 |
| http://kpe-kastor.kas.sch.gr/leaf/lexicon/k/cellulose.htm |
Αποτελεί το κύριο συστατικό των τοιχωμάτων των φυτικών κυττάρων και συνοδεύεται και από άλλες ουσίες, όπως είναι η λιγνiνη, η ξυλiνη, πυριτικά άλατα κλπ. Καθαρή κυτταρίνη βρίσκεται στα τοιχώματα νεαρών κυττάρων και κυρίως στο βαμβάκι.
Η κυτταρίνη δεν είναι θρεπτική ύλη για τον άνθρωπο και τα σαρκοφάγα ζώα, επειδή ο οργανισμός τους δε διαθέτει τα κατάλληλα ένζυμα (κυττάσες) για την υδρόλυσή της. Ετσι η κυτταρίνη που τυχόν λαμβάνεται, είτε αποβάλλεται αυτούσια είτε διασπάται στα έντερα προς CH4, CΟ2 και Η2Ο.
Αντίθετα, η κυτταρίνη αφομοιώνεται από τα φυτοφάγα ζώα και αποτελεί τροφή για αυτά.
Επειδή διαθέτει ελεύθερα αλκοολικά ΟΗ, όπως και το άμυλο, δίνει διάφορα παράγωγα, όπως εστέρες, αιθέρες κτλ. που βρίσκουν σημαντικές εφαρμογές.
Η συνένωση των μορίων της γλυκόζης, ώστε να σχηματισθεί η κυτταρίνη γίνεται έτσι, ώστε στο μόριο της κυτταρίνης κάθε μόριο γλυκόζης να διατηρεί 3 ελεύθερα αλκοολικά υδροξύλια. Ετσι με επίδραση οξέων η κυτταρίνη σχηματίζει εστέρες (νιτρικούς, οξικούς κλπ.)
ΕΚΡΗΚΤΙΚΗ ΚΥΤΤΑΡΙΝΗ
Οι νιτρικοί εστέρες της κυτταρίνης, παρασκευάζονται με επίδραση μίγματος ΗΝΟ3 και H2SΟ4 σε βαμβάκι. Avάλογα με τις συνθήκες μπορούμε να πάρουμε μονο-, δι- και τρι- νιτρωμένη κυτταρίνη.
Η νιτροκυτταρίνη (ή τρινιτροκυτταρίνη) είναι η περισσότερο "νιτρωμένη" κυτταρίνη και είναι ισχυρή εκρηκτική ύλη, γι' αυτό ονομάζεται και βαμβακοπυρίτιδα. Δεν διαλύεται στην αλκοόλη και στον αιθέρα, παρά μόνο στην ακετόνη, όπου σχηματίζει ζελατινώδη πλαστική και ημιδιαφανή μάζα, που εύκολα μετατρέπεται σε φύλλα, και αποτελεί τη βάση για την παρασκευή της άκαπνης πυρίτιδας. Αυτή σε αντίθεση με τη μαύρη πυρίτιδα (μπαρούτι) δεν αφήνει κατά τη διάσπασή της στερεό υπόλειμμα. Η βαμβακοπυρίτιδα στον Α' Παγκόσμιο Πόλεμο αντικατέστησε το μπαρούτι στα όπλα και στα κανόνια.
ΤΟ ΚΟΛΛΩΔΙΟ, ΟΙ ΜΠΑΛΕΣ ΤΟΥ ΜΠΙΛΙΑΡΔΟΥ και ΤΑ ΣΚΛΗΡΑ ΚΟΛΑΡΑ
Ο κολλωδιοβάμβακας, που είναι λιγότερο "νιτρωμένη" κυτταρίνη, δεν έχει εκρηκτικές ιδιότητες και είναι διαλυτός σε μίγμα αιθέρα και αλκοόλης σε κατάλληλες αναλογίες. Το διάλυμα που προκύπτει κατ' αυτό τον τρόπο ονομάζεται κολλώδιο και χρησιμοποιείται ως μέσο στεγανοποιήσεως εργαστηριακών συσκευών, στην ιατρική και για τη κατασκευή τεχνητού μεταξιού.
Σε μια προσπάθεια να βρεθεί ένα υποκατάστατο του ελεφαντοστού, από το οποίο παρασκευάζονταν οι μπάλες του μπιλιάρδου και ήταν πολύ ακριβές, ένας Aμερικανός ερευνητής, ο John Wesley Hyatt, με κατεργασία του κολλωδιοβάμβακα με αλκοολικό διάλυμα καμφοράς, παρασκεύασε ένα μαλακό υλικό που μπορούσε να πλαστεί σε λείες, σκληρές μπάλες, που ονομάστηκε σελυλόιντ, το οποίο χρησιμοποιήθηκε σε φιλμ ταινιών και σε μόνιμα σκληρά κολάρα για αντρικά πουκάμισα. Ομως, επειδή είναι πολύ εύφλεκτος, αντικαταστάθηκε από πιο ασφαλή προϊόντα. Σήμερα, τα φιλμ ταινιών κατασκευάζονται από οξική κυτταρίνη, ενώ τα σκληρά κολάρα δεν είναι της μόδας.
Η ΜΙΜΗΣΗ ΤΩΝ ΜΕΤΑΞΟΣΚΩΛΗΚΩΝ
Το τεχνητό μετάξι είναι η πρώτη τεχνητή υφάνσιμη ύλη. Επιτυγχάνεται αν διάλυμα κυτταρίνης ή ορισμένων παραγώγων της περάσει με ισχυρή πίεση μέσα από πολύ λεπτές οπές, οπότε δημιουργούνται ίνες. Οι ίνες στη συνέχεια περνάνε μέσα απο ειδικά λουτρά, όπου αναγεννάται η κυτταρίνη .
Πρώτος ο Γάλλος κόμης Chardonnet παρήγαγε από βαμβάκι, το οποίο αποτελείται από καθαρή κυτταρίνη, ίνες κατάλληλες για την κατασκευή υφασμάτων. Στη Διεθνή Εκθεση του Παρισιού, το 1889, ο Chardonnet παρουσίασε ένα φόρεμα κατασκευασμένο από τη νέα ίνα του που εντυπωσίασε, καθώς έλαμπε σαν φυσικό μετάξι, γι' αυτό και ονομάστηκε ραιγιόν (από τη λάμψη - rayon : ακτίνα).
Η μέθοδος που σήμερα χρησιμοποιείται περισσότερο για την παρασκευή τεχνητού μεταξιού είναι η μέθοδος της βισκόζη. H κυτταρίνη υφίσταται κατεργασία με διάλυμα ΝαΟΗ και διθειάνθρακα (CS2), οπότε σχηματίζονται ξανθογονικοi εστέρες της. Προκύπτει κατ' αυτό τον τρόπο παχύρρευστο διάλυμα που ονομάζεται βισκόζη, εξαιτίας του μεγάλου ιξώδους του (ιξώδες : viscocity). Από τη βισκόζη με συμπίεση μέσα από πολύ λεπτές οπές σχηματίζονται ίνες, στις οποίες η κυτταρίνη αναγεννάται, οταν περάσουν μέσα από λουτρό (ΝΗ4)2SO4 και αραιού H2SO4.
Το τεχνητό μετάξι παρουσιάζει λάμψη, απαλότητα, ευκαμψία και εξαιρετική ικανότητα βαφής, μοιάζοντας έτσι με το φυσικό μετάξι, αν και από χημικής πλευράς είναι δύο τελείως διαφορετικά σώματα : η σύσταση του φυσικού μεταξιού είναι πρωτεϊνική, ενώ το τεχνητό είναι υδατάνθρακας.
Σελοφάν. Από χημικής απόψεως είναι ανάλογο προς το τεχνητό μετάξι. Παρασκευάζεται με συμπίεση διαλυμάτων κυτταρίνης, συνήθως σε μορφή βισκόζης μέσα από λεπτή σχισμή σε κατάλληλο λουτρό αναγεννήσεως. Ετσι η κυτταρίνη λαμβάνεται με τη μορφή λεπτών διαφανών φύλλων. Αυτά μπορούν εύκολα να χρωματιστούν και χρησιμοποιούνται ως μέσα συσκευασίας.
ΧΑΡΤΙΝΗ ΧΗΜΕΙΑ
Παλιότερα το χαρτί παρασκευαζόταν από ράκη μπαμπακιού ή λιναριού. Σήμερα, οι πρώτες ύλες είναι το ξύλο και το άχυρο και η μετατροπή τους σε χαρτοπολτό απαιτεί μεγάλη κατανάλωση νερού, περίπου 300-700 m3 ανά τόνο παραγόμενου χαρτοπολτού.
Τα ξύλα και τα άχυρα καθαρίζονται και μεταφέρονται στην αλεστική μηχανή, στο εσωτερικό της οποίας υπάρχει ένας κύλινδρος με επιφάνεια από σκληρό υλικό και συγχρόνως η μηχανή τροφοδοτείται με μεγάλες ποσότητες νερού. Με την περιστροφή του κυλίνδρου σχηματίζεται ένας πολτός, που δεν περιέχει μόνον την κυτταρίνη, αλλά και τη λιγνίνη. Η μηχανική αντοχή του είναι μικρή και χρησιμοποιείται για την παρασκευή του χαρτιού των εφημερίδων, αφού πρώτα αναμιχθεί με ένα μέρος ανθεκτικότερου χαρτοπολτού.
Για να διαλυθεί η λιγνίνη του ξύλου και έτσι να πάρουμε ανθεκτικότερο χαρτοπολτό, επιδρούμε με όξινο θειώδες νάτριο (ΝαΗSO3). Η διεργασία γίνεται σε χωνευτήρια με επένδυση από κεραμικό υλικό σε θερμοκρασία 140οC, πίεση 4 - 6 atm και διαρκεί 7 - 10 ώρες.
Η κυτταρίνη που προκύπτει με αυτό τον τρόπο, δεν είναι απόλυτα καθαρή. Υφίσταται λεύκανση και αποκτά πορώδη μορφή, όπως είναι τo στυπόχαρτο.
Ο πολτός που τροφοδοτεί τις χαρτοποιητικές μηχανές απλώνεται σ' ένα πλέγμα, όπου στραγγίζει ένα μέρος του νερού. Κατόπιν συμπιέζεται ανάμεσα από περιστρεφόμενους κυλίνδρους και ξηραίνεται σε μια σειρά από θερμαινόμενους κυλίνδρους μέχρι να αποκτήσει τελική υγρασία 5%. Το έτοιμο χαρτί τυλίγεται στην άκρη της χαρτοποιητικής μηχανής σε μεγάλα ρολά.
Το χαρτί που προορίζεται για γράψιμο ή για εκτύπωση πρέπει να είναι αδιαβροχοποιημένο, ώστε να μην ποτίζει το μελάνι. Η αδιαβροχοποίηση γίνεται συνήθως με προσθήκη κόλλας στον χαρτοπολτό ή με επιφανειακή στίλβωση.
Τα ρολά του χαρτιού μεταφέρονται σε άλλες μονάδες, όπου κόβονται σε διάφορα μεγέθη και διοχετεύονται στο εμπόριο.
http://www.xhmikos.gr/Maios98.htm
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου