Selüloz asetat, bitki maddesi selülozun asetilasyonundan türetilen sentetik bileşik. Selüloz asetat, çeşitli şekilde asetat suni ipek, asetat veya triasetat olarak bilinen tekstil liflerine döndürülür. Ayrıca alet sapları gibi katı plastik parçalara kalıplanabilir veya fotoğraf veya gıda ambalajı için filme dökülebilir, ancak bu uygulamalarda kullanımı azalmıştır.
başlıca endüstriyel polimerler: Selüloz asetat
Selüloz nitrata özgü eksiklikler, diğer selüloz esterlerini, özellikle de
Selüloz, ahşap liflerinden veya pamuk tohumlarına yapışan kısa liflerden (tiftiklerden) elde edilen doğal olarak oluşan bir polimerdir. Bu kimyasal formüle sahip glukoz tekrar birimlerinden oluşur Cı 6 H 7 O 2 (OH) 3 ve aşağıdaki molekül yapısına:
Değişmemiş selülozda, moleküler yapıdaki X, üç hidroksil (OH) grubunun molekülündeki varlığını gösteren hidrojeni (H) temsil eder. OH grupları, selüloz molekülleri arasında güçlü hidrojen bağları oluşturur, bunun sonucunda selüloz yapıları, kimyasal bozunmaya neden olmadan ısı veya çözücüler tarafından gevşetilemez. Bununla birlikte, asetilasyon üzerine, hidroksil grupları hidrojen, asetil grubu ile ikame edilir (CH 3 -CO). Nihai selüloz asetat bileşiği, belirli çözücüler içerisinde çözündürülebilir veya ısı altında yumuşatılabilir veya eritilebilir, bu da malzemenin liflere bükülmesine, katı nesnelere kalıplanmasına veya bir film halinde dökülmesine izin verir.
Selüloz asetat en yaygın olarak selülozun asetik asit ve daha sonra sülfürik asit gibi bir katalizör varlığında asetik anhidrit ile muamele edilmesiyle hazırlanır. Nihai reaksiyonların tamamlanmasına izin verildiğinde, ürün, birincil selüloz asetat veya daha düzgün bir şekilde selüloz triasetat olarak bilinen tamamen asetillenmiş bir bileşiktir. Triasetat, sadece sınırlı bir solvent aralığında (genellikle metilen klorür) çözünebilen, yüksek erime noktalı (300 ° C [570 ° F]), yüksek oranda kristalin bir maddedir. Çözeltiden triasetat, liflere kuru bükülebilir veya plastikleştiricilerin yardımıyla bir film halinde dökülebilir. Birincil asetat su ile muamele edilirse, asetilasyon reaksiyonunun kısmen tersine çevrildiği, ikincil bir selüloz asetat veya selüloz diasetat üreten bir hidrolizasyon reaksiyonu meydana gelebilir. Diasetat, liflere kuru sıkma için aseton gibi daha ucuz çözücüler ile çözülebilir. Triasetattan daha düşük bir erime sıcaklığı (230 ° C [445 ° F]) ile, pul formundaki diasetat, katı nesnelerin kalıplanması için tozlara uygun plastikleştiricilerle karıştırılabilir ve ayrıca bir film olarak dökülebilir.
Selüloz asetat, 19. yüzyılın sonlarında, selüloz bazlı endüstriyel olarak üretilen liflerin tasarlanması çabasının bir parçası olarak geliştirilmiştir. Selülozun nitrik asit ile muamele edilmesi, selüloz nitrat (nitroselüloz olarak da bilinir) üretmiştir, ancak bu son derece yanıcı bileşikle çalışmanın zorlukları diğer alanlarda araştırmayı teşvik etmiştir. 1865'te Paul Schützenberger ve Paris'teki Collège de France'dan Laurent Naudin, selülozun asetik anhidrit ile asetilasyonunu keşfetti ve 1894'te Charles F. Cross ve Edward J. Bevan, İngiltere'de çalışan, kloroformda çözünür selüloz triasetat hazırlamak için bir işlemin patentini aldı.. 1903-05'te İngiliz kimyager George Miles tarafından, tamamen asetillenmiş selülozun hidrolize tabi tutulduğu zaman, ucuz organik çözücülerde çözünebilen daha az asetillenmiş bir bileşiğe (selüloz diasetat) dönüştüğü keşfedildi. aseton olarak.
Asetonda çözünen malzemenin ticari ölçekte tam sömürüsü, I.Dünya Savaşı sırasında İngiltere'de selüloz diasetat üretimi için yanmaz bir uyuşturucu olarak kullanılmak üzere bir fabrika inşa eden iki İsviçreli kardeş Henri ve Camille Dreyfus tarafından gerçekleştirildi. kumaş uçak kanatları kaplama. Asetat uyuşturucuya daha fazla talep edilmeyen savaştan sonra, Dreyfus kardeşler diasetat liflerinin üretimine döndü ve 1921'de şirketi British Celanese Ltd., Celanese ticari markalı ürünün ticari üretimine başladı. 1929'da EI du Pont de Nemours & Company (şimdi DuPont Şirketi) Amerika Birleşik Devletleri'nde asetat lifi üretimine başladı. Asetat kumaşlar yumuşaklıkları ve zarif örtüleri için geniş bir iyilik buldu. Malzeme aşındığında kolayca kırışmaz ve uygun şekilde işlendiğinde düşük nem emilimi nedeniyle belirli tipte lekeleri kolayca tutmaz. Asetat giysiler iyi yıkanır, orijinal boyutlarını ve şekillerini korur ve kısa sürede kurur, ancak ıslakken verilen kırışıklıkları tutma eğilimindedirler. Elyaf, tek başına veya karışımlarda, elbise, spor giyim, iç çamaşırı, gömlek ve kravat gibi giyim eşyalarında ve ayrıca halılarda ve diğer ev eşyalarında kullanılmıştır.
1950'de İngiliz firması Courtaulds Ltd., daha sonra metilen klorür çözücüsü elde edildikten sonra ticari ölçekte üretilen triasetat lifleri geliştirmeye başladı. Courtaulds ve British Celanese, Tricel markası altında bir triasetat lifi pazarladı. Amerika Birleşik Devletleri'nde triasetat ticari marka adı Arnel altında tanıtıldı. Triasetat kumaşlar, üstün şekil tutma, büzülmeye karşı direnç ve yıkama ve kurutma kolaylığı ile tanındı.
Asetat liflerinin üretimi, kısmen aynı veya daha iyi yıkama ve aşınma özelliklerine sahip olan polyester liflerin rekabeti nedeniyle 20. yüzyılın ortalarından beri azalmıştır, daha yüksek sıcaklıklarda ütülenebilir ve daha az pahalıdır. Bununla birlikte, asetat lifleri hala kolay bakım giysilerinde ve yüksek parlaklıklarından dolayı giysilerin iç astarlarında kullanılmaktadır. Selüloz diasetat çekici (lif demetleri) sigara filtreleri için ana malzeme haline gelmiştir.
Selüloz diasetatın plastik olarak ilk ticari kullanımı, ilk olarak 20. yüzyılın başlangıcından hemen sonra fotoğrafçılıkta selüloitin yerini alması önerilen güvenlik filminde yapıldı. Malzemeye, 1920'lerde, yüksek sıcaklıklar nedeniyle asetatın özellikle uygun olduğu, ancak selüloidin maruz bırakılamadığı hızlı ve etkili bir şekillendirme tekniği olan enjeksiyonlu kalıplama uygulanarak daha fazla ivme verilmiştir. Selüloz asetat, mekanik mukavemeti, tokluğu, aşınma direnci, şeffaflık ve kalıplanabilirlik kolaylığı nedeniyle otomotiv endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Darbelere karşı yüksek direnci sayesinde koruyucu gözlükler, alet sapları, yağ göstergeleri ve benzerleri için arzu edilen bir malzeme olmuştur. 1930'larda selüloz triasetat, fotografik filmde diasetatın yerini alarak hareketli görüntüler, hareketsiz fotoğrafçılık ve röntgen filmleri için önde gelen temel haline geldi.
Bununla birlikte, 1930'larda ve 1940'larda başlayan daha yeni polimerlerin piyasaya sürülmesi ile selüloz asetat plastikleri azalmıştır. Örneğin triasetat, hareketli görüntü fotoğrafçılığında, güçlü, boyutsal olarak kararlı bir filme dönüştürülebilen ucuz bir polyester olan polietilen tereftalat ile değiştirildi. Triasetat hala ambalaj, membran filtreler ve fotoğraf filminde kullanılan film veya tabakaya ekstrüde edilir veya dökülür ve diasetat, diş fırçaları ve gözlük çerçeveleri gibi küçük parçalara enjeksiyonla kalıplanır.
