Koks ir kompozītmateriāls, kuru veido 3 galvenie komponenti, kas ir lielmolekulāri
savienojumi:
1) celuloze (karkasa substrāts), kas skuju koku koksnē ir 41-58 %,
lapu koku koksnē: 39-47 %,
2) hemicelulozes (matricas substrāts). Pēc ķīmiskā sastāva tuvas
celulozei. Viegli hidrolizējas un šķīst sārmu šķīdumos. No
hemicelulozēm iegūst furfurolu.
3) lignīns (cementējošais substrāts). Šķīst sārmos un skābēs.
Lignīnu izmanto kā kurināmo, liešanas formu izgatavošanai,
plastmasu, vanilīna, aktīvās ogles ražošanai.
Celuloze, hemicelulozes un lignīns absolūti sausā koksnē sastāda 90-95 % no tās
masas. Bez šiem savienojumiem koksne satur dažādas ekstraktvielas (sveķus, miecvielas,
krāsvielas), kas ir zemmolekulāri savienojumi, un nelielu daudzumu (0.1-0.5 %) neorganisko
komponentu.
Sveķi iedalās ūdenī šķīstošos un nešķīstošos. Tie satur ap 75 % kolofonija un 19 %
terpentīna. Sveķi kodola koksnē darbojas kā konservanti. Tos izmanto ziepju,
elektroizolācijas materiālu, papīra līmju ražošanā.
Miecvielu galvenā sastāvdaļa ir tanīni, kas ozolu kodola koksnē sastāda 6-10 %,
kastaņu koksnē 6-13 %, ozolu un kārklu mizās 5-16 %. Tās izmanto ādu rūpniecībā.
2
Polimērmateriālu institūts.
Materiālu novecošana.
Celuloze (lat. cellula - šūna) [C6H7O2(OH)3]n.
Dabā ik gadus veidojas ap 5 biljoniem tonnu celulozes. Tā ir sastopama visos augos
fibrilārā formā. Celuloze ir polisaharīds, kuras struktūru veido ar β glikozīdsaitēm starp C1
un C4 atomiem saistītas anhidro-D-glukozes elementārvienības. Katrs glukozes atlikums ir
pagriezts par 180o attiecībā pret blakus esošajiem (skat. 8.1.zīm.). Celuloze atrodas koka šūnu
sekundārajās sieniņās, kur to polimerizācijas pakāpe ir ap 10000, pie kam tā ir monodispersa.
Primārās šūnu sieniņas satur ap 25 % polidispersas celulozes ar polimerizācijas pakāpi ap
3000. Celuloze ir galvenā augu šūnapvalku sastāvdaļa. Tās saturs, %:
kokvilnā 95-98
linos, džutā, rāmijā 60-85
koksnē 40-55
salmos, niedrēs 30-40
Pēc izskata celuloze ir balta, higroskopiska, polidispersa šķiedrviela. Tā nešķīst
ūdenī, organiskos šķīdinātājos, bet uzbriest sārmu šķīdumos. Šķīst Cu, Co, Fe, Cd komplekso
savienojumu ūdens šķīdumos.
Celuloze ir daudzvērtīgais spirts. Katrs glukozes atlikums satur vidēji
3 hidroksilgrupas, kuras var esterificēt un ēterificēt, iegūstot dažādus vērtīgus produktus.
Celulozes šķiedras ir daļēji kristāliskas. To kristalizācijas pakāpe ir robežās no 50-60 %.
Destrukcijas reakcijās (hidrolīze, oksidēšanās, alkoholīze) celulozes polimerizācijas
pakāpe samazinās. Dabā celuloze sadalās fermenta celulāzes iedarbībā. Celulozi hidrolizē
neorganiskās skābes. Daļējas hidrolīzes produkts ir hidroceluloze, pilnīgas - glikoze. Ar šo
metodi iegūst spirtu, lopbarības raugu.
Hemicelulozes.
Hemicelulozes ir polisaharīdi, kas ietilpst augstāko augu šūnu apvalkos. Daudz
hemiceluložu ir koksnē (17-41 %), salmos, sēklu apvalkos. Hemicelulozes koka šūnu sieniņās
vienmēr ir kopā ar celulozi un lignīnu. Koksnē hemicelulozes nav mikrofibrilu formā.
Dominējošās hemicelulozes skuju koksnē ir ksilāni. …
