ШТУЧНІ ТА СИНТЕТИЧНІ ВОЛОКНА

Хімічні властивості. З повсяк¬денного життя відомо, що целюло¬за добре горить. Під час горіння деревини без доступу повітря

відбувається термічний розклад целюлози. При цьому утворюються леткі органічні речовини, вода і деревне вугілля. Серед органіч¬них продуктів розкладу деревини — метиловий спирт, оцтова кис¬лота, ацетон.

Оскільки макромолекули целюлози складаються з ланок, дуже подібних до тих, які утворюють крохмаль, можна припустити, що вона гідролізується і що продуктом гідролізу її, як і крохмалю, є глюкоза. Розітремо у фарфоровій ступці клаптики фільтрувально¬го паперу (целюлози), змочені концентрованою сірчаною кислотою. Розведемо утворену кашку водою, нейтралізуємо кислоту лугом і, як у випадку з крохмалем, випробуємо розчин на реакцію з гідро¬ксидом міді (II). Утвориться оксид міді (І). Отже, у нашому дос¬ліді целюлоза гідролізувалася. Процес гідролізу, як у випадку з крохмалем, відбувається ступінчасто, поки, нарешті, не утворить¬ся глюкоза.

Таким чином, сумарно гідроліз целюлози можна виразити тим самим рівнянням, що й гідроліз крохмалю:

Структурні ланки целюлози С6Н10О5, як і в крохмалі, містять по три гідроксильні групи. Іноді їх у формулі виділяють так:Завдяки цим групам целюлоза може утворювати прості й склад¬ні ефіри.

Велике значення мають азотнокислі ефіри целюлози. Вони утво¬рюються внаслідок дії на целюлозу азотної кислоти в присутнос¬ті сірчаної кислоти. Залежно від концентрації азотної кислоти та інших умов у реакцію етерифікації вступають одна, дві або всі три гідроксильні групи кожної ланки молекули целюлози, наприк¬лад:

Загальна властивість нітратів целюлози — їх надзвичайна горючість. Тринітрат целюлози, який ще називається піроксилі¬ном,—дуже вибухова речовина. Він використовується для вироб¬ництва бездимного пороху.

Дуже важливі також оцтовокислі ефіри целюлози — діацетат і триацетат целюлози.

Діацетат і триацетат целюлози за зовнішнім виглядом схожі на целюлозу. З них виготовляють ацетатне волокно.

Застосування целюлози дуже різноманітне. Завдяки високій механічній міцності її в складі деревини використовують у будівництві. З неї виготовляють різні столярні вироби. Волокнис¬ті матеріали (бавовна, льон, коноплі) ідуть для виготовлення ни¬ток, тканин, канатів. Із виділеної з деревини і звільненої від супро¬відних речовин целюлози виробляють папір. У результаті гідролізу целюлози і бродіння глюкози, що утворюється при цьому, добувають етиловий спирт. З ефірів целюлози виготовляють нітролаки, кіно¬плівку, медичний колодій, штучне волокно.

Добування ацетатного волокна. З давніх часів людина вико¬ристовує природні волокнисті матеріали для виготовлення одягу й різних предметів домашнього вжитку. Одні з цих матеріалів рослинного походження і складаються з целюлози, наприклад льон, бавовна; інші — тваринного походження і складаються з білків — шерсть, шовк.

Із збільшенням потреб населення і техніки в тканинах ста¬ла гостро відчуватися нестача волокнистих матеріалів. Виникла потреба добувати волокна хімічним способом.

Це можна здійснити двома способами.

Оскільки волокна характеризуються впорядкованим, орієнто¬ваним уздовж осі волокна розміщенням лінійних макромолекул, то можна взяти природний полімер невпорядкованої структури і тією чи іншою обробкою змінити в ньому розміщення макромолекул, укласти їх в одному напрямі.

Можна зробити й так: добути полімер синтетичним способом, а потім укласти в ньому молекули в потрібному порядку. • У, промисловості добувають волокна обома способами. Волокна, що їх добувають переробкою природних полімерних матеріалів, на¬зиваються штучними, а ті, що добувають із синтетичних полімерів,— синтетичними. Штучні й синтетичні волокна об'єднуються в одну гру¬пу хімічних волокон, бо при добуванні і тих і інших, на відміну від природних волокон, застосовуються хімічні методи (мал. 51).