Целлюлюза — самый распространенный биополимер

cellyuloza-samyj-rasprostranennyj-biopolimerТермин «целлюлоза» появился почти 180 лет назад благодаря французскому химику Ансельму Пейну, которым в 1838 году при попытке разделения древесины было обнаружено и описано вещество, названное впоследствии целлюлозой. С созданными на основе целлюлозы материалами человек соприкасается и использует их на протяжении всей жизни. Это хлопчатобумажные ткани, бумага, картон, ацетатные и вискозные волокна, целлофан, пластмассы, лаки, бездымный порох и многое другое.

Целлюлоза является самым распространенным биополимером на Земле. Ее составная масса в древесине — 40-50%, в подсолнечнике и злаках — 30-40%, стебли льна и джута содержат 75-90% целлюлозы, а волокно хлопка — до 95%. Будучи линейным полисахаридом, целлюлоза состоит не менее чем из пятисот остатков молекул глюкозы, но это количество может быть и больше. Например, в целлюлозе древесины их порядка 2-3 тысячи, а в целлюлозе льна — почти 30 тысяч. Однако об этом еще не знал никто вплоть до опубликования Пейном своей научной работы, в результате он стал первооткрывателем нового химического соединения.

Открытие целлюлозы послужило стимулом для активизации поисков различных способов и методов ее переработки. До того как был открыт лигнин, в Германии в 1846 году удалось получить нитроцеллюлозу путем действия азотной кислотой на целлюлозу. При этом длина молекул сохранялась, равно как и их нитевидная форма, зато новое вещество уже обладало свойством растворимости. Несмотря на то, что в 1855 году процесс получения нитроцеллюлозных волокон был запатентован, это все же не обеспечило возможность их использования в обычном производстве в силу повышенной огнеопасности, хотя качественные показатели таких волокон оставались достаточно высокими.

Объединив эти все исследования, француз К.Х. Шардоне получил волокно, которое назвал «искусственный шелк». И уже в 1889 году на парижской выставке был представлен на всеобщее обозрение первый образец нового текстильного материала. Но достаточно простой метод Шардоне имел свои минусы: потенциальную опасность из-за использования нитроцеллюлозы, низкую скорость и дороговизну, что стало причиной его замены другими методиками.

Только в 1905 году было начато промышленное производство целлюлозных материалов, которое продолжается по настоящее время. Второе по объемам такое производство началось после окончания Первой мировой войны. В 1921 году шведы Камиль и Генри Дрейфусы начали изготовление волокон на основе раствора ацетата целлюлозы. Принцип процесса заключался в переводе целлюлозы в ацетат и последующем его растворении в ацетоне. Затем полученный раствор использовался при производстве волокон методом экструзии.

На сегодняшний день структура мировой химической промышленности такова, что самые крупные ее производства — это целлюлозные, в которых продолжаются постоянные изыскания все новых, более современных технологий.