셀룰로오스는 정의, 유형, 구조, 특성 및 기능입니다.

셀룰로오스는 정의, 유형, 구조, 특성 및 기능입니다. – 셀룰로오스는 섬유질과 유사한 화합물로 식물의 보호 세포벽에서 발견됩니다. 물론 더 잘 이해하기 위해 아래에서 셀룰로오스에 대해 더 자세히 논의하겠습니다. 한 번 보자.

셀룰로오스는 정의, 유형, 구조, 특성 및 기능입니다.

셀룰로오스는 식물에서 대량으로 발견되는 구성 물질이며 모든 식물의 세포벽을 구성하는 물질입니다. 셀룰로오스는 거의 모든 식물 재료의 세포 구조에서 발견되는 탄소, 수소 및 산소 원소로 구성된 분자입니다.

셀룰로오스는 식물이 합성하는 주요 탄수화물이며 거의 60%가 목재 구조의 구성 요소입니다. 셀룰로오스는 헤미셀룰로오스, 펙틴, 단백질과 함께 조직 구조를 형성하여 식물의 세포벽을 강화하는 긴 섬유입니다. 예를 들어, 볏짚, 옥수수 껍질, 밀, 사탕수수 껍질 등과 같은 식물 또는 농업 잔류물입니다.

셀룰로오스는 1838년 Anselme Payen이라는 사람에 의해 처음 기술되었습니다. 셀룰로오스는 식물 조직을 산으로 정제한 후 남은 내구성 있는 고체 섬유로, 암모니아. Payen은 정제된 물질에 탄수화물이라는 균일한 유형의 화합물이 포함되어 있음을 관찰하기 시작했습니다. 이는 전분과 유사한 포도당 잔류물을 기반으로 합니다(Brown and Saxena, 2007).

셀룰로오스의 종류

Nuringtyas(2010)에 따르면, 중합도와 수산화나트륨(NaOH) 화합물의 용해도에 따라 다음을 포함하여 세 가지 유형의 셀룰로오스가 있습니다.

셀룰로오스α(알파셀룰로오스)

셀룰로오스α 구조식

α-셀룰로오스는 장쇄 셀룰로오스의 일종으로 17.5% NaOH 용액이나 중합도 600~1500의 강염기 용액에 용해되지 않습니다. 셀룰로오스 α는 셀룰로오스의 순도 수준을 추정하거나 결정하는 데 사용됩니다.

α-셀룰로오스는 최고 품질 또는 순수한 유형의 셀룰로오스입니다. 셀룰로오스 α > 92%는 추진제나 폭발물 제조의 주요 원료로 사용되는 경우 요구 사항을 충족합니다. 낮은 품질의 셀룰로오스는 제지 산업 및 의류 산업의 원료로 사용됩니다. 또는 천. 알파셀룰로오스 함량이 높을수록 소재의 품질이 좋아집니다.

ß 셀룰로오스(베타 셀룰로오스)

β-셀룰로오스 구조식

β-셀룰로오스는 단쇄 셀룰로오스의 일종으로 17.5% NaOH 용액이나 중합도 15~90의 강염기에 용해되며 중화되면 침전될 수 있습니다.

셀룰로오스γ(감마 셀룰로오스)

γ-셀룰로오스는 β-셀룰로오스와 동일한 셀룰로오스의 일종이지만 중합도가 15 미만입니다.

셀룰로오스 구조

셀룰로오스 섬유는 섬유 식물의 세포벽 형태입니다. 셀룰로오스 섬유에는 두 가지 유형의 셀룰로오스, 즉 미세섬유 셀룰로오스와 다른 세포와 함께 모이는 실 모양의 거대섬유 셀룰로오스가 있습니다.

다당류와 단백질은 세포벽에서 순환합니다. 다당류와 단백질 사이의 셀룰로오스 미세섬유 배열은 식물 세포벽에 강력한 결합을 생성합니다. 이 식물 세포벽은 세포벽을 강화하는 등 다양한 기능을 수행합니다.

세포벽은 식물 세포 내부의 부분을 보호합니다. 합성 과정이 식물 세포 내부에서 일어나는 다른 세포벽 구성 요소와 달리 셀룰로오스는 세포벽 표면에서 합성됩니다.
식물의 원형질막 사이에는 셀룰로오스를 합성하는 역할을 하는 셀룰로오스 합성효소라는 효소가 있습니다. 셀룰로오스의 형태가 변하면 세포 내부 표면에 있는 것은 셀룰로오스 미세섬유입니다. 그런 다음 셀룰로오스 미세섬유는 서로 결합하여 세포의 중간 표면에 위치한 셀룰로오스 거대섬유를 형성합니다. 셀룰로오스 거대섬유는 확대되어 셀룰로오스 섬유라고 불리는 섬유를 형성합니다.

셀룰로오스의 성질

Fengel과 Wegener(1984)의 의견에 따르면 셀룰로오스의 특성은 물리적 특성과 화학적 특성으로 구성됩니다. 장쇄 셀룰로오스는 더 강한 물리적 특성을 갖고 있으며 열, 화학물질, 생물학적 영향으로 인한 분해에 대한 저항력이 더 높습니다.

셀룰로오스의 다른 특성은 다음과 같습니다.

• 가수분해, 산화, 광화학 또는 기계적으로 분해되어 분자량이 감소할 수 있습니다.
• 유기용매에도 물에는 녹지 않으나 알칼리성 용액에는 부분적으로 녹는다.
• 건조되면 셀룰로오스는 흡습성이 있고 단단하며 부서지기 쉬운 특성을 갖습니다. 셀룰로오스에 수분이 충분하면 부드러워집니다. 따라서 여기서 물의 기능은 연화에 유용하다는 것입니다.
• 결정의 셀룰로오스는 비정질 형태에 비해 강도가 더 좋습니다.

한편 Harsini와 Susilowati(2010)에 따르면 셀룰로오스 섬유의 특성은 다음과 같다.

• 인장강도가 높습니다.
• 네트워크를 형성할 수 있습니다.
• 물, 알칼리, 유기용매에는 쉽게 녹지 않습니다.
• 비교적 무색입니다.
• 더 강한 결속력을 가지고 있습니다.

셀룰로오스 소스

셀룰로오스는 오래된 나무에서부터 해초, 편모충, 박테리아와 같은 원시 유기체에 이르기까지 모든 식물에 존재합니다. 셀룰로오스는 식물성 셀룰로오스와 동일한 튜니신 및 튜니케이트 큐티클 물질과 같이 동물계에서도 얻을 수 있습니다.

높은 수준의 셀룰로오스는 종자털(목화, 케이폭)뿐만 아니라 피부 섬유, 이끼, 말꼬리, 소량의 셀룰로오스를 함유한 박테리아에서도 발견됩니다. 셀룰로오스 단열재는 또한 세포벽에 포함된 화합물의 영향을 크게 받습니다. 지방, 왁스, 단백질, 펙틴과 같은 화합물은 제거가 매우 쉽고 유기용매와 묽은 알칼리로 추출하면 제거가 가능합니다. 예를 들어 이 작업은 면과 대마에 수행됩니다.

셀룰로오스는 많은 기술 제품(종이, 필름, 섬유, 첨가제 등)의 기본 성분입니다. 더 많음) 따라서 대규모 펄프화 공정을 통해 주로 목재에서 분리됩니다. 큰.

과일과 채소의 세포벽에서 셀룰로오스를 찾을 수 있으며 사람이 소화할 수 없습니다. 식품소화기관을 통과한 셀룰로오스는 변형되지 않고, 인간의 식품소화기관에 적절하게 수용되는 식이섬유로서 유용하다. 셀룰로오스 분자의 길이는 공급원에 따라 대략 수백에서 수천 개의 포도당 단위입니다.

셀룰로오스는 나무, 가지, 잎과 같은 식물 세포벽에서 발견되는 중합체입니다. 이것이 나무, 가지, 잎의 구조가 튼튼해지는 원인이 됩니다. 중합체를 형성하기 위해 결합하는 단량체 단위가 있습니다. 포도당은 셀룰로오스에서 발견되는 단량체의 이름입니다.

셀룰로오스의 또 다른 공급원은 박테리아, 조류 및 곰팡이와 같은 미생물에 의한 셀룰로오스 생합성의 결과입니다. 조류와 곰팡이는 효소에 의한 체외 합성을 통해 셀룰로오스를 생산할 수 있습니다. 셀로비오실 플루오라이드, 벤질 유도체의 개환 중합 시 포도당으로부터의 화학합성 및 피발로일.

세 가지 미생물 중 Acetobacter xylinum 종만이 셀룰로오스를 대량으로 생산할 수 있습니다. 셀룰로오스의 또 다른 공급원은 동물에서 나오는데, 이는 Tunicata강의 특정 해양 유기체에서 얻어지기 때문에 튜니신 또는 동물 셀룰로오스라고 합니다(Gea, 2010).

셀룰로오스의 효능과 기능

다음은 셀룰로오스의 역할과 이점을 포함합니다:

식물 세포벽의 생성자

셀룰로오스는 식물 세포벽과 조류와 같은 여러 유기체의 주요 구성 요소입니다. 식물에서 셀룰로오스는 자연에서의 생존에 매우 중요한 역할을 합니다. 셀룰로오스의 강하고 단단한 특성으로 인해 식물이 지구 표면에서 똑바로 자랄 수 있습니다.

동물의 소화를 촉진합니다

셀룰로오스는 섬유질로 알려진 화합물입니다. 이 화합물은 동물이 소화할 수는 없지만 동물의 신체에 매우 중요한 역할을 합니다. 섬유질은 소화되지 않은 음식물 찌꺼기(음식 찌꺼기)를 밀어내므로 배변 과정이 원활하게 진행될 수 있습니다. 식이섬유가 부족하면 과도한 수분흡수로 인해 배변이 어려워지는 증상인 변비를 유발하게 됩니다. 하지만 섬유질, 즉 셀룰로오스가 있으면 대변을 쉽게 처리할 수 있습니다.

건축 자재 및 재산

강하고 물에 잘 녹지 않는 셀룰로오스의 특성은 셀룰로오스가 많은 이점을 가지고 있음을 의미합니다. 장점으로는 천이나 카펫 등을 만드는 데 추가 재료로 사용되는 셀룰로오스가 있습니다. 물에 녹지 않는 셀룰로오스는 다른 화합물이나 액체와 분리가 매우 쉽습니다.

뿐만 아니라, 식물 세포벽으로 구성된 셀룰로오스의 존재 덕분에 그 중 하나는 종이, 판지 또는 티슈를 만드는 데 사용될 수 있습니다. 수공예품이나 매우 강한 로프를 만드는 데 자주 사용되는 셀룰로오스에는 섬유질도 있습니다.

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