Введение к работе
Актуальность проблемы. Использование целлюлозы, ежегодно возобновляемого растительного сырья, для получения большого количества ценных продуктов, а также большие возможности их практического применения требуют комплексных исследований при разработке новых экономически выгодных и экологически безопасных технологий. Недостаточное изучение скорости и механизма нитрации, влияния состава нитрующих компонентов и внешних условий приводит к снижению качества и выхода конечных продуктов, а также к неполной, перерабатываемое исходного сырья.
Поэтому постановка систематических исследовании и накопление экспериментальных данных по этим вопросам является важнон задачей для создания научных основ синтеза химически, структурно и молекулярно однородных нитратов целлюлозы и получение продуктов, соответствующих требованиям ГОСТа (полная растворимость т: различных растворителях и заданная степень замещения).
Данная диссертационная работа являются частью исследований, проводимых в лаборатории химии природных полимеров Института органической химии Академии наук Республики Кыргызстан по теме: "Изучение реакционной способности целлюлозы и се производных в процессах этерифпка'ции, окисления и деструкции". Регистрационный номер: 018S0026383.
Цель и задача работы. Работа посвящена установлению основных закономерностей процесса нитрации целлюлозы с целью получения химически, структурно .и молекулярно однородных ннтроэфиров целлюлозы, экономии сырьевой базы, создание безотходной технологии для решения проблемы .экологического состояния окружающей среды.
Для выполнения данной работы и достижения поставленной цели были определены следующие задачи: синтез азотнокислых эфиров целлюлозы, установление их структуры, изучение физико-химических свойств, исследование деструктивных превращений макромолекулы целлюлозы, сопровождающих этерификацию; нахождение оптимальных соотношений компонентного состава нитрующей смеси, позволяющих формировать заданные свойства продуктов; установление закономерностей процесса нитрации целлюлозы от компонентного состава нитрующей смеси; выдача рекомендаций предприятиям по получении химически, структурно и молекулярно однородных ннтроэфиров целлюлозы.
Научная новизна. Исследованы процессы этерифнкацин целлюлозы в широких интервалах компонентного состава тирующих смесей и установлены оптимальные
соотношения для получения химически, структурно и молекулярно однородных нитратов целлюлозы.
Показано, что растворимость нитратов целлюлозы в органических растворителях может служить критерием степени однородности конечных продуктов.
На основании изучения кинетики, физико-химических свойств и структуры продуктов предложен механизм структурообразоеання азотнокислых зфиров целлюлозы с неполной степенью замещения.
Установлены основные закономерности процесса нитрации, сформулированы принципы подбора компонентного состава нитрующей смеси, позволяющий вести направленный синтез азотнокислых зфиров целлюлозы.
Практическая ценность. На основании результатов исследованы и разработаны режимы нитрации целлюлозы, обеспечивающие получение:
а) коллоксилинов с улучшенными физико-химическими и структурными
свойствами для получения продуктов специального назначения;
б) коллоксилинов с низкой степени полимеризации для получения, лаков,
красок, эмалей, линолиюма и т.д.;
в) двух видов пироксилина для военной промышленности.
Найденные оптимальные составы .нитрующих смесей позволяют получать
химически и структурно однородные продукты, не требует существенных изменении
в технологических процессах и предварительной обработки исходного сырья.нахо-
дятся в пределах ТУ промышленного производства нитратов целлюлозы.
Оценка структурных изменений путем контроля растворимости в заводских с условиях может служить зкепрес-методом для определения пригодности продукта к
дальнейшей переработке.
В условиях предприятия показана возможность использования оптимальных составов нитрующих смесей, обеспечивающих требуемый комплекс эксплуатационных характеристик конечных продуктов. Определены составы нитрующих смесей, интенсивно деструктирующнх целлюлозу на первых фазах нитрации, что приводит к сокращению длительности процесса стабилизации и экономии энергетических затрат.
Апробация работы. Результаты работы доложены на 1 и II Всесоюзной конференции "Химия и реакционная способность целлюлозы и ее производных" (г. Фрунзе, 1988 г., Чолпоп-Лта, 1991 г.),"на IX Межреспубликанской конференции молодых ученых (г.Фрунзе, 1988г.), на VI Всесоюзной конференции "Химия и физика целлюлозы" (г.Минск, 1990 т.) и в виде 5 спецотчетов.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов, списка литературы и приложения. Материал диссертации изложен на
Похожие диссертации на Синтез химически, структурно и молекулярно однородных нитратов целлюлозы с неполной степенью замещения
