Struktura

Přírodní polymery

Přírodní polymery

Z přírodních makromolekulárních látek si uvedeme ty, které se uplatňují v polygrafické výrobě nebo při výrobě materiálů pro polygrafickou výrobu. Celulóza, přírodní kaučuk, vysychavé oleje, želatina a přírodní pryskyřice jsou přírodní polymery, které získáváme přirozenou cestou z rostlin a zvířat. Mnoho z nich bylo v posledních letech nahrazeno uměle připravenými polymery se stejnými nebo dokonce lepšími vlastnostmi.

 obrazek

Obr. 1: Přírodní polymery

Celulóza je nejrozšířenější přírodní makromolekulární látkou rostlinného původu. Lze ji zařadit do skupiny polysacharidů, přičemž její základní stavební jednotkou je neméně známá glukóza. Na obrázku pod textem si můžete prohlédnout její kompletní strukturu a také nahlédnout blíže do rostlinné buněčné struktury, ve které se celulóza vyskytuje. Konkrétně ji nalezneme v buněčné stěně, kde plní svou stavební funkci. Pro zajímavost doplníme, že celulóza tvoří přibližně 50 % objemu dřeva. 

 

Obr. 2: Schéma celulózy uvnitř buněčných stěn rostlin

 

Celulóza je v polygrafickém průmyslu velmi významným výrobním elementem. Tvoří totiž základ papírové hmoty (papíroviny), ze které se následně vyrábí papír, kartony a lepenky. 

Škrob patří mezi další významné rostlinné polymery (obsažen v bramborech, kukuřici, rýži a obilovinách), které našly využití v polygrafickém průmyslu. Používá se například jako plnidlo při výrobě papíru nebo také k výrobě dextrinových lepidel. Jde o složitý polysacharid složený z 20 % z amylózy  a z 80 % z amylopektinu.

Obr. 3: Škrob se skládá z amylózy a amylopektinu

Přírodní kaučuk je makromolekulární látka rostlinného původu, která se získává z kmenů stromů kaučukovníku, a to koagulací latexu (lýko). Základní stavební jednotkou je isopren (2-methyl-buta-1,3-dien):

  

Obr. 4: Isopren.

Kaučuk se používá k výrobě gumotypů pro flexografický tisk

Želatina je makromolekulární látka živočišného původu, kterou lze získat tepelným zpracováním kolagenu (kosti a kůže zvířat – dobytka). Po zpracování kolagenu se želatina dále distribuuje ve formě plátků či ve formě prášku. Ve studené vodě želatina nabobtná, ve vodě teplejší než 30 °C se rozpouští. Po ochlazení tuhne na gel.

  

Obr. 5: Želatina.

V polygrafii se želatina používala k výrobě světlocitlivých fotografických vrstev na bázi halogenidů stříbra. 

Vysychavé oleje jsou směsi esterů glycerolu s různými nenasycenými mastnými kyselinami (například kyselina olejová). Nejznámějšími vysychavými oleji, které jistě znáte i z běžného života, jsou například tyto: lněný, konopný, slunečnicový nebo sójový olej. V polygrafii se uplatňují především u výroby tiskových barev a laků, kde přispívají ke tvorbě pevného a pružného filmu. Lze z nich také vyrobit přírodní fermeže.

Přírodní pryskyřice jsou látky chemicky velmi složité. Nejvýznamnějšími zástupci jsou kalafuna, kopálová pryskyřice, jantar či šelak. V polygrafii se využívají pro výrobu tiskových barev a laků. 

  

Obr. 6: Pryskyřice (lidově smůla či smola) vytékající z borovice

 

Zdroje

  • LEDERLEITNER, Milan, Jozef HAMAR a Vladimír THOMKA. Polygrafické materiály pro 1.-3. ročník SOU. 1. vyd. Překlad Zdeněk Niepel. Praha: SPN, 1990, 93 s. Učebnice pro stř. školy. ISBN 80-042-4132-8.

  • PEČ, Pavel a Danuše PEČOVÁ. Učebnice středoškolské chemie a biochemie. 1. vyd. Olomouc: Nakladatelství Olomouc, 2001, 518 s. ISBN 80-718-2034-2.

  • Wikipedie. Otevřená encyklopedie. [online]. [cit. 2014-07-01]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/wiki

Obrázky:

  • Obr. 9: Archiv autora.

Obrázek

Content celuloza 230x165

Obr. 7: Celulóza izolovaná ze dřeva odstraněním ostatních složek (lignin, hemicelulóza, oleje aj.). Celulózové vlákno se používá v papírenském a textilním průmyslu.

Víte, že ...

Termín celulóza se často nesprávně používá pro označování papírenského polotovaru, který je směsí celulózy, hemicelulóz a zbytků ligninu a pro nějž papírenský průmysl již od první republiky používá termín "buničina".

Obrázek

Content stena

Obr. 8: Buněčná stěna

Obrázek

Content p1050652

Obr. 9: Kukuřičný škrob

Pokus

Víte, co je nenewtonská tekutina?

Podívejte se na atraktivní pokus:

http://www.youtube.com/watch?v=QwZeXhbZfHU

Rozšiřující pojmy

Vulkanizace je chemická reakce, při které dochází k zesíťování molekul syntetických, nebo přírodních kaučuků. Hnětením za tepla vzniká pryž. V místech, kde v uhlíkových řetězcích polymeru zůsta... Zobrazit více

Víte, že ...

  

Obr. 10: Gumoví medvídci

Gumoví medvídci se skládají z cukru (poměrně mnoho cukru, jedno balení může obsahovat až 80 kostek cukru), hroznového cukru, potravinářského barviva, želatiny, ochucovadel, aromat a dalších složek.

Víte, že ...

  

Obr. 11: Šelak

Šelak je přírodní živice, získávaná z výměšků červce lakového (Kerria lacca). Vyskytuje se v ásámských lesích a v Thajsku. Červec pomocí tohoto sekretu chrání své larvy před nepříznivými vlivy okolí. Používá se od 18. století na lakování.

Víte, že ...

Kalafuna je destilační zbytek z pryskyřice borovic, nebo získávaný při výrobě buničiny. Název je odvozen od starořeckého ionského města Kolofónu, které proslulo spolu s Chiem především vývozem pryskyřice. Používá se při pájení 
a u všech smyčcových nástrojů se nanáší na žíně smyčců pro zvýšení třecího odporu.

 Obr. 12: Kalafuna

Logolink