102 5 Was verstehen wir unter „Cellulose“? Bei der Photosynthese grüner Pflanzen entsteht Traubenzucker (Glucose, Seite 98). Aus diesem bildet die Pflanze den Gerüststoff Cellulose unter Abspaltung von Wasser. Die Summenformel der Cellulose ist (C6H10O5)n. Sie bildet fadenförmige Makromoleküle, wobei jedes aus bis zu 10 000 Glucose-Resten aufgebaut ist (Abb. 102.2). Dieses Polysaccharid (Vielfachzucker) ist stabil, reißfest und nicht in Wasser löslich. Es bildet die Zellwände von Pflanzenzellen und verleiht der Pflanze Stabilität. Holz besteht zu 40–50 % aus Cellulose. Um sie zu gewinnen, wird es zu einem Faserbrei („Holzschliff“) zerkleinert. Durch Auskochen in Magnesiumhydrogensulfitlösung werden der Holzstoff Lignin und andere Begleitstoffe herausgelöst. Die übrig gebliebene Cellulose wird gewaschen und meist mit Sauerstoff gebleicht (Abb. 102.1). Aus reiner Cellulose werden zB Papiertaschentücher, Watte, Filterpapier und hochwertige Papiersorten hergestellt. 102.1 Cellulose wird aus Holz gewonnen. Holzschliff ungebleicht Cellulose zerkleinertes Holz gebleicht H O O–HO–H H2O H H OH H OH O O O O O O O O 102.2 Cellulose-Moleküle bestehen aus bis zu 10 000 Glucose-Resten. 102.3 Termiten können Cellulose verdauen. Wie wird Papier hergestellt (Abb. 102.4)? Die Rohstoffe zur Herstellung von Papier sind hauptsächlich Altpapier und Holz. Die Rohstoffe werden gereinigt und zu Holzschliff, Zellstoff oder Cellulose verarbeitet. Aus diesen Zutaten wird mit viel Wasser ein Faserbrei gemahlen und gerührt. In der Papiermaschine tropft der Faserbrei auf einem Metall-Rüttelsieb ab. Beim Pressen zwischen Walzen auf einem Filzband verfilzen die Fasern. Es entsteht festes Papier, das getrocknet, geglättet und zu einer großen Rolle aufgerollt wird. Holzfreies Schreibpapier besteht aus reinen Cellulose-Fasern mit Füllstoffen (zB Kalk, Gips). Damit die Schrift nicht verläuft, wird es zB mit Stärke bestrichen. Zeitungspapier besteht bis zu 90 % aus Papier aus Holzschliff. Recyclingpapier wird fast nur aus Altpapier hergestellt. Altpapier Holz Leinen Baumwolle Rohstoffe Faserbrei Papiermaschine Papierrolle Holzschliff Zellstoff Cellulose Mahlen Rühren Abtropfen Pressen Filzband Glätten Trocknen Metall-Rütelsieb 102.4 Schema der Papierherstellung Plane einen Versuch ( Seite 6), mit dem du zeigen kannst, dass Cellulose zu den Kohlenhydraten zählt. Als Testmaterial eignen sich zB Watte oder Papiertaschentücher. Verwende die Informationen auf Seiten 6 und 98 als Hilfe. A1 Infobox: Der Mensch kann Cellulose nicht verdauen. Uns fehlt dazu das Enzym Cellulase. Handgeschöpftes Papier Vermische kleine Papierstückchen mit Wasser und zerkleinere sie mit dem Mixer. Gib diesen Brei in eine Wanne mit Wasser. Mit einem flachen Schöpfsieb hebst du etwas Faserbrei heraus. Kippe den Brei mit dem Sieb zB auf ein Tuch und presse mit einem Schwamm Wasser aus dem Brei. Lass dein Papier trocknen. Wie könnt ihr die Festigkeit, Beschaffenheit (Textur) und Farbe eures Papiers ändern? Plant eine Versuchsreihe. V1 A2 Chemie im Alltag Cellulose, Papier und Textilfasern Arbeitsheftseite 49 Zusatzmaterial wr3k8s Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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