Нитрование целлюлозы с высокой степенью полимеризации из мискантуса сорта Сорановский

Abstract

В связи с быстрыми темпами развития новых областей применения нитратов целлюлозы (НЦ), а также поиском и обоснованием альтернативных источников целлюлозы для них исследования, направленные на получение НЦ из отечественных видов растительного сырья, являются чрезвычайно актуальными. Мискантус сахароцветный сорта Сорановский является в этом направлении самым перспективным сырьем. В данной работе описано получение укрупненного образца НЦ из целлюлозы с высокой степенью полимеризации 1550, выделенной азотнокислым способом. Нитрование проведено по общепринятому в мировой практике сернокислотному способу в одинаковых условиях с получением шести образцов НЦ, со свой- ствами: м.д. азота – 11,18–11,52 %, вязкость – 106–129 мПа·с, растворимость в спиртоэфирной смеси – 76–80 %. Выход НЦ в узком диапазоне – 140–143 %. Смешением шести образцов получен укрупненный образец НЦ массой 120 г с требуемыми характеристиками: м.д. азота – 11,19 %, вязкость – 117 мПа·с, растворимость в спиртоэфирной смеси – 79 %. Растворимость в ацетоне 100 %. Статистической обработкой полученных результатов с использованием критерия Романовского установлено, что полученные в экспериментах данные признаны достоверными при уровне значимости 0,05. Методом растровой электронной микроскопии показаны морфологические особенности строения волокон НЦ. Методами совмещенного TGA/DTA анализа подтверждены высокая термическая стабильность и высокоэнергетическая природа НЦ

Due to the rapid pace of development of new areas of application of cellulose nitrates (CNs), as well as the search for and justification of alternative sources of cellulose for them, the research towards the synthesis of CNs from the national types of plant raw materials is extremely relevant. Miscanthus sacchariflorus var. Soranovskii is the most promising raw material in this direction. This work describes the preparation of an enlarged CN sample obtained from cellulose with a high degree of polymerization of 1550, isolated by the nitric-acid method. The nitration was carried out according to the sulfuric-acid method generally accepted in the world practice under the same conditions to obtain six CN samples with the following properties: 11.18–11.52 % nitrogen content, 106–129 mPa•s viscosity, and 76–80 % solubility in mixed alcohol/ester. The yield of CNs was within a narrow range of 140–143 %. By mixing the six samples, an enlarged CN sample weighing 120 g with the required characteristics was obtained: 11.19 % nitrogen content, 117 mPa•s viscosity, and 79 % solubility in mixed alcohol-ester, with 100 % solubility in acetone. The statistical processing of the obtained results by the Romanovsky criterion established that the obtained experimental data were acknowledged to be significant at 0.05. The morphological features of the structure of the CN fibers were revealed scanning electron microscopy. Combined TGA/DTA analys methods confirmed the high thermal stability and high-energy nature of CNs