Применение химических веществ группы углеводов в росписи тканей - Химия - Скачать бесплатно
Н+, t
(С6Н10О5)n + nН2О ———> nС6Н12О6.
Эта реакция имеет важное промышленное значение, поскольку из глюкозы
получают этанол, молочную кислоту и другие ценные продукты.
Крахмал — это ценный питательный продукт. Он входит в состав хлеба,
картофеля, круп и наряду с сахарозой является важнейшим источником
углеводов в человеческом организме.
б) Целлюлоза
Строение молекул. Молекулярная формула целлюлозы (C6H10O5)n, как и у
крахмала. Целлюлоза тоже является природным полимером. Ее макромолекула
состоит из многих остатков молекул глюкозы. Может возникнуть вопрос: почему
крахмал и целлюлоза — вещества с одинаковой молекулярной формулой —
обладают различными свойствами?
При рассмотрении синтетических полимеров мы уже выяснили, что их
свойства зависят от числа элементарных звеньев и их структуры. Это же
положение относится и к природным полимерам. Оказывается, степень
полимеризации у целлюлозы намного больше, чем у крахмала. Кроме того,
сравнивая структуры этих природных полимеров, установили, что макромолекулы
целлюлозы, в отличие от крахмала, состоят из остатков молекул р-глюкозы и
имеют только линейное строение. Макромолекулы целлюлозы располагаются в
одном направлении и образуют волокна (лен, хлопок, конопля).
В каждом остатке молекулы глюкозы содержатся три гидроксильные группы.
Нахождение в природе.
Целлюлоза, так же как и крахмал, образуется в растениях при реакции
фотосинтеза. Она является основной составной частью оболочки растительных
клеток; отсюда происходит ее название — целлюлоза («целлула» — клетка).
Волокна хлопка — это почти чистая целлюлоза (до 98%). Волокна льна и
конопли тоже состоят главным образом из целлюлозы. В древесине ее
содержится примерно 50%.
Получение.
Образцом почти чистой целлюлозы является вата, полученная из
очищенного хлопка. Основную массу целлюлозы выделяют из древесины, в
которой она содержится вместе с другими веществами. Наиболее
распространенным методом получения целлюлозы в нашей стране является так
называемый сульфитный. По этому методу измельченную древесину в присутствии
раствора гидросульфита кальция Ca(HSO3)2 или «гидросульфита натрия NaHSO3
нагревают в автоклавах при давлении 0,5— 0,6 МПа и температуре 150 "С. При
этом все другие вещества разрушаются, а целлюлоза выделяется в сравнительно
чистом виде. Ее промывают водой, сушат и направляют на дальнейшую
переработку, большей частью на производство бумаги.
Физические свойства. Целлюлоза — волокнистое вещество, нерастворимое
ни в воде, ни в обычных органических растворителях. Растворителем ее
является реактив Швейцера — раствор гидроксида меди (II) с аммиаком, с
которым она одновременно и взаимодействует.
Химические свойства. Одно из наиболее характерных свойств целлюлозы —
способность в присутствии кислот подвергаться гидролизу с образованием
глюкозы. Аналогично крахмалу гидролиз целлюлозы протекает ступенчато.
Суммарно этот процесс можно изобразить так:
(С6Н10О5)n + nН2О Н2SO4 nСбН12О6
Так как в молекулах целлюлозы имеются гидроксиль-ные группы, то для
нее характерны реакции этерификации. Из них практическое значение имеют
реакции целлюлозы с азотной кислотой и ангидридом уксусной кислоты.
При взаимодействии целлюлозы с азотной кислотой в присутствии
концентрированной серной кислоты в зависимости от условий образуются
динитроцеллюлоза и три-нитроцеллюлоза, являющиеся сложными эфирами:
При взаимодействии целлюлозы с уксусным ангидридом (в присутствии
уксусной и серной кислот) получается триацетилцеллюлоза или
диацетилцеллюлоза:
Целлюлоза горит. При этом образуются оксид углерода (IV) и вода.
При нагревании древесины без доступа воздуха происходит разложение
целлюлозы и других веществ. При этом получаются древесный уголь, метан,
метиловый спирт, уксусная кислота, ацетон и другие продукты.
Применение.
Целлюлоза используется человеком с очень древних времен. Ее применение
весьма разнообразно. Основные продукты, получаемые из древесины.
Большое значение имеют продукты этерификации целлюлозы. Так, например,
из ацетилцеллюлозы получают ацетатный шелк. Для этого триацетилцеллюлозу
растворяют в смеси дихлорметана и этанола. Образовавшийся вязкий раствор
продавливают через фильеры — металлические колпачки с многочисленными
отверстиями (рис. 36). Тонкие струи раствора опускаются в шахту, через
которую противотоком проходит нагретый воздух. В результате растворитель
испаряется и триацетил целлюлоза выделяется в виде длинных нитей, из
которых прядением изготовляют ацетатный шелк Ацетил целлюлоза идет также на
производство негорючей пленки и органического стекла, пропускающего
ультрафиолетовые лучи.
Тринитроцеллюлоза (пироксилин) используется как взрывчатое вещество и
для производства бездымного пороха. Для этого тринитроцеллюлозу растворяют
в этил-ацетате или в ацетоне. После испарения растворителей компактную
массу размельчают и получают бездымный порох. Динитроцеллюлоза
(коллоксилин) применяется также для получения коллодия. В этих
целях ее растворяют в смеси спирта и эфира. После испарения
растворителей образуется плотная пленка — коллодий, применяемый в медицине.
Динитроцеллюлоза идет также на производство пластмассы
целлулоида. Его получают путем сплавления ди-нитроцеллюлозы с камфорой.
Целлюлоза (клетчатка) — основное вещество растительных клеток.
Древесина на 50% состоит из целлюлозы, а хлопок и лен — это практически
чистая целлюлоза.
Целлюлоза представляет собой твердое волокнистое вещество, нерастворимое
в воде, но растворимое в аммиачном растворе гидроксида меди (II) (реактиве
Швейцера).
Целлюлоза — природный полимер. В отличие от крахмала, ее молекулы
состоят только из линейных цепей, содержащих остатки р-глюкозы, которые
связаны через первый и четвертый углеродные атомы. Фрагмент линейной
структуры целлюлозы выглядит следующим образом:
Химические свойства.
Гидролиз целлюлозы происходит при нагревании в кислой среде. Конечным
продуктом гидролиза является глюкоза.
Для целлюлозы характерны реакции образования сложных эфиров. Каждое
структурное звено молекулы целлюлозы содержит по три группы ОН, которые
могут реагировать с азотной и уксусной кислотой:
(С6Н7О2(ОН)3)n + 3nHNO3 ——> (C6H7О2(ONO2)3)n + ЗnН2О. (С6Н7О2(ОН)3)n +
ЗnСН3СООН ——> (C6H7О2 (ОСОСН3)3)n + ЗnН2О
Тринитрат целлюлозы (пироксилин) — взрывчатое вещество, на его основе
готовят бездымный порох. Из триацетата целлюлозы изготавливают лаки,
кинопленку и ацетатное волокно.
IV. Применение химических веществ группы углеводов в росписи тканей.
Свободная роспись
Родиной этой техники считается Древний Китай. Предания относят
возникновение ручной росписи шелковой ткани с помощью кисти еще к Х-ХП
векам.
Если в других странах ткани украшенные ручной росписью применялись
исключительно для национальной и ритуальной одежды, то в Китае батик
применялся и в интерьере. Это были различные настенные панно и ширмы, на
которых изображались пейзажи или растительные мотивы Нередко на них
присутствовали фигуры людей и животных.
Свободная роспись внешне очень близка к восточным техникам живописи
Мягкие живописные переходы, легкое, воздушное исполнение, по характеру
похожи на нежный легкий набросок.
Эта техника требовала oт мастеров твердости руки и точности мазка,
четкости и размытости пятна одновременно. В древних работах не было буйства
красок, и внимание уделялось не столько цвету, сколько оттенкам. Даже очень
светлые элементы имели большой диапазон тоновых градаций, оттенков и
нюансов.
Подобная роспись была также распространена и в Японии, где применялась
как для украшения национальной одежды, так и в качестве декора интерьера.
Возникла и развивалась она под очень сильным влиянием Дзен-буддизма и
традиционной живописи «суибоку».
В свободной росписи существует несколько различных приемов:
- свободная роспись по сухой ткани
- свободная роспись по увлажненной ткани
Прием свободной росписи по загустке.
В качестве загусток используются: сальвитоза, трагант, декстрин, крахмал
и различные клеевые растворы.
Загусткой можно покрывать всю поверхность ткани, а после ее высыхания
работать красителями. Такой прием напоминает рисование по бумаге. Можно
делать как жесткие очертания, так и размывать их. Также работа с
применением загусток дает возможность покрывать ткань не целиком, а
частично и сочетать ее с другими видами росписи. Загустку можно добавлять в
краситель, который становиться похожим на гуашь по консистенции. И работать
им можно как гуашью мазками или перекрывая небольшие плоскости. Таким
красителем можно осуществлять печать по трафарету при помощи губки. Такое
разнообразие приемов обобщает возможности художника занимающегося
искусством батика.
Загустки и их приготовление
1. Сальвитоза. Растворяется в воде при температуре 25 градусов по
Цельсию, образуя загустку большой устойчивости. Смесь, 100-120 г
сальвитозы с 900-880мл воды оставляют на один-два часа, затем
размешивают и процеживают.
2. Трагант — застывший сок кустарника типа каучуконосных Имеет вид
роговидных пластинок белого, желтого и коричневого цветов Для
получения загустки берут траганта 60-80 гр., воды 940-920 мл.
Трагант заливают холодной водой и оставляют на сутки. затем
разваривают на кипящей водяной бане в 1ечение трех-четырех часов.
Готовую загустку протирают через сито.
3. Декстрин клеящее вещество, хорошо растворяется в воде. Загустку из
декстрина готовят так, берут 125-150 г декстрина и 875-850 мл воды,
затем размешивают декстрин с небольшим количеством воды, потом
разваривают в течение часа при помешивании на кипящей водяной бане
до получения прозрачной массы. Готовую загустку процеживают через
сито.
4. Крахмал - картофельный пли рисовый, такая загустка готовится как
трагант.
В работе можно совмещать вышеперечисленные способы и
добиваться, таким образом, разнообразных эффектов.
|
