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Über den mechanochemischen abbau von zellstoff durch schwingmahlung

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Abstract

1. Geschwindigkeit und Grad des mechanochemischen Abbaus von wasserhaltigem Sulfitzellstoff sind von den mechanischen Bedingungen der Schwingmahlung abhängig. Nach einer Mahldauer von 900 Stunden wurde ein DP-Wert von 11 (Viskositätszahl) bzw. 7 (Reduktionsvermögen) erreicht. 2. Der lineare Anstieg der Cu-Zahlen mit dem viskosimetrisch ermittelten Spaltungsgrad berechtigt zu dem Schluss, dass der mechanische Abbau von wasserhaltigem Zellstoff im wesentlichen als mechanisch aktivierte Hydrolyse verläuft. 3. Die Wasserlöslichkeit der Mahlprodukte steigt mit fallendem DP erst langsam, dann schnell bis auf etwa 90% an. Demnach erfolgt die mechanische Bindungsspaltung nicht von den Ketteneden her, sondern vorzugsweise zwischen mittleren Kettengliedern. 4. Die bisher unbeachtet gebliebene grosse Wasserlöslichkeit mechanisch abgebauter Zellulose erklärt ihre gute Rekristallisierbarkeit. Nur der wasserunlösliche Anteil, der von dem Abbau den höchsten Kristallinitätsgrad besass, wird nach dem Herauslösen aller aus den weniger orientierten Anteilen enstandenen niedermolekularen Abbauprodukte rekristallisiert.

Abstract

1. The rate and degree of mechanochemical degradation of hydrated sulfite cellulose depends on the mechanical conditions of vibratory grinding. After a grinding time of 900 hr. a DP-value of 11 (viscosity number) and 7 (reduction capacity) was attained. 2. The linear increase of the Cu-numbers with increasing degree of repture, determined viscometrically, leads to the conclusion that the mechanochemical degradation of hydrated cellulose is essentially a mechanically activated hydrolysis. 3. The solubility of the ground material first increases with decreasing DP only slowly, and then rapidly up to 90%. Accordingly, the mechanical rupture of bonds does not begin at the chain ends, but at the middle links. 4. The high solubility of mechanically degraded cellulose in water, not previously noticed, explains its high recrystallizability. Only the water insoluble portion, possessing the highest degree of crystallinity before the degradation, is recrystallized after elution of all low molecular products formed by degradation of the less oriented portions.

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