Celiuliozės acetatas, sintetinis junginys, gaunamas acetilinant augalinę medžiagą celiuliozę. Celiuliozės acetatas susuktas į tekstilės pluoštus, įvairiai žinomus kaip acetato viskozė, acetatas arba triacetatas. Jį taip pat galima formuoti į kietas plastikines dalis, tokias kaip įrankių rankenos, arba lieti į plėveles, skirtas fotografuoti ar vynioti į maistą, nors jo naudojimas šiose reikmėse sumažėjo.
pagrindiniai pramoniniai polimerai: celiuliozės acetatas
Dėl celiuliozės nitrato būdingų trūkumų atsirado galimybė gaminti kitus celiuliozės esterius, ypač
Celiuliozė yra natūralus polimeras, gaunamas iš medienos pluoštų arba trumpų pluoštų (kaladėlių), prilipusių prie medvilnės sėklų. Jį sudaro kartojantys gliukozės vienetai, kurių cheminė formulė yra C 6 H 7 O 2 (OH) 3 ir turi tokią molekulinę struktūrą:
Nepakeistoje celiuliozėje X molekulinėje struktūroje žymi vandenilį (H), rodantį, kad molekulėje yra trys hidroksilo (OH) grupės. OH grupės sudaro tvirtus vandenilio ryšius tarp celiuliozės molekulių, todėl celiuliozės struktūros negali atpalaiduoti šiluma ar tirpikliai, nesukeldami cheminio skilimo. Tačiau, nuo acetilinimo, in hidroksilo grupių vandenilis pakeičiamas acetilo grupių, (CH 3 -CO). Gautas celiuliozės acetato junginys gali būti ištirpinamas tam tikruose tirpikliuose arba suminkštintas arba išlydytas karštyje, leidžiant medžiagai susisukti į pluoštus, formuoti į kietus daiktus arba lieti kaip plėvelę.
Celiuliozės acetatas dažniausiai gaunamas apdorojus celiuliozę acto rūgštimi, o po to acto anhidridu, esant katalizatoriui, pavyzdžiui, sieros rūgščiai. Kai gautoms reakcijoms leidžiama tęstis, produktas yra visiškai acetilintas junginys, žinomas kaip pirminis celiuliozės acetatas, arba, teisingiau, celiuliozės triacetatas. Triacetatas yra aukštos lydymosi temperatūros (300 ° C [570 ° F]), labai kristalinė medžiaga, tirpi tik ribotame tirpiklių diapazone (paprastai metileno chloridas). Iš tirpalo triacetatas gali būti sausai susuktas į pluoštus arba, naudojant plastifikatorius, išlietas kaip plėvelė. Jei pirminis acetatas yra valomas vandeniu, gali įvykti hidrolizacijos reakcija, kurios metu acetilinimo reakcija yra iš dalies atvirkštinė, gaunant antrinį celiuliozės acetatą arba celiuliozės diacetatą. Diacetatą galima ištirpinti pigesniais tirpikliais, tokiais kaip acetonas, skirtas sausam verpimui į pluoštus. Esant žemesnei lydymosi temperatūrai (230 ° C [445 ° F]) nei triacetatui, dribsnių pavidalo diacetatą galima maišyti su tinkamais plastifikatoriais į miltelius kietiems daiktams formuoti, ir jis taip pat gali būti liejamas kaip plėvelė.
Celiuliozės acetatas buvo sukurtas XIX amžiaus pabaigoje kaip dalis pramoninių pluoštų, pagamintų celiuliozės pagrindu. Apdorojant celiuliozę azoto rūgštimi, susidarė celiuliozės nitratas (dar vadinamas nitroceliulioze), tačiau sunkumai dirbant su šiuo labai degiu junginiu paskatino atlikti tyrimus kitose srityse. 1865 m. Paulas Schützenbergeris ir Laurentas Naudinas iš Paryžiaus Collège de France atrado celiuliozės acetiliavimą acto anhidridu, o 1894 m. Charlesas F. Crossas ir Edwardas J. Bevanas, dirbantys Anglijoje, užpatentavo chloroforme tirpaus celiuliozės triacetato paruošimo procesą.. Svarbų komercinį indėlį įnešė britų chemikas George'as Milesas 1903–05 m., Sužinojęs, kad hidrolizuojant visiškai acetiliuotą celiuliozę, ji virsta mažiau acetilintu junginiu (celiuliozės diacetatu), kuris tirpsta pigiuose organiniuose tirpikliuose, tokiuose kaip kaip acetonas.
Visiškai acetonu tirpstančią medžiagą komerciniu mastu išnaudojo du broliai Šveicarija - Henri ir Camille Dreyfus, kurie per Pirmąjį pasaulinį karą Anglijoje pastatė gamyklą celiuliozės diacetato gamybai, kuri bus naudojama kaip nedegi dope. audinių lėktuvo sparnų padengimas. Po karo, kai nebebuvo reikalo acetato dope, broliai Dreyfus ėmė gaminti diacetato pluoštus, o 1921 m. Jų įmonė „British Celanese Ltd.“ pradėjo komercinę produkto, pavadinto Celanese, gamybą. 1929 m. „EI du Pont de Nemours & Company“ (dabar „DuPont Company“) pradėjo gaminti acetato pluoštą JAV. Acetatiniai audiniai labai pamėgo savo minkštumu ir grakščia drape. Medžiaga nėra lengvai raukšlėjausi dėvėdama ir dėl nedidelio drėgmės sugerties, tinkamai ją apdorojant, lengvai neišlaiko tam tikrų rūšių dėmių. Drabužiai su acetatu gerai išplaunami, išlaikydami savo pradinį dydį ir formą bei per trumpai išdžiūdami, nors jie linkę išlaikyti sudrėkusius raukšles. Pluoštas buvo naudojamas atskirai arba mišiniuose drabužiams, tokiems kaip suknelės, sportinė apranga, apatiniai drabužiai, marškiniai ir kaklaraiščiai, taip pat kilimuose ir kituose namų balduose.
1950 m. Britų įmonė „Courtaulds Ltd.“ pradėjo kurti triacetatinius pluoštus, kurie vėliau buvo gaminami komerciniu mastu po to, kai atsirado metileno chlorido tirpiklis. „Courtaulds“ ir „British Celanese“ prekiavo triacetatinio pluošto prekės ženklu „Tricel“. JAV triacetatas buvo įvestas prekės ženklu Arnel. Triacetatiniai audiniai tapo žinomi dėl savo puikios formos išlaikymo, atsparumo susitraukimui bei lengvo skalbimo ir džiovinimo.
Acetatinio pluošto gamyba nuo XX a. Vidurio sumažėjo iš dalies dėl konkurencijos, kurią sukelia poliesterio pluoštai, kurie turi tas pačias ar geresnes skalbimo ir nusidėvėjimo savybes, gali būti lyginami aukštesnėje temperatūroje ir yra pigesni. Nepaisant to, acetato pluoštai vis dar naudojami lengvai prižiūrimuose drabužiuose ir vidiniuose drabužių pamušaluose, nes jie yra ryškūs. Celiuliozės diacetato pakulos (pluošto pluoštai) tapo pagrindine cigarečių filtrų medžiaga.
Pirmasis komercinis celiuliozės diacetato, kaip plastiko, panaudojimas buvo vadinamasis apsauginis plėvelė, pirmą kartą pasiūlyta kaip celiulioido pakaitalas fotografijoje netrukus po XX amžiaus pradžios. Medžiagai buvo suteiktas papildomas impulsas 1920 m., Įvedus liejimo formavimą - greitą ir efektyvų formavimo metodą, kuriam ypač tinka acetatas, tačiau kuriam dėl celiulioido negalima veikti dėl aukštos temperatūros. Celiuliozės acetatas buvo plačiai naudojamas automobilių pramonėje dėl savo mechaninio stiprumo, tvirtumo, atsparumo dilimui, skaidrumo ir lengvo formuojamumo. Dėl didelio atsparumo smūgiams jis tapo geidžiama medžiaga apsauginiams akiniams, įrankių rankenoms, tepalo matuokliams ir pan. Dešimtajame dešimtmetyje fotografijos filmuose diacetatą pakeitė celiuliozės triacetatas, tapęs pagrindine judesio, nejudančios fotografijos ir rentgeno spindulių pagrindu.
Tačiau šeštajame ir ketvirtajame dešimtmečiuose pradėjus naudoti naujesnius polimerus, celiuliozės acetato plastikai smuko. Pvz., Triacetatas, galiausiai, fotografuojant judesius, buvo pakeistas polietileno tereftalatu, nebrangiu poliesteriu, kuris galėtų būti pagamintas į stiprią, stabilią matmenis plėvelę. Triacetatas vis dar yra išspaudžiamas arba liejamas į plėvelę ar lakštus, naudojamus pakuotėse, membraniniuose filtruose ir fotografinėje plėvelėje, o diacetatas yra įpurškiamas į mažas dalis, tokias kaip dantų šepetėliai ir akinių rėmeliai.
