醋酸纤维素是一种源自纤维素的多功能材料。由于其优异的耐用性、透明度和生物降解性，它被用于纺织品、薄膜和玻璃等各种应用。
| 国际纯粹和应用化学联合会名称 | 醋酸纤维素 |
| 分子式 | (C6H7O2(OH)3/2)n |
| CAS 号 | 9004-35-7 |
| 同义词 | 醋酸纤维素、乙酰纤维素、Acetocell、纤维素 |
| 乙酰胆碱 | InChI=1S/C6H7O2.C4H6O2/c1-4(7)8-6-3-2-5(6)9;1-3(2)4/h2-3.6H,1H3;1-2H3 |
醋酸纤维素的性质
醋酸纤维素配方
醋酸纤维素的分子式为(C6H7O2(OH)3/2)n。它是由纤维素通过用 O(CO)CH3 基团取代一些羟基而衍生的。该式表示醋酸纤维素聚合物的重复单元结构。
醋酸纤维素 摩尔质量
乙酰纤维素的摩尔质量可根据聚合度而变化。平均而言，它从每摩尔几千克到十万克以上不等。摩尔质量影响乙酰纤维素的物理性质和行为。
醋酸纤维素的沸点
乙酰纤维素具有相对较高的沸点，通常在260至350摄氏度之间。该温度范围对于乙酰纤维素材料的加工和成型是必要的，例如在纤维、薄膜和其他工业应用的生产中。
醋酸纤维素 熔点
乙酰纤维素具有中等熔点，通常在200至260摄氏度左右。该温度范围使得乙酰纤维素材料在制造过程中易于熔化和成型。
醋酸纤维素密度 g/mL
乙酰纤维素的密度根据其具体配方和聚合度而变化。一般来说，密度范围为每毫升1.27至1.34克。这种密度有助于提高乙酰纤维素产品的重量。
醋酸纤维素分子量
乙酰纤维素的分子量取决于其聚合度。一般从每摩尔几千克到十万克以上不等。分子量影响乙酰纤维素的各种性能，包括其机械强度和溶解度。
醋酸纤维素的结构
乙酰纤维素的结构由通过糖苷键连接在一起的葡萄糖单元组成。 O(CO)CH3 基团连接到一些羟基上，形成部分取代的纤维素链。这种结构赋予乙酰纤维素独特的性能。
醋酸纤维素的溶解度
乙酰纤维素可溶于多种溶剂，包括丙酮、乙酸乙酯和氯仿。这种溶解度使得各种形式的乙酰纤维素材料（例如薄膜、纤维和涂层）易于加工和制造。
| 外貌 | 白色固体 |
| 比重 | 1.27 – 1.34 克/毫升 |
| 颜色 | 无色至淡黄色 |
| 闻 | 无味 |
| 摩尔质量 | 数千 – 超过 100,000 g/mol |
| 密度 | 1.27 – 1.34 克/毫升 |
| 融合点 | 200 – 260°C |
| 沸点 | 260 – 350°C |
| 闪点 | > 150°C |
| 水中溶解度 | 不溶性 |
| 溶解度 | 溶于丙酮、乙酸乙酯、氯仿 |
| 蒸汽压力 | 微不足道 |
| 蒸气密度 | 无法使用 |
| 酸度 | 无法使用 |
| 酸碱度 | 不适用 |
醋酸纤维素的安全性和危险性
乙酰纤维素通常被认为对于常见用途是安全的，毒性低，健康风险最小。然而，负责任地管理它很重要。直接接触乙酰纤维素纤维或薄膜可能会对某些人的皮肤和眼睛造成轻微刺激。在加工或制造过程中，建议保持良好的通风，以避免吸入细颗粒或蒸气。如果暴露于明火或高热，可燃乙酰纤维素材料可能会燃烧，产生刺激性和潜在有毒烟雾。必须遵循适当的储存、处理和处置程序，以尽量减少任何潜在危险并确保工作环境的安全。
| 危险符号 | 没有任何 |
| 安全说明 | 如果处理正确，乙酰纤维素通常被认为是安全的。避免直接接触眼睛和皮肤。治疗期间保持良好的通风。存放在阴凉、干燥的地方，远离明火。遵循正确的处理、储存和处置程序。 |
| 联合国识别号 | 不适用 |
| 海关编码 | 3912.39.00 |
| 危险等级 | 不属于危险品 |
| 包装组别 | 不适用 |
| 毒性 | 低毒 |
醋酸纤维素的合成方法
多种方法可以合成乙酰纤维素。常用的方法是在催化剂存在下用乙酸酐或乙酸将纤维素酯化。在此过程中，纤维素的羟基与乙酸酐的乙酰基发生反应，用-O(CO)CH3基团取代羟基。控制温度和时间条件使得可以获得所需的取代度。
另一种方法使用纤维素衍生物，例如三乙酸纤维素或二乙酸纤维素作为原材料。这些衍生物是通过纤维素的部分或全部乙酰化获得的。这些衍生物与乙酸酐或乙酸反应产生乙酰纤维素。
或者，用乙酸酐和强酸催化剂直接乙酰化纤维素也可以合成乙酰纤维素。该方法无需预改性纤维素衍生物。
每种合成方法在反应条件、取代度和乙酰纤维素的性质方面都有自己的优点和考虑因素。合成方法的选择取决于具体的应用要求和乙酰纤维素产品的所需性能。
醋酸纤维素的用途
乙酰纤维素由于其多功能特性而在各个行业中得到应用。以下是乙酰纤维素的一些常见用途：
- 纺织工业用乙酰纤维素纤维生产的织物具有奢华的手感、高光泽和优异的悬垂性。
- 乙酰纤维素薄膜可用于摄影胶片的生产以及包装、层压和图形艺术应用。
- 由于乙酰纤维素重量轻、耐用且能够模制成不同的形状和颜色，制造商广泛使用乙酰纤维素来生产眼镜框。
- 生产商在卷烟过滤嘴中使用乙酰纤维素来有效捕获有害颗粒。
- 油漆、清漆和清漆等各种应用都使用乙酰纤维素作为涂层材料。
- 反渗透和超滤等过滤过程使用乙酰纤维素膜进行水净化和物质分离。
- 木工和包装等行业使用乙酰纤维素粘合剂，因为它们具有良好的粘合性能。
- 医疗应用，包括伤口敷料、药物输送系统和组织工程支架，都使用乙酰纤维素。
- 发刷、梳子和厨房用具手柄等消费品的生产使用了乙酰纤维素。
- 包装材料，包括泡罩包装和乙酰纤维素袋，由于其透明性和防潮性而使用乙酰纤维素。
应用的多样性凸显了乙酰纤维素在许多行业中的多功能性和广泛使用。
问题：
问：醋酸纤维素可以生物降解吗？
答：是的，乙酰纤维素是可生物降解的，这意味着它可以随着时间的推移通过自然过程分解。
问：醋酸纤维素是极性的还是非极性的？
答：乙酰纤维素由于存在乙酸酯基团而具有极性，这赋予了分子一定的极性。
问：甲醇会溶解醋酸纤维素吗？
答：是的，甲醇可以溶解乙酰纤维素，因为它能够破坏聚合物内的分子间力。
问：醋酸纤维素可以粘附到另一个底片上吗？
答：不可以，乙酰纤维素不具有固有的粘合性能，通常需要额外的粘合剂才能粘附到其他表面。
问：如何防止醋酸纤维素片材水解？
答：为避免醋酸纤维素片水解，应存放在干燥的环境中，远离潮湿和高湿度的条件。
问：醋酸纤维素如何生产？
答：乙酰纤维素可以通过在催化剂存在下使用乙酸酐或乙酸对纤维素进行乙酰化，然后进行纯化和加工步骤来制造。
问：如何制作醋酸纤维素首饰？
答：乙酰纤维素首饰可以通过切割、成型和抛光乙酰纤维素片或珠子，然后将它们组装成所需的首饰设计来制成。
问：醋酸纤维素有毒吗？
答：乙酰纤维素通常被认为毒性低，如果处理正确，一般用途是安全的。
问：醋酸纤维素是由什么制成的？
答：乙酰纤维素是由纤维素（一种源自植物的天然聚合物）通过化学改性工艺制成，在纤维素结构上引入 -O(CO)CH3 基团。