Книга переиздана в рамках проекта «школа бумаги»
Х имический состав и морф ологическое строение волокна
жүктеу/скачать 17,63 Mb. Pdf көрінісі
|
учебник ТЕХНОЛОГИЯ БУМАГИ
| Х имический состав и морф ологическое строение волокна
. Наиболее важным компонентом растительного волокна, представляю щим наибольший интерес для производства бумаги, является природный полимер - целлюлоза. Целлюлоза состоит из длинных цепных молекул, образованных повторяющимися единицами, состоящими из двух (З-а-глю- козных остатков, соединенных между первым и четвертым углеродными атомами глюкозидной связью. Количество глюкозных остатков (степень полимеризации) достигает в природной целлюлозе 7 0 00-10 ООО, в технической хлопковой целлюлозе 1000-3000, а в технической древесной целлюлозе 6 0 0 -2 0 0 0 . Длинные целлюлозные цепи, достигающие 3 ,5 -5 мк в растительном волокне и 0 ,3 - 1,5 мк в технической целлюлозе, образуют в клеточной стенке ориентиро ванные участки, жесткие кристаллические пучки, в которых отдельные цепи целлюлозы связаны между собой силами межмолекулярного взаимо действия - водородными связями между гидроксильными группами сосед них цепочек [3]. Наряду с ориентированными участками целлюлозы (кристаллитами) в клеточной стенке волокна имеются и участки с менее упорядоченным расположением целлюлозных цепей (аморфные области). Количество кри сталлических областей, определенное рентгенографическим методом, в древесной и хлопковой целлюлозе составляет около 70% , а на долю аморф ных областей приходится около 30% [4]. 18 По современным воззрениям, пучки целлюлозных цепей с жестким межмолекулярным взаимодействием между ними представляют кристал лические участки целлюлозы, в которых расстояние между цепями ми нимальное. А энергия связи максимальная [3]. Эти кристаллиты, или (по старой терминологии) мицеллы (рис. 4), согласно Фрей-Висслингу явля- Рис. 4. Схема мицеллярного строения целлюлозы, по 3. А. Роговину ются основными структурными единицами клеточной стенки целлюлоз ного волокна - элементарными фибриллами [4]. 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 Рис. 5, Макро-, микро- и элементарные фибриллы растительного волокна по Фрей-Висслингу нецеллюлозным материалом (гемицеллюлозами), который можно удалить Щелочью. Элементарные фибриллы в клеточной стенке целлюлозы собра ны в более крупные пучки микрофибриллы, а последние в еще более круп ные фрагменты - макрофибриллы, хорошо видимые в световой микроскоп (рис. 5). Таким образом, клеточная стенка целлюлозного растительного волок на имеет фибриллярную структуру, которая позволяет не только делить во локно на продольные фрагменты любых размеров, но и, как увидим далее, 19 связывать волокна между собой в единую структуру. На этом свойстве во локна основаны процессы бумажного производства, размол волокнистых материалов и отлив бумаги. В табл. 2 приведены размеры основных элементов, из которых построе но растительное целлюлозное волокно (по Фрей-Висслингу [41). Таблица 2 жүктеу/скачать 17,63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|