Наиболее важным компонентом растительного волокна, представляющим наибольший интерес для производства бумаги, является природный полимер – целлюлоза. Целлюлоза состоит из длинных цепных молекул, образованных повторяющимися единицами, состоящими из двух β-α-глюкозных остатков, соединенных между первым и четвертым углеродными атомами глюкозидной связью.

Количество глюкозных остатков (степень полимеризации) достигает в природной целлюлозе 7000–10 000,в технической хлопковой целлюлозе 1000–3000,а в технической древесной целлюлозе 600–2000. Длинные целлюлозные цепи, достигающие 3, 5–5 мк в растительном волокне и 0,3–1, 5 мк в технической целлюлозе, образуют в клеточной стенке ориентированные участки, жесткие кристаллические пучки, в которых отдельные цепи целлюлозы связаны между собой силами межмолекулярного взаимодействия – водородными связями между гидроксильными группами соседних цепочек [3].

Наряду с ориентированными участками целлюлозы (кристаллитами) в клеточной стенке волокна имеются и участки с менее упорядоченным расположением целлюлозных цепей (аморфные области). Количество кристаллических областей, определенное рентгенографическим методом, в древесной и хлопковой целлюлозе составляет около 70%, а на долю аморфных областей приходится около 30%.

По современным воззрениям, пучки целлюлозных цепей с жестким межмолекулярным взаимодействием между ними представляют кристаллические участки целлюлозы, в которых расстояние между цепями минимальное. А энергия связи максимальная [3]. Эти кристаллиты, или (по старой терминологии) мицеллы, согласно Фрей-Висслингу являются основными структурными единицами клеточной стенки целлюлозного волокна – элементарными фибриллами. Элементарные фибриллы идеально кристаллизованы, удельный вес их равен 1, 59, т. е. в точности соответствует удельному весу вещества целлюлозы. Пространство между элементарными фибриллами заполнено аморфной целлюлозой и частично нецеллюлозным материалом (гемицеллюлозами), который можно удалить щелочью. Элементарные фибриллы в клеточной стенке целлюлозы собраны в более крупные пучки микрофибриллы, а последние в еще более крупные фрагменты – макрофибриллы, хорошо видимые в световой микроскоп.

Таким образом, клеточная стенка целлюлозного растительного волокна имеет фибриллярную структуру, которая позволяет не только делить волокно на продольные фрагменты любых размеров, но и, как увидим далее, связывать волокна между собой в единую структуру. На этом свойстве волокна основаны процессы бумажного производства, размол волокнистых материалов и отлив бумаги.

    Оставить отзыв к статье “Химический состав и морфологическое строение волокна”





    Ссылка на эту страницу:
    https://vseprosto.com/bumaga/voloknistye-materialy/himsostav-morfstroenie/

    Ссылка на эту страницу для форумов:
    [URL="https://vseprosto.com/bumaga/voloknistye-materialy/himsostav-morfstroenie/"]Химический состав и морфологическое строение волокна[/URL]

    Ссылка на эту страницу в формате HTML:
    <a href="https://vseprosto.com/bumaga/voloknistye-materialy/himsostav-morfstroenie/">Химический состав и морфологическое строение волокна</a>