Применение природных волокнообразующих полимеров (целлюлозы, хитина, фибриллярных белков) для производства химических волокон и пленок определяется не столько историческими причинами (стремлением создать искусственный хлопок, искусственную шерсть), сколько технико-экономическими факторами:
- объективно надвигающимся истощением запасов нефти, газа, каменного угля - основных видов исходного сырья для производства синтетических волокнообразующих полимеров;
- воспроизводимостью природных волокнообразующих полимеров и возможностями генной инженерии для разрешения проблем промышленного производства их без истощения природных ресурсов.
Естественно, что новый виток научно-технического прогресса в области производства полимерных материалов на основе природных волокнообразующих полимеров должен сопровождаться качественно новыми инженерными решениями в обезвреживании производства и резким ослаблением экологического прессинга.
Комплекс физико-химических свойств природных волокнообразующих полимеров обусловлен первичным, вторичным и более высокими уровнями их структурной организации. Каждый из полимеров, представляющий интерес как волокнообразующий (целлюлоза, хитин, фибриллярные белки), имеет определенное биофункциональноё назначение. Особенность биосинтетических процессов такова, что первичная структура макромолекул этих полимеров формируется как регулярная, несмотря на возможность случайного включения в них "дефектных" звеньев. Регулярность строения полимерных цепей предопределяет возможность их самоупорядочения (кристаллизации). Параметр гибкости макромолекул природных волокнообразующих полимеров fФ несколько больше 0,63, что позволяет отнести их к полужесткоцепным полимерам.
288
Так, проявление сегментальной подвижности макромолекул целлюлозы возможно лишь при условии присутствия хотя бы небольших количеств воды, являющейся пластификатором для этого полимера. В условиях интенсивного набухания, а также в концентрированных растворах макромолекулы природных волокнообразующих полимеров способны к самоупорядочению с образованием жидкокристаллических структур.
Вторичная структура макромолекул этих полимеров фиксируется системой внутри- и межмолекулярных водородных связей.
289
