ШЕЛК И ШЕРСТЬ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ

Оболочки клеток растений состоят, главным образом, из целлюлозы - полисахарида, которому отвечает брутто-фор-мула (C₆H₁₀O₅)_n. Молекулы целлюлозы отличаются от крахмала, имеющего такую же брутто-формулу, более высокой степенью полимеризации. Последняя у целлюлозы составляет 2500-3000 и иногда доходит даже до 4000, тогда как у крахмала она находится в пределах 600-900. Кроме того, целлюлоза построена из звеньев р-глюкозы, а крахмал - из а-глюкозы. Указанные формы глюкозы очень мало отличаются друг от друга своим пространственным строением:

Однако, как ни мало это различие, оно сказывается на строении полимеров и на их свойствах.

Например- две молекулы а-глюкозы связываются с образованием мальтозы-солодового сахара (упрощенная формула):

Две молекулы р-глюкозы связываются с образованием целлобиозы (упрощенная формула):

При дальнейшем отщеплении воды образуются новые кислородные мостики:

Приведенные формулы дают представление о пространственном строении молекул. Чтобы сделать более отчетливым положение плоскости кольца, в них обозначены жирными линиями те связи, которые обращены вперед, к читателю. Остальные же связи кольца находятся сзади, как бы уходя за плоскость экрана.

Правда, различие в свойствах целлюлозы и крахмала вызвано не только различием в строении звеньев, из которых они состоят. Молекулы целлюлозы, в отличие от крахмала, не имеют разветвлений, то есть они построены более упорядочение. Обычно цепи молекул целлюлозы располагаются параллельно друг другу и образуют между собой связи за счет так называемых водородных мостиков. Так возникает волокно. При переработке целлюлозы молекулы ее частично расщепляются, и степень полимеризации уменьшается до 200-1000.

В древесине, помимо целлюлозы, содержатся и другие вещества. Например, по данным анализа, сухая древесина ели имеет такой состав:

Для получения чистой целлюлозы, необходимой для изготовления искусственного шелка и вискозного штапельного волокна, из древесины нужно, прежде всего, удалить лигнин и смолу. С этой целью измельченную древесину (щепу) нагревают под давлением в огромных аппаратах объемом несколько сотен кубических метров, либо с раствором бисульфита кальция Ca(HSO₃)₂ (сульфитная варка), либо со щелочным раствором NаОН и Na₂S (сульфатная варка). При этом лигнин переходит в раствор, а целлюлоза не растворяется. Ее очищают, отбеливают и обезвоживают. Растворы, которые образуются в больших количествах при варке древесины,- щелоки - обычно подвергают дальнейшей переработке.