Однако присутствие большого числа гидроксильных групп в каждой молекуле (три -ОН-группы на каждые 6 атомов С) ведет к образованию водородных связей, и цепи сильно притягиваются друг к другу. Поэтому нагрев приводит к деструкции (обугливанию) целлюлозы до состояния, при котором водородные связи разрушаются в достаточной степени, чтобы обеспечить относительное движение макромолекул. Водородные связи обусловливают и нерастворимость целлюлозы, ибо для достиже¬ния растворения они должны быть разрушены.
Производят много типов пленок на основе гидратцеллюлозы (ГЦ), в том числе влагостойкие и невлагостойкие, термосвариваемые и нетермосвариваемые, с одно- и двухсторонним покрытием и т. д. Здесь рассмотрены наиболее важные марки и их кодировка, принятая всеми крупными производителями пленок. Код состоит из четырех элементов, которые пишут в следующем порядке: 1) масса 10 м2 пленки, г; 2) одна или более букв, обозначающих базовый тип пленки; Р - неводостойкая; М - стандартная с двухсторонним нитратцеллюлозным покрытием; DM - с односторонним нитратцеллюлозным покрытием; МХХТ/А и MXXT/S-c двухсторонним покрытием сополимером; 3) буква, обозначающая особые свойства, например С - окрашенные пленки, F - оберточные, В - матовые. Все английские производители целлюлозных пленок согла¬сились на следующие буквенные и цифровые обозначения при кодировке пленок: М - двухстороннее нитратцеллюлозное по¬крытие (покрытие термосвариваемое, только если дополнительно обозначена буква S); QM - двухстороннее нитратцеллюлозное покрытие, менее водостойкое, чем М; PS - двухстороннее нитратцеллюлозное покрытие, менее водостойкое, чем QM; DM - одностороннее нитратцеллюлозное покрытие; Р - неводо¬стойкая пленка; МХХЕ/А - двухстороннее покрытие сополимером из водной дисперсии; MXXT/S - двухстороннее покрытие сопо-лимером из раствора; MXTD/S - одностороннее покрытие сопо¬лимером из водной дисперсии; В - матовая пленка; С - окра¬шенная пленка (например, 325PFC красная); F-оберточная пленка; S - термосвариваемая пленка; U-пленка для произ¬водства клейких лент; V - пленка с низким коэффициентом тре¬ния; 11-табачная; 12-табачная для регионов с высокой влажностью; 21; 24 - разделительные пленки; 30; 36; 39-пленки с повышенной эластичностью (30 — для замороженных продуктов, 36 —для упаковки печенья); 71—с антиоксидан-том; 81-матовая. Некоторые примеры кодировки: 350MS - водостойкая пленка с двухсторонним нитратцел-люлозным покрытием, термосвариваемая; масса 10 м2-около 350 г; 345QMS - немного менее водостойкая пленка с двухсто¬ронним нитратцеллюлозным покрытием, термосвариваемая, масса 10 м2 - 345 г; 325Р - неводостойкая непокрытая пленка, масса 10 м2 - 325 г. К общим свойствам целлюлозных пленок относят прозрачность, в видимой области спектра равную прозрачности стекла (светопропускание - около 90%), и более высокую, чем у стекла, в ультрафиолетовой области. Пленки обладают высокой разрывной прочностью и прочностью при продавливании, непро-ницаемы для масел, жиров и запахов. Сухие целлюлозные пленки практически не пропускают газы, но в мокром виде проницамость увеличивается. Базовая пленка имеет очень высокую паропроницаемость, но этот показатель, как мы видели, можно резко снизить дополнительным покрытием. При использовании пленок из ГЦ почти не возникает проблем, связанных со статическим электричеством, их легко перерабатывать на автоматических упаковочных машинах, на них легко получать качественную печать, особенно на базовой пленке. Следует отметить, что перегибы на водостойких целлюлозных пленках отрицательно влияют на паропроницаемость из-за повреждения покрытия. Пленки из ГЦ применяют главным образом в упаковке. ПРОИЗВОДНЫЕ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
I
Мы видели, что причиной, по которой у целлюлозы отсутствуют свойства термопластов, является высокая прочность водородных связей (благодаря наличию -ОН-групп), вследствие чего нагрев приводит к термической деструкции раньше, чем наступает свобода относительного перемещения макромолекул за счет ослабления водородных связей. Если достаточное число этих -ОН-групп заместить другими химическими группами, связи ослабнут настолько, что полимер станет термопластичным. Замещение должно быть однородным, иначе могут возникнуть локальные водородные связи. До проведения любого замещения целлюлозу необходимо предварительно обработать с целью «раскрытия» структуры, чтобы замещающий агент мог проникнуть в нее быстро и равномерно. В промышленных масштабах выпускают два типа производных целлюлозы - простые и сложные эфиры. В процессе этерификации при получении сложных эфиров гидроксильная группа замещается сложноэфирной, нитратной или ацетатной, при простой этерификации водород гидроксильной группы замещается на группы типа метальной, этильной или бензольной с кислородным атомом в качестве мостика. С потребительской точки зрения, сложноэфирные пленки имеют гораздо большее значение. Метилцеллюлоза — водорастворимый порошок, используемый в качестве загустителя и эмульгатора, бензилцеллюлоза дорога, имеет очень низкую температуру размягчения и нестабильна при нагреве и на свету. Этилцеллюлозу используют для снимающихся покрытий из раствора и пленок, прочных и гибких при низких температурах. Из сложных эфиров нитраты целлюлозы важны с точки зрения истории промышленности пластмасс. Используют и другие сложные эфиры целлюлозы - ацетат, ацетобутират, пропионат. НИТРАТ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ (ЦЕЛЛУЛОИД) Нитрат целлюлозы получают реакцией целлюлозы со смесью сер¬ной и азотной кислот. В целом от 2 до 3 гидроксильных групп замещаются на нитратные. При переработке целлулоид нуждается в пластификаторе; традиционный пластификатор - камфора. Пленки из нитрата целлюлозы получают методом полива из раствора, описанным в гл. 8. Пленки из нитрата целлюлозы - прозрачные, прочные, жесткие, со слегка желтоватым оттенком. Оттенок никоим образом не затрудняет окрашивание, и может быть получен целлулоид любого цвета. Его отличают размерная стабильность и стойкость к разбавленным кислотам и щелочам. В высшей степени горюч, горит горячим белым пламенем. При старении обесцвечивается и охрупчивается. Растворим в метаноле, смеси этилового эфира со спиртом, в сложных эфирах, углеводородах. Тонкие целлулоидные листы остаются главным материалом при производстве шариков для настольного тенниса, их используют для декоративных целей, например для отделки музыкальных инструментов. Главным применением целлулоида в виде пленок были кинематограф и фотография, но он был полностью вытеснен из этих областей ацетатом целлюлозы и полиэтилентерефталатом в связи с горючестью. |
