Подобно
другим веществам, содержащим гидроксильные группы, целлюлоза вступает в реакцию
этерификации с органическими и неорганическими кислотами с образованием сложных
эфиров. При этом связи между отдельными фрагментами соединения не разрываются,
и возникает полимер, включающий сложно-эфирные группы —COOR—. При взаимодействии целлюлозы с уксусной кислотой или
её производными (например, уксусным ангидридом) образуются ацетаты целлюлозы,
у которых в каждом звене макромолекулы на эфирные остатки замещены одна, две
или три гидроксильные группы.
Ацетаты
целлюлозы используются в производстве синтетических волокон (ацетатного
волокна).
При
нитровании целлюлозы смесью дымящей азотной и концентрированной серной кислот
образуется тринитрат целлюлозы, который применяют для приготовления бездымного
пороха (пироксилина).
Динитрат
целлюлозы служит основным компонентом целлулоида — пластмассы, из которой
делают некоторые типы искусственных стёкол.
Целлюлозно-бумажный
комбинат. Варка целлюлозы.
Целлюлозу
размалывают в специальных барабанах (роллах) до частиц с размером волокон
0,5—2,5 мм. При попадании в воду такие волокна легко набухают, образуя
однородную бумажную массу — взвесь целлюлозы в воде. Чтобы придать бумаге
необходимые качества (цвет, светонепроницаемость, гладкость, плотность,
прочность, пористость), в целлюлозную массу вводят наполнители: глину
(каолин), тальк, мел, сульфат бария или оксид титана, различные пигменты,
клейкие вещества, дополнительно связывающие между собой волокна целлюлозы. Для
проклейки обычно используют смоляной клей, получаемый из канифоли. В состав
такого клея
входят
соли абиетиновой (С19Н29СООН) и сходных с ней по составу
кислот — резинаты. При добавлении в клей алюмокалиевых квасцов образуется
осадок из резинатов алюминия, который обволакивает волокна целлюлозы и
придаёт им большую прочность и влагонепроницаемость.
Через
специальные отверстия бумажная масса наносится на непрерывно движущуюся сетку,
а затем, после многократного отжима, постепенно высыхает. Так формируется
бумажное полотно. Чтобы придать бумаге блеск и большую гладкость, полотно
слегка увлажняют, а потом пропускают между металлическими и упругими
бумажными валами (этот процесс называют каландрированием бумаги). После чего
специальными ножами бумагу нарезают на листы.
Макромолекулы
целлюлозы, выделенные из древесины, например, сульфитным методом, состоят из
600— 1000 отдельных звеньев (С6Н10О5). Со
временем (в результате действия ионов водорода) связи между некоторыми
звеньями рвутся. При этом поверхность бумаги подкисляется, а сама она
становится хрупкой и теряет прежний цвет. Сохранность печатных изданий
представляет серьёзную научную проблему. Простейшее её решение — обработка
пожелтевших листов раствором гидрокарбонатов (например, Са(НСО3)2).
За счёт этого удаётся понизить их кислотность и хотя бы на время приостановить
дальнейшее разрушение. Американские учёные предложили использовать более
активное вещество — диэтилцинк Zn(C2H5)2, однако применять его надо с
осторожностью: он легко воспламеняется на воздухе или в присутствии воды. |