Исследование морфологической структуры, физико-химических и химических характеристик белёной, сульфатной целлюлозы из древесины лиственных пород
Химические превращения компонентов древесины в условиях сульфатной варки, показатели качества технических целлюлоз. Определение средней степени полимеризации карбоксильных групп, расчет медного числа промышленной целлюлозы, ее физико-химический анализы.
Рубрика | Химия |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 15.03.2011 |
Размер файла | 94,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Сульфатная целлюлоза из древесины хвойных пород в соответствии с ГОСТ 9571-84 предназначена для изготовления картона и бумаги для печати, для черчения, рисования.
Вообще бумага для печатания, для рисования черчения изготавливается не из отдельно хвойной целлюлозы, а с добавлением лиственной. Это объясняется тем, что длинные волокна хвойной целлюлозы переплетаются между собой, образуя так называемую “арматуру” бумажного полотна, а короткие волокна лиственной целлюлозы заполняют пространства между длинными волокнами хвойной целлюлозы, тем самым бумажный лист имеет достаточную прочность, однородность и гладкость.
Показатели механической прочности при размоле, в том числе разрывная длина и число двойных перегибов, является очень важными для производства бумаги и картона, поэтому и стоят на первом месте. Причина повышенной механической прочности, а именно разрывной длины у целлюлозы из древесины хвойных пород по сравнению с целлюлозой из древесины лиственных пород очевидна. Ведь трахеиды в несколько раз длиннее волокон либриформа, а влияние длины волокна хорошо известно. Более длинные волокна хвойной целлюлозы переплетаются, между ними образуется больше прочных связей, чем между короткими волокнами лиственной целлюлозы. Поэтому более длинноволокнистый полуфабрикат отвечает за прочностные свойства бумаги, а волокна либриформа обеспечивают высокую способность к формованию, поверхностную гладкость при производстве бумаге, а также непрозрачность бумажного полотна.
Разрывная длина - это условный показатель, выражает в метрах длину полоски бумаги, при которой она порвётся под влиянием силы собственной тяжести, будучи подвешена за один конец. Разрывная длина больше у хвойной целлюлозы, чем у лиственной, потому что наиболее высокое сопротивление разрыву у бумаги, состоящей из длинных, прочных, гибких и прочносвязанных между собой волокон.
Такой показатель качества технической целлюлозы, как влажность, оказывает существенное влияние на ее механические прочностные характеристики. С увеличением влажности бумаги силы связи между волокнами уменьшаются, а гибкость бумаги увеличивается. Прочная бумага из более длинноволокнистой хвойной целлюлозы при повышении влажности окружающего воздуха с увеличением гибкости волокон сохраняет достаточно высокую величину сил между ними, следовательно, увеличивается число двойных перегибов. А в бумаге из лиственной целлюлозы связи между волокнами значительно слабее. И при увеличении влажности значительная часть этих связей разрывается, сопротивление раздиранию значительно снижается.
В условиях повышенной сухости окружающего воздуха механические показатели технических целлюлоз ухудшаются.
б-целлюлозы является главным показателем, определяющим качество технической целлюлозы. При высоком содержании б-целлюлозы волокнистый материал характеризуется повышенными показателями механической прочности, химической и термической стойкостью, а также долговечностью и стабильностью белизны. Однако, для получения прочного полотна бумаги необходимо наличие в технической целлюлозе гемицеллюлоз, они пластифицируют волокна, облегчая их фибриллирование, что повышает прочность связей между волокнами.
Белизна является важным показателем качества для бумаги для печати, рисования, черчения, поскольку текст или рисунок контрастируют с поверхностью бумажного листа. Белизна бумаги зависит от степени белизны волокон, из которых она состоит, минеральных наполнителей, проклеивающих и окрашивающих веществ [5,c.452].
Такие показатели как рН водной вытяжки и влажность окружающего воздуха влияют на долговечность бумаги. Повышенная влажность воздуха и воздействие кислорода воздуха способствуют гидролитической и окислительной деструкции целлюлозных волокон, ускоряя старение бумаги. Значение рН водной вытяжке лежит в пределах 6-7 как для лиственной, так и для хвойной целлюлозы не случайно. Кислотность среды приводит к резкому снижению термостойкости бумаги, изменению её химических свойств, а значит к старению бумаги, снижению ее механических прочностных показателей. рН водной вытяжки также влияет на взаимодействие печатной краски с бумагой в процессе печатания. Считается, что бумага с рН выше 8,5 или ниже 5,8 плохо воспринимает печатную краску и для печати непригодна [5,c.499].
Также в ГОСТе для лиственной целлюлозы установлен такой показатель качества, как число вкраплений меди и железа. Если этот показатель выше допустимого уровня, то целлюлоза, а, следовательно, и изготовленная из неё бумага имеют желтизну. Причина пожелтения состоит в том, что железо и медь образуют с карбонильными группами белёной целлюлозы неустойчивые комплексы, которые каталитически ускоряют ход окисления при отбелке [5,c.461].
Значение показателя содержания золы состоит в том, что повышенное содержание минеральных веществ в бумаге для печатания позволяет не только высвободить значительное количество волокна и тем самым снизить себестоимость бумаги, но и резко улучшить ее качество и печатные свойства. Поверхности листа при этом придается сомкнутость и однородность, что способствует более быстрому закреплению печатных красок и улучшению качества оттиска [5,c.487].
Показатель сорности характеризует степень чистоты бумажного полотна и определяется видом бумаги.
3. Методическая часть
3.1 Оптическая микроскопия
3.1.1 Определение породного состава волокон
Небольшой образец целлюлозы № 49 помещают на предметное стекло, с помощью препаровальных игл расщепляют на отдельные волокна в нескольких каплях дистиллированной воды. Волокна осушают фильтровальной бумагой и смачивают 2-3 каплями хлор-цинк-йодом. Снова тщательно раздёргивают на индивидуальные волокна, удаляя сгустки. Препарат покрывают покровным стеклом и рассматривают под микроскопом[8].
3.1.2 Определение равномерности отбелки целлюлозы
Небольшой образец целлюлозы помещают на предметное стекло, с помощью препаровальных игл расщепляют на индивидуальные волокна в нескольких каплях дистиллированной воды. Волокна осушают фильтровальной бумагой и наносят несколько капель малахитового зелёного. Для закрепления красителя аппарат осторожно подсушивают над электроплиткой. Затем волокна переносят на ситечко, промывают водой до бесцветных промывочных вод, отжимают препаратными иглами, переносят на предметное стекло, где осушают фильтровальной бумагой. На промытый и высушенный образец наносят несколько капель основного фуксина. Окраску проводят в течение одной минуты. Окрашенные волокна переносят на ситечко и промывают слабым раствором HCl (1 см3 конц. CHl растворяют в 1 дм3 воды) до бесцветных промывных вод. Затем целлюлозу тщательно промывают водой (для удаления HCl) и отжимают. Из волокон приготавливают препараты и исследуют их под микроскопом[8].
3.1.3 Определение метода варки беленой технической целлюлозы
Используемые растворы:
Раствор 1 - 0,4%-ная HCl - 30-35 см3 ;
Раствор 2 - основной фуксин - 0,7-1,0 г в 100 см3 дистиллированной воды;
Раствор 3 - 0,02 моль/дм3 соляная кислота;
Раствор 4 - хлор-цинк-йод;
Раствор 5 - цинк хлористый «ч.д.а.», кальций хлористый (крист.) - 15 г в 100 см3 дистил. воды и 0,02 моль/дм3 HCl 0,5 см3.
Навеску образца (0,05 г) опускают в нагретый до кипения раствор 1 и кипятят в течение 15 минут. Затем кислоту сливают, образец промывают холодной дистиллированной водой, затем погружают в кипящую дистиллированную воду и кипятят в течение 1 минуты.
Небольшую часть образца переносят на предметное стекло, расщепляют на отдельные волокна и осушают с помощью фильтровальной бумаги. На волокно наносят 2-3 капли раствора 2 и хорошо перемешивают. Через 1 минуту волокна осушают фильтровальной бумагой и промывают в течение 15 секунд раствором 3, который также удаляют фильтровальной бумагой, затем наносят 2-3 капли раствора 4, перемешивают и высушивают фильтровальной бумагой. В заключение наносят на волокна 2-3 капли раствора 5 и тщательно перемешивают. По истечении 1 минуты волокна накрывают покровным стеклом. Излишек раствора удаляют фильтровальной бумагой. Препарат исследуют под микроскопом[8].
3.2 Химический и физико-химический анализы
3.2.1 Определение влажности целлюлозы
Этот метод основан на определении потери массы целлюлозы при сушке ее до постоянной массы в сушильном шкафу при t = (103±2)°С.
Навеску целлюлозы, массой около 3 г, помещают в предварительно высушенный до постоянной массы бюкс. Открытый бюкс с навеской и крышку бюкса помещают в сушильный шкаф и сушат при t = (103±2)°С в течение 3 часов. Высушенный бюкс с навеской закрывают в сушильном шкафу рядом стоящей крышкой и переносят в эксикатор, где охлаждают 10 минут до комнатной температуры и взвешивают. После первого взвешивания бюкс с навеской снова помещают в сушильный шкаф для повторной сушки до получения постоянной массы[8].
Влажность целлюлозы, %, вычисляют по формуле:
W=;
Где m - масса пустого бюкса, г;
m1 - масса бюкса с навеской до высушивания, г;
m2 - масса бюкса с навеской после высушивания, г.
Коэффициент сухости целлюлозы рассчитывают по формуле:
Kсух =
Во всех последующих химических анализах для расчета массы абсолютно сухой навески целлюлозы массу взятой воздушно-сухой навески умножают на Kсух .
3.2.2 Определение содержания б-целлюлозы
Выполнение анализа:
Около 3 г абсолютно-сухой целлюлозы, разорванной на кусочки размером 10Ч10мм, помещают в фарфоровый стакан вместимостью 150-200 см3 и заливают 17,5% раствором гидроксида натрия в 2 приема: сначала 15 см3 (осторожно в течение 2-3 минут, размешивая целлюлозу стеклянной палочкой), затем добавляют 30 см3 17,5% щелочи, равномерно и осторожно размешивают в течение 1 минуты. Стакан со смесью покрывают часовым стеклом и оставляют при комнатной температуре на 45 мин, считая с начала обработки целлюлозы щелочью[8].
По истечении этого времени к массе приливают 45 см3 дистил. воды, осторожно перемешивают в течение 1,5 мин и переносят массу на фарфоровую воронку Бюхнера (без бумажного фильтра).
Целлюлозную массу равномерно распределяют на дырчатой перегородке воронки и отсасывают фильтрат в отсосную колбу. Во избежание потерь волокна фильтрат пропускают дважды через слой волокна. Остаток на фильтре промывают при слабом вакууме в три приема по 25 см3 9,5%-ого раствора NaOH. Каждую новую порцию промывной щелочи прибавляют лишь после полного отсоса предыдущей щелочи. Общая продолжительность промывки должна быть 2-3 мин. После отсоса щелочи волокна промывают отдельными порциями воды с промежуточным отсосом. Промывку ведут до нейтральной реакции по ф/ф. Промытый осадок (б-целлюлоза) высушивают сначала при комнатной температуре, а затем в сушильном шкафу t = (103±2)°С.
Массовую долю б-целлюлозы в % вычисляют по формуле:
Xб=,
Где m - масса навески, г;
m1 - масса высушенной б-целлюлозы,г;
g - абсолютно-сухая навеска целлюлозы, г.
g=m Ч Kсух
Посуда: фарфоровый стакан, фарфоровая воронка, отсосная колба, часовое стекло, стеклянная палочка.
Реактивы: NaOH 17%; NaOH 9.5%.
3.2.3 Определение степени набухания целлюлозы
Из исследуемой воздушно-сухой целлюлозы нарезают два куска размером 11,5 см, взвешивают и помещают в кристаллизаторы, наполненные: один дистиллированной водой в количестве 25 мл, другой 25 мл раствора едкого натра концентрацией 17,5%. Продолжительность набухания в воде 1 час, а в щёлочи 10минут. По истечении указанного времени целлюлозы осторожно вынимают пинцетом и держат в наклонном положении для стекания жидкости, оставшуюся на весу каплю осторожно снимают фильтровальной бумагой, затем набухшую целлюлозу взвешивают на часовом стекле, предварительно взвешенном. Отношение веса набухшей целлюлозы к её первоначальному весу даёт весовую степень набухания, выраженную обычно в %[8].
3.2.4 Определение средней степени полимеризации целлюлозы
Навеску целлюлозу, рассчитанную по формуле и взвешенную с точностью до 0,0002г, и 1,5 грамма металлической кусковой меди помещают в толстостенную банку и приливают требуемое количество медно-аммиачного раствора (V см3). Банку закрывают пробкой, встряхивают и помещают в термостат при температуре 20±0,20С[8].
Расчет абсолютно-сухой целлюлозы (G) в граммах, необходимой для приготовления медно-аммиачного раствора целлюлозы, производится по формуле:
G == ,где
V - рабочий объём банки в см3(30см3),
C - концентрация целлюлозы в растворе в г/см3(1г/см3),
W - влажность целлюлозы в % (6-7%).
Банку помещают на мешалку. Обычно для полного растворения целлюлозы со степенью полимеризации до 1000 требуется 20-30 минут. Полноту растворения проверяют просматриванием банки с раствором в проходящем свете. Банку снимают с мешалки, ещё раз встряхивают и определяют с помощью вискозиметра время истечения в секундах 20 см3 раствора (t1). Таким же образом определяют время истечения растворителя (t0). Из полученных данных рассчитывают величину (зу), характеризующую повышение вязкости раствора по отношению к вязкости растворителя, по формуле:
зу=
Среднюю степень полимеризации целлюлозы рассчитывают по формуле:
СП= ,где
С - концентрация целлюлозы в растворе в г/см3.
3.2.5 Определение карбоксильных групп
1г воздушно-сухой целлюлозы помещают в колбу на 30 минут в 50 0,1 р-р HCl. Затем целлюлозу промывают для удаления кислоты дистиллированной водой, отжимают и взвешивают. В полученной целлюлозе определяют содержание карбоксильных групп.
Для определения карбоксильных групп целлюлозу помещают в колбу и заливают 50 раствора солей (0,02 NaHCO3 + 0,2 NaCl). Колбу закрывают пробкой и встряхивают до получения однородной суспензии. Через час жидкость отфильтровывают на сухом стеклянном фильтре №1; 25 фильтрата титруют 0,1 HCl с индикатором метиловым красным до достижения переходной окраски (переход из желтого в малиновый). Раствор кипятят несколько минут для удаления CO2. Быстро охлаждают и затем титруют до нового изменения окраски.
Параллельно титруют таким же образом 25 раствора бикарбоната (смесь солей)[8].
Содержание карбоксильных групп рассчитывают по формуле в
,
где a - расход 0,1 HCl на титрование 25 фильтрата, ;
B - расход 0,1 HCl на титрование 25 бикарбоната, ;
Y - содержание воды в навеске целлюлозы после обработки кислотой, г;
g - навеска абсолютно-сухой целлюлозы, г.
3.2.6 Определение медного числа целлюлозы
Для данного анализа используют 3 конические колбы объемом 100. В одну из них помещают измельченную навеску целлюлозы около 1г и приливают 20 дистиллированной воды. В другую колбу наливают 20 раствора сернокислой меди (раствор I). В третью коническую колбу наливают 20 щелочного раствора сегнетовой соли (раствор II). Одновременно все три колбы ставят на плитку и доводят до кипения.
Затем раствор I и раствор II сливают вместе, перемешивают и переносят в колбу с навеской. Полученную реакционную смесь ставят на плитку и кипят 2-3 минуты. Снятую с плитки колбу выдерживают на воздухе 5 минут, а затем охлаждают под холодной водой до комнатной температуры.
Содержимое колбы после охлаждения фильтруют через фарфоровую воронку. Целлюлозу с осадком Cu2O промывают горячей водой до нейтральной реакции по фенолфталеину. Промывные воды выливают и колбу тщательно моют[8].
Закись меди растворяют 30 раствора сернокислого железа (раствор III). Целлюлозу на фильтре промывают в два приема по 30 раствора H2SO4 4 и затем 150 дистиллированной воды. Фильтрат титруют 0,04 раствором KMnO4 до устойчивой розовой окраски.
Медное число в г на 100 г абсолютно-сухой целлюлозы вычисляют по формуле:
,
где V - объем 0,04 раствора KMnO4, пошедший на титрование, ;
0,0254 - масса Cu, соответствующая 1 0,04 раствора KMnO4, г;
m - воздушно-сухая навеска целлюлозы, г;
Kсух - коэффициент сухости целлюлозы
4. Экспериментальная часть
4.1 Оптическая микроскопия
4.1.1 Определение породного состава волокон
При рассмотрении под микроскопом приготовленного препарата целлюлозы № 49 видны следующие анатомические элементы древесины лиственных пород: волокна либриформа, имеющие значительно меньшую длину по сравнению с трахеидами древесины хвойных пород; членики сосудов. Причем члеников имеют простую перфорацию и крупные окаймлённые поры - членики сосудов осины. Следовательно, образец целлюлозы № 49 состоит из древесины лиственных пород - осины.
4.1.2 Определение равномерности отбелки целлюлозы
Волокна хорошо отбеленной целлюлозы после нанесения на них малахитового зелёного и основного фуксина бесцветны, волокна полубелёной целлюлозы - бледно-розового цвета, а волокна небелёной целлюлозы - красного цвета. При рассмотрении препарата целлюлозы № 49 под микроскопом видно, что волокна бесцветные, значит образец целлюлозы № 49 - хорошо отбеленная целлюлоза.
4.1.3 Определение метода варки беленой технической целлюлозы
После обработки целлюлозы растворами 1,2,3,4 и 5, описанной в п.3.1.3, волокна сульфитной целлюлозы окрашиваются в светло-красный цвет; сульфатной - в синий или сиреневый цвет. При исследовании образца целлюлозы № 49 под микроскопом видно, что волокна целлюлозы окрашены в сиреневый цвет, следовательно, образец целлюлозы № 49 - сульфатная целлюлоза.
4.2 Химический и физико-химический анализы
4.2.1 Определение влажности целлюлозы
По результатам проведенного анализа по методике п.3.2.1 рассчитаем влажность образца целлюлозы № 49 в %:
m=42,965г, m1=45,812г, m2=45,684г,
W==4,5%
Затем рассчитаем коэффициент сухости
Ксух==0,955
4.2.2 Определение содержания б-целлюлозы
По полученным результатам анализа по методике п.3.2.2 рассчитаем абсолютно-сухую навеску целлюлозы и массовую долю б-целлюлозы образца целлюлозы № 49 в %:
m=3,069г, m1=2,572г,
g=3,0690,955=2,93г,
Хб=(2,572/2,93)Ч100=88,06%.
4.2.3 Определение степени набухания целлюлозы
На основании полученных результатов в ходе лабораторного исследования п.3.2.3 рассчитаем степень набухания образца целлюлозы № 49 в воде и в 17,5% растворе NaOH.
m1=0,115г - масса воздушно-сухой целлюлозы для определения степени набухания в воде;
m2=8,125г - масса стекла с набухшей в воде целлюлозой;
m3=7,829г - масса стекла;
m4=0,119г - масса воздушно-сухой целлюлозы для определения степени набухания в 17,5% растворе NaOH;
m5=8,786 - масса стекла с набухшей в 17,5% растворе NaOH целлюлозой.
Ч100%=Ч100%=257% - степень набухания целлюлозы в воде;
- степень набухания целлюлозы в 17,5% растворе NaOH.
4.2.4 Определение средней степени полимеризации целлюлозы
Рассчитаем абсолютно-сухую целлюлозу (G) в граммах, необходимую для приготовления медно-аммиачного раствора целлюлозы, по формуле из п.3.2.4:
V=30см3, С=1 г/см3, W=4,5%
G=г
Из полученных данных рассчитывают величину (зу), характеризующую повышение вязкости раствора по отношению к вязкости растворителя:
t1=3,2 , t0=2,2
Рассчитаем среднюю степень полимеризации образца целлюлозы № 49:
4.2.5 Определение карбоксильных групп
По полученным данным эксперимента п.3.2.5 рассчитаем содержание карбоксильных групп в образце целлюлозы № 49:
а=3,8см3, В=5,2см3, g=1,077 г
Х=
4.2.6 Определение медного числа целлюлозы
На основании полученных данных в ходе проведённого анализа п. 3.2.6 вычислим медное число в граммах на 100г абсолютно-сухой целлюлозы для образца целлюлозы № 49:
V=1см3, m= 1,000г, Ксух=0,955
г меди/100г асц
4.2.7 Обсуждение результатов анализа
№ п/п |
Наименование показателя |
Ед. измерения показателя |
Экспериментальное значение показателя |
Литературные данные |
|
1. |
Равномерность отбелки |
Хорошо отбеленная целлюлоза |
|||
2. |
Породный состав волокон |
Целлюлоза из древесины лиственных пород |
|||
3. |
Метод варки белёной технической целлюлозы |
Сульфатная варка |
|||
4. |
Влажность целлюлозы |
% |
4,5 |
Комнатно-сухая целлюлоза 8-12% влажности, воздушно-сухая 15-20% [с.260,1] |
|
5. |
Коэффициент сухости |
0,955 |
|||
6. |
Содержание б-целлюлозы |
% |
88,06 |
Содержание б-цел-зы для сульфатной белёной цел-зы из лиственной древесины (осиновой)?82%[5] |
|
7. |
Степень набухания целлюлозы: -в воде- в 17,5% NaOH |
% |
257804 |
Ст. набухания в 17,5% растворе NaOH 550-700% [6] |
|
8. |
Средняя СП целлюлозы |
800 |
1000-1400 [с.235,2] |
||
9. |
Содержание карбоксильных групп |
Моль 100 асц |
2,35 |
1,48±0,02 [с.161,3] |
|
10. |
Медное число целлюлозы |
г меди 100г асц |
2,66 |
Для древесной белёной целлюлозы 2-3 г меди100г асц[с.208,2] |
Такой показатель как содержание б-целлюлозы является одним из наиболее важных показателей, ведь он характеризует степень деструкции технической целлюлозы и позволяет судить о пригодности целлюлозы для тех или иных промышленных целей. Так для технической целлюлозы из древесины лиственных пород, предназначенной для производства бумаги и картона, содержание б-целлюлозы должно быть не ниже 82%(ГОСТ 14940-75), а для хвойной целлюлозы для тех же целей содержание б-целлюлозы должно быть не ниже 88% (ГОСТ 9571-84). Массовая доля б-целлюлозы в сульфитной целлюлозе для получения вискозной текстильной нити, вискозных волокон и целлюлозной плёнки согласно ГОСТ 5982-84 должна быть в пределах 90-92,5%, а для производства высокопрочной кордной вискозной нити не менее 96,7% (ГОСТ 21101-83).
Содержание б-целлюлозы в образце целлюлозы № 49 из древесины лиственных пород составляет 88,06%, следовательно образец целлюлозы может использоваться для производства различных видов бумаги и картона.
Медное число характеризует не только число восстанавливающих альдегидных групп, но и длину цепей и её изменение в результате окислительной и гидролитической деструкции.
Медное число - это масса меди в граммах, восстанавливаемая из двухвалентного состояния в одновалентное 100 граммами абсолютно-сухой технической целлюлозы в определённых стандартных условиях.
Содержания карбоксильных групп характеризует степень деструкции и химические изменения технической целлюлозы в процессе варки и отбелки, а именно окисление спиртовых функциональных групп.
Содержание -СООН групп в образце № 49 больше, чем указано в литературном источнике из-за того, что в процессе хранения целлюлозы под действием кислорода воздуха происходит окислительная деструкция, образуются новые -СООН группы, снижаются длины макромолекул, снижается СП целлюлозы, а также вероятна механическая деструкция. Поэтому средняя СП образца целлюлозы также отлична от литературных данных. Степень полимеризации характеризует число звеньев в макромолекуле.
Степень набухания - это показатель качества технической целлюлозы, характеризующий способность её к набуханию. Набухание целлюлозных волокон имеет важное значение для повышения доступности макромолекул целлюлозы.
В воде целлюлоза набухает значительно меньше, чем в щелочных растворах, но способность целлюлозных волокон к набуханию в воде имеет большое значение в производстве бумаги и картона. Набухшие волокна более пластичны, гибки, легко фибриллируются и меньше повреждаются в процессе размола, что способствует улучшению физических свойств бумаги и картона.
Степень набухания образца целлюлозы № 49 в 17,5% растворе NaOH не соответствует литературным данным из-за плохого отжима, плохого удаления излишка раствора NaOH фильтровальной бумагой.
Влажность характеризует содержание в целлюлозе воды и влияет на качество технической целлюлозы. Влага придает упругоэластичные свойства волокнам, необходимые при формовании бумажного листа и образовании прочных межволоконных связей в бумаге.
Влажность образца целлюлозы, полученная в ходе лабораторной работы не совпадает с литературными данными, т.к. целлюлоза долго хранилась в помещении с пониженной влажностью, стала пересушенной.
Выводы
В ходе данной работы были исследованы морфологическая структура и физико-химические характеристики образца целлюлозы №49.
Исследование с помощью оптической микроскопии показало, что образец целлюлозы № 49 состоит древесины лиственных пород, а именно осины, имеет равномерную белизну, а также был получен в ходе сульфатной варке.
В ходе проведения химических и физико-химических анализов были установлены следующие показатели:
- влажность целлюлозы;
- содержание б-целлюлозы;
- степень набухания целлюлозы в воде и в 17,5% NaOH;
- средняя СП целлюлозы;
- содержание карбоксильных групп;
- медное число целлюлозы.
У исследованного образца целлюлозы из древесины лиственных пород массовая доля альфа-целлюлозы составляет 88,06%, поэтому эта целлюлоза пригодна для производства различных видов бумаги для санитарно-бытового, гигиенического назначения (салфетки, туалетная бумага), для упаковывания медицинских инструментов, медицинских препаратов, фильтровальной бумаги, а также используется в композиции высококачественной бумаги для печати, черчения, рисования и документных видов бумаги.
Литература
1) Азаров В.И., БуровА.В. Химия древесины и синтетических полимеров: Учебник для вузов. СПб.: СПбЛТА, 1999. 628с.
2) Оболенская А.В., Ельницкая З.П. Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы: Учебное пособие для вузов.- М.: “Экология”, 1991. 320с.
3) Никитин Н.И. Химия древесины и целлюлозы. - Изд. Академии наук СССР, 1962.
4) Фенгел Д., Вегенер Г. Древесина (химия, ультраструктура, реакции) - М.: Лесная промышленность, 1988. - 512с.
5) Фляте Д.М. Свойства бумаги - М.: Лесная промышленность, 1976. 648с.
6) ГОСТ 14940-75
7) ГОСТ 21101-83
8) Методики кафедры КХПД по курсу ХД и СП
9) Непенин Н. Н. Технология целлюлозы. В 3-х т. Т. I. Производство сульфитной целлюлозы: Учебное пособие для вузов. 2-е изд., перераб.- М: Лесная промышленность, 1976.- 614с.
10) Непенин Ю. Н. Технология целлюлозы. В 3-х т. Т. II. Производство сульфатной целлюлозы: Учебное пособие для вузов. 2-е изд., перераб.- М: Лесная промышленность, 1990.- 600с.
11) Непенин Ю. Н., Непенин Н. Н. Технология целлюлозы. В 3-х т. Т. III. Очистка, сушка и отбелка целлюлозы. Прочие способы получения целлюлозы: Учебное пособие для вузов 2-е изд., перераб.- М.: Экология, 1994, - 592 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Химические превращения компонентов древесины в условиях сульфатной варки. Показатели качества технических целлюлоз. Определение равномерности отбелки целлюлозы и способа варки. Химические и физико-химические анализы. Идентификация целлюлозных волокон.
курсовая работа [391,8 K], добавлен 16.05.2011Производство сульфатной целлюлозы. Режимы периодической сульфатной варки. Извлечения химических соединений из отработанных сульфатных растворов для варки целлюлозы и из сточных вод процесса отбеливания. Виды установок для непрерывной варки целлюлозы.
курсовая работа [995,0 K], добавлен 11.10.2010Молекулярная масса и влияние степени полимеризации целлюлозы на отдельные стадии технологического процесса получения искусственных волокон и пленок. Химические и физико-химические методы определения степени полимеризации целлюлозы и ее молекулярной массы.
реферат [96,4 K], добавлен 28.09.2009Химические компоненты древесины. Способы получения целлюлозы: сульфатный и сульфитный. Расчет выхода целлюлозного продукта. Методика определения лигнина с 72%-ной серной кислотой в модификации Комарова. Нахождение средней степени полимеризации целлюлозы.
дипломная работа [977,3 K], добавлен 13.06.2015Методы выделения холоцеллюлоза. Содержание и состав гемицеллюлоз хвойной и лиственной древесины. Гидролитическая деструкция, ацидолиз и этанолиз лигнина - ароматического полимера. Химия его сульфитной и сульфатной варки. Нитраты целлюлозы, их получение.
учебное пособие [6,9 M], добавлен 03.01.2014Вязкоупругие свойства древесных волокон при получении топливных пеллет: релаксационные явления, температурные переходы компонентов древесины, межволоконное взаимодействие. Химические превращения компонентов древесины. Содержание теории прочности пеллет.
реферат [288,8 K], добавлен 30.10.2014Методы получение сульфатов целлюлозы древесины. Получение сульфатов микрокристаллической целлюлозы, область их практического применения. Специфика и методика проведения эксперимента. Перечень оборудования и реактивов. Изучение полученных данных.
научная работа [59,4 K], добавлен 20.01.2010Особенности производства хлопковой целлюлозы по бисульфитно-аммиачному методу. Способы получения сернистого ангидрида и варочного раствора. Исследование правил выделения химических реагентов из аммиачного варочного раствора повторного использования.
контрольная работа [307,9 K], добавлен 11.10.2010Анализ возникновения межмолекулярных водородных связей между функциональными группами нитрат целлюлозы и уретановых каучуков, которые приводят к получению оптимальной структуры совмещенной композиции с высоким уровнем физико-механических характеристик.
учебное пособие [171,8 K], добавлен 18.03.2010Хемосорбционное модифицирование минералов. Свойства глинистых пород. Методика модификации бентонитовой глины месторождения "Герпегеж". Физико-химические способы исследования синтезированных соединений. Определение сорбционных характеристик бентонина.
курсовая работа [9,2 M], добавлен 27.10.2010