Исследование влияния γ-облучения целлюлозы промышленных марок на продукты ее этерификации

Обработка целлюлозы ионизирующим излучением (γ-квантами, ускоренными электронами) позволяет уменьшать ее молекулярную массу, изменять молекулярно-массовое распределение, повышать реакционную способность к этерификации и влиять на другие физико-химические характеристики. Приобретенные свойства в свою очередь дают возможность получать из целлюлозы эфиры с заданными качествами. В работе представлены результаты исследования влияния у-облучения целлюлозы промышленных марок на продукты ее этерификации — лаковые коллоксилины и ксантогенаты. Установлено, что γ-облучение дозами 3-5 кГр, предшествующее мерсеризации, приводит к увеличению реакционной способности полимера в реакции ксантогенирования более чем на 30 %. При облучении дозами 20 и 30 кГр получены нитропроизводные, по своим техническим характеристикам (условной вязкости и содержанию азота) соответствующие коллоксилинам разных марок. Показано, что при получении коллоксилинов стадии предгидролиза и уменьшения вязкости нитроцеллюлозы при обработке ее в автоклавах могут быть исключены. Возможно также существенное снижение расхода сероуглерода в технологии получения ксантогенатов. Полученные результаты могут быть использованы для разработки оптимальных режимов и критериев показателей радиационной предобработки целлюлоз различных марок при нитрации и ксантогенировании на основе изменений их физико-химических свойств с помощью γ- облучения.

1. Петров В. А., Валишина 3. Т., Матухин Е. Л., Косточко А. В. Модификация нитратов целлюлозы и материалов на их основе. — Казань: Казанский национальный исследовательский университет, 2019. —124 с.

2. Ficher К., Goldberg W., Wilke М. Strahlenvorbeliandlung von Zellstoff fur die Regeneratfaserherstellung / Lenzinger Berichte. 1985. Vol. 59. P. 32 - 39.

3. Ficher K., Goldberg W. Changes in lignin and cellulose by irradiation / Makromol. Chem., Makromol. Symp. 1987. Vol. 12. N 1 .P. 303 - 322. DOI: 10.1002/masy.19870120115

4. Сокира A. H., Белашева T. П., Сизова T. Ю. и др. Влияние у-облучения на качество сульфитных высокомолекулярных целлюлоз / Химические волокна. 1988. №1. С. 30-31. DOI: 10.1007/BF00544761

5. Комаров В. Б., Самуйлова С. Д., Кирсанова Л. С. и др. Получение нитроэфиров из облученной целлюлозы / Жур. приклад, химии. 1993. Т. 66. Вып. 2. С. 393 - 399. D0I: 10.1134/S0023119319010066

6. Мальчевский В. А., Ершов Б. Г., Бабекина Л. 3. и др. Некоторые особенности радиационно-химических превращений в γ-облученной целлюлозе / I Всесоюз. конф. «Химия и реакционная способность целлюлозы и ее производных» тезисы докладов. — Чолпон-Ата: Илим, 1991. С. 85 - 98.

7. Оболенская А. В., Ельницкая 3. П., Леонович А. А. Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы. — М.: Экология, 1991. — 320 с.

8. Гордон А., Форд Р. Спутник химика. — М.: Мир, 1976. — 541 с.

9. Комаров В. Б., Львов М. Ю., Львов Ю. Н. и др. О регенерации целлюлозной изоляции обмоток силовых трансформаторов с длительными сроками эксплуатации / Электрические станции. 2004. № 6. С. 63-67.

10. Бондарева В. Н., Комаров В. Б., Селиверстов А. Ф. и др. Радиационно-химическая деструкция бумажной изоляции силовых трансформаторов / Химия высоких энергий. 2005. Т. 39. № 3. С. 237 - 238. DOI: 10.1007/S10733-005-0040-3

11. Ершов Б. Г., Комаров В. Б., Бондарева В. Н. и др. Физико-химические аспекты радиационной технологии получения многофункциональных лаковых коллоксилинов для покрытий различного назначения / Температуроустойчивые функциональные покрытия: труды всероссийского совещания. — СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2012. С. 38 - 41.

12. Ершов Б. Г., Комаров В. Б., Самуйлова С. Д. и др. Использование методов радиационной технологии в процессах получения нитроэфиров целлюлозы / II Всесоюз. конф. «Химия и реакционная способность целлюлозы и ее производных»: тезисы докладов. — Чолпон-Ата: Илим, 1991. С. 111-113.

13. Komarov V. В., Seliverstov А. Е., Lagunova Yu. О., et al. Changes in the Physicochemical Characteristics of Cellulose upon Its y-Irradiation and the Subsequent Mercerization / High Energy Chemistry. 2019. Vol. 57. N 1. P 66 - 70. DOI: 10.1134/S0018143919010065

14. Секушин H. А., Кочева Л. С., Демин В. А. Количественный рентгено-структурный анализ модифицированных целлюлоз /Химия растительного сырья. 1999. № 1. С. 59 - 64.

15. Комаров В. Б., Марышова Н. С., Селиверстов А. Ф. и др. Использование энергии ионизирующих излучений в производстве съедобных дереворазрушающих грибов / Экологические системы и приборы. 2000. № 9. С. 27 - 33.

16. Neiman М. В. Aging and Stabilization of Polymers. — NY: Springer Science & Business Media, 2012. — 374 p.

17. Байклз H., Сегал Л. Целлюлоза и ее производные. — М.: Мир, 1974. — 512 с.