"полимерлар кимёсига" кириш

VI BOB. TABIIY POLIMERLAR*

2. 
   Sellyuloza va uning hosilalari
   

Sellyuloza glyukozaning chiziqsimon tuzilgan poliasetali bo'lib, funksional guruhrining fazoda joylashishi jihatdan sindiotaktik stereoregulyar polimerlar qatoriga kiradi. Uning barcha xossalari elementar zveno va undagi uchta gidroksil grupnaning tabiatiga hamda o'zaro joylashishiga bog'liq.
Elementar zveno tarkibidagi bu gidroksil guruhlarning kislorod atomlari qo'shni gidroksil guruhdagi vodorod atomlari bilan o'zaro ta'sir etib, vodorod bog'lari hosil qiladi. Makromolekulalarning o'zaro vodorod bog'lari bilan ta'sir etishini sxematik ravishda quyidagicha ifodalash mumkin (sxemada makromolekulalar uzun chiziq bilan tasvirlangan):

СН₂ОН

Н ОН

Н

Н О
Н ОН СН₂ОН

sellyuloza
СН₂ОН
Н О



n-2 ^Н
2 Н ОН

Sellyulozada vodorod bog'lari shu qadar katta kuch bilan ta'sir qiladiki, u oddiy sharoitda shishasimon holatda bo'lib, hatto yuqori haroratlarda ham elastik holatga o'ta olmaydi. Agar harorat juda ko'tarilib ketsa, sellyuloza yumshamay,

140

to'g'ridan-to'g'ri parchalanib ketadi. Elementar zvenosi tarkibida gidrofil xususiyatli uchta gidroksil guruh mavjudligiga qaramay, sellyuloza kamdan-kam suyuqliklarda eriydi. Chunki makromolekulalar o'zaro vodorod bog'lari bilan tortishib turishi tufayli, ularning biridan-birini ajratib, eritmaga o'tkazish uchun juda katta kuch sarflash zarur.
Sellyuloza makromolekulalarining yaxshi orientirlangani juda pishiq tola hosil qilishi ham shu vodorod bog'lari orqali tushuntiriladi. Turli sellyuloza namunalarida makromolekulalarning reaksiyaga kirishish qobiliyatining har xil bo'lishi ham undagi vodorod bog'larining miqdoriga bog'liq. Makromolekulalarning joylashish zichligi va orientirlanish darajasi ortishi bilan unda vodorod bog'lari ham ko'payib boradi. Sellyuloza namunasi quritilsa yoki orientirlansa ham unda vodorod bog'larining miqdori ortib, turli moddalar bilan ta'sirlanish qobiliyati kamayadi. Agar makromolekulalararo ta'sir etuvchi vodorod bog'lari kamaytirilsa, sellyulozaning reaksiyaga kirishish qobiliyati ortadi. Amalda vodorod bog'larini kamaytirish uchun sellyuloza turli suyuqliklarda buktiriladi yoki undagi gidroksil guruhlarning bir qismi boshqa guruhlarga almashtiriladi. Buning uchun sellyuloza turli organik suyuqliklarga tushirib qo'yiladi. Suyuqlik molekulalari sekin-asta makromolekulalar orasiga kirib, ular orasidagi masofani uzaytiradi. Natijada qo'shni gidroksil guruhlar orasidagi vodorod bog'lari kamayib, sellyulozaning reaksiyaga kirishishqobiliyati ortadi. Agar shu usulda ishlangan sellyuloza yuqori harorat yoki bosim ostida quritilsa, makromolekulalar qaytadan zichlashib, vodorod bog'lari va ularning ta'sir kuchi ortadi hamda gidroksil guruhlarning boshqa moddalar bilan ta'sirlanishi susayadi. Sellyulozadagi vodorod bog'larini unga yangi funksional guruhlar kiritish bilan ham kamaytirish mumkin.

* Asqarov M.A., Ismoilov I.I. Polimerlar kimyosi va fizikasi, T.: O'zbekiston, 2004

Sellyuloza tabiatda eng ko'p tarqalgan tabiiy polimerdir. U barcha o'simliklar xujayralarining asosiy qismini tashkil qiladi. Daraxat va o'simliklar og'irligining 60

141
foizi sellyulozadan iborat. Paxta, rami, jut va kanop tolalari esa asosan sellyulozadan iborat bo'ladi (ularning tarkibida 10% va hatto bundan ham kam boshqa moddalar bo'ladi).

Sanoatda sellyuloza asosan daraxtdan olinadi va u yog'och sellyulozasi deb ataladi. Olingan sellyuloza sulfit sellyuloza deb ataladi. Uning tozaligi 94-98 % atrofida bo'ladi.
Eng toza sellyuloza sanoatda paxta lintidan olinadi. Lint tarkibida 96 foizgacha sellyuloza bo'ladi. Lintdan toza sellyuloza olish uchun u ishqorning 1,5 foizli eritmasida 3-10 atm bosim ostida 3-6 soat qaynatishadi va gipoxlorid eritmasi yoki vodorod peroksid bilan oqartiriladi. Bunday usul bilan tozalangan paxta linti tarkibida 98-99 % sellyuloza bo'ladi. U tozalash jarayonidan keyin ham o'zining dastlabki tola shaklini saqlaydi. Sanoatda qayta ishlash uchun zarur bo'lgan sellyulozaning tozaligi 94 foizdan yuqori bo'lishi shart. Sellyulozaning barcha xossalari polimerlanish darajasi va makromolekulalarining o'zaro joylashishiga bog'liq.
Sellyuloza oddiy sharoitda shishasimon holatda bo'lib, uning yuqori elastik holatga o'tish harorati parchalanish haroratidan baland. Shuning uchun qizdirilganda 200⁰C atrofida yumshashga ulgurmay parchalanib ketadi. Sellyuloza organik erituvchilarning hech birida erimay, faqat mis-ammiak eritmasi va to'rtlamchi ammoniy gidroksidlarda qisman eriydi. Sellyuloza mineral kislotalar va rux, vismut, surma, titan, simob va qo'rg'oshin xloridlarning to'yingan eritmalarida ham eriydi, lekin bu erituvchilar ta'sirida makromolekulalar destruksiyalanib, sellyulozaning molekulyar og'irligi ancha kamayib ketadi.
Yog'och va paxta lintidan ajratib olingan sellyulozadan sanoatda har xil yangi polimerlar sintez qilinadi. Masalan, sellyulozani ishqor eritmasida eritib, undan ishqoriy sellyuloza olinadi, unga uglerod sulfid ta'sir ettirilsa, sellyuloza ksantogenati hosil bo'ladi. Sellyuloza ksantogenati sun'iy tola va tiniq parda olish uchun ishlatiladi. Yog'och sellyulozasidan olingan bu tolalar gidrat sellyuloza tolasi yoki viskoza deb yuritiladi. Bu sellyulozadan tayyorlangan pardalar esa sellofan deyiladi.

142
Agar sellyulozani rux xlorid eritmasi bilan aralashtirib, yuqori bosimda presslansa, u fibraga aylanadi. Bu fibralar pishiq va mustahkam bo'lib, suvda yomon bo'kishi tufayli ulardan turli buyumlar tayyorlanadi.

Bulardan tashqari sellyulozaga turli kislotalar ta'sir ettirib, murakkab va oddiy efirlar olinadi. Masalan, sellyulozaga nitrat kislota ta'sir ettirib, nitratsellyuloza, sirka angidrid ta'sir ettirib esa asetatsellyuloza olinadi. Bu efirlar asosida sanoatda sintetik tolalar, pardalar va plastmassalar olinib, ulardan turli gazlamalar to'qiladi va buyumlar tayyorlanadi.