Celluloseacetat

Cellulose-Acetat (Kurzzeichen Acetat CA, Cellulosetriacetat TCA), ursprünglicher Handelsname Lonarit, umgangssprachlich auch Acetylzellulose, ist ein thermoplastischer Kunststoff, der aus Natur-Zellulose in einer Reaktion mit Essigsäure gewonnen wird.  

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Herstellung

Cellulose, meist in Form von Zellstoff vorliegend, wird mit Essigsäure (Aktivierungs- und Lösungsmittel) und mit Essigsäureanhydrid (Derivatisierungsreagenz) zunächst vollständig zum Triacetat verestert. Dabei sind alle drei OH-Gruppen jedes Glucosebausteins der Cellulose mit Essigsäure verestert. Das Triacetat wird auch Primäracetat genannt.

Zur Herstellung von CA macht man die Veresterung einiger Hydroxylgruppen durch Hydrolyse wieder rückgängig, so dass im Durchschnitt noch 2–2,5 Hydroxylgruppen pro Glycosebaustein verestert bleiben. Die chemische Formel zeigt einen Ausschnitt des Celluloseacetat-Moleküls mit zwei acetylierten Hydroxylgruppen pro Glukosemolekül.

Eigenschaften

Celluloseacetat ist löslich in organischen Lösungsmitteln wie Aceton. Es lässt sich, anders als die reinen Zellulosefasern wie Baumwolle, Viskose oder Lyocell, im Spritzguss verarbeiten. Es ist transparent, schwer entflammbar und leicht zu färben. Die spinntechnisch bedingt sehr glatte Faser hat einen gelappten Querschnitt und weist dadurch längsgerichtete Linien auf. Die ansonsten sehr glatte Faser hat einen seidenähnlichen Glanz. Bei 180 bis 200 °C ist Acetat thermoplastisch formbar. Schon bei Temperaturen über 85 °C leidet der seidenähnliche Glanz.

Die Trockenfestigkeit von Acetat liegt mit 10–16 cN/tex unter der von Viskose oder Cupro. Die Nassfestigkeit beträgt etwa 65–75 % der Trockenfestigkeit. Die Acetatfaser ist um ca. 30% dehnbar. Da auch die reversible Dehnung relativ hoch ist, neigen Textilien aus Acetat weniger zum Knittern als z. B. Viskose.

Die Feuchtigkeitsaufnahme von Acetat ist mit ca. 6 % eher gering. Die Faser quillt wenig und trocknet schnell. Aufgrund der geringen Feuchtigkeitsaufnahme neigen Acetat-Textilien zur elektrostatischen Aufladung, obwohl der Kunststoff selbst wenig zur Aufladung neigt.

Die Fasern verbrennen mit leicht bläulicher Flamme und bilden Tropfen.

Verwendung

  Hauptsächlich wird Acetat zu Textilfasern und Geweben verarbeitet. Textilien aus Acetatfaser sehen sehr ähnlich wie Naturseide (Kunstseide) aus und fühlen sich fast ebenso weich an. Sie sind in der Regel knitterarm und pflegeleicht. Wegen der geringen Quellung und Wasseraufnahme für Regenmantel- und Schirmstoffe geeignet. Weiterhin werden Blusen-, Hemden-, Kleider-, Futter-, Krawattenstoffe und Damenunterwäsche hergestellt.

In den optischen Schichten von Computerflachbildschirmen, Handydisplays und anderen LC-Displays werden Folien aus Celluloseacetat verarbeitet. Ebenso besteht in den meisten Fällen die Ummantelung von Schnürsenkelenden aus Celluloseacetat. Auch für Brillengestelle wird teilweise Acetat verarbeitet.

Celluloseacetat dient z. B. als Dielektrikum bei Metall-Lack-Kondensatoren.

In den 20er Jahren des 20. Jahrhunderts löste Cellulose-Triacetat das Zelluloid als Schichtträger für Filmmaterialien ab, da es schwer entflammbar ist im Vergleich zur Nitrozellulose des Zelluloids. Filme mit einem Schichtträger aus Acetylzellulose trugen daher bis vor wenigen Jahren die Bezeichnung „Safety Film“ oder „Sicherheitsfilm“. Heute ist der größte Anwendungsbereich der Acetatfaser die Herstellung von Zigarettenfiltern.

Pflege

Durch die chemische Modifikation der Zellulose zu Zelluloseacetat ist die Faser nicht mehr als Nahrungsgrundlage für Mikroorganismen verwendbar. Daher ist Acetat beständig gegenüber Schimmel, Pilz- oder Bakterienbefall, damit schwer biologisch abbaubar. Die Lichtbeständigkeit ist gut, und dank der Unempfindlichkeit gegenüber Mikroorganismen ist Acetat auch gegenüber Witterungseinflüssen gut geschützt. Sowohl gegenüber Säuren – hier insbesondere anorganische Säuren wie Schwefelsäure – wie auch gegenüber Laugen, ist die Faser sehr empfindlich. Gegenüber Oxidationsmitteln, wie sie in der Textilveredlung eingesetzt werden, ist die Faser beständig, nicht aber gegenüber den organischen Lösungsmitteln bei der chemischen Reinigung. Insbesondere ist Vorsicht bei Fleckenwasser geboten.

Aufgrund der Laugenempfindlichkeit sollten keine stark alkalischen Waschmittel eingesetzt werden. Die glatte Struktur der Faser, und damit die verringerte Schmutzaufnahme, machen eine Kochwäsche überflüssig. Um den seidenähnlichen Glanz nicht zu zerstören, sollte Acetat nur mäßig warm (Stufe 1) im halbfeuchtem Zustand auf der linken Seite gebügelt werden.