Ацетат целлюлозы представляет собой ацетатный сложный эфир целлюлозы. Впервые он был приготовлен в 1865 году. Ацетат целлюлозы используется в качестве основы пленки в фотографии, как компонент в некоторых покрытиях и как материал рамки для очки ; оно также используется в качестве синтетического волокна при производстве сигаретных фильтров и игральных карт. В фотопленке ацетат целлюлозы заменил нитратную пленку в 1950-х годах, будучи намного менее горючим и более дешевым в производстве.
В 1865 году французский химик Пол Шютценбергер обнаружил, что целлюлоза реагирует с уксусным ангидридом с образованием ацетата целлюлозы. Немецкие химики Артур Эйхенгрюн изобрели первые растворимые формы ацетата целлюлозы в 1903 году.
В 1904 году Камиль Дрейфус и его младший брат Анри проводили химические исследования и разработки ацетата целлюлозы в сарае в саду своего отца в Базеле, Швейцария, который в то время был центром индустрии красителей. В течение пяти лет братья Дрейфус систематически учились и экспериментировали в Швейцарии и Франции. К 1910 году они производили пленку для киноиндустрии, и небольшое, но постоянно растущее количество ацетатного лака, называемого «допинг », было продано расширяющейся авиационной промышленности для покрытия ткань, покрывающая крылья и фюзеляж.
В 1913 году, после примерно двадцати тысяч отдельных экспериментов, они произвели превосходные лабораторные образцы непрерывной филаментной пряжи, чего до сих пор ускользало от производства ацетата целлюлозы. К сожалению, начало Первой мировой войны отложило коммерческое развитие этого процесса.
В ноябре 1914 года британское правительство пригласило доктора Камиллу Дрейфус приехать в Англию для производства ацетатного допинга, и была создана компания «Бритиш целлюлоза и химическая промышленность». В 1917 году, после того как Соединенные Штаты вступили в войну, США Военное министерство пригласило доктора Дрейфуса основать аналогичный завод в США. Обе операции успешно проводились на протяжении всей войны.
После войны внимание вернулось к производству ацетатных волокон. Первая пряжа была удовлетворительного качества, но сопротивление продажам было сильным, и сотрудники silk усердно работали над дискредитацией ацетата и противодействием его использованию. Однако термопластичная природа ацетата сделала его превосходным волокном для муара, поскольку рисунок был стойким и не смывался. Эта же характеристика также сделала постоянную плиссировку впервые коммерческим фактом и дала большой импульс стилю всей индустрии одежды.
Смешивание шелка и ацетата в тканях было достигнуто в В начале, и почти сразу же хлопок был также смешан, что сделало возможным создание недорогих тканей из волокна, которое тогда было дешевле, чем шелк или ацетат. Сегодня ацетат смешивают с шелком, хлопком, шерстью, нейлоном и т. Д., Чтобы придать тканям отличное разглаживание морщин, хорошую толщину, ручку, качество драпировки, быстрое сушка, надлежащая стабильность размеров, возможность перекрестного окрашивания по очень конкурентоспособной цене.
Волокно из ацетата целлюлозы, одно из первых синтетических волокон, является на основе хлопка или дерева пульпа целлюлоза («биополимеры »). Эти «целлюлозные волокна» были заменены во многих сферах применения более дешевыми волокнами на основе нефти (нейлон и полиэфир ) в последние десятилетия.
Торговые наименования ацетата включают Acele, Avisco, Celanese, Chromspun и Estron.
Ацетат имеет много общего с вискозой и раньше считался одним и тем же материалом. Ацетат отличается от вискозы тем, что в производстве используется уксусная кислота. Теперь требуется, чтобы две ткани были четко указаны на этикетках одежды.
Вискоза устойчива к нагреванию, а ацетат склонен к плавлению. Ацетат следует стирать с осторожностью, используя ручную стирку или химчистку. Одежда из ацетата разрушается при нагревании в сушильной машине .
. Дышащая природа ткани позволяет использовать ее в качестве подкладки. Ацетатная ткань часто используется в свадебных платьях и другой свадебной одежде. Его блестящий блеск и гладкая атласная текстура делают его хорошей синтетической альтернативой шелку.
Ацетат - очень ценное промышленное волокно, которое имеет низкую стоимость и обладает хорошими драпирующими свойствами. Ацетат используется в таких тканях, как атлас, парча и тафта, чтобы подчеркнуть блеск, тело, драпировку и красоту.
Ацетат целлюлозы и триацетат целлюлозы ошибочно называют одним и тем же волокном; хотя они похожи, их химическая идентичность различается. Триацетат известен как общее описание или первичный ацетат, не содержащий гидроксильной группы. Ацетатное волокно известно как модифицированный или вторичный ацетат, имеющий две или более гидроксильных группы. Триацетатные волокна, хотя они больше не производятся в США, содержат более высокое соотношение ацетата и целлюлозы, чем ацетатные волокна.
Пленка из ацетата целлюлозы была представлена в 1934 году в качестве замены для пленки из нитрата целлюлозы , которая ранее была стандартной. Под воздействием тепла или влаги кислоты в основе пленки начинают разлагаться до непригодного для использования состояния, выделяя уксусную кислоту с характерным уксусным запахом, в результате чего процесс известен как «синдром уксуса <127.>". Ацетатная пленка все еще используется в некоторых приложениях, например, негатив для камеры для движущихся изображений. С 1980-х годов полиэфирная пленка (иногда упоминаемая под торговым названием Kodak «ESTAR Base») стала более обычным явлением, особенно для архивных приложений. Ацетатная пленка также использовалась в качестве основы для магнитной ленты до появления полиэфирной пленки.
Магнитная лента из ацетата целлюлозы была представлена IBM в 1952 году для использования на их ленточном накопителе IBM 726 в компьютере IBM 701. Он был намного легче и проще в обращении, чем металлическая лента, представленная UNIVAC в 1951 году для использования на их ленточном накопителе UNISERVO в компьютере UNIVAC I. В 1956 году магнитная лента из ацетата целлюлозы была заменена более стабильной магнитной лентой с пленкой ПЭТ для использования на ленточном накопителе IBM 727.
Определение Федеральной торговой комиссии для ацетатного волокна: «Промышленное волокно, в котором волокнообразующим веществом является ацетат целлюлозы. Где не менее чем 92 процента гидроксильных групп ацетилированы, термин триацетат может использоваться как общее описание волокна ».
Ацетат получают из целлюлозы путем первоначального разложения древесной массы в очищенную пушистую белую целлюлозу. Для производства хорошего продукта используются целлюлозы особого качества, такие как растворяющиеся целлюлозы. Неравномерная реакционная способность целлюлозы представляет собой общую проблему, влияющую на качество продукта из ацетата целлюлозы. Целлюлоза реагирует с уксусной кислотой и уксусным ангидридом в присутствии серной кислоты. Его подвергают контролируемому частичному гидролизу для удаления сульфата и достаточного количества ацетатных групп для придания продукту желаемых свойств. ангидроглюкозное звено является основной повторяющейся структурой целлюлозы и имеет три гидроксильные группы, которые могут реагировать с образованием ацетатных сложных эфиров. Наиболее распространенная форма волокна из ацетата целлюлозы имеет ацетатную группу примерно на двух из каждых трех гидроксилов. Этот диацетат целлюлозы известен как вторичный ацетат или просто как «ацетат».
После образования ацетат целлюлозы растворяют в ацетоне, образуя вязкий раствор для экструзии через фильеры (которые напоминают насадку для душа). По мере появления волокон растворитель испаряется в теплом воздухе посредством сухого прядения, в результате чего получаются тонкие волокна из ацетата целлюлозы.
Первое коммерческое ацетатное волокно в США было произведено Celanese Corporation в 1924 году. В настоящее время производителями ацетатного волокна в США являются Celanese и Eastman Chemical Company.
По сей день не было обнаружено никакого способа прямого производства ацетатов целлюлозы. Поскольку попытки произвести частичную этерификацию целлюлозы приводят только к смеси неацетилированной и полностью ацетилированной целлюлозы, применяется двухэтапный синтез: сначала целлюлоза всегда полностью превращается в триацетат целлюлозы, а затем путем гидролиза в ацетаты целлюлозы с низкой степенью этерификации. Таким образом, целлюлоза сначала полностью превращается в триацетат целлюлозы, а затем путем гидролиза получают ацетат целлюлозы с низкой степенью этерификации.
Очищенная целлюлоза из древесной массы или хлопкового пуха смешивается с ледяной уксусной кислотой, уксусным ангидридом и катализатором. Смесь выдерживается 20 часов, в течение которых происходит частичный гидролиз, и кислотная смола осаждается в виде хлопьев. Они растворяются в ацетоне, и раствор очищается фильтрованием. Раствор экструдируют центрифугированием в колонне теплого воздуха. Растворитель восстанавливается. Нити растягиваются и наматываются на балки, конусы или бобины, готовые к использованию. Наконец, волокна прядут в волокна.
Производство разделено на следующие этапы процесса:
Мировое производство материалов CA превысило 800 000 тонн (790 000 длинных тонн; 880 000 коротких тонн) в год в 2008 году. Многие продукты утилизируются как подстилка или в компост. Хотя изначально считалось, что СА практически не биоразлагаема, было показано, что после начальной частичной деацетилизации целлюлозный каркас полимера легко биоразлагается ферментами целлюлаза. В биологически высокоактивной почве волокна КА полностью разрушаются через 4–9 месяцев. Фотодеградация оптимальна при УФ-облучении с длиной волны 280 нм или короче и усилена пигментом TiO2. На разборку сигаретных фильтров CA требуются годы.
Ацетат целлюлозы продается под различными торговыми наименованиями, такими как Tenite, Eastman Chemical Company, зил и цилонит, Cellon, производство Deutsche Celluloid Fabrik, Eilenburg, Германия, и Rhodoid, производство Soc. des Usines Chim. Rhone-Poulenc, Париж, Франция, и May Baker Ltd., Лондон, Великобритания. Литая пленка из ацетата целлюлозы производится в Спондоне (Дербишир, Великобритания) компанией Celanese и продается как Clarifoil.
(CAB, Tenite II) и родственные производные целлюлозы, которые используются как в чернилах, так и в покрытиях. Основное различие между ними и ацетатом целлюлозы заключается в их растворимости в более широком диапазоне растворителей.
На Викискладе есть материалы, связанные с Ацетат целлюлозы. |