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Herstellung, Charakterisierung und Modifizierung von Perlcellulose

von Kt

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Statistik und Sichtungsnachweis dieser Seite findet sich am Artikelende
[1.] Kt/Fragment 013 01 - Diskussion
Zuletzt bearbeitet: 2016-03-04 18:53:45 Schumann
Fischer 2004, Fragment, Gesichtet, KomplettPlagiat, Kt, SMWFragment, Schutzlevel sysop

Typus
KomplettPlagiat
Bearbeiter
pwolle, fiesh, Graf Isolan
Gesichtet
Yes.png
Untersuchte Arbeit:
Seite: 13, Zeilen: 1-33
Quelle: Fischer 2004
Seite(n): 35-36, Zeilen: 35: 7-31 - 36: 1-8
Einen wichtigen Platz bei den Umwandlungen der Cellulose-Polymorphen nimmt der „Non-crystalline state“ ein, d. h. die amorphe Cellulose. Offen ist die Frage, warum gerade in der wichtigsten Umwandlung, von der Form I in die Form II, die amorphe Cellulose nicht berücksichtigt ist.

Die amorphen Anteile in Cellulose haben einen großen Einfluss auf das chemische Verhalten des Polymers. So kann z. B. amorphe Cellulose in Dimethylsulfoxid (DMSO) gelöst werden, bei kristalliner Cellulose (Kristallinitätsgrad xc = 50 %) ist das nur nach Zusatz eines Salzes oder Amins möglich, hochkristalline Bakteriencellulose (xc = 70 %) löst sich in diesem System nicht.

Amorphe Cellulose bildet sich durch Mahlen von Cellulose [Hermans und Weidinger, 1946], durch Deacetylierung von Celluloseacetat im alkalischen Medium [Manley, 1963] oder durch Regeneration von Celluloselösungen in nichtwässrigen Medien [Jeffries, 1968]. Auf diesem Weg dargestellte amorphe Cellulose ist instabil und wandelt sich in Gegenwart von Wasser in Cellulose II um [Wadehra und Manley, 1965].

Von [Isogai und Atalla, 1991] wurde eine Methode zur Herstellung amorpher Cellulose durch deren Regeneration aus dem Lösemittel Schwefeldioxid / Dimethylamin / Dimethylsulfoxid entwickelt. Diese amorphe Cellulose ist im wässrigen Medium stabil. Das Ramanspektrum und das 13C-CP/MAS-NMR Spektrum dieser amorphen Cellulose sind mit dem einer Cellulose IVII identisch.

2.1.3.3 Umwandlung von Cellulose I in Cellulose II

Die Umwandlung von Cellulose I in Cellulose II kann über eine Mercerisierung oder durch die Regeneration von gelöster Cellulose erfolgen.

Als Mercerisierung wird im Allgemeinen die Umwandlung der Cellulose mit verdünnter Natronlauge bezeichnet. In Abhängigkeit von der Temperatur und der Konzentration der Natronlauge treten verschiedene Natriumcellulosen (Alkalicellulosen) auf. Die Bildungsbereiche werden in [Sobue et al., 1939] beschrieben. Die gebildete Alkalicellulose zeichnet sich durch eine größere Elementarzelle aus [Okano und Sarko, 1984]. Das bedeutet, dass die Abstände zwischen den Celluloseketten in den kristallinen Bereichen größer geworden sind. Beim Auswaschen der Natronlauge entsteht die Modifikation Cellulose II.

In Folge der Mercerisierung und der damit verbundenen Umwandlung von Cellulose I in Cellulose II kommt es zu einer Rotation der Ketten aus der 002 Ebene in die 101 Ebene (siehe Abbildung 2.1.3.3). Das hat zur Folge, dass Wasserstoffbrückenbindungen aufgespaltet sowie neue Brücken geknüpft werden.

[Seite 35]

Einen wichtigen Platz bei den Umwandlungen der Cellulose-Polymorphen nimmt der „Noncrystalline state“ ein, d.h. die amorphe Cellulose. Offen ist die Frage, warum gerade in der wichtigsten Umwandlung, von der Form I in die Form II, die amorphe Cellulose nicht berücksichtigt ist (Abb.3.6).

Die amorphen Anteile in Cellulose haben einen großen Einfluss auf das chemische Verhalten des Polymers. So kann z.B. amorphe Cellulose in DMSO gelöst werden, bei kristalliner Cellulose (xc=50%) ist das nur nach Zusatz eines Salzes oder Amins möglich, hochkristalline Bakteriencellulose (xc=70%) löst sich in diesem System nicht.

Amorphe Cellulose bildet sich durch Mahlen von Cellulose (Hermans und Weidinger, 1946), durch Deacetylierung von Celluloseacetat im alkalischen Medium (Manley, 1963) oder durch Regeneration von Celluloselösungen in nichtwässrigen Medien (Jeffries, 1968). Auf diesem Weg dargestellte amorphe Cellulose ist instabil und wandelt sich in Gegenwart von Wasser in Cellulose II um (Wadehra und Manley, 1965). Isogai und Atalla (1991) entwickelten eine Methode, um amorphe Cellulose über die Regeneration aus dem Lösemittel Schwefeldioxid/Dimethylamin/Dimethylsulfoxid herzustellen. Diese amorphe Cellulose ist im wässrigen Medium stabil. Das Ramanspektrum und das 13C-CP/MAS-NMR Spektrum dieser amorphen Cellulose ist mit dem einer Cellulose IVII identisch.

3.5. Die Umwandlung von Cellulose I in Cellulose II

Die Umwandlung von Cellulose I in Cellulose II kann über eine Mercerisierung oder durch die Regeneration von gelöster Cellulose erfolgen.

Als Mecerisierung wird im Allgemeinen die Umwandlung der Cellulose mit verdünnter Natronlauge bezeichnet. In Abhängigkeit von der Temperatur und der Natronlaugenkonzentration treten verschiedene Natriumcellulosen (Alkalicellulose) auf, die Bildungsbereiche werden von Sobue et al. (1939) beschrieben. Die Elementarzelle der

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gebildeten Alkalicellulose zeichnet sich durch eine größere Elementarzelle aus (Okano und Sarko, 1984). Das bedeutet, dass die Abstände zwischen den Celluloseketten in den kristallinen Bereichen größer geworden sind. Beim Auswaschen der Natronlauge entsteht die Modifikation Cellulose II.

In Folge der Mecerisierung und der damit verbundenen Umwandlung von Cellulose I in Cellulose II kommt es zu einer Rotation der Ketten aus der 002 Ebene in die 101 Ebene (Abb. 3.7). Das hat zur Folge, dass Wasserstoffbrückenbindungen aufgespalten, sowie neue Brücken geknüpft werden.

Anmerkungen

Die gesamte Seite ist nahezu wörtlich aus der Quelle übernommen worden.

Sichter
fiesh


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