ЦЕЛЛЮЛО́ЗА

ЦЕЛЛЮЛО́ЗА (франц. cellulose, от лат. cellula, букв. – ком­нат­ка, кле­туш­ка, здесь – клет­ка) (клет­чат­ка), при­род­ный по­ли­са­ха­рид. В ли­ней­ных мо­ле­ку­лах Ц. ос­тат­ки β-D-глю­ко­зы со­еди­не­ны (1 →4)-гли­ко­зид­ны­ми свя­зя­ми. При­род­ная Ц. мо­жет вклю­чать до 10000 ос­тат­ков глю­ко­зы. Ц. не рас­тво­ря­ет­ся в во­де, т. к. она пред­став­ле­на в ви­де над­мо­ле­ку­ляр­ных об­ра­зо­ва­ний (мик­ро­фиб­рилл), в ко­то­рых объ­е­ди­не­ние не­сколь­ких по­ли­мер­ных мо­ле­кул в пуч­ки ока­зы­ва­ет­ся энер­ге­ти­че­ски пред­поч­ти­тель­нее гид­ра­та­ции и пе­ре­хо­да мак­ро­мо­ле­кул в рас­твор. Ц. – один из са­мых рас­про­стра­нён­ных в при­ро­де уг­ле­вод­ных по­ли­ме­ров, важ­ней­ший ком­по­нент сте­нок рас­тит. кле­ток, при­даю­щий им проч­ность и др. не­об­хо­ди­мые фи­зи­ко-хи­мич. свой­ст­ва. Еже­год­ное об­ра­зо­ва­ние Ц. за счёт жиз­не­дея­тель­но­сти рас­те­ний ок. 20 млрд. т. Встре­ча­ет­ся она и у жи­вот­ных (напр., вхо­дит в со­став обо­лоч­ки ас­ци­дий).

Ц. от­но­сит­ся к труд­но­гид­ро­ли­зуе­мым по­ли­са­ха­ри­дам, для её пре­вра­ще­ния в глю­ко­зу тре­бу­ет­ся на­гре­ва­ние с ки­сло­та­ми в до­воль­но жё­ст­ких ус­ло­ви­ях. В при­ро­де Ц. рас­ще­п­ля­ет­ся ком­плек­са­ми гид­ро­ли­зую­щих фер­мен­тов, ко­то­рые про­ду­ци­ру­ют­ся раз­ру­шаю­щи­ми дре­ве­си­ну гри­ба­ми и мн. бак­те­рия­ми. Хо­тя Ц. вхо­дит в со­став пи­ще­во­го ра­цио­на боль­шин­ст­ва выс­ших жи­вот­ных и че­ло­ве­ка, она ус­той­чи­ва к дей­ст­вию фер­мен­тов же­лу­доч­но-ки­шеч­но­го трак­та и вы­пол­ня­ет роль «пи­ще­вых во­ло­кон» (струк­ту­ри­рую­щий пре­па­рат, на­зы­вае­мый мик­ро­кри­стал­лич. Ц., из­вес­тен как пи­ще­вая до­бав­ка Е-460), од­на­ко тра­во­яд­ные жи­вот­ные мо­гут ути­ли­зи­ро­вать Ц. бла­го­да­ря дея­тель­но­сти сим­био­тич. мик­ро­ор­га­низ­мов.

Ц. яв­ля­ет­ся ос­но­вой цел­лю­лоз­но-бу­маж­ной, тек­стиль­ной и ря­да др. от­рас­лей пром-сти, про­из­во­дит­ся в круп­ных мас­шта­бах. Хлоп­ко­вое во­лок­но, ис­поль­зуе­мое в тек­стиль­ной пром-сти, пред­став­ля­ет со­бой поч­ти чис­тую Ц. Сырь­ём для хи­мич. про­из-ва слу­жит дре­ве­си­на, со­дер­жа­щая до 50% Ц.; про­цесс вы­де­ле­ния пре­ду­смат­ри­ва­ет уда­ле­ние со­пут­ст­вую­щих био­по­ли­ме­ров – лиг­ни­на, ге­ми­цел­лю­лоз, пек­ти­но­вых ве­ществ. Очи­ст­ка Ц. тре­бу­ет обыч­но до­воль­но жё­ст­ких ус­ло­вий и вы­пол­ня­ет­ся с при­ме­не­ни­ем не­сколь­ких тех­но­ло­гич. приё­мов «вар­ки», раз­ли­чаю­щих­ся на­бо­ром при­ме­няе­мых реа­ген­тов и тем­пе­ра­тур­ным ре­жи­мом. Ц. вы­де­ля­ют (в за­ви­си­мо­сти от ти­па рас­тит. ма­те­риа­ла и её на­зна­че­ния), при­ме­няя разл. спо­со­бы: ще­лоч­ной (об­ра­бот­ка рас­тит. ма­те­риа­лов раз­бав­лен­ным рас­тво­ром NaOH под дав­ле­ни­ем с по­сле­дую­щей от­бел­кой – об­ра­бот­кой окис­ли­те­ля­ми, напр. ги­по­хло­ри­том на­трия) – в осн. для по­лу­че­ния хлоп­ко­вой Ц.; суль­фит­ный (об­ра­бот­ка под дав­ле­ни­ем вод­ны­ми рас­тво­ра­ми ди­суль­фи­та каль­ция, маг­ния, на­трия или ам­мо­ния, со­дер­жа­щи­ми не­боль­шое ко­ли­че­ст­во сво­бод­но­го SO₂) – для из­го­тов­ле­ния мяг­ких сор­тов бу­ма­ги из дре­ве­си­ны ма­ло­смо­ли­стых хвой­ных (ель, пих­та) и ли­ст­вен­ных по­род; суль­фат­ный (об­ра­бот­ка под дав­ле­ни­ем вод­ным рас­тво­ром NaOH и суль­фи­да на­трия) – для из­го­тов­ле­ния проч­ных сор­тов бу­ма­ги из дре­ве­си­ны лю­бых по­род, в т. ч. вы­со­ко­смо­ли­стых (со­сны и др.). Наи­бо­лее рас­про­стра­нён суль­фат­ный спо­соб, ко­то­рым по­лу­ча­ют бо­лее по­ло­ви­ны про­из­во­ди­мой в ми­ре Ц. Очи­щен­ная Ц. ис­поль­зу­ет­ся в про­из-ве бу­ма­ги и кар­то­на или идёт в хи­мич. пе­ре­ра­бот­ку. Хи­мич. мо­ди­фи­ка­ции Ц. за­клю­ча­ют­ся в по­лу­че­нии про­стых или слож­ных эфи­ров по гид­ро­ксиль­ным груп­пам по­ли­ме­ра с це­лью при­да­ния по­ли­мер­ным мо­ле­ку­лам но­вых фи­зи­ко-хи­мич. свойств. Так, пре­вра­ще­ние Ц. в рас­тво­ри­мые ксан­то­ге­на­ты по­зво­ля­ет фор­мо­вать во­лок­на и плён­ки (вис­коз­ное во­лок­но, цел­ло­фан). Ме­тил-Ц., гид­ро­кси­этил-Ц., кар­бок­си­ме­тил-Ц. – во­до­рас­тво­ри­мые про­из­вод­ные Ц., даю­щие вы­со­ко­вяз­кие рас­тво­ры и ис­поль­зуе­мые как ста­би­ли­за­то­ры сус­пен­зий или эмуль­сий. Аце­та­ты Ц. при­ме­ня­лись при про­из-ве фо­то- и ки­но­плё­нок, нит­ра­ты Ц. – ком­по­нен­ты по­ро­хов, суль­фа­ты Ц. мо­гут ис­поль­зо­вать­ся как ге­ле­об­ра­зо­ва­те­ли. См. так­же Ле­со­хи­мия.