يساهم السليلوز بشكل كبير في مجموعة متنوعة من الصناعات، حيث يُعتبر مادة طبيعية أساسية تُستخدم في تصنيع العديد من المنتجات مثل الورق، الوقود، النسيج، الإسفنج، الأخشاب، والمنسوجات النباتية.

استخدامات السليلوز

تتعدد استخدامات السليلوز، وهو واحد من أبرز المواد الخام التجارية الطبيعية. من أهم تطبيقاته:

• صناعة الورق: يتم استخراج السليلوز من الخشب من خلال عملية عزل وغسل اللب المتبقي، ثم يتم تبييضه.
  • بعد ذلك، يُنقل السليلوز إلى شبكة اهتزازية لتجفيفه، حيث تُجمع الألياف المتبقية، وتجفف وتضغط وتُنسجم، وبذلك نحصل على الورق.
• تمثل الصين أول من اكتشف عملية تصنيع الورق عالية الجودة باستخدام السليلوز، وذلك في عام 100 ميلادي.

• صناعة النسيج: يتواجد السليلوز بشكل فعال في الألياف التي تتكون من بذور القطن، حيث يحتوي القطن الخام على حوالي 91% من السليلوز.
  • وبسهولة يُمكن تحويله إلى خيوط تُستخدم في صناعة الأنسجة.
  • كما يتم الاستفادة من الألياف الطبيعية مثل القطن والكتان لصناعة الحرير الصناعي.

• الصناعات الغذائية: يُستخدم السليلوز لتكامل الألياف في النظام الغذائي، ويتم إضافته لعدة مواد غذائية.
  • ويُضاف أيضًا كمادة حافظة للأجبان حيث يعمل على منع التكتل.
  • إضافة لذلك، يُستعمل السليلوز المُعالج كمسكّنات ومكثفات ومستحلبات غذائية.

• المواد المنزلية: يُستخدم السليلوز في تصنيع المواد اللاصقة، مرشحات القهوة، الملينات، الإسفنجات، أفلام التصوير، وقطرات العين.
• مواد البناء: يُستعمل السليلوز في تصنيع الطلاء المقاوم للرطوبة، ويُستخدم أيضًا في إنتاج مواد البناء والعوازل الكهربائية.
• صناعة الوقود: يُعتبر السليلوز المستخرج من النباتات مصدرًا للوقود، حيث تم معالجة السليلوز المستخلص من فضلات الحيوانات لصنع البيوتانول الحيوي.
• استخدامات متنوعة: يُستخدم السليلوز بأشكاله المتعددة مثل نترات السليلوز في تصنيع المتفجرات.
  • كما يمكن خلطه مع الكافور لتكوين مادة بلاستيكية تعرف بـ”السليلويد” والتي تُستخدم في إنتاج أفلام الصور المتحركة.
  • رغم ذلك، قد تم استبدال السليلويد بمواد بلاستيكية حديثة وآمنة نظرًا لخطورتها وقابليتها للاشتعال.
  • يُستخدم السليلوز أيضًا في ترشيح المواد السائلة وتقنيات الكروماتوغرافيا.

ما هو السليلوز

السليلوز (بالإنجليزية: Cellulose) هو كربوهيدرات معقدة، أو عديد السكاريد، يتكون من حوالي 3000 وحدة من الجلوكوز.

يلعب دورًا أساسيًا في تشكيل جدران الخلايا النباتية، حيث يتواجد في حوالي 33% من المواد النباتية، ويمثل 50% من الخشب.

مصادر السليلوز الطبيعية

تتواجد العديد من المصادر الطبيعية للسليلوز، ومنها:

• الألياف النباتية التي تُستخرج منها مليارات الأطنان سنويًا بواسطة عملية التركيب الضوئي.
• بعض الكائنات البحرية مثل الغلاليات.
• السليلوز الكوني، الذي يُستخرج بكميات قليلة وبكلفة مرتفعة من الفضاء.

مصادر السليلوز في النباتات

نظرًا لعدم قدرة الجهاز الهضمي للإنسان على هضم السليلوز، يُنصح عادة بتناول النباتات التي تحتوي عليه للاستفادة منه. من أبرز هذه النباتات:

• النخالة.
• القمح.
• المكسرات بجميع أنواعها.
• البقوليات بأنواعها.
• البازلاء الخضراء والمجففة.
• الملفوف.
• التفاح.
• الكمثرى.
• الخضراوات الجذرية.

معلومات هامة عن السليلوز

إليكم بعض المعلومات المهمة حول السليلوز:

• السليلوز هو سكر عديد يشبه النشا من حيث الشكل، ويتواجد في جميع الأنسجة النباتية.
• يعتبر من المركبات الكيميائية الأكثر شيوعًا على مستوى العالم.
• على الرغم من كونه سكرًا، فإن مذاقه ليس حلوًا مثل باقي السكريات.
• من الخصائص البارزة للسليلوز أنه غير قابل للذوبان في الماء ولا ينفذ من أغشية الخلايا.
• أطلق العالم أنسيلم باين اسم السليلوز على المادة المكونة لجدران الخلايا النباتية في عام 1838.
• لا يمكن الحصول على السليلوز بشكل نقي.
• يطلق على السليلوز التجاري اسم R10، والذي يُقارن عمومًا باسم ألفا – سليلوز.
• يُعتبر السليلوز غذاءً مثاليًا للحيوانات العاشبة، حيث يتم هضمه بواسطة الكائنات الحية في القناة الهضمية.
• بالإضافة إلى أنه يمكن أن يُهضم بواسطة بعض الحشرات بفضل الكائنات الأولية التي تعيش في أمعائها، مثل النمل الأبيض.

الخصائص الفيزيائية للسليلوز

يتوفر للسليلوز العديد من الخصائص الفيزيائية الهامة، ومنها:

• يتميز السليلوز بأنه مادة صلبة بلورية بيضاء اللون.
• يتواجد بكثرة في جذوع الأشجار ويمثل 98% من القطن، وهو أنقى أشكاله.
• السليلوز الخام لا يمتلك طعمًا أو رائحة، ويتميز بالتحلل البيولوجي.
• يمكن العثور على السليلوز في أجزاء مختلفة من النبات مثل الأوراق، الساق، الجذور، وحتى الثمار.

الخصائص الكيميائية للسليلوز

نتطرق الآن إلى أهم الخصائص الكيميائية للسليلوز:

• يتكون السليلوز من سلسلة خطية مستقيمة غير متفرعة، حيث ترتبط جزيئات الجلوكوز بواسطة روابط تُعرف باسم 1-4 بيتا جلايكوسيدية.
• على الرغم من عدم ذوبانه في الماء، إلا أنه يذوب في المذيبات العضوية.
• ترتبط سلاسل السليلوز بطريقة متوازية، بواسطة روابط هيدروجينية، مما يعطي الألياف السليلوزية متانة وقوة.
• تحتوي السلسلة الواحدة من السليلوز على آلاف الجزيئات من الجلوكوز.
• تُقدر الكتلة المولية للسليلوز بحوالي 162.1406 غرام/مول، في حين تُقدر كثافته بـ1.5 غرام/سم³، وتصل درجة انصهاره إلى 260-270 درجة مئوية تقريبًا.