температура дестукции – до 220⁰С, морозостойкость равна - 40⁰С и ниже. Этилцеллюлоза хорошо совмещается с пластификаторами, пленки из нее прочны и эластичны.

1.5 Карбоксиметилцеллюлоза

Карбоксиметилцеллюлозой обычно называют натриевую соль целлюлозогликолевой  кислоты. Карбоксиметилцеллюлоза растворяется в воде, 50%-ном водном этаноле, 40%-ном  водном ацетоне; в других органических растворителях не растворяется. Продукт со степенью замещения ниже 0,4 растворяется в водных растворах щелочей. Карбоксиметилцеллюлоза совмещается с водорастворимыми смолами, например с гуммиарабиком, козеином, крахмалом, желатином, пектином, а также с глицерином, некоторыми гликолями и их производными.

Важным свойством карбоксиметилцеллюлозы является способность образовывать высоковязкие водные растворы при перемешивании  сухого порошка в воде; вязкость растворов можно изменять в широких  пределах.

В водных растворах карбоксиметилцеллюлоза является полиэликтролитом и проявляет свойства защитных коллоидов; она имеет также высокую биологическую устойчивость.

Карбоксиметилцеллюлоза  является широко применяющимся водорастворимым  производным целлюлозы. К наиболее важным областям применения относятся нефтедобывающая и горнообогатительная промышленность, в которых она используется как защитный коллоид в глинистых растворах при бурении скважин и как флотационный агент. Крупными потребителями карбоксиметилцеллюлозы являются химическая (производство моющих синтетических средств) и текстильная (шлихтование и аппретирование, загуститель печатных паст) промышленность. В бумажной промышленности карбоксиметилцеллюлоза используется как клеящая основа паст для обоев, в керамической – как суспендирующий агент и связующее.

Карбоксиметилцеллюлозу  получают как периодическим, так  и непрерывным способами. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VI. Порообразователи, применяемые в производстве искусственных кож и плёночных материалов. Назначение порообразователей, требования предъявляемые к ним. Классификация порообразователей, их основные характеристики.

 

Порообразователи (порофоры, вспенивающие агенты) — это вещества, вводимые в исходную смесь для создания в готовом полимерном материале системы замкнутых или сообщающихся

пор. Пористые полимерные материалы (пороме'ры, поромерики), называемые также газонаполненными, содержат наряду с твердой фазой газообразные вещества большого объема, распределенные достаточно равномерно в полимерной матрице, и отличаются сравнительно низкой плотностью, а также улучшенными изоляционными, амортизационными, гигиеническими свойствами и имеют хорошую органолептическую оценку.

В качестве порообразователей  применяют в основном твердые  вещества органической и неорганической природы, которые при нагревании разлагаются с выделением газа (азота, углекислого газа, аммиака). Такого рода порообразователи называют химическими, так как выделение газа происходит в результате изменения химического состава порофора в процессе нагревания. Водовымываемые порообразователи (МаС1, КС1) называют физическими, так как в процессе порообразования они не претерпевают химических превращений.

Из порообразователей  неорганической природы применяют карбонат аммония, гидрокарбонат натрия, смесь нитрата натрия с хлоридом аммония и др. Эти порообразователи отличаются относительно низкой ценой, нетоксичны и обеспечивают образование в полимерных материалах преимущественно открытых .пор. Однако большинство из них характеризуется низкой температурой разложения, что ограничивает их область применения.

В производстве различного типа искусственных кож и полимерных пленочных материалов пористой структуры  в основном используются органические порообразователи. Они лучше, чем

неорганические, диспергируются в объеме пленкообразующего, разлагаются при достаточно высокой температуре и обеспечивают получение полимерных материалов с однородной пористостью. Большинство органических порообразователей не оказывает отрицательного влияния на вулканизующую группу и лишь некоторые являются ускорителями вулканизации. Из

органических порообразователей  в основном используют диазоаминосоединения, азонитрилы, сульфогидразиды, нитрозоамины.

Для исключения пыления  порошкообразных ингредиентов и лучшего диспергирования порообразователей их вводят в полимерную смесь в виде паст, в состав которых входят также

пластификаторы, стабилизаторы, иногда ускорители. Дозировка порообразователя в зависимости от его природы, а также от природы пленкообразующего и условий эксплуатации готового

полимерного материала может составлять 1—10 мае. ч. На 100 мае. ч. полимера.

 

Требования, предъявляемые  к порообразователям:

 

-выделение газа должно происходить с оптимальной скоростью и в узком интервале температур;

-газовое число — объем газа в кубических метрах, выделяющегося при разложении единицы массы порообразователя,—должно быть большим;

-выделяющийся газ и продукты разложения не должны вызывать деструктивных процессов в полимере и коррозии используемого оборудования;

-частицы порообразователя должны иметь определенную степень дисперсности и хорошо распределяться в полимерной композиции;

-порообразователь и продукты его разложения должны быть нетоксичными и не иметь неприятного запаха;

-цена порообразователя должна быть доступной;

-при изменении внешних условий в процессе хранения и

транспортировки порообразователь должен оставаться инертным.

 

В качестве порообразователей  предпочтительнее использовать вещества, выделяющие азот, но приемлемы и  вещества, продуктами выделения которых является диоксид углерода (углекислый газ). В настоящее время пока не найден порообразователь, полностью удовлетворяющий всем перечисленным требованиям, что на практике предопределяет использование комбинаций из двух и более порообразователей.

Характеристика наиболее распространенных в производстве искусственных кож и полимерных пленочных материалов порообразователей приведена в табл.

 
Список литературы:

 

 

ХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИСКУССТВЕННОЙ КОЖИ

Под ред. Андриановой Г.П. ч. 1

Легпромбытиздат 1990 Москва.