טקסטיל תאית אצטט

תאית תאית, תרכובת סינתטית שמקורן באצטילציה של החומר הצמחי תאית. תאית אצטט מנוזל לסיבי טקסטיל הידועים באופן שונה כאיצטט רון, אצטט או טריאצטט. ניתן גם לעצב אותו לחלקי פלסטיק מוצקים כמו ידיות כלים או להטיל אותם לסרט לצילום או לעטיפת מזון, אם כי השימוש בו ביישומים אלה פחת.

פולימרים תעשייתיים עיקריים: תאית אצטט

הליקויים הגלומים בתאית חנקה העלו את האפשרות לייצר אסטרים אחרים של תאית, ובמיוחד את האסטרים של

תאית היא פולימרית המתרחשת באופן טבעי המתקבלת מסיבי עץ או מהסיבים הקצרים (חורף) הדבקים בזרעי הכותנה. זה מורכב מיחידות גלוקוז חוזרות שיש להן את הנוסחה הכימית C ₆ H ₇ O ₂ (OH) ₃ ואת המבנה המולקולרי הבא:

בתא תא ללא שינוי, ה- X במבנה המולקולרי מייצג מימן (H), מה שמצביע על נוכחות במולקולה של שלוש קבוצות הידרוקסיל (OH). קבוצות ה- OH יוצרים קשרי מימן חזקים בין מולקולות תאית, והתוצאה שלא ניתן יהיה לשחרר מבני תאית על ידי חום או ממסים מבלי לגרום לפירוק כימי. עם זאת, על אצטילציה, מימן קבוצות הידרוקסיל מוחלף קבוצות אצטיל (CH ₃ -CO). ניתן להמיס את תרכובת התאית התאית המתקבלת בממסים מסוימים או להתרכך או להימס תחת חום, ומאפשרת לטוות את החומר לסיבים, לעצב אותם לחפצים מוצקים או להטיל אותם כסרט.

אצטט תאית מוכן לרוב על ידי טיפול בתאית עם חומצה אצטית ואז עם אנהידריד אצילי בנוכחות זרז כמו חומצה גופרתית. כאשר מותר לתגובות שהתקבלו להמשיך להסתיים, המוצר הוא תרכובת אצטילית מלאה המכונה אצטט תאית ראשונית, או נכון יותר תאית טריאצטט. Triacetate הוא חומר בעל התכה גבוהה (300 מעלות צלזיוס), חומר גבישי ביותר המסיס רק בטווח מוגבל של ממסים (בדרך כלל מתילן כלוריד). מהפתרון ניתן לטווח את טריאצטט לסיבים או להטיל בעזרת פלסטלים כסרט. אם מטפלים באצטט הראשוני במים, יכולה להופיע תגובת הידרוליזציה שבה התגובה של האצטילציה מתהפכת חלקית, ומייצרת תאית משנית תאית, או דיאטט תאית. ניתן להמיס דיאקטט על ידי ממסים זולים יותר כמו אצטון לספינינג יבש לסיבים. עם טמפרטורת התכה נמוכה יותר (230 מעלות צלזיוס) מאשר טריאצטט, ניתן לערבב דיאקטט בצורת פתית עם פלסטייזרים מתאימים לאבקות ליציקת חפצים מוצקים, וניתן להטיל אותו כסרט.

תאית אצטט פותחה בסוף המאה ה -19 כחלק ממאמץ לתכנן סיבים המיוצרים בתעשייה על בסיס תאית. הטיפול בתאית עם חומצה חנקתית ייצר תאית חנקתי (המכונה גם ניטרוצלולוזה), אך הקשיים בעבודה עם תרכובת דליקה מאוד זו עודדו את המחקר בתחומים אחרים. בשנת 1865 גילו פול שוצנברגר ולורן נודין מהקולג 'דה פראנס בפריס את האצטילציה של תאית על ידי אנתרידד אצטי, ובשנת 1894 צ'רלס פ. קרוס ואדוארד ג'יי בוואן, עובדים באנגליה, רישמו פטנט על תהליך להכנת טריאצטט תאית מסיס בכלורופורם.. תרומה מסחרית חשובה הושגה על ידי הכימאי הבריטי ג'ורג 'מיילס בשנים 1903–05 עם הגילוי שכאשר התאית המלאה-אצטילית לחלוטין הייתה נתונה להידרוליזה, היא הפכה לתרכובת פחות אצטילית (תאית דיאצטט) שהייתה מסיסה בממסים אורגניים זולים כאלה. כאצטון.

הניצול המלא בקנה מידה מסחרי של החומר המסיס אצטון הושג על ידי שני אחים שוויצרים, אנרי וקמיל דרייפוס, שבנו במהלך מלחמת העולם הראשונה מפעל באנגליה לייצור דיאצטט תאית שישמש כסמים לא דליקים עבור ציפוי כנפי מטוס מבד. לאחר המלחמה, ללא כל דרישה נוספת לסם אצטט, פנו האחים דרייפוס לייצור סיבי דיאקטט, ובשנת 1921 החלה חברתם, "Celanese British" בע"מ, בייצור מסחרי של המוצר, המסומן בסימן מסחרי "Celanese". בשנת 1929 החלה חברת EI du Pont de Nemours & Company (כיום חברת DuPont) בייצור סיבי אצטט בארצות הברית. בדי אצטט מצאו חיבה רחבה לרכותם ולווילונות חינניים. החומר אינו מתקמט בקלות כאשר הוא משוחק ובשל ספיגת הלחות הנמוכה שלו כשהוא מטופל כראוי, אינו שומר בקלות על סוגים מסוימים של כתמים. בגדי אצטט מכבסים היטב, שומרים על גודלם וצורתם המקורית ומתייבשים תוך זמן קצר, אם כי יש להם נטייה לשמור על קמטים המועברים כשהם רטובים. הסיבים משמשים, לבד או בתערובות, בבגדים כמו שמלות, בגדי ספורט, תחתונים, חולצות ועניבות וגם בשטיחים וריהוט ביתי אחר.

בשנת 1950 המשרד הבריטי Courtaulds Ltd. החל לפתח סיבי טריאצטט, שיוצרו לאחר מכן בקנה מידה מסחרי לאחר שהפך לממיס מתילן כלוריד. Courtaulds ו- Celanese הבריטית שיווקו סיב טריאצטט תחת הסימן המסחרי טריקל. בארצות הברית הוצגה triacetate תחת השם המסחרי המסחרי ארנל. בדי Triacetate התפרסמו בזכות שמירת הצורה המעולה שלהם, עמידותם לכיווץ וקלות הכביסה והייבוש.

ייצור סיבי אצטט ירד מאז אמצע המאה העשרים, בחלקו בגלל התחרות של סיבי פוליאסטר, בעלי תכונות כביסה ושחיקה זהות או טובות יותר, ניתן לגיהוץ בטמפרטורות גבוהות יותר, והן יקרות פחות. אף על פי כן, עדיין משתמשים בסיבי אצטט בבגדים לטיפול קל ולבדיות הבגדים הפנימיות בגלל ברקם הגבוה. גרירת תאית דיאצטט (חבילות סיבים) הפכה לחומר העיקרי למסנני סיגריות.

השימוש המסחרי הראשון בתאית דיאצטט כפלסטיק היה בסרט הבטיחות שנקרא, והוצע לראשונה כתחליף לצלולואיד בצילום זמן קצר לאחר תחילת המאה העשרים. החומר זכה לתנופה נוספת בשנות העשרים של המאה הקודמת על ידי הכנסת דפוס הזרקה, טכניקת יצירה מהירה ויעילה, אשר אצטט היה נוח במיוחד אך לא ניתן היה להטיל עליה את הצלולואיד בגלל הטמפרטורות הגבוהות שהיו מעורבות בכך. תאית תאית נפוצה לשימוש נרחב בתעשיית הרכב בגלל חוזקה מכני, קשיחות, עמידות בפני שחיקה, שקיפות וקלות היציבות. ההתנגדות הגבוהה שלו לפגיעה הפכה אותו לחומר רצוי למשקפי מגן, ידיות כלים, מדדי שמן וכדומה. בשנות השלושים של המאה ה -20 תריאטאט תאית החליף דיקטט בסרט צילומי, והפך לבסיס הבולט לתמונות קולנוע, צילומי סטילס וצילומי רנטגן.

עם כניסתם של פולימרים חדשים יותר החל משנות השלושים והארבעים של המאה העשרים, לעומת זאת, פלסטיקה של אצטט תאית ירדה. Triacetate, למשל, הוחלף בסופו של דבר בצילומי תנועה על ידי פוליאתילן טרפטלט, פוליאסטר לא יקר שניתן להפוך לסרט חזק ויציב בממדים. Triacetate עדיין מוחלף או יצוק לסרט או לסדין המשמש באריזה, מסנני קרום וסרט צילומי, ודיאצטט מעוצב בהזרקה לחלקים קטנים כמו מברשות שיניים ומסגרות משקפיים.