再生纖維素纖維

第二章再生纖維素纖維

第一節(jié)概述一、纖維素來源每年可以產(chǎn)生幾千億噸，只有60億噸被使用。資源豐富，可以再生2二、歷史

1838年，法國科學家安斯姆佩恩（AnselmePayen）發(fā)現(xiàn)大量植物細胞都具有相同的一種物質(zhì)，并將其命名為纖維素（Cellulose）。1891年，克羅斯（Cross）、貝文（Bevan）和比德爾（Beadle）等首先制成了纖維素黃酸鈉溶液，因其粘度很大，命名為“粘膠”。1893年，出現(xiàn)最早制備化學纖維的方法（粘膠遇酸后，纖維素又重新析出）。1905年，穆勒（Mueller）等發(fā)明了稀硫酸和硫酸鹽組成的凝固浴，使粘膠纖維的性能得到了較大改善，從而實現(xiàn)了粘膠纖維的工業(yè)化生產(chǎn)。3三、再生纖維素纖維的生產(chǎn)方法（1）粘膠法：粘膠纖維（2）溶劑法：銅氨纖維；萊賽爾纖維；莫代爾纖維。（3）纖維素氨基甲酸酯法：纖維素氨基甲酸酯纖維（4）閃爆法：新纖維素纖維（5）熔融增塑紡絲法：新纖維素纖維目前，纖維素纖維的主要生產(chǎn)方法以粘膠纖維為主，產(chǎn)量占90%以上。所以，主要介紹粘膠纖維。4四、粘膠纖維概述

1、分類20世紀30年代末期，出現(xiàn)了強力粘膠纖維；50年代初期，高濕模量粘膠纖維實現(xiàn)了工業(yè)化；60年代初期，粘膠纖維的發(fā)展達到高峰，產(chǎn)量占化學纖維總產(chǎn)量的80%以上；60年代中期以后，發(fā)展趨于平緩；70年代，發(fā)展處于停滯狀態(tài)（“三廢”問題）；但仍具有不可忽視的地位—吸濕性好、透氣性強、染色性好、穿著舒適、易于紡織加工、可生物降解。莫代爾目前（2012年），世界粘膠纖維產(chǎn)量約520萬噸，約占化學纖維總產(chǎn)量（約5600萬噸）的10%。發(fā)展趨勢：改性—兼具粘膠纖維與合成纖維優(yōu)良性能和特殊功能的纖維素纖維；開發(fā)環(huán)境友好型非粘膠法纖維素纖維綠色生產(chǎn)工藝。7粘膠纖維粘膠短纖維

普通粘膠長絲有色粘膠長絲抗菌粘膠長絲8短纖長絲繡花線9有光長絲半光長絲102、粘膠纖維的性能

形態(tài)結構：縱向：平直的柱體。截面：不規(guī)則的鋸齒狀，有皮芯層結構。皮芯層結構：截面結構不均一。皮層：結構緊密、結晶度及取向度較高、染色較困難。芯層：結構較疏松，結晶度、取向度低，染料上染量較高?；瘜W結構基本組成物質(zhì)：纖維素，同棉和麻，羧基和醛基含量較高。聚合度：較低，只有250～350。結晶度：較低，30～40%。取向度：較低，跟后處理拉伸有關，拉伸↑，取向度↑。纖維種類麻粘膠纖維拉伸/%1080120β8o34o25o16o主要性質(zhì)（1）吸濕性：是普通化纖中最好的（通常條件回潮率13％，比棉好）。水中的膨化程度大，織物吸水后變厚實和粗糙，織物的縮水率大。

（2）化學性質(zhì)：比棉活潑，對酸、堿、氧化劑較敏感，對堿的穩(wěn)定性＜棉，能在濃堿作用下劇烈膨化以致溶解，染整加工中應盡量少用濃堿。（3）耐熱性能：較好，在一定溫度范圍，甚至優(yōu)于棉，如從20℃升至100℃，斷裂強度有所增加，而棉降低約26%。（4）耐日光性能：略＜天然纖維素纖維。長時間日光照射，強力↓，稍變黃。（5）染色性：和棉相似，凡棉能用的染料，粘膠均能使用且得色鮮艷，但皮芯層結構，影響染料上染。低溫短時間：粘膠得色比棉淺且不均勻；高溫長時間：得色比棉深。染色時染料選擇：活性及直接染料，一般不用還原染料（價格貴）。服用性能纖維優(yōu)缺點優(yōu)點：吸濕強、染色性好、不易產(chǎn)生靜電、可紡性好，能與各種纖維混紡和交織。缺點：濕強低、易伸長、彈性小、濕膨脹大、耐堿性差、易燃。富強和高濕模量纖維已經(jīng)基本克服了這些缺點。織物的優(yōu)缺點優(yōu)點：吸濕性好、色彩鮮艷、穿著舒服，適合做夏天的服裝。缺點：易皺、易縮、易伸長、易變形、不耐磨、濕強低、不宜機洗。17第二節(jié)生產(chǎn)纖維素纖維的基本原料一、植物纖維的原料及其化學成分

纖維素漿粕是生產(chǎn)纖維素纖維的原料，植物纖維是制造纖維素漿粕的原料。植物纖維是植物的一種中空細長形態(tài)的細胞……⒈木材纖維 針葉木是制造纖維素纖維的優(yōu)質(zhì)原料 闊葉木也可以⒉棉纖維 棉短絨（附著在棉籽殼上的短纖維）是制造纖維素纖維的優(yōu)質(zhì)原料。⒊禾本科植物纖維 包括竹、蘆葦、麥稈、甘蔗渣、高粱桿、玉米桿和棉桿等。目前，我國已將甘蔗渣、竹子漿粕用作粘膠纖維的原料。22二、纖維素的結構與性能1、結構（1）結構式：由β-D-葡萄糖剩基彼此以1,4苷鍵聯(lián)結而成結構單元：葡萄糖殘基重復單元：纖維二糖單元間的鍵合：1-4苷鍵化學式（C6H10O5）n

n為聚合度，棉和麻為10000～15000，粘膠纖維為250～50023（2）纖維素大分子化學結構特征A、大分子鏈由β-D-葡萄糖?；ㄟ^1,4-苷鍵連接而成，含大量苷鍵（縮醛性質(zhì)）。B、相鄰葡萄糖環(huán)倒置，大分子對稱性良好，結構規(guī)整，具有較高的結晶性能。C、每個葡萄糖?；ú话▋啥耍┯?個自由羥基，其中C2、C3仲醇基，C6伯醇基。具有醇羥基的特性。分子間可形成氫鍵。24D、左端（非還原端）葡萄糖?；?個自由羥基，右端（還原端）葡萄?；?個自由羥基及1個苷羥基（潛在醛基），具有還原性。大分子一端有還原性，另一端沒有，整個大分子具有極性并呈現(xiàn)方向性。潛在醛基情況：25E、主鏈上的苷鍵對酸較敏感，稀熱酸、冷濃酸都能導致苷鍵水解斷裂，使纖維平均聚合度下降。F、主鏈上的苷鍵對堿的穩(wěn)定性好，因此棉織物可用燒堿退漿、煮練、絲光等加工。但粘膠的聚合度小，濕強力低，不能用燒堿絲光。

1844年，英國化學家麥瑟(Mercer)在用棉布過濾濃燒堿中的木屑時，發(fā)現(xiàn)棉布變厚了，知道了濃燒堿可以使棉纖維溶脹的性質(zhì)。于1850年申請專利；1890年洛爾(Lower)在濃燒堿處理棉布時，發(fā)現(xiàn)施加張力，可提高棉的光澤；1895年，絲光開始工業(yè)化，為了紀念麥瑟，將絲光整理稱為麥瑟處理（Mercerizing)。26（3）纖維素分子鏈剛?cè)嵝裕簞傂詀.主鏈含六元雜環(huán)，難以繞單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)。b.相鄰兩個葡萄糖?；嗷サ怪?，大分子對稱性良好，結構規(guī)整，具有較高的結晶性能。c.大分子含有大量的羥基，大分子間可以形成大量的氫鍵。27（4）纖維素大分子的聚集態(tài)結構聚集態(tài)結構（超分子結構）：具有一定構象的大分子鏈通過分子鏈間的作用力而相互排列、堆砌而成的結構。纖維的超分子結構是在天然纖維的生長過程或化學纖維的紡絲成形及后加工過程中形成的

。纖維素的聚集態(tài)結構和其它固體高聚物一樣，是十分復雜的。早期的微胞結構理論 纖維素分子聚集成微胞，每個微胞都有嚴格整齊的界面，象磚塊堆砌起來一樣。 現(xiàn)代觀點則認為這是不確切的。纓狀微胞結構和纓狀原纖結構理論，是目前普遍采用的結構觀點。 纖維素結構存在兩個相態(tài)：結晶區(qū)和無定形區(qū)。 高序部分—大分子致密、平行排列、定向良好。

無定形部分—致密度較小、大分子結合程度較弱、有較大的空隙、分子鏈分布不完全平行。纓狀微胞結構理論認為纖維素結構中包含結晶部分和無定形部分，但結晶區(qū)結構及與非晶區(qū)的連接方式還有爭議。高序部分：大分子致密、平行排列、定向良好。無定形部分：致密度較小、大分子結合程度較弱、有較大的空隙、分子鏈分布不完全平行。有人認為：無定形部分是由結晶部分伸出來的分子鏈所組成，結晶部分和無定形部分之間由分子鏈貫穿，而二者之間沒有嚴格的界面。有人則認為結晶部分是由折疊鏈構成。纓狀微胞結構是普通粘膠纖維的結構形式。纖維素的纓狀微胞結構模型修正的纓狀微胞結構模型纓狀原纖結構理論纓狀微胞結構理論認為結晶區(qū)較短；而纓狀原纖結構理論認為結晶區(qū)較長；晶區(qū)是長鏈分子的小片斷構成的，長鏈分布依次地通過結晶的原纖和它們中間的非晶區(qū)。天然纖維素纖維、波里諾西克纖維和高濕模量纖維都具有纓狀原纖結構。纖維素的纓狀原纖結構模型纖維素的纓狀微胞結構模型322、纖維素的分類纖維素纖維素不是一種均一的物質(zhì)，而是一種不同分子量的混合物。在工業(yè)上分為：—纖維素，—纖維素，—纖維素根據(jù)纖維素在特定條件下在17.5%NaOH溶液中溶解度的不同分為：α-纖維素和半纖維素α-纖維素：植物纖維素在特定的條件下不溶于20℃，17.5%NaOH溶液那部分纖維素；

半纖維素：漿粕在20℃，用17.5%NaOH溶液處理45min，溶解的那部分纖維素。

β纖維素:其中溶解部分中用醋酸中和又重新沉淀分離出來的那部分稱β纖維素。

γ纖維素:不能沉淀出來的稱γ纖維素。聚合度越低纖維素越易溶解，顯然，—纖維素的聚合度大于半纖維素的聚合度?！w維素的聚合度一般在200以上，—纖維素為140~200，而—纖維素則為10～140。漿粕的—纖維素含量越高越好。333、纖維素的物理性質(zhì)

外觀：白色、無味、無臭的物質(zhì)密度：1.50～1.56g/cm3比熱容：0.32～0.33J/g?℃溶解性不溶于水、稀酸、稀堿和一般的有機溶劑能溶解在濃硫酸和濃氯化鋅溶液中，同時發(fā)生一定程度的分子鏈斷裂，使聚合度降低。纖維素能很好地溶解在銅氨溶液和復合有機溶液體系中。吸附性

纖維素對金屬離子具有交換吸附能力。纖維素中含雜質(zhì)如木質(zhì)素及半纖維素越多，其對金屬離子的吸附能力越強。

纖維素對金屬離子的交換吸附能力與溶液的pH值有關，pH值越高，交換吸附能力越強。

纖維素一般具有良好的對水或其它溶液的吸附性。吸附性的強弱與纖維素的結構及毛細管作用有關。熱穩(wěn)定性

纖維素在200℃以下熱穩(wěn)定性尚好；當溫度高于200℃時，纖維素的表面性質(zhì)發(fā)生變化，聚合度下降。影響纖維素裂解的因素除溫度和時間外，水分和空氣的存在亦有很大關系。354、纖維素的化學性質(zhì)與大分子截短有關的反應：甙鍵斷裂，纖維素大分子截短，主要指水解反應。與羥基有關的反應：試劑與葡萄糖基環(huán)中的羥基發(fā)生反應，生成不同的纖維素衍生物。36酸對纖維素的作用：甙鍵→酸→水解作用→甙鍵發(fā)生斷裂→聚合度↓氧化劑對纖維素的作用：纖維素是多羥基化合物→氧化劑→分子鏈斷裂→聚合度↓——伯羥基（-CH2OH）氧化成醛基（CHO），并可繼續(xù)氧化成羧基?！溎┒谁h(huán)節(jié)中的還原性基團氧化成羧基?！咸烟囚h(huán)節(jié)中C（2）和C（3）上羥基氧化成醛基，并可繼續(xù)氧化成羧基——C（2）和C（3）上的羥基在環(huán)不破裂下氧化成一個酮基或二個酮基。37堿對纖維素的作用

——纖維素+稀堿：穩(wěn)定——纖維素+濃堿：堿纖維素；絲光。纖維素的酯化反應纖維素與各種無機酸和有機酸反應，生成酯化物纖維素的醚化反應纖維素與鹵代烷、鹵代羧酸作用生成纖維素醚38三、纖維素的漿粕制造及質(zhì)量要求：

1、漿粕的制造除非纖維素雜質(zhì)和提高漿粕的反應能力除雜質(zhì)提高純度和反應性能提高白度和反應能力⑴備料

對制漿原料進行預處理。甘蔗渣要經(jīng)過開松和除髓，棉短絨要進行開松、除塵，木材要經(jīng)過剝皮、除節(jié)、切片等處理。⑵蒸煮：植物原料經(jīng)過預處理后與蒸煮藥劑混合，在規(guī)定的溫度和壓力下進行蒸煮成為漿料。亞硫酸鹽法—適用于結構緊密原料，如針葉木；預水解硫酸鹽法—適用于樹脂和多縮戊糖含量高的原料，如闊葉樹、甘蔗渣等；苛性鈉法—適用于棉短絨。 在蒸煮過程中，纖維細胞發(fā)生膨潤，初生胞壁被破壞，漿粕反應性能提高，大部分半纖維素及其他非纖維素混合物得以除去，漿粕的聚合度降低。⑶精選 經(jīng)過洗滌、打漿、篩選、除沙和濃縮等過程，以提高其純度和反應性能。⑷漂白 除去漿料中的有色雜質(zhì)和殘存的木質(zhì)素、灰分、鐵質(zhì)，進一步提高纖維素的反應性能，并最終調(diào)節(jié)纖維素的聚合度。漂白精選后的漿料送至抄漿機,在此成型、脫水、烘干、整理并成包,即為成品漿粕。42漿粕包裝車間產(chǎn)品檢驗生產(chǎn)車間棉漿粕2、漿粕的質(zhì)量要求44（1）純度高

α-纖維素↑→制得纖維質(zhì)量↑→漿粕生產(chǎn)成本↑長絲漿：α-纖維素＞95.5%（棉漿）；90%（木漿）短纖漿：α-纖維素＞92%（棉漿）；88%（木漿）富強纖維漿：α-纖維素97.8%強力漿：α-纖維素98.5%45（2）灰分：

Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+與半纖維素形成粘性極強的絡合物→粘膠過濾↓

Fe2+、Mn2+、Co2+→促進老成→老成工藝難以控制→粘膠粘度波動

Fe2+→粘膠顏色灰暗、發(fā)黑長絲：灰分＜0.12%（棉漿）；0.1%（木漿）短纖：灰分＜0.15%（棉漿）；0.12%（木漿）46（3）半纖維素含量少半纖維素的危害：影響浸漬：半纖維素→溶于堿液→堿液粘度↑→堿液向漿粕內(nèi)部的擴散↓→漿粕中半纖維素溶出率↓→堿纖維素質(zhì)量不勻延長老成時間：半纖維素平均聚合度＜纖維素平均聚合度→潛在鏈末端基（醛基）潛在數(shù)量↑→醛基易被氧化→消耗反應介質(zhì)中的氧→堿纖維素老化時間↑影響黃化：半纖維素→黃化速度比甲纖快→消耗CS2↑→堿纖維素酯化↓→黃酸酯溶解↓影響粘膠過濾：半纖維素→堿纖維素酯化度↓→黃酸酯溶解↓→粘膠過濾↓→其末端潛在醛基氧化成的羧基與灰分中的金屬離子（Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+）形成粘性極強的絡合物→粘膠過濾↓影響纖維物理機械性能：半纖維素→粘膠纖維物理機械性能↓47（4）木素：木素→漿粕膨潤性↓→反應性↓木素→木素中含有易氧化的羰基→消耗反應介質(zhì)中的氧→堿纖維素老化時間↑木素→漂白生成氯化木素→脫硫浴中形成有色物→纖維斑點木素→纖維發(fā)硬48（5）平均聚合度：影響纖維強度，要求聚合度均勻；500～1000平均聚合度↑↑→粘度↑↑→過濾困難品種聚合度品種聚合度富纖用漿粕780±25人造絲用漿粕550～600人造棉用漿粕500±20簾子線用漿粕930±3049（6）反應性能：定義：制取粘膠所需的CS2的最小量。反應性能好的漿粕，消耗較少量的二硫化碳和燒堿，就能制得過濾性能好的粘膠50粘膠纖維生產(chǎn)的四個過程：（1）粘膠的制備（2）紡前準備（3）纖維成型（4）后處理511．粘膠的制備（粗）：浸漬、壓榨、粉碎、老成、黃化、溶解2．粘膠的紡前準備（細）：混合、過濾、脫泡3．粘膠的紡絲（濕紡）及纖維的拉伸：4．粘膠纖維后處理：水洗、脫硫、漂白、酸洗、上油、干燥、（長絲：加捻、絡筒；短纖：切斷、打包）52粘膠纖維生產(chǎn)流程第三節(jié)粘膠原液的制備54一、堿纖維素的的制備粘膠纖維生產(chǎn)的第一個化學過程是使纖維素堿化成堿纖維素，工藝上稱為浸漬。堿纖維素的制備主要包括如下三個過程：堿化、壓榨和粉碎。在浸漬前，要進行準備工作。（一）漿粕的準備漿粕的調(diào)濕：含水量大小：不重要（只要相應改變工藝條件即可）影響：波動↑→浸漬時滲透到漿粕內(nèi)的堿液被稀釋的濃度不同→漿粕膨潤性不均勻→堿纖維素不均勻→老成、黃化不均勻→粘膠過濾↓→成品纖維質(zhì)量↓方法：烘干、調(diào)濕處理漿粕的混合：目的：減少或消除各批漿粕間品質(zhì)的差異原則：混粕批數(shù)：6～16個批號；批數(shù)越多→混粕均勻性↑→粘膠質(zhì)量穩(wěn)定55（二）堿纖維素的制備

漿粕在18%左右的燒堿溶液中，纖維素與燒堿作用，生成堿纖維素；同時漿粕膨脹，使?jié){粕中的半纖維素和其它雜質(zhì)溶出，這個過程稱為浸漬，又稱堿化。

561．浸漬的目的纖維素與燒堿作用，生成堿纖維素；使?jié){粕中的半纖維素和其它雜質(zhì)溶出；纖維素大分子間的氫鍵受到破壞，使纖維素的反應性能提高；堿化后的纖維素能與CS2作用生成纖維素黃酸酯鈉鹽制取粘膠溶液；572．浸漬過程中的物理、化學變化

化學反應

主反應：堿與纖維素的相互作用可分為兩個階段（化學變化），首先生成加成化合物加成化合物還可進一步形成醇化物副反應：半纖維素堿化反應、部分纖維素的堿性氧化降解酸性較弱的伯羥基則生成纖維素大分子上酸性較強的仲羥基生成58物理變化漿粕的膨化和半纖維素的溶出膨化：可使將來黃化時CS2向內(nèi)擴散速度↑→黃化反應↑→纖維素大分子間的氫鍵被破壞→羥基游離出來→黃化反應↑

半纖維素的溶出↑3、影響浸漬的因素：浸漬時間：堿纖維素生成：2～5min；半纖維素溶出45min（靜止）；浸漬時間↑↑→纖維素膨化↑↑→壓榨困難浸漬堿液溫度：堿纖維素的生成反應是放熱反應

古典法20～30℃，連續(xù)浸漬40～70℃，五合機法30～60℃

浸漬溫度↓↓→漿粕膨脹↑↑→→有利于堿纖維素生成和半纖維素溶出→壓榨困難浸漬溫度↑↑→水解速度＞＞分子化合物形成速度浸漬堿液濃度：實際值=（110%～120%）*理論值；（反應生成水、漿粕本身含水）

18%～22%（230～280g/L）堿液濃度↑↑（22%）→纖維素黃酸酯溶解度↓，黏膠過濾↓棉漿浸漬比木漿或草漿浸漬有較高的堿濃度浸漬浴比（漿粥濃度）：古典法浸漬浴比為1∶20，連浸法1∶20～40，五合機法1∶2～3——浸漬浴比：漿粕的絕干重量（kg）和浸漬堿液體積（L）之比稱為浸漬浴比——漿粥濃度：浸漬浴比用百分數(shù)表示為漿粥濃度?！绊懀簼{粥濃度↓→→堿液與纖維素接觸↑→堿纖維素生成與半纖維素溶出↑→浸漬機單機生產(chǎn)能力↓→回收堿液耗能大、漿粥壓榨困難漿粥濃度↑→堿液與纖維素接觸↓→堿纖維素生成與半纖維素溶出↓粘膠原液的生產(chǎn)方法：古典法、連續(xù)法、五合機法614、堿纖維素的壓榨和粉碎（1）壓榨作用：壓出多余堿；除去半纖維素及雜質(zhì)；提高堿纖維素純度；減少黃化副反應；（2）粉碎：作用：堅硬板塊→粉碎→細小、松散屑狀→比表面積↑→老成時與空氣接觸↑→老成均勻

62（三）堿纖維素的老成1、定義：堿纖維素在恒溫下保持一定時間，在空氣中氧化降解，聚合度下降至工藝要求的處理工藝。2、粘膠纖維制備過程中聚合度的變化：↓亞硫酸木漿：800～1000浸漬750～900粉碎700～850（連續(xù)法）；

600～700（古典法）老成450～550黃化350～400熟成350～400纖維制品330～400

633、老成機理：纖維素的氧化降解：纖維素中的苷鍵對堿的穩(wěn)定性較強，因此，降解主要是氧化降解。由于氧化，大分子上的羥基氧化成羰基及其過氧化物，使連接各葡萄糖基環(huán)的苷鍵變?nèi)醵鴶嗔?。纖維素的結構降解：纖維素的整列區(qū)的結晶組分被破壞→分離成由大分子組成的絲束老成方法：

按溫度劃分

常溫老成法：溫度18～25℃，時間40～60h，用于長絲

中溫老成法：溫度30～34℃，時間12～18h；用于長絲

高溫老成法：溫度40～60℃，時間1～5h，用于短纖維

按設備劃分

間歇式老成：連續(xù)式老成：

654、影響老成因素：老成溫度：溫度↑→老成速度↑

常溫老成（18～25℃）；中溫老成（30～34℃），如普通粘膠長絲；高溫老成（50～60℃），如普通粘膠短纖維老成時間：老成時間↑→堿纖維素的氧化降解↑→聚合度↓常溫老成40～60h；中溫老成12～18h；高溫老成1-5h；

66半纖維素含量：半纖維素↑→爭奪空氣中氧↑→正常堿纖維素老成受阻↑→老成速度↓堿纖維素組成：壓榨后堿纖維素中α-纖維素↑、堿和水↓→堿纖維素內(nèi)部空隙↑→堿纖維素與氧接觸↑→老成速度↑雜質(zhì)：氧化劑或氧化的催化劑（鐵、鋁、鎳、氯、鈷、錳）→催化老成反應→老成速度↑還原劑（金、銀）→老成速度↓堿纖維素的壓榨和粉碎度：

壓榨倍數(shù)↑或游離堿量↑→降解↓→老成速度↓粉碎度↑→堿纖維素比表面積↑→老成速度↑

67二、纖維素黃酸酯的制備

堿纖維素在一定條件下與CS2反應，生成纖維素黃酸酯，這一反應過程工藝上稱為黃化。粘膠就是纖維素黃酸酯的稀堿溶液。目的：黃酸基團引入→纖維素大分子間距↑→大分子間作用力↓

黃酸基團（親水）→溶劑化作用↑→纖維素黃酸酯稀堿溶液難溶可溶（一）堿纖維素黃化原理1、黃化主反應：堿纖維素與CS2反應生成纖維素黃酸酯。堿纖維素+二硫化碳→纖維素黃酸鈉+水+熱量

X為取代度，即表示一個葡萄糖環(huán)中被取代的羥基數(shù)目或黃原酸基數(shù)目。通常也用r

值來表示黃化程度（酯化度或黃化率）。r值指平均每100個葡萄糖殘基上被結合的CS2的摩爾數(shù)。692．黃化副反應：纖維素黃酸酯的水解和皂化：CS2與NaOH反應：是主要的黃化副反應，生成紅色油狀液體三硫代碳酸鈉及其它副產(chǎn)物，反應溫度愈高，黃化副反應愈強烈。由于紅色油狀副產(chǎn)物的存在，使纖維素黃酸鈉變成微黃色，甚至變成桔紅色。半纖維素的黃化反應及其黃化產(chǎn)物的分解

3、黃化反應機理

反應過程包括二硫化碳蒸氣按擴散機理從堿纖維素表面向內(nèi)部滲透的過程，以及二硫化碳在滲透部分與堿纖維素上的羥基進行反應的過程。黃化反應是放熱反應，所以低溫有利黃化反應，而較高溫度則容易生成更多的副產(chǎn)物。黃化反應是可逆反應，主要取決于燒堿和二硫化碳的濃度二硫化碳對堿纖維素的滲透，在無定形區(qū)易于進行，而結晶區(qū)的二硫化碳主要在微晶表面進行局部化學反應。在溶解及以后的粘膠溶液中，二硫化碳繼續(xù)向微晶內(nèi)部滲透，稱之為“后黃化”。因此，二硫化碳的擴散和吸附對反應起著重要作用。70黃化程度：

一般粘膠纖維酯化度在50左右，粘膠強力絲為70左右，酯化度越高，則纖維素黃酸酯的溶解性能越好。7172三、纖維素黃酸酯的溶解和混合將纖維素黃原酸酯分散在稀堿溶液中，使之形成均一的溶液，稱為溶解。由此制得具有一定組成和性質(zhì)的溶液，稱為粘膠。纖維素黃酸酯與溶劑接觸，首先黃酸基團會發(fā)生強烈的溶劑化作用，纖維素開始溶脹，大分子之間的距離增大，當有足夠量的溶劑存在時，纖維素黃酸酯就大量吸收溶劑分子而無限溶脹，纖維素的晶格徹底破壞，大分子不斷分散，直至形成均相的粘膠溶液。 溶解過程中，甚至溶解結束后若干小時內(nèi)，黃酸基團沿著纖維素大分子鏈繼續(xù)再分配，使黃化比較充分的黃酸基團部分結合在黃化不充分的部分上，這種作用稱之為脫黃化和再黃化。75影響因素：纖維素黃酸酯的酯化度：γ↑→溶解性↑→粘膠結構度↓→粘度↓工業(yè)：γ=50～60（酯化度）NaOH溶液的質(zhì)量分數(shù)：一般質(zhì)量分數(shù)為4%。溶解溫度：放熱過程，低溫溶解；溶解溫度分段控制：20～25℃；10～12℃；溶解溫度↓→放熱過程→溶解性↑→溶劑與黃酸酯結合能↑→溶劑化↑→溶解性↑