L’acetato di cellulosa è un materiale versatile derivato dalla cellulosa. Viene utilizzato in varie applicazioni come tessuti, pellicole e vetri grazie alla sua eccellente durata, trasparenza e biodegradabilità.
| Nome IUPAC | Acetato di cellulosa |
| Formula molecolare | (C6H7O2(OH)3/2)n |
| numero CAS | 9004-35-7 |
| Sinonimi | Acetato di cellulosa, Acetilcellulosa, Acetocell, Cellitosi |
| InChI | InChI=1S/C6H7O2.C4H6O2/c1-4(7)8-6-3-2-5(6)9;1-3(2)4/h2-3.6H,1H3;1-2H3 |
Proprietà dell’acetato di cellulosa
Formula di acetato di cellulosa
La formula dell’acetato di cellulosa è (C6H7O2(OH)3/2)n. Deriva dalla cellulosa sostituendo alcuni gruppi idrossilici con gruppi O(CO)CH3. Questa formula rappresenta la struttura unitaria ripetitiva del polimero di acetato di cellulosa.
Massa molare dell’acetato di cellulosa
La massa molare dell’acetilcellulosa può variare a seconda del grado di polimerizzazione. In media varia da diverse migliaia a più di centomila grammi per mole. La massa molare influenza le proprietà fisiche e il comportamento dell’acetilcellulosa.
Punto di ebollizione dell’acetato di cellulosa
L’acetilcellulosa ha un punto di ebollizione relativamente alto, tipicamente tra 260 e 350 gradi Celsius. Questo intervallo di temperature è necessario per la lavorazione e la modellatura dei materiali di acetilcellulosa, ad esempio nella produzione di fibre, pellicole e altre applicazioni industriali.
Acetato di cellulosa Punto di fusione
L’acetilcellulosa ha un punto di fusione moderato, solitamente tra 200 e 260 gradi Celsius. Questo intervallo di temperature consente una facile fusione e modellatura dei materiali di acetilcellulosa durante i processi di produzione.
Densità dell’acetato di cellulosa g/mL
La densità dell’acetilcellulosa varia a seconda della sua formulazione specifica e del grado di polimerizzazione. Generalmente la densità varia da 1,27 a 1,34 grammi per millilitro. Questa densità contribuisce alla leggerezza dei prodotti a base di acetilcellulosa.
Peso molecolare dell’acetato di cellulosa
Il peso molecolare dell’acetilcellulosa dipende dal suo grado di polimerizzazione. In genere varia da diverse migliaia a più di centomila grammi per mole. Il peso molecolare influenza varie proprietà dell’acetilcellulosa, comprese la sua resistenza meccanica e solubilità.
Struttura dell’acetato di cellulosa
La struttura dell’acetilcellulosa è costituita da unità di glucosio legate tra loro da legami glicosidici. I gruppi O(CO)CH3 sono attaccati ad alcuni gruppi idrossilici, dando luogo ad una catena cellulosica parzialmente sostituita. Questa struttura conferisce all’acetilcellulosa le sue proprietà uniche.
Solubilità dell’acetato di cellulosa
L’acetilcellulosa è solubile in un’ampia gamma di solventi, tra cui acetone, acetato di etile e cloroformio. Questa solubilità consente una facile lavorazione e produzione di materiali di acetilcellulosa in varie forme come pellicole, fibre e rivestimenti.
| Aspetto | Solido bianco |
| Peso specifico | 1,27 – 1,34 g/ml |
| Colore | Da incolore a giallo pallido |
| Odore | Inodore |
| Massa molare | Diverse migliaia – più di 100.000 g/mol |
| Densità | 1,27 – 1,34 g/ml |
| Punto di fusione | 200 – 260°C |
| Punto di ebollizione | 260 – 350°C |
| Punto flash | > 150°C |
| solubilità in acqua | Insolubile |
| Solubilità | Solubile in acetone, acetato di etile, cloroformio |
| Pressione del vapore | Trascurabile |
| Densità del vapore | Non disponibile |
| pKa | Non disponibile |
| pH | Non applicabile |
Sicurezza e pericoli dell’acetato di cellulosa
L’acetilcellulosa è generalmente considerata sicura per gli usi comuni, con bassa tossicità e rischi minimi per la salute. Tuttavia, è importante gestirlo in modo responsabile. Il contatto diretto con fibre o pellicole di acetilcellulosa può causare lieve irritazione alla pelle e agli occhi in alcune persone. Durante la lavorazione o la produzione, è consigliabile mantenere una buona ventilazione per evitare l’inalazione di particelle fini o vapori. I materiali combustibili di acetilcellulosa possono incendiarsi se esposti a fiamme libere o calore elevato, producendo fumi irritanti e potenzialmente tossici. È necessario seguire le corrette procedure di stoccaggio, manipolazione e smaltimento per ridurre al minimo i potenziali rischi e garantire la sicurezza negli ambienti di lavoro.
| Simboli di pericolo | Nessuno |
| Descrizione della sicurezza | L’acetilcellulosa è generalmente considerata sicura se maneggiata correttamente. Evitare il contatto diretto con gli occhi e la pelle. Mantenere una buona ventilazione durante il trattamento. Conservare in un luogo fresco e asciutto, lontano da fiamme libere. Seguire le corrette procedure di manipolazione, stoccaggio e smaltimento. |
| Numeri di identificazione delle Nazioni Unite | Non applicabile |
| Codice SA | 3912.39.00 |
| Classe di pericolo | Non classificato come pericoloso |
| Gruppo di imballaggio | Non applicabile |
| Tossicità | Bassa tossicità |
Metodi per la sintesi dell’acetato di cellulosa
Vari metodi possono sintetizzare l’acetilcellulosa. Un metodo comune consiste nell’esterificare la cellulosa con anidride acetica o acido acetico in presenza di un catalizzatore. In questo processo, i gruppi ossidrile della cellulosa reagiscono con i gruppi acetile dell’anidride acetica, sostituendo i gruppi ossidrile con gruppi -O(CO)CH3. Condizioni controllate di temperatura e tempo permettono di ottenere il grado di sostituzione desiderato.
Un altro approccio utilizza derivati della cellulosa, come triacetato di cellulosa o diacetato di cellulosa, come materie prime. Questi derivati sono ottenuti per acetilazione parziale o totale della cellulosa. La reazione di questi derivati con l’anidride acetica o l’acido acetico produce acetilcellulosa.
In alternativa, l’acetilazione diretta della cellulosa con anidride acetica e un catalizzatore acido forte può sintetizzare l’acetilcellulosa. Questo metodo elimina la necessità di derivati della cellulosa pre-modificati.
Ciascun metodo di sintesi offre i propri vantaggi e considerazioni in termini di condizioni di reazione, grado di sostituzione e proprietà dell’acetilcellulosa. La scelta del metodo di sintesi dipende dai requisiti applicativi specifici e dalle proprietà desiderate del prodotto di acetilcellulosa.
Usi dell’acetato di cellulosa
L’acetilcellulosa trova applicazioni in vari settori grazie alle sue proprietà versatili. Ecco alcuni usi comuni dell’acetilcellulosa:
- L’industria tessile utilizza fibre di acetilcellulosa per produrre tessuti con una sensazione lussuosa, elevata lucentezza ed eccellente drappeggiabilità.
- Le pellicole di acetilcellulosa trovano impiego nella produzione di pellicole fotografiche, nonché nelle applicazioni di imballaggio, laminazione e arti grafiche.
- I produttori utilizzano ampiamente l’acetilcellulosa nella produzione di montature per occhiali grazie alla sua leggerezza, resistenza e capacità di modellarsi in diverse forme e colori.
- I produttori utilizzano l’acetilcellulosa nei filtri delle sigarette per intrappolare efficacemente le particelle nocive.
- Varie applicazioni come pitture, vernici e lacche utilizzano l’acetilcellulosa come materiale di rivestimento.
- I processi di filtrazione come l’osmosi inversa e l’ultrafiltrazione utilizzano membrane di acetilcellulosa per la purificazione dell’acqua e la separazione delle sostanze.
- Settori come la lavorazione del legno e l’imballaggio utilizzano adesivi acetilcellulosici per le loro buone proprietà di adesione.
- Le applicazioni mediche, comprese le medicazioni per ferite, i sistemi di somministrazione di farmaci e le impalcature di ingegneria tissutale, utilizzano l’acetilcellulosa.
- La produzione di beni di consumo come spazzole per capelli, pettini e manici di utensili da cucina incorpora acetilcellulosa.
- I materiali di imballaggio, compresi i blister e i sacchetti di acetilcellulosa, utilizzano l’acetilcellulosa per la sua trasparenza e resistenza all’umidità.
La diversità delle applicazioni evidenzia la versatilità e l’uso diffuso dell’acetilcellulosa in molti settori.
Domande:
D: L’acetato di cellulosa è biodegradabile?
R: Sì, l’acetilcellulosa è biodegradabile, il che significa che può essere scomposta nel tempo attraverso processi naturali.
D: L’acetato di cellulosa è polare o non polare?
R: L’acetilcellulosa è polare a causa della presenza di gruppi acetato, che conferiscono una certa polarità alla molecola.
D: Il metanolo dissolve l’acetato di cellulosa?
R: Sì, il metanolo può dissolvere l’acetilcellulosa grazie alla sua capacità di interrompere le forze intermolecolari all’interno del polimero.
D: L’acetato di cellulosa può aderire ad un altro negativo?
R: No, l’acetilcellulosa non ha proprietà adesive intrinseche e generalmente richiede agenti adesivi aggiuntivi per aderire ad altre superfici.
D: Come prevenire l’idrolisi del foglio di acetato di cellulosa?
R: Per evitare l’idrolisi del foglio di acetilcellulosa, è necessario conservarlo in un ambiente asciutto, lontano dall’umidità e da condizioni di elevata umidità.
D: Come produrre l’acetato di cellulosa?
R: L’acetilcellulosa può essere prodotta mediante acetilazione della cellulosa utilizzando anidride acetica o acido acetico in presenza di un catalizzatore, seguita da fasi di purificazione e lavorazione.
D: Come realizzare gioielli in acetato di cellulosa?
R: I gioielli in acetilcellulosa possono essere realizzati tagliando, modellando e lucidando fogli o perline di acetilcellulosa, quindi assemblandoli nei modelli di gioielli desiderati.
D: L’acetato di cellulosa è tossico?
R: L’acetilcellulosa è generalmente considerata a bassa tossicità ed è sicura per gli usi comuni se maneggiata correttamente.
D: Di cosa è fatto l’acetato di cellulosa?
R: L’acetilcellulosa è ottenuta dalla cellulosa, un polimero naturale derivato da fonti vegetali, attraverso un processo di modifica chimica che introduce gruppi -O(CO)CH3 nella struttura della cellulosa.