Ang cellulose acetate, synthetic compound na nagmula sa acetylation ng halaman na cellulose ng halaman. Ang cellulose acetate ay nabulwak sa mga hibla ng tela na kilala na iba bilang acetate rayon, acetate, o triacetate. Maaari rin itong hubugin sa solidong mga bahagi ng plastik tulad ng mga tool na humahawak o nagsumite ng pelikula para sa pagkuha ng litrato o pambalot sa pagkain, kahit na ang paggamit nito sa mga application na ito ay nabawasan.
pangunahing mga pang-industriya polimer: Cellulose acetate
Ang mga kakulangan na likas sa cellulose nitrate ay nagtaas ng posibilidad na makagawa ng iba pang mga ester ng selulosa, lalo na ang mga ester ng
Ang Cellulose ay isang natural na nagaganap na polimer na nakuha mula sa mga fibre ng kahoy o ang mga maikling fibers (linters) na sumusunod sa mga buto ng koton. Binubuo ito ng pag-uulit ng mga yunit ng glucose na mayroong formula ng kemikal C 6 H 7 O 2 (OH) 3 at ang mga sumusunod na istruktura ng molekular:
Sa hindi nabagong cellulose, ang X sa molekular na istraktura ay kumakatawan sa hydrogen (H), na nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng molekula ng tatlong pangkat ng hydroxyl (OH). Ang mga grupo ng OH ay bumubuo ng malakas na mga bono ng hydrogen sa pagitan ng mga molekula ng selulusa, na may resulta na ang mga istruktura ng selulusa ay hindi maaaring mawala sa pamamagitan ng init o mga solvent nang hindi nagiging sanhi ng agnas ng kemikal. Gayunpaman, sa acetylation, ang hydrogen sa mga hydroxyl group ay pinalitan ng mga acetyl groups (CH 3 -CO). Ang nagreresultang cellulose acetate compound ay maaaring matunaw sa ilang mga solvent o pinalambot o natunaw sa ilalim ng init, na pinapayagan ang materyal na mapuslit sa mga hibla, mahulma sa solidong mga bagay, o palayasin bilang isang pelikula.
Ang cellulose acetate ay kadalasang inihahanda sa pamamagitan ng pagpapagamot ng cellulose na may acetic acid at pagkatapos ay may acetic anhydride sa pagkakaroon ng isang katalista tulad ng asupre acid. Kapag pinapayagan ang mga nagreresultang reaksyon upang magpatuloy sa pagkumpleto, ang produkto ay isang ganap na acetylated compound na kilala bilang pangunahing cellulose acetate, o, mas maayos, cellulose triacetate. Ang Triacetate ay isang mataas na natutunaw (300 ° C [570 ° F]), na lubos na mala-kristal na sangkap na natutunaw lamang sa isang limitadong hanay ng mga solvent (karaniwang methylene chloride). Mula sa solusyon, ang triacetate ay maaaring maging dry-spun sa mga hibla o, sa tulong ng mga plasticizer, cast bilang isang pelikula. Kung ang pangunahing acetate ay ginagamot sa tubig, ang isang reaksyon ng hydrolization ay maaaring mangyari kung saan ang reaksyon ng acetylation ay bahagyang baligtad, na gumagawa ng pangalawang cellulose acetate, o cellulose diacetate. Ang diacetate ay maaaring matunaw ng mas murang mga solvent tulad ng acetone para sa dry-spinning sa fibers. Sa pamamagitan ng isang mas mababang temperatura ng pagkatunaw (230 ° C [445 ° F]) kaysa sa triacetate, ang diacetate sa form ng flake ay maaaring ihalo sa naaangkop na plasticizer sa mga pulbos para sa paghubog ng mga solidong bagay, at maaari rin itong palayasin bilang isang pelikula.
Ang cellulose acetate ay binuo sa huling bahagi ng ika-19 na siglo bilang bahagi ng isang pagsisikap na magdisenyo ng mga fibers na gawa sa industriya na batay sa cellulose. Ang paggamot ng cellulose na may nitric acid ay gumawa ng cellulose nitrate (na kilala rin bilang nitrocellulose), ngunit ang mga paghihirap na magtrabaho kasama ang mataas na nasusunog na compound na ito ay naghikayat sa pagsasaliksik sa iba pang mga lugar. Noong 1865 sina Paul Schützenberger at Laurent Naudin ng Collège de France sa Paris ay natuklasan ang acetylation ng cellulose sa pamamagitan ng acetic anhydride, at noong 1894 sina Charles F. Cross at Edward J. Bevan, nagtatrabaho sa Inglatera, ay nag-patent ng isang proseso para sa paghahanda ng chloroform-soluble cellulose triacetate. Ang isang mahalagang komersyal na kontribusyon ay ginawa ng chemist ng British na si George Miles noong 1903–05 sa pagtuklas na, kapag ang ganap na acetylated cellulose ay sumailalim sa hydrolysis, nagbago ito sa isang hindi gaanong mataas na acetylated compound (cellulose diacetate) na natunaw sa murang mga organikong solvent na tulad nito bilang acetone.
Ang buong pagsasamantala sa isang komersyal na sukat ng materyal na natutunaw ng acetone ay natapos ng dalawang magkapatid na Switzerland, na sina Henri at Camille Dreyfus, na sa panahon ng World War I ay nagtayo ng isang pabrika sa Inglatera para sa paggawa ng cellulose diacetate na gagamitin bilang isang nonflammable dope para sa patong ng mga pakpak na eroplano ng tela. Matapos ang digmaan, na nahaharap nang walang karagdagang demand para sa acetate dope, ang mga kapatid ng Dreyfus ay lumingon sa paggawa ng mga diacetate fibers, at noong 1921 ang kanilang kumpanya, ang British Celanese Ltd., ay nagsimulang komersyal na paggawa ng produkto, na trademark bilang Celanese. Noong 1929 EI du Pont de Nemours & Company (ngayon DuPont Company) nagsimula ang paggawa ng acetate fiber sa Estados Unidos. Ang mga tela ng Acetate ay natagpuan ang malawak na pabor para sa kanilang lambot at kaaya-aya na drape. Ang materyal ay hindi malabo nang madaling pagod at, dahil sa mababang pagsipsip ng kahalumigmigan kapag maayos na ginagamot, hindi madaling mapanatili ang ilang mga uri ng mantsa. Ang mga damit ng acetate na kasuotan nang maayos, na pinapanatili ang kanilang orihinal na sukat at hugis at pagpapatayo sa isang maikling panahon, kahit na mayroon silang isang pagkahilig na mapanatili ang mga creases na ipinagbigay kapag basa. Ginamit ang hibla, nag-iisa o pinaghalong, sa mga damit tulad ng mga damit, sportswear, damit na panloob, kamiseta, at kurbatang at din sa mga karpet at iba pang mga kasangkapan sa bahay.
Noong 1950, ang British firm na Courtaulds Ltd. ay nagsimulang bumuo ng mga triacetate fibers, na kasunod na ginawa sa isang komersyal na scale matapos makuha ang methylene chloride solvent. Ang mga Courtaulds at British Celanese ay nagbebenta ng isang triacetate fiber sa ilalim ng trademark na Tricel. Sa triacetate ng Estados Unidos ay ipinakilala sa ilalim ng trademark na pangalang Arnel. Ang mga tela ng Triacetate ay naging kilala para sa kanilang mahusay na pagpapanatili ng hugis, paglaban sa pag-urong, at kadalian ng paghuhugas at pagpapatayo.
Ang paggawa ng mga hibla ng acetate ay bumaba mula noong bahagi ng kalagitnaan ng ika-20 siglo na bahagyang dahil sa kumpetisyon mula sa mga polyester fibers, na may pareho o mas mahusay na mga katangian ng hugasan at magsuot, ay maaaring ma-iron na may mas mataas na temperatura, at hindi gaanong mahal. Gayunpaman, ang mga hibla ng acetate ay ginagamit pa rin sa mga kasuutang madaling alagaan at para sa panloob na linings ng damit dahil sa kanilang mataas na sakong. Ang cellulose diacetate tow (mga bundle ng hibla) ay naging pangunahing materyal para sa mga filter ng sigarilyo.
Ang unang komersyal na paggamit ng cellulose diacetate bilang isang plastik ay sa tinatawag na kaligtasan ng pelikula, una na iminungkahi bilang isang kapalit ng celluloid sa pagkuha ng litrato sa lalong madaling panahon pagkatapos ng simula ng ika-20 siglo. Ang materyal ay binigyan ng karagdagang impetus noong 1920s sa pamamagitan ng pagpapakilala ng pagbuo ng iniksyon, isang mabilis at mahusay na paraan ng pagbabalangkas na kung saan ang acetate ay partikular na matapat ngunit kung saan ang celluloid ay hindi maaaring sumailalim, dahil sa mataas na temperatura na kasangkot. Ang cellulose acetate ay naging malawak na ginagamit sa industriya ng automotiko dahil sa lakas ng mekanikal, katigasan, pagsusuot ng pagsusuot, transparency, at kadalian ng pagiging mabuo. Ang mataas na pagtutol nito sa epekto ay ginawa itong isang kanais-nais na materyal para sa mga proteksiyon na salaming de kolor, mga hawakan ng tool, mga gauge ng langis, at iba pa. Noong 1930s na cellulose triacetate ay pinalitan ng diacetate sa photographic film, na naging pinakapangunahing base para sa mga larawan ng paggalaw, litrato pa rin, at X-ray.
Sa pagpapakilala ng mga mas bagong polimer na nagsisimula sa 1930s at 1940s, gayunpaman, ang mga cellulose acetate plastik ay bumaba. Halimbawa, ang Triacetate ay napalitan sa paggalaw ng litrato sa pamamagitan ng polyethylene terephthalate, isang murang polyester na maaaring gawin sa isang malakas, dimensionally stabil film. Ang Triacetate ay pa rin extruded o cast sa pelikula o sheet na ginamit sa packaging, mga lamad ng mga filter, at photographic film, at ang diacetate ay iniksyon-hinuhubog sa maliliit na bahagi tulad ng mga toothbrushes at eyeglass frame.
