acetat de cel·lulosa

acetilcel·lulosa
m
Química

Nom genèric dels èsters acètics de la cel·lulosa (i dels plàstics que en deriven), en els quals l’esterificació és incompleta i de grau variable.

La unitat reiterativa de la macromolècula de cel·lulosa conté 3 hidroxils, i el grau d’esterificació en els acetats comercials (anomenats, de vegades, diacetats ) correspon a l’acetificació, en mitjana, de 2,3 a 2,6, és a dir, a 53-57% d’àcid acètic combinat. Quan l’esterificació és total o gairebé total, l’èster és anomenat triacetat de cel·lulosa . L’acetat de cel·lulosa sense plastificar es presenta en forma de floca, i les seves propietats depenen del grau d’acetilació (com més alt, menors són la solubilitat i l’absorció d’aigua) i de la llargada de les cadenes (com més llargues, majors són la viscositat de les solucions i la resistència mecànica). La floca comercial més corrent (al voltant de 55% d’àcid combinat) és soluble en àcid acètic glacial, acetona, diacetona alcohol, acetat de metil, lactat d’etil, acetat de 2-metoxietanol, mescles d’alcohol amb acetat d’etil o amb clorur de metilè, etc. Les solucions són de natura col·loidal, i llur viscositat depèn del dissolvent. La fabricació industrial de l’acetat comença tractant la cel·lulosa pura ( linters de cotó o cel·lulosa “química” de fusta) amb àcid acètic per inflar-la i fer-la més reactiva. A continuació és acetilada a saturació amb una mescla d’anhídrid acètic i àcids acètic glacial i sulfúric. La cel·lulosa se solubilitza i s’esterifica totalment i les cadenes s’escurcen. Regulant la temperatura és possible de controlar el procés i d’assolir l’acetilació completa amb el pes molecular desitjat. Un cop obtingut aquest acetat primari , hom li afegeix aigua i l’escalfa, provocant així una hidròlisi parcial dels grups èster, i la barreja es deixa “madurar” fins a rebaixar el grau d’acetilació de l' acetat secundari al nivell volgut. Tot seguit (prèvia filtració, de vegades), l’acetat és precipitat amb aigua i rentat repetidament per eliminar els èsters sulfúrics que perjudicarien l’estabilitat. La floca d’acetat és utilitzada per a fabricar fibres tèxtils (raió d’acetat, obtingut filant una solució acetònica o alcoholicoacetònica), filtres de cigarrets, membranes semipermeables per al dessalament de l’aigua, vernissos, productes arrencapintures, pel·lícules i làmines transparents i materials termoplàstics. Els vernissos a base d’acetat, molt utilitzats fa anys per als primers avions, són poc emprats avui, a causa dels pocs dissolvents utilitzables i de la incompatibilitat amb la major part de resines. Atès que l’acetat de cel·lulosa tot sol té propietats filmògenes mediocres, cal sempre incorporar-li plastificants, i el mateix succeeix quan es tracta de fabricar-ne plàstics. Els plastificants possibles són nombrosos; els més corrents són els ftalats de dimetil i de dietil i els fosfats de tributil, trifenil i triβ-cloretil. Com a plàstic, l’acetat de cel·lulosa és utilitzat, en primer lloc, per a fabricar pel·lícules i làmines transparents, per escolament o per extrusió , les quals resisteixen als greixos, són permeables al vapor d’aigua, als gasos i a la radiació ultraviolada solar, i són soldables i termoenformables. Llur ús és corrent per al pel·liculatge d’impresos, per a la laminació sobre paper, cartó o fulls metàl·lics, per a protegir documents, per a suport de cintes adhesives, per a efectes especials en les arts gràfiques, per a l’aïllament elèctric i, sobretot, per a l’embalatge (capses transparents o de finestra, embalatges de contacte, de bombolla, etc). Laminant i premsant l’acetat de cel·lulosa plastificat i colorejat, és possible també d’obtenir masses plàstiques jaspiades, d’uns quants mil·límetres de gruix, que són utilitzades sobretot per a muntures d’ulleres. Una de les aplicacions més importants és la fabricació de composts d’emmotllament, que són obtinguts incorporant estabilitzants, plastificants en quantitat considerable i, si s’escau, colorants solubles o pigmentaris. Aquests composts, de preu moderat, s’emmotllen fàcilment per injecció, extrusió o bufat, i es distingeixen per llur brillantor, facilitat d’acabat, rigidesa, resistència a l’impacte, escassa inflamabilitat (nul·la, si els plastificants són els adequats) i per les excel·lents propietats dielèctriques i el bon envelliment. Llurs principals desavantatges són l’absorció elevada d’aigua, la mala retenció de plastificants i la deformació en fred sota càrrega, les quals són causa d’una mediocre estabilitat de dimensions. Els tipus comercials (densitat al voltant d’1,3) difereixen per la plastificació i cobreixen una àmplia gamma de temperatures de fluència i de propietats mecàniques. Hom n'obté, per exemple, pintes, mànecs d’eines, raspalls, joguines, tecles de màquines, caixes d’aparells, peces electrotècniques, plomes i bolígrafs, etc.