نبذة تعريفية عن مادة السليولوز

2000 موسوعة الكويت العلمية للأطفال الجزء الحادي عشر

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

مادة السليولوز النباتات والزراعة الزراعة

تتكوَّنُ جُدُرُ خلايا النباتاتِ من غِشاءٍ خاصٍّ من مادَّةِ السِّلْيولُوز. ويَنْتَمِي السِّليولوزُ إلى مجموعةِ الموادِّ الكربوهِدْراتِيَةِ، فهو يتكوَّن أساسًا من الكَرْبونِ والهِدْروجينِ والأُكسيجين.

ويُشْبِهُ السِّليولوزُ النَّشا في  تركيبِهِ العامِّ، حيثُ تتكوَّنُ جُزَيْئاتُهُ من سلاسِلَ طويلَةٍ تتكرَّرُ فيها وَحَداتُ الجُلوكوز.

وقَدْ يَصِلُ عَدَدُ هذه الوَحَداتِ في جُزَيْء السِّليولوزِ إلى نحوِ 3000 وَحْدة، ولذلك فهوَ يوصَفُ بأنَّهُ منَ السُّكَّرِيَّاتِ المتعَدِّدَة

 

ومَعَ أن السِّليولوزَ سُكَّرٌ متعَدِّدٌ، نحنُ لا نُحِسَّ بأيِّ طَعْمٍ حُلْوٍ له. وذَلِكَ لأنَّه مادَّةٌ مُعَقَّدَةٌ لا تذوبُ في الماءِ.

وألسنتُنا لا تُحِسُّ إلاَّ بطَعْمِ الموادِّ التي تذوبُ في الماءِ. ثم إننا لا نستفيدُ منهُ إذا أكلناهُ، وذلكَ لأنه ليسَ في أجسامِنا الإنزيماتُ التي تحلِّلهُ إلى جزيئاتِ السُّكَّرِ الأُحاديِ البسيطِ المكوِّنة له

وكلُّ السِّليولوزِ الذي نأكلهُ مع الخَضْرَواتِ والفاكِهَةِ يخرجُ من أجسامِنَا دونَ أن يُهْضَمَ. ولو كانَ بأمعائِنا الإنزيماتُ الهاضِمَةُ للسليولوز، لأمكنَنا أن نُفْطِر بمسطَرةٍ خشبيَّة، ونتَغدَّى برِجل مِقْعَدٍ خشبيٍّ!

 

ولكِنَّ كثيرًا من الحيواناتِ كبيرَةِ الأَحْجامِ من آكلاتِ النباتِ يحتوي طعامُها على كثير من السِّليولوز، وهي تَستفيدُ منه وتنمُو وتُنتجُ لحمًا وافرًا ولبنًا غزيرًا.

والسِّرُّ في ذلكَ أن هذه الحيواناتِ تعتمدُ على كائناتٍ دقيقةٍ من البكتيريا والحيوانات الأولية ذات الأهداب لديها إنزيماتٌ تهضِمُ السِّليولوزَ.

وتعيشُ هذه الكائناتُ الدَّقيقَةُ في مَعِدَة الأبقارِ والأغْنامِ والماعزِ والجِمالِ، وفي أمعاءِ الخيلِ والحَميرِ والبِغالِ. ومثلُ هذا يحدثُ أيضًا في الأَرَضَة (النملِ الأبيضِ)، التي تغتذي بالأخشابِ، فتهضمُها لها ضيوفٌ في أمعائِها من البكتيريا والحيواناتِ الأوليةِ ذات الأسواطِ.

 

والمَصْدَرُ الأسَاسِيُّ للسِّليولوز هُوَ لُبُّ الخَشَبِ، أو أَلْيَافُ القُطْنِ. والسِّليولوزُ أَبْيَضُ اللَّونِ، ولَهُ مَظْهَرٌ ليفيٌّ في حالَتِهِ النَّقِيَّةِ.

ويُنْتَجُ السِّليولوزُ صِناعِيًّا من خشبِ الحُورِ أو الصَّنَوْبَرِ أو البتُولاَ. بإزالَةِ لِحاءِ هذه الأَخْشَابِ أولاً، ثمّ غَسْلِها بالماءِ.

وبَعْدَ أنْ تُقَطَّعَ إلى شَرائِحَ صغيرةٍ، تُطْبَخُ بواسِطَةِ البُخَارِ مع بعضِ الموادِّ الكيميائيَّةِ، مثل بيكبْريتِيت الصُّوديوم، في غَلاَّيَاتٍ خاصَّةٍ لإذابةِ ما بها من مادَّتَيْ الهِمِيسِليولُوزِ واللِّجْنين الذي يمثَّل نحوَ 25% من وَزْنِ الخَشَبِ.

 

وتَتَبَقَّى أليافُ السِّليولوزِ التي تُغْسَلُ جيِّدًا بالماءِ، ثم تُعامَلُ بغَازِ الكلورِ أو بهَيْبُوكُلورِيت الكالْسْيوم لإزالَةِ ما قَدْ يَعْلَقُ بها مِنْ موادَّ مُلَوِّنَةٍ.

وتُسْتَعْمَلُ حاليًا طريقةٌ تُعْرَفُ باسمِ «الطريقةِ المُسْتَمِرَّةِ». وفي هذه الطَّريقَةِ يكون إناءُ التَّفاعُلِ على هَيئَةِ أُنْبُوبَةٍ واسِعَةٍ قد يصلُ طولُها إلى نحو 10 أمتارٍ، تُشْحَنُ فيها شرائِحُ الخشبِ والمحاليلُ اللاَّزِمَةُ من أَحَدَ طرفَيْها، ويخرجُ السِّليولوزُ من طَرَفِها الآخَرِ. وتعطِي هذه الطريقةُ نحو 300 طُنٍّ من السِّليولوزِ كلَّ 24 ساعَةٍ.

ويُسْتَخْدَمُ السِّليولوزُ في كثيرٍ من الأَغْراضِ، فتُصْنَعُ منهُ أنواعٌ من الأَنْسِجَةِ القُطْنِيَّةِ، ويُستَفادُ من أليافِهِ المُتَشَابِكَة في صُنْعِ أصنافٍ متعدِّدَةٍ مِن الوَرَقِ. ولكنَّ أهمَّ استِخْدَاماتِهِ في صناعَةِ اللَّدائِنِ وبَعْضِ الخيوطِ الصِّناعِيَّةِ.

 

ونظرًا لأنَّ أليافَ السِّلْيولوزِ خَشِنَةٌ إلى حدٍّ ما، ولا تَتَّصِفُ بالمُرونَةِ الكافِيَةِ، تُعامَلُ ببعضِ الموادِّ الكيميائيَّةِ لتحسينِ خواصِّها وإنتاجِ خيوطٍ جديدةٍ منها، تشبهُ خيوطَ الحريرِ في صِفَاتِها، وعُرِفَتْ باسمِ الحريرِ الصِّنَاعِيِّ.

ومن بينِ أنواعِ الخيوطِ الحريرِيَّةِ المُحضَّرَةِ من السِّليولوزِ ما عُرِفَ باسم «حريرِ الكوبْرامِنْيوم».

وقد ابتُكِرَ عامَ 1890 بإذابَةِ أليافِ السِّليولوز في محلولٍ من كبريتاتِ النُّحاسِ والنَّشادِرِ، ثم يُدْفَعُ المحلولُ الناتِجُ من خلالِ مغازلَ دقيقةٍ إلى حمَّامٍ من حَمْضِ الكِبْريتيك، فتتكَوَّنُ خيوطٌ لاَمِعةٌ مثل الحريرِ.

 

كذلك ابتُكِرَت طريقةُ «الفِسْكُوزِ» عامَ 1892، وتُذَابُ فيها أليافُ السِّليولوزِ في محلولٍ قلوِيٍّ يحتوِي على ثاني كِبْريتيد الكَرْبونِ، ثم تُرَسَّبُ هذه الخيوطُ بعدَ ذلكَ من خلالِ مغازِلَ دقيقةٍ في حمَّامٍ من حَمْضِ الكبريتيكِ.

وتُقَطَّعُ أليافُ أو خُيوطُ الفِسكوزِ بعدَ ذلكَ إلى أليافٍ قصيرةٍ ثم تُنْسَجُ لتحضيرِ «الرَّايُون» أو الحرير الصِّناعِيِّ.

وقد استُخْدِمَتْ أيضًا إِسْتَرَاتُ السِّليولوزِ مع بعضِ الأحماضِ مثلِ حَمض النِتريكِ لتكوينِ النِّتْروسِلْيولُوز، أو حَمْض أسِيتيك (الخَليِّك) لتكوين أسيتاتِ السِّليولوز.

 

وصُنِعَ من هذه المُرَكَّباتِ كثيرٌ من اللَّدائِنِ مثلِ أقلامِ الحبرِ وأفلامِ السِّينما، وآلاتِ التليفونِ، وشنابِرِ النظَّاراتِ، وبعضِ النظَّاراتِ الواقِيَةِ للعُيُون، ولُعَبِ الأطْفَالِ، وغيرِها.

وقد استُخْدِمَتْ أيضًا هذه الإسْتَرَاتُ في صنَاعَةِ خيوطٍ تشبهُ الحريرَ، مثل حريرِ النِّتْروسِلْيولوز وحريرِ الأسيتَات. وصُنِعَتْ من من حريرِ الأسيتاتِ أقمشةٌ لها صفاتُ الحريرِ وتتميَّزُ بمُقَاوَمَتِها للمَاءِ وعَدَمِ امتِصاصِها للأَصْبَاغِ.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]