Ацетатні волокна

Ацетатні і триацетатні волокна отримують із оцтовокислих ефірів целюлози.

Ацетати целюлози одержують шляхом обробки бавовняної або високоякісної деревинної целюлози оцтовим ангідридом у присутності сірчаної кислоти (каталізатор). Кінцевим продуктом цієї реакції завжди є триацетат целюлози (первинний ацетат целюлози):

[С₆Н₇O₂(ОН)₃]_n + 3_n(СН₃СО)₂O →

→ [С₆Н₇O₂ (ОСОСН₃)₃]_n + 3_nСН₃СООН

Якщо до кислого розчину триацетилцелюлози додати розраховану кількість води для часткового омилення, то утворюється діацетат целюлози (вторинний ацетат целюлози):

[С₆Н₇O₂ (ОСОСН₃)₃]_n + nН₂O →

→ [С₆Н₇О₂ (ОН)(ОСОСН₃)₂]_n + nСН₃СООН

При виробництві ацетатних волокон використовують як триацетат, так і діацетат целюлози. Волокно, яке отримують із триацетату целюлози, називається триацетатним, а із діацетату целюлози — ацетатним.

Волокна із ацетатів целюлози мають ряд цінних експлуатаційних властивостей. Вироби із ацетатного і триацетатного волокон користуються успіхом завдяки шовковистому грифу, благородному блиску, яскравості забарвлення.

Однак ці волокна мають невисоку розривну міцність, вони мало гігроскопічні, чутливі до високих температур (крім триацетатного). Добре розчиняються в органічних розчинниках, термопластичні.

Триацетатне волокно формують із в'язких розчинів триацетату целюлози в дихлорметані (метиленхлорид), а ацетатне — із розчинів діацетату целюлози в ацетоні.

При формуванні струмені розчину, що видавлюються із філь’єр, нагріваються гарячим повітрям, розчинник випаровується і утворюється відповідне волокно. Обов'язковою стадією процесу виробництва триацетатного волокна є термообробка, її проводять при температурі 220-240 °С протягом 50—60 с. У результаті термообробки підвищується міцність і термостійкість волокна, стійкість його до усадки.

Ацетатне і триацетатне волокна на відміну від гідратцелюлозних термопластичні. При температурі 140-150 °С (для ацетатного волокна) і 180-190 °С (для триацетатного волокна) вони починають розм'якшуватися і деформуватися, а при температурах відповідно 230 і 290 °С — плавляться з розкладом.

Хімічні властивості ацетатних волокон визначаються наявністю в їх макромолекулах складно ефірних, гідроксильних груп і глюкозидних зв'язків. Ці волокна менш гігроскопічні, ніж гідратцелюлозні із-за меншого вмісту гідроксильних груп. Гігроскопічність їх знаходиться в межах 4—8 %. Пониженою здатністю поглинати вологу обумовлюється їх висока електризація.

У воді ацетатні волокна набрякають менше, ніж бавовняні і гідратцелюлозні волокна. При набряканні у воді ацетатного волокна його поперечні розміри збільшуються всього на 5-10 %, а довжина — на 0,1-0,3 %, при цьому воно поглинає в 3-4 рази менше води, ніж віскозне. Триацетатне волокно у воді практично не набрякає. В мокрому стані міцність ацетатних волокон знижується на 30-40 %, а триацетатних — на 15—20 %. Менша втрата міцності у випадку триацетатного волокна пояснюється більш низьким вмістом гідроксильних груп.

Полярні розчинники викликають набрякання або навіть розчинення ацетатних волокон. Останні добре розчиняються в бензиловому спирті, ацетоні, диметилформаміді. Триацетатне волокно більш стійке до дії розчинників; в ацетоні воно сильно набрякає, але не розчиняється. Неполярні розчинники (бензол, толуол, уайт-спірит) не діють на ацетатні волокна.

Розчини лугів при рН>9,5 викликають омилення ацетатного волокна, яке підсилюється з підвищенням температури і концентрації лугу. Триацетатне волокно, яке не набрякає у водних розчинах, більш стійке до дії розведених розчинів лугу; при невисоких температурах омилення відбувається на поверхні волокна, так, що утворюється тонка плівка ацетатів целюлози з низьким ступенем етерифікації і гідратцелюлози. Це призводить до підвищення гігроскопічності волокна, понижує його здатність до електризації і підвищує забарвленість.

У гарячих концентрованих розчинах лугів ацетатні волокна швидко обмилюються і частково розчиняються.

При дії кислот ацетатне волокно (як і целюлозне) руйнується в результаті гідролізу глюкозидних зв'язків. Волокно добре розчиняється в концентрованій мурашиній кислоті. Холодні розведені розчини кислот практично не діють на ацетатні волокна. В гарячих розчинах відбувається омилення складно ефірних груп і гідроліз глюкозидних зв'язків, що супроводжується зниженням ступеня полімеризації макромолекул і падінням міцності волокна.

До дії окислювачів, світла і атмосферних умов ацетатні волокна, особливо триацетатне, більш стійкі, ніж гідратцелюлозні волокна, а за стійкістю до дії мікроорганізмів ацетатні волокна перевищують більшість природних волокон.

Ацетатні волокна відносно стійкі до дії відновників, які використовуються в текстильній практиці, якщо виключена дія лужного середовища.

Так як ацетатні волокна погано набрякають у воді, розміри їх пор не збільшуються, і молекули барвників багатьох класів не можуть проникнути у волокно.

Ацетатні волокна не забарвлюються барвниками, призначеними для фарбування целюлозних волокон; за здатністю до взаємодії з барвниками ці волокна наближаються до синтетичних волокон.