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醋酸纤维的分类、结构和化学性能

纤维素


醋酸纤维的分类、结构和化学性能


醋酸纤维诞生于20世纪初 ， 于20世纪20年代初由英国试制成功并实现工业化生产 ， 目前在纤维素纤维中是仅次于粘胶纤维的第二大品种 。 醋酸纤维可以用于制造纺织品、烟用滤嘴、片基、塑料制品等 。
一、醋酸纤维简介醋酸纤维 ， 英文名cellulose?acetate ， 简称CA 。 醋酸纤维分为二醋酯纤维和三醋酯纤维 ， 是人造纤维的一种 。 以纤维素为原料 ， 经化学成法转化成醋酸纤维素酯制成的化学纤维 。 首次制备于1865年 ， 是纤维素的乙酸酯 。 纤维素以醋酸或醋酐在催化剂作用下进行酯化 ， 而得到的一种热塑性树脂 ， 纤维素分子中羟基用醋酸酯化后得到的一种化学改性的天然高聚物 。 其性能取决于乙酰化程度 。



【醋酸纤维的分类、结构和化学性能】二、醋酸纤维的分类
根据纤维素中羟基被乙酰基取代程度可分为二醋酸纤维和三醋酸纤维 。
二醋是一型醋酯经部分水解后形成 ， 其酯化程度较三醋低 。 因此 ， 受热性能不及三醋 ， 染色性能优于三醋 ， 吸湿率较三醋高 。
三醋是一型醋酯 ， 不经水解 ， 其酯化程度较高 。 因此 ， 耐光耐热性强 ， 染色性能较差 ， 吸湿率（也称回潮率）较低 。
在醋酸纤维的分子结构中 ， 纤维素葡萄糖环上的羟基被乙酰基取代 ， 形成酯键 ， 二醋酸纤维的酯化程度由于水解作用而低于三醋酸纤维 。 二醋酸纤维的超分子结构中无定形区较大 ， 而三醋酸纤维具有一定的结晶结构 ，而且纤维大分子的对称性、规整性、结晶度均比二醋酸纤维高 。
三、醋酸纤维的结构
纵向纤维表面形态光滑 ， 较为均一 ， 有明显的沟槽；由其截面形态可看出 ， 纤维无皮芯结构 ， 呈苜蓿叶形 ， 周边较为光滑 ， 少有浅的锯齿 。
四、醋酸纤维的化学性能
1、耐碱性弱碱性碱剂对醋酸纤维基本上未造成损伤 ， 纤维失重率很小。 遇到强碱后 ， 尤其是二醋酸纤维 ， 容易发生脱乙酰化 ， 造成重量损失 ， 强力和模量也随之下降 。 因此 ， 处理醋酸纤维的溶液 ， 其pH值不宜超过7.0 。 在标准洗涤条件下 ， 具有很强的抗氯漂白性能 ， 还可用四氯乙烯进行干洗 。
2、耐有机溶剂性能
醋酸纤维在丙酮、DMF、冰醋酸中完全溶解 ， 而在乙醇和四氯乙烯中则不溶解 。 根据这些特性 ， 可以将丙酮作为醋酸纤维的纺丝溶剂 ， 用四氯乙烯对醋纤织物进行干洗等 。
3、耐酸性
醋酸纤维的耐酸稳定性较好 ，常见的硫酸、盐酸、硝酸在一定浓度的范围内对纤维的强力、光泽和伸长等都不会造成影响；但是可以溶解于浓硫酸、浓盐酸、浓硝酸 。
4、染色性
醋酸纤维虽然来源于纤维素 ，但是在酯化过程中 ，纤维素葡萄糖环上的极性羟基很大一部分被乙酰基取代成酯 ，因此 ，纤维素纤维染色常用的染料对醋酸纤维几乎就没有亲和力 ，难以上染 。 最适合醋酯纤维用的染料是低分子量且染色上染速率相近的分散染料 。
用分散染料染出的醋酸纤维或织物色泽鲜艳亮丽 ， 匀染效果好 ，染料吸尽率高 ，色牢度也高 ，而且色谱齐全 。
五、醋酸纤维的物理性能1、醋酸纤维既具有一定的吸水性 ，又具有吸水后快速脱去的性能 。
2、醋酸纤维的热稳定性较好 ， 纤维的玻璃化转变温度在185 ℃左右 ， 熔融终止温度在310 ℃左右 ， 升温结束时 ， 纤维的失重率为90.78%；醋酸纤维的断裂强度为1.29 cN/dtex ， 而应变为31.44% 。
3、醋酸纤维的密度比粘胶纤维的要小 ， 和涤纶的较为接近；强度是三种纤维中最低的 。
4、醋酸纤维的弹性相对较好 ， 类似于蚕丝 ， 羊毛 。
5、沸水收缩率较低 ， 但是高温处理会对纤维的强力和光泽等性能造成影响 ， 因此温度不宜超过85 ℃ 。
以上

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