Estryfikacja drewna
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 14

Estryfikacja drewna PowerPoint PPT Presentation


  • 118 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Estryfikacja drewna. Charakterystyczną cechą jest zachowanie wyglądu wyjściowego drewna,przy jednoczesnym zwiększeniu wodoodporności (podstawienie hydrofilowych grup -OH)drewna przy użyciu różnych czynników acylujących.

Download Presentation

Estryfikacja drewna

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Estryfikacja drewna

Estryfikacja drewna

Charakterystyczną cechą jest zachowanie wyglądu wyjściowego drewna,przy jednoczesnym zwiększeniu wodoodporności (podstawienie hydrofilowych grup -OH)drewna przy użyciu różnych czynników acylujących.

PRZYKŁAD.Estryfikacja rozdrobnionego drewna sosnowego i bukowego bezwodnikiem kwasu ftalowego. Celem badań było porównanie reaktywnościbezwodnika kwasu ftalowegz rozdrobnionym drewnemiglastym Pinus sylvestris L. i liściastym Fagus sylvatica L.

Poprzez wydłużanie czasu prowadzenia reakcji(2 – 8 godz.) otrzymano produkty o różnymstopniumodyfikacji.Stwierdzono,że bezwodnik kwasuftalowego wykazuje większą reaktywność zdrewnem bukowym niż z drewnem sosnowym. O coraz większej liczbie podstawianych gruphydroksylowychw drewnie świadczy zwiększająca się wraz z wydłużaniem czasu prowadzenia modyfikacjiintensywność pasma absorpcji w zakresie 1740-1710 cm-1. Drewno obu gatunkówcharakteryzuje się mniejszą termostabilnością w porównaniu z drewnem naturalnym.


Chemiczna budowa celulozy

Chemiczna budowa celulozy

Celuloza jest głównym składnikiem drewna i włókien roślinnych.

Z produktów naturalnych najwięcej celulozy zawiera bawełna ok. 92%, drewno ok. 45%, słoma ok. 40%.

Celuloza(C6H10O5 ) n ma budowę wielkocząsteczkową ,jest polimerem reszt -D-glukopiranozy połączonych między sobą wiązaniami 1,4- -glikozydowymi


Chemiczna budowa celulozy1

Chemiczna budowa celulozy

Podstawową jednostką chemiczną z której zbudowana jest celuloza jest celobioza.

Produktem jej hydrolizy jest -D-glukopiranoza


Si y oddzia ywa mi dzycz steczkowych dla zwi zk w o budowie kowalencyjnej

Siły oddziaływań międzycząsteczkowych dla związków o budowie kowalencyjnej

Oddziaływanie typu dipol-dipol.Cząsteczki polarne oddziałują na siebie znacznie silniej niż niepolarne

Wiązanie wodorowe. Forma asocjacji pomiędzy atomem silnie elektroujemnym i atomem wodoru związanym kowalencyjnie z innym atomem elektroujemnym. Atomy elektroujemne gł. F, O, N.

Siły van der Waalsa. Wskutek ruchu elektronów w obszarze jąder atomowych nawet wówczas, gdy =0 symetria rozkładu ładunku może być zakłócona przez tworzenie tzw. chwilowych dipoli. Taki dipol chwilowy może indukować dipol w przeciwnej orientacji w cząsteczce sąsiedniej.


Wi zanie wodorowe cz steczek celulozy

Wiązanie wodorowe cząsteczek celulozy

W celulozie występują wiązania międzycząsteczkowe,zwane wiązaniami wodorowymi, związane to jest z obecnością grup hydroksylowych w cząsteczce..

Wiązania wodorowe maja dla celulozy duże znaczenie,wpływają na jej właściwości.

takie jak:pęcznienie,rozpuszczalność,higroskopijność,zdolność do reakcji chemicznej.

Rozpuszczenie celulozy wymaga oddziaływania cząsteczek rozpuszczalnika z grupami hydroksylowymi celulozy, w wyniku których następuje zerwanie wiązań wodorowych. Szczególnie istotne jest pękanie wiązań międzycząsteczkowych (intermolekularnych), łączących łańcuchy celulozy.


Wi zanie wodorowe cz steczek celulozy1

Wiązanie wodorowe cząsteczek celulozy

Pod wpływem różnych rozpuszczalników następuje pęcznienie celulozy,spowodowane

to jest wniknięciem cząsteczek rozpuszczalnika między makrocząsteczki celulozy.


Model budowy celulozy

Model budowy celulozy

Według Meyera i Marka,(teoria micelarna)-łańcuchy celulozy są ułożone równolegle do siebie,tworząc obszary krystaliczne tzw.micele, silnie związane wzdłuż osi włókna.

a – siły wiązań chemicznych, b – siły asocjacji, c – siły międzymicelarne

Teoria micelarna posiadała wady np: nie tłumaczyła zjawiska pęcznienia celulozy.


Model budowy celulozy1

Model budowy celulozy

Stąd próby modyfikacji.obecnie przypisuje się celulozie budowę krystaliczno-bezpostaciową,według tej teorii włókno jest układem dwufazowym,składającym się z obszarów krystalicznych i bezpostaciowych.

Obszary zorientowane – krystaliczne: zgrupowania celulozy, w których panuje doskonały porządek w trzech przestrzennych kierunkach.

Obszary bezpostaciowe odznaczają się mniej doskonałym porządkiem w ułożeniu cząsteczek, przebiegają w większych odległościach od siebie, nie występują tutaj w z takim natężeniem siły van der Waalsa oraz wiązania wodorowe.


Odmiany krystaliczne celulozy

Odmiany krystaliczne celulozy

Badania, rentgenograficzne wykazały;że celuloza ma budowę mikrokrystaliczną(ok.65%)a elementy cząsteczki celulozy są we włóknie ułożone w sposób uporządkowany.Znanych jest kilka odmian krystalograficznych celulozy.Są one numerowane cyframi rzymskimi,a różnią się głównie rodzajem sieci krystalicznej,układem wiązań wodorowych oraz orientacją łańcuchów celulozy w sieci.Wyróżnia się dwa rodzaje orientacji łańcucha w sieci krystalicznej:orientację równoległą i antyrównoległą.

Celuloza I-jest najczęściej spotykaną odmianą celulozy.W strukturze tej odmiany łańcuchy celulozy ułożone są w równoległych warstwach.Łańcuchy z każdych warstw są utrzymywane układem silnych wiązań wodorowych a za spójność sąsiednich warstw odpowiadają oddziaływania van der Waalsa.Budowa taka powoduje dużą wytrzymałość celulozy.

Celuloza II-jest najstabilniejszą termodynamicznie odmianą celulozy.Różni się ona od celulozy I tym, że w strukturze sąsiednie łańcuchy celulozy mają przeciwną orientację.Celuloza II ma o wiele mniejszą wytrzymałość niż Celuloza I. Forma ta dominuje w większości włókien sztucznych np:włókien wiskozowych.Celulozę II otrzymuje się głównie z Celulozy I w procesie merceryzacji.


Odmiany krystaliczne celulozy1

Odmiany krystaliczne celulozy

Celuloza III-odmiana poliformiczna celulozyII uzyskana przez modyfikację celulozy amoniakiem.

Celuloza IV-odmiana poliformiczna celulozy I uzyskana przez tzw.obróbkę hydrotermiczną tj.ogrzewanie w środowisku alkalicznym do260° lub w atmosferze inertnej helu w 280°

Znajomość stopnia krystaliczności,a tym samym stosunków między układem krystalicznym a amorficznym ma wpływ na właściwości włókna.

Większy stopień krystaliczny powoduje mniejszą higroskopijność stąd mniejsza zdolność do pęcznienia, mniejsza rozciągliwość. Większa gęstość,twardość, wytrzymałość.


Struktura w kna celulozy

Struktura włókna celulozy

elementarna komórka krystaliczna celulozy I


Wymiary kom rek krystalicznych celulozy

58°

90°

84°

62°

10,3

10,3

10,3

10,3

7,74

8,11

9,9

8,35

7,9

8,1

7,9

9,1

Celuloza III

Celuloza IV

Celuloza I

Celuloza II

Wymiary komórek krystalicznych celulozy


Wiskozymetr z automatycznym pomiarem czasu

Wiskozymetr z automatycznym pomiarem czasu

punkty pomiarowe


Oznaczanie stopnia polimeryzacji

Oznaczanie stopnia polimeryzacji

warunki analizy:

temperatura 25°C

wiskozymetr Ubelohde’a – Ic

rozpuszczalnik CuEN (0,5M)

stężenie celulozy w roztworze ~5g/dm3

obliczenie granicznej liczby lepkościowej:(równanie Martina)

obliczenie stopnia polimeryzacji:(równanie Immerguta)


  • Login