सेलूलोज़ एसीटेट, सिंथेटिक पदार्थ जो पौधे पदार्थ सेलूलोज़ के एसिटिलेशन से प्राप्त होता है। सेल्युलोज एसीटेट को टेक्सटाइल फाइबर में एसीटेट रेयॉन, एसीटेट या ट्राइसेटेट के रूप में जाना जाता है। इसे ठोस प्लास्टिक भागों में भी ढाला जा सकता है, जैसे टूल हैंडल या फिल्म में फोटोग्राफी या फूड रैपिंग के लिए डाला जाता है, हालांकि इन अनुप्रयोगों में इसका उपयोग कम हो गया है।
प्रमुख औद्योगिक पॉलिमर: सेलूलोज़ एसीटेट
सेल्युलोज नाइट्रेट में निहित कमियों ने सेलूलोज के अन्य एस्टर, विशेष रूप से एस्टर के उत्पादन की संभावना को बढ़ाया।
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सेलूलोज़ एक प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला बहुलक है जो कपास के बीजों का पालन करने वाले लकड़ी के तंतुओं या छोटे तंतुओं (लिंटर्स) से प्राप्त होता है। यह ग्लूकोज इकाइयों को दोहराने से बना है जिसमें रासायनिक सूत्र C 6 H 7 O 2 (OH) 3 और निम्नलिखित आणविक संरचना है:
अनछुए सेलुलोज में, आणविक संरचना में एक्स हाइड्रोजन (एच) का प्रतिनिधित्व करता है, तीन हाइड्रॉक्सिल (ओएच) समूहों के अणु में उपस्थिति का संकेत देता है। ओएच समूह सेलुलोज अणुओं के बीच मजबूत हाइड्रोजन बांड बनाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप सेलुलोज संरचना रासायनिक अपघटन के कारण गर्मी या सॉल्वैंट्स द्वारा ढीला नहीं किया जा सकता है। हालांकि, एसिटिलीकरण पर, हाइड्रॉक्सिल समूहों में हाइड्रोजन को एसिटाइल समूहों (सीएच 3 -CO) द्वारा बदल दिया जाता है । परिणामी सेलूलोज़ एसीटेट यौगिक को कुछ सॉल्वैंट्स में भंग किया जा सकता है या गर्मी के तहत नरम या पिघलाया जा सकता है, जिससे सामग्री को तंतुओं में काता जा सकता है, ठोस वस्तुओं में ढाला जा सकता है, या फिल्म के रूप में डाला जा सकता है।
सेलूलोज़ एसीटेट आमतौर पर एसिटिक एसिड के साथ सेलूलोज़ का इलाज करके और फिर सल्फ्यूरिक एसिड जैसे उत्प्रेरक की उपस्थिति में एसिटिक एनहाइड्राइड के साथ तैयार किया जाता है। जब परिणामी प्रतिक्रियाओं को पूरा करने के लिए आगे बढ़ने की अनुमति दी जाती है, तो उत्पाद एक पूरी तरह से एसीटेट यौगिक होता है जिसे प्राथमिक सेलूलोज़ एसीटेट के रूप में जाना जाता है, या, अधिक ठीक से, सेलूलोज़ ट्राइसेटेट। ट्राईसेटेट एक उच्च पिघलने वाला (300 ° C [570 ° F]), अत्यधिक क्रिस्टलीय पदार्थ है जो केवल सॉल्वैंट्स (आमतौर पर मिथाइलीन क्लोराइड) की एक सीमित रेंज में घुलनशील है। समाधान से, ट्राईसेटेट फाइबर में सूखी-काता जा सकता है या, प्लास्टिसाइज़र की सहायता से, फिल्म के रूप में डाली जा सकती है। यदि प्राथमिक एसीटेट को पानी के साथ इलाज किया जाता है, तो एक हाइड्रलाइज़ेशन प्रतिक्रिया हो सकती है जिसमें एसीटिलेशन प्रतिक्रिया आंशिक रूप से उलट हो जाती है, जिससे एक माध्यमिक सेलूलोज़ एसीटेट, या सेलूलोज़ डायसेटेट का उत्पादन होता है। फाइबर में सूखी-कताई के लिए एसीटोन जैसे सस्ते सॉल्वैंट्स द्वारा डायसेट को भंग किया जा सकता है। ट्राइसेटेट की तुलना में कम पिघलने के तापमान (230 ° C [445 ° F]) के साथ, फ्लेक रूप में डायसेटेट को ठोस वस्तुओं को ढालने के लिए उपयुक्त प्लास्टिसाइज़र के साथ पाउडर में मिलाया जा सकता है, और इसे फिल्म के रूप में भी डाला जा सकता है।
सेलूलोज़ एसीटेट को 19 वीं शताब्दी के अंत में विकसित किया गया था जो सेलूलोज़ के आधार पर औद्योगिक रूप से उत्पादित फाइबर को डिजाइन करने के प्रयास के रूप में विकसित किया गया था। नाइट्रिक एसिड के साथ सेलुलोज के उपचार ने सेलुलोज नाइट्रेट (जिसे नाइट्रोसेल्यूलोज के रूप में भी जाना जाता है) का उत्पादन किया था, लेकिन इस अत्यधिक ज्वलनशील यौगिक के साथ काम करने की कठिनाइयों ने अन्य क्षेत्रों में अनुसंधान को प्रोत्साहित किया। 1865 में पेरिस में Collège de France के पॉल Schttzenberger और Laurent Naudin ने एसिटिक एनहाइड्राइड द्वारा सेल्युलोज की खोज की, और 1894 में इंग्लैंड में काम कर रहे चार्ल्स एफ। क्रॉस और एडवर्ड जे। बेवन ने क्लोरोफॉर्म-घुलनशील सेलूलोज़ ट्राइसेटेट ट्राइसेटेट तैयार करने के लिए एक प्रक्रिया का पेटेंट कराया। । 1903–05 में ब्रिटिश रसायनज्ञ जॉर्ज माइल्स द्वारा इस खोज के साथ एक महत्वपूर्ण व्यावसायिक योगदान दिया गया था कि जब पूरी तरह से एसिटिलेटेड सेल्यूलोज को हाइड्रोलिसिस के अधीन किया गया था, तो यह एक कम उच्च एसिटाइलयुक्त यौगिक (सेलोसोज डायसेटेट) में बदल गया था जो सस्ते कार्बनिक सॉल्वैंट्स में घुलनशील था। एसीटोन के रूप में।
एसीटोन-घुलनशील सामग्री के व्यावसायिक पैमाने पर पूरा शोषण दो स्विस भाइयों, हेनरी और केमिली ड्रेफस द्वारा पूरा किया गया था, जिन्होंने प्रथम विश्व युद्ध के दौरान सेलूलोज़ डायसेटेट के उत्पादन के लिए इंग्लैंड में एक कारखाने का निर्माण किया था जिसका इस्तेमाल नॉनफ्लेमबल डोप के रूप में किया जाता था। कपड़े हवाई जहाज के पंखों की कोटिंग। युद्ध के बाद, एसीटेट डोप के लिए आगे की मांग का सामना नहीं करना पड़ा, ड्रेफस भाइयों ने डायसेटेट फाइबर के उत्पादन की ओर रुख किया, और 1921 में उनकी कंपनी, ब्रिटिश सेलेनीज़ लिमिटेड ने उत्पाद का व्यावसायिक निर्माण शुरू किया, जिसे सेलानी के रूप में ट्रेडमार्क किया गया। 1929 में EI du Pont de Nemours & Company (अब ड्यूपॉन्ट कंपनी) ने संयुक्त राज्य अमेरिका में एसीटेट फाइबर का उत्पादन शुरू किया। एसीटेट कपड़ों को उनकी कोमलता और सुंदर शालीनता के लिए व्यापक एहसान मिला। सामग्री पहना जाने पर आसानी से झुर्री नहीं देती है और इसकी नमी के अवशोषण के कारण जब ठीक से इलाज किया जाता है, तो कुछ प्रकार के दागों को आसानी से बरकरार नहीं रखता है। कपड़ों को अच्छी तरह से धोना, उनके मूल आकार और आकार को बनाए रखना और थोड़े समय में सूखना, हालांकि गीले होने पर लगाए गए क्रीज को बनाए रखने की उनकी प्रवृत्ति होती है। कपड़े, स्पोर्ट्सवियर, अंडरवियर, शर्ट और संबंधों जैसे परिधानों में और कालीनों और अन्य घरेलू सामानों में भी फाइबर का उपयोग अकेले या मिश्रणों में किया गया है।
1950 में ब्रिटिश फर्म कोर्ट्टाल्ड्स लिमिटेड ने ट्राईसेटेट फाइबर विकसित करना शुरू किया, जो बाद में मिथाइलीन क्लोराइड विलायक उपलब्ध होने के बाद व्यावसायिक पैमाने पर उत्पादित किया गया था। Courtaulds और ब्रिटिश सेलेनीज़ ने ट्रेडमार्क ट्राईसेल के तहत एक ट्राइसेटेट फाइबर का विपणन किया। संयुक्त राज्य में त्रैमासिक को ट्रेडमार्क नाम से शुरू किया गया था। Triacetate कपड़े अपने बेहतर आकार प्रतिधारण, सिकुड़ने के प्रतिरोध और धोने और सुखाने में आसानी के लिए जाने जाते हैं।
20 वीं सदी के मध्य से आंशिक रूप से पॉलिएस्टर फाइबर से प्रतिस्पर्धा के कारण एसीटेट फाइबर के उत्पादन में गिरावट आई है, जिसमें समान या बेहतर धोने और पहनने के गुण हैं, उच्च तापमान पर इस्त्री किया जा सकता है, और कम महंगे हैं। फिर भी, एसिटेट फाइबर अभी भी आसान देखभाल वाले कपड़ों में और उच्च चमक के कारण कपड़ों के आंतरिक अस्तर के लिए उपयोग किया जाता है। सेल्युलोज डायसेटेट टो (फाइबर के बंडल) सिगरेट फिल्टर के लिए प्रमुख सामग्री बन गई है।
प्लास्टिक के रूप में सेल्युलोज डायसेटेट का पहला व्यावसायिक उपयोग तथाकथित सुरक्षा फिल्म में किया गया था, पहली बार 20 वीं शताब्दी की शुरुआत के तुरंत बाद फोटोग्राफी में सेल्युलाइड के प्रतिस्थापन के रूप में प्रस्तावित किया गया था। 1920 के दशक में इंजेक्शन मोल्डिंग की शुरुआत से सामग्री को और अधिक गति प्रदान की गई थी, जो एक तेज और कुशल बनाने की तकनीक थी जिसमें एसीटेट विशेष रूप से एमनेबल था लेकिन जिसमें सेल्युलॉयड शामिल नहीं किया जा सकता था, क्योंकि इसमें उच्च तापमान शामिल था। सेलूलोज़ एसीटेट मोटर वाहन उद्योग में व्यापक रूप से अपनी यांत्रिक शक्ति, बेरहमी, पहनने के प्रतिरोध, पारदर्शिता और मोल्डेबिलिटी की वजह से उपयोग किया जाता है। प्रभाव के लिए इसके उच्च प्रतिरोध ने इसे सुरक्षात्मक चश्मे, उपकरण हैंडल, तेल गेज, और जैसे के लिए एक वांछनीय सामग्री बना दिया। 1930 के दशक में सेल्युलोज ट्राईसेटेट ने फोटोग्राफिक फिल्म में डायसेटेट का स्थान ले लिया, जो मोशन पिक्चर्स, स्टिल फोटोग्राफी और एक्स-रे के लिए प्रमुख आधार बन गया।
1930 और 1940 के दशक में नए पॉलिमर की शुरुआत के साथ, हालांकि, सेलूलोज़ एसीटेट प्लास्टिक गिरावट में चला गया। उदाहरण के लिए, ट्राईसैट को अंततः पॉलीइथिलीन टेरेफ्थेलेट द्वारा गति-चित्र फोटोग्राफी में बदल दिया गया था, एक सस्ती पॉलिएस्टर जिसे एक मजबूत, मंद गति से स्थिर फिल्म में बनाया जा सकता था। ट्राईसेटेट को अभी भी फिल्म या शीट में पैकेजिंग, मेम्ब्रेन फिल्टर्स और फोटोग्राफिक फिल्म में इस्तेमाल किया जाता है या बाहर निकाला जाता है, और डायसेट को टूथब्रश और चश्मा फ्रेम जैसे छोटे भागों में इंजेक्ट किया जाता है।
