L'unité de base de la cellulose - le composé organique dur, fibreux qui donne la structure et à la traction à bois et fibres végétales comme le coton - est le sucre simple, le glucose. Le glucose est le même sucre qui comprend de l'amidon dans notre alimentation, et aussi le glycogène, l'énergie des hydrates de carbone qui est stocké dans notre corps. Ce qui rend les molécules de cellulose différent des autres hydrates de carbone ne sont pas les composants des molécules, mais la façon dont ils sont disposés et maintenus ensemble.
Histoire
Nous avons utilisé la cellulose pour résoudre des problèmes depuis que nous avons commencé à utiliser du bois pour construire des structures et des fibres végétales pour tisser tissu. Mais incarnations plus modernes de la cellulose sont nés d'une compréhension de la molécule de cellulose. La structure chimique de la cellulose a été déterminée par Anselme Payen en 1838. En 1920, Hermann Staudinger est étendu sur cette découverte par la détermination de la structure polymère de la cellulose. Plus récemment, Shiro Kobyashi et Shin-ichiro Shoda développé une façon de synthétiser la cellulose sans enzymes biologiques. De 1938 à nos jours, l'industrie nous a fourni des produits de cellulose ingénieux y compris les médias celluloïd photographiques, cellophane, produits de papier, des charges alimentaires et les tissus de rayonne.
Identification
La cellulose est un polymère de polysaccharides. Chaque molécule de cellulose est composée de plusieurs molécules de glucose, également appelés mono saccharides. Chaque glucose est composé de 6 atomes de carbone, 12 des atomes d'hydrogène et 6 atomes d'oxygène. Les atomes de la molécule de glucose sont maintenues ensemble par des liaisons covalentes. La cellulose se produit naturellement dans les parois cellulaires des plantes qui fournissent des plantes ayant une forme et une rigidité à la croissance verticale. Certaines bactéries produisent également de la cellulose.
Fonction
Une molécule de cellulose peut être constitué de centaines ou plusieurs milliers d'unités de glucose. unités de glucose dans une molécule de cellulose sont disposées de manière linéaire de sorte que les unités de glucose adjacents partagent un atome d'oxygène. La forme linéaire des polysaccharides cellulose dépend également des liaisons hydrogène entre les atomes d'hydrogène et des atomes d'oxygène dans la molécule de cellulose. les molécules de cellulose sont également liés les uns aux autres, de façon parallèle, par des liaisons hydrogène. Les liaisons hydrogène sont pas aussi fortes que les liaisons covalentes qui lient les atomes d'une molécule, mais ils sont assez forts pour donner une cohésion aux fibres de cellulose.
Importance
Jusqu'à 36 molécules de cellulose peuvent être liés ensemble, formant une unité appelée microfibrilles. La longueur des chaînes de polysaccharide dans un microfibrilles détermine sa résistance à la traction. Les molécules plus courtes de cellulose de pâte de bois, constitués de 300 à 1700 unités de glucose, ne sont pas aussi fortes que les autres fibres végétales comme le coton, le chanvre ou du lin qui sont constitués de 800 à 10 000 unités de glucose. Donc, la pâte de bois est utilisé pour fabriquer des produits relativement périssables comme le papier et le carton, tandis que les produits plus durables comme le tissu et la corde sont fabriqués à partir de fibres végétales comme le coton, le chanvre ou le lin.
Potentiel
La pâte de bois cellulosique est pas bon pour la fabrication de tissus en raison de ses chaînes de polysaccharides relativement courtes. En outre, la pâte de bois contient des polysaccharides non cellulosiques qui comprennent hémicellulose et ligning, également composé principalement de glucose. Mais ceux-ci ne disposent pas de la résistance de la cellulose et inhibent encore les performances de traction de la pâte de bois. Dans un processus appelé la régénération des fibres de cellulose, les polysaccharides non cellulosiques sont enlevés. Ensuite, les molécules de cellulose sont décomposées par voie chimique, et réassemblées plus longues que les molécules de cellulose mieux adaptées pour la fabrication de tissus. la régénération des fibres de cellulose est le procédé utilisé pour fabriquer de la rayonne.