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ビスコースレーヨンの生産について

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前の投稿 - 次の投稿 | 親投稿 - 子投稿.1 .2 .3 .4 | 投稿日時 2016/9/14 19:45
ゲスト    投稿数: 0
また、教科書を読んでいて気になることがありましたので、投稿させて頂きます。
ビスコースレーヨンの精製におきまして、教科書に「始めに濃いNaOHにセルロースを入れアルカリセルロースにし、CS2を加えセルロースキサントゲン酸ナトリウムになり、今度は、薄いNaOHを加えビスコースを作り、希硫酸に押し出す」とあったのですが、最後に薄いNaOHを加える理由が分かりません。調べてみると水でも良いなどの記述もありどうもよく分かりません。教えて頂けると幸いです。
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前の投稿 - 次の投稿 | 親投稿 - 子投稿なし | 投稿日時 2016/9/19 11:43
公孫硫 
Yusuke 様

私は「薄いNaOH(水溶液ですね)を加える理由」を知っているわけではありませんが、おそらく、粘度を調節するためでしょう。ビスコースというのはviscousですが、「粘重な」と言う意味です。そのままでは押し出せないので、薄い水酸化ナトリウム水溶液か水で薄めるのだと思います。

 公孫硫
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前の投稿 - 次の投稿 | 親投稿 - 子投稿なし | 投稿日時 2016/9/19 19:25
ゲスト 
公孫硫さんありがとうございます。では、最後に薄いNaOHを加えても構造上での変化はないということでよろしいですか?
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前の投稿 - 次の投稿 | 親投稿 - 子投稿なし | 投稿日時 2016/9/19 21:10
公孫硫 
アルカリ性にするのは、セルロースのヒドロキシ基を一部イオン化して親水性にするためです。しかし、アルコールの酸性は水よりもわずかに低いため、ヒドロキシ基のイオン化は濃いアルカリを使っても十分には起こりません。

でもまあ、できるだけ濃いアルカリを使ってできるだけ平衡をイオン化(アルコキシドアニオン側)に傾けさせておくわけです。つまり、最初の濃い水酸化ナトリウム水溶液を加える時の「構造上の変化」はヒドロキシ基のイオン化です。

ここに二硫化炭素を加えると、アルコキシドアニオンが二硫化炭素と反応してキサントゲン酸イオンになります。キサントゲン酸は水よりもかなり酸性が高いので、平衡は一気にアニオン側に傾き、セルロースはイオン性ポリマーとなり、水に溶けるようになります(実際はコロイドなのかもしれませんが)。つまり、二硫化炭素を加えた時の「構造上の変化」はキサントゲン酸アニオンの生成です。

最初に濃いアルカリを使っているので、この時のビスコースの濃度は非常に高く、どろどろ(viscous)です。それで水か薄いアルカリで薄めます。薄める時には「構造上の変化」はありません。キサントゲン酸は水よりも酸性が十分に高いので、キサントゲン酸アニオンの状態からキサントゲン酸の方に平衡が傾くことはないからです。

ただし、キサントゲン酸アニオンは高分子の側鎖にあるため、溶液中に均一に分散しているのではなく、せまい領域に密集しています。そのような場合には、アニオン同士の反発を避けるため、酸性では十分であるにも関わらず、キサントゲン酸アニオンにはキサントゲン酸に戻ろうとする力が働きます。最初に使った濃いアルカリが十分に濃かったり量が多かったりであれば、水で薄めてもいいのでしょうけれど、アルカリが十分でない場合には、水で薄めるとレーヨンが析出してきたりするのかもしれません。レーヨンが析出しないように、そのような場合には薄いアルカリで薄めるのではないかと思います。

 公孫硫
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前の投稿 - 次の投稿 | 親投稿 - 子投稿なし | 投稿日時 2016/10/12 12:47
ゲスト    投稿数: 0
返信大変遅くなり申し訳ありません。詳しく教えて頂けきありがとうございました。
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