MIXED COMPOSITES OF CELLULOSE NITRATE FROM CELLULOSE OF BACTERIAL AND VEGETABLE ORIGIN

Abstract

В данной работе впервые предложена идея по нитрованию смесевых образцов целлюлозы, образованных из целлюлозы бактериального (бактериальная целлюлоза) и растительного происхождения (целлюлоза плодовых оболочек овса). Для синтеза нитратов целлюлозы использовалась концентрированная азотная кислота в присутствии хлористого метилена. Характеристики и область применения нитратов целлюлозы растительного и бактериального происхождения принципиально отличаются. Особый интерес представляют основные характеристики смесевых композитов нитратов целлюлозы из целлюлозы бактериального и растительного происхождения. Синтезированные нитраты целлюлозы характеризуются следующими массовыми долями азота: нитраты бактериальной целлюлозы – 12,32 %, нитраты целлюлозы плодовых оболочек овса – 11,60 %, смесевые композиты нитратов целлюлозы 11,76-12,18 %, при этом массовая доля азота тем выше, чем большее содержание бактериальной целлюлозы в исходном образце смесевой целлюлозы. Установлено, что нитраты бактериальной целлюлозы при растворении в ацетоне образуют не текучие ацетоногели. Смесевые композиты нитратов целлюлозы также характеризуются высокой вязкостью. Методом растровой электронной микроскопии показано наложение/переплетение волокон различной природы в смесевых композитах нитратов целлюлозы что подтверждено и характеристиками синтезированных нитратов целлюлозы. Данный факт позволяет предположить, что смесевые композиты нитратов целлюлозы возможно использовать в качестве энергетической наногелевой связующей матрице, поскольку они являются наноструктурированными, а значит более стабильными нитратами целлюлозы. Institute for Problems of Chemical and Energetic Technologies, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (IPCET SB RAS), Biysk In this work, for the first time, the idea of nitration of mixed cellulose samples formed from cellulose of bacterial (bacterial cellulose) and vegetable origin (cellulose of oat husks) is proposed. For the synthesis of cellulose nitrates, concentrated nitric acid was used in the presence of methylene chloride. Characteristics and scope of cellulose nitrates of plant and bacterial origin are fundamentally different. Of particular interest are the main characteristics of mixed composites of cellulose nitrates from cellulose of bacterial and vegetable origin. Synthesized cellulose nitrates are characterized by the following mass fractions of nitrogen: bacterial cellulose nitrates - 12.32%, cellulose nitrates of oat hulls - 11.60%, mixed composites of cellulose nitrates 11.76-12.18%, while the mass fraction of nitrogen is the higher, the higher the content of bacterial cellulose in the original sample of mixed cellulose. It has been established that nitrates of bacterial cellulose, when dissolved in acetone, form non-fluid acetone gels. Mixed composites of cellulose nitrates are also characterized by high viscosity. The method of scanning electron microscopy shows the overlay/interlacing of fibers of different nature in mixed composites of cellulose nitrates, which is also confirmed by the characteristics of the synthesized cellulose nitrates. This fact suggests that mixed composites of cellulose nitrates can be used as an energy nanogel binder matrix, since they are nanostructured, and therefore more stable cellulose nitrates.