酢酸セルロースは、セルロースから派生した多用途の素材です。耐久性、透明性、生分解性に優れているため、繊維、フィルム、ガラスなど様々な用途に使用されています。
| IUPAC名 | 酢酸セルロース |
| 分子式 | (C6H7O2(OH)3/2)n |
| CAS番号 | 9004-35-7 |
| 同義語 | 酢酸セルロース、アセチルセルロース、アセトセル、セリトース |
| インチチ | InChI=1S/C6H7O2.C4H6O2/c1-4(7)8-6-3-2-5(6)9;1-3(2)4/h2-3.6H,1H3;1-2H3 |
酢酸セルロースの性質
セルロースアセテートフォーミュラ
酢酸セルロースの式は(C6H7O2(OH)3/2)nです。一部のヒドロキシル基を O(CO)CH3 基に置き換えることにより、セルロースから誘導されます。この式は酢酸セルロースポリマーの繰り返し単位構造を表します。
酢酸セルロースのモル質量
アセチルセルロースのモル質量は、重合度に応じて変わります。平均して、1モルあたり数千グラムから10万グラム以上まで変化します。モル質量は、アセチルセルロースの物理的特性と挙動に影響を与えます。
酢酸セルロースの沸点
アセチルセルロースは沸点が比較的高く、通常は摂氏 260 度から 350 度の間です。この温度範囲は、繊維、フィルム、その他の産業用途などのアセチルセルロース材料の加工および成形に必要です。
酢酸セルロース 融点
アセチルセルロースは、通常約 200 ～ 260 ℃の適度な融点を持っています。この温度範囲では、製造プロセス中にアセチルセルロース材料を容易に溶解および成形できます。
酢酸セルロース密度 g/mL
アセチルセルロースの密度は、その特定の配合と重合度によって異なります。一般に、密度は 1 ミリリットルあたり 1.27 ～ 1.34 グラムの範囲です。この密度は、アセチルセルロースベースの製品の軽さに貢献します。
酢酸セルロースの分子量
アセチルセルロースの分子量はその重合度に依存します。通常、1モルあたり数千グラムから10万グラム以上まで変化します。分子量は、機械的強度や溶解性など、アセチルセルロースのさまざまな特性に影響します。
酢酸セルロースの構造
アセチルセルロースの構造は、グリコシド結合によって結合したグルコース単位から構成されます。 O(CO)CH3 基がヒドロキシル基の一部に結合し、部分的に置換されたセルロース鎖が形成されます。この構造により、アセチルセルロースに独特の特性が与えられます。
酢酸セルロースの溶解度
アセチルセルロースは、アセトン、酢酸エチル、クロロホルムなどの幅広い溶媒に可溶です。この溶解性により、フィルム、繊維、コーティングなどのさまざまな形態のアセチルセルロース材料の加工と製造が容易になります。
| 外観 | 白色固体 |
| 比重 | 1.27 – 1.34 g/mL |
| 色 | 無色～淡黄色 |
| 匂い | 無臭 |
| モル質量 | 数千～100,000 g/mol以上 |
| 密度 | 1.27 – 1.34 g/mL |
| 融合点 | 200～260℃ |
| 沸点 | 260～350℃ |
| フラッシュドット | > 150℃ |
| 水への溶解度 | 不溶性 |
| 溶解性 | アセトン、酢酸エチル、クロロホルムに可溶 |
| 蒸気圧 | 無視できる |
| 蒸気密度 | 利用不可 |
| pKa | 利用不可 |
| pH | 適用できない |
酢酸セルロースの安全性と危険性
アセチルセルロースは一般に、毒性が低く、健康上のリスクが最小限であり、一般的な使用には安全であると考えられています。ただし、責任を持って管理することが重要です。アセチルセルロース繊維またはフィルムに直接接触すると、人によっては皮膚や目に軽度の刺激を引き起こす可能性があります。加工または製造中は、微粒子や蒸気の吸入を避けるために良好な換気を維持することをお勧めします。可燃性アセチルセルロース材料は、裸火や高熱にさらされると発火し、刺激性の有毒なフュームを発生する可能性があります。潜在的な危険を最小限に抑え、作業環境の安全を確保するには、適切な保管、取り扱い、廃棄手順に従う必要があります。
| ハザードシンボル | なし |
| セキュリティの説明 | 一般に、アセチルセルロースは、正しく取り扱われれば安全であると考えられています。目や皮膚との直接接触を避けてください。治療中は良好な換気を維持してください。裸火を避け、涼しく乾燥した場所に保管してください。適切な取り扱い、保管、廃棄手順に従ってください。 |
| 国連識別番号 | 適用できない |
| HSコード | 3912.39.00 |
| 危険等級 | 危険物として分類されていない |
| 梱包グループ | 適用できない |
| 毒性 | 低毒性 |
酢酸セルロースの合成方法
アセチルセルロースはさまざまな方法で合成できます。一般的な方法は、触媒の存在下でセルロースを無水酢酸または酢酸でエステル化することです。このプロセスでは、セルロースのヒドロキシル基が無水酢酸のアセチル基と反応し、ヒドロキシル基が-O(CO)CH3 基に置き換えられます。温度と時間の条件を制御することにより、所望の置換度を得ることが可能になります。
別のアプローチでは、原料として三酢酸セルロースや二酢酸セルロースなどのセルロース誘導体を使用します。これらの誘導体は、セルロースの部分的または完全なアセチル化によって得られます。これらの誘導体と無水酢酸または酢酸との反応により、アセチルセルロースが生成されます。
あるいは、無水酢酸と強酸触媒によるセルロースの直接アセチル化により、アセチルセルロースを合成できます。この方法では、事前に修飾されたセルロース誘導体が不要になります。
各合成方法には、反応条件、置換度、アセチルセルロースの特性に関して独自の利点と考慮事項があります。合成方法の選択は、特定の用途要件とアセチルセルロース製品の望ましい特性によって異なります。
酢酸セルロースの用途
アセチルセルロースは、その多用途な特性により、さまざまな産業で応用されています。アセチルセルロースの一般的な用途をいくつか示します。
- 繊維産業では、アセチルセルロース繊維を使用して、高級感があり、光沢があり、ドレープ性に優れた生地を製造しています。
- アセチルセルロースフィルムは、写真フィルムの製造だけでなく、パッケージング、ラミネート加工、グラフィックアート用途にも使用されています。
- アセチルセルロースは軽量で耐久性があり、さまざまな形や色に成形できるため、メーカーはメガネフレームの製造に広く使用しています。
- 生産者は有害な粒子を効果的に捕捉するためにタバコのフィルターにアセチルセルロースを使用しています。
- 塗料、ワニス、ラッカーなどのさまざまな用途に、アセチルセルロースがコーティング材料として使用されています。
- 逆浸透や限外濾過などの濾過プロセスでは、水の浄化と物質の分離にアセチルセルロース膜が使用されます。
- 木工や梱包などの業界では、優れた接着特性を備えたアセチルセルロース接着剤が使用されています。
- 創傷被覆材、薬物送達システム、組織工学足場などの医療用途では、アセチルセルロースが使用されています。
- ヘアブラシ、櫛、台所用品のハンドルなどの消費者製品の製造には、アセチルセルロースが組み込まれています。
- ブリスターパックやアセチルセルロース袋などの包装材料には、透明性と耐湿性を備えたアセチルセルロースが使用されています。
用途の多様性は、アセチルセルロースの多用途性と多くの産業での広範な使用を浮き彫りにしています。
質問:
Q: 酢酸セルロースは生分解性ですか?
A: はい、アセチルセルロースは生分解性です。つまり、時間の経過とともに自然なプロセスによって分解される可能性があります。
Q: 酢酸セルロースは極性ですか、それとも無極性ですか?
A: アセチルセルロースは、分子に極性を与えるアセテート基の存在により極性があります。
Q: メタノールは酢酸セルロースを溶解しますか?
A: はい、メタノールはポリマー内の分子間力を破壊する能力があるため、アセチルセルロースを溶解できます。
Q: 酢酸セルロースは別のネガに接着できますか?
A: いいえ、アセチルセルロースには固有の接着特性がないため、通常、他の表面に接着するには追加の接着剤が必要です。
Q: セルロースアセテートシートの加水分解を防ぐにはどうすればよいですか?
A: アセチルセルロースシートの加水分解を避けるため、湿気や高湿度の状態を避け、乾燥した環境に保管する必要があります。
Q：セルロースアセテートはどうやって作るのですか？
A: アセチルセルロースは、触媒の存在下で無水酢酸または酢酸を使用してセルロースをアセチル化し、その後精製および加工ステップを経ることによって製造できます。
Q: 酢酸セルロースジュエリーはどうやって作るのですか?
A: アセチルセルロース ジュエリーは、アセチルセルロースのシートまたはビーズを切断、成形、研磨し、希望のジュエリー デザインに組み立てることによって作成できます。
Q: 酢酸セルロースには毒性がありますか?
A: アセチルセルロースは一般に毒性が低いと考えられており、正しく取り扱われれば一般的な使用には安全です。
Q: 酢酸セルロースは何からできていますか?
A: アセチルセルロースは、セルロース構造に -O(CO)CH3 基を導入する化学修飾プロセスを通じて、植物由来の天然ポリマーであるセルロースから作られます。