استفاده از پلاستیک‌های بهبودیافته در صنعت

بعضی از پلاستیک‌ها را می‌توان از استخلاف برخی از گروه‌های عاملی روی یک مولکول طبیعی مانند سلولز به دست آورد. تری‌استات‌سلولز در حقیقت همان سلولزی است که سه گروه استیل، جایگزین سه گروه هیدروکسیل موجود روی حلقه پیرانوزی آن شده‌اند و تغییرات بسیاری را در خواص محصول (تری‌استات سلولز) به وجود آورده‌اند.
ازآنجاکه گروه‌های هیدروکسیل جای خود را به استیل می‌دهند، جذب رطوبت و تورم این لیف کم‌تر و به خاطر کاهش پیوندهای هیدروژنی که گروه‌های هیدروکسیل سلولز با زنجیرهای مجاور خود ایجاد می‌کنند (و امکان ذوب شدن را از سلولز سلب می‌نمایند) تری‌استات از توانایی ذوب و قالب‌گیری شدن برخوردار است، شستشوی آن آسان‌تر، چروکیدگی آن سخت‌تر، مقاومت آن در برابر حرارت بالاتر و ایمنی دمای اتوکشی آن زیادتر می‌شود.
از تری‌استات سلولز می‌توان در تهیه الیاف و قطعات شفاف، دارای جلای زیاد و چقرمه مانند قاب عینک و شیشه عینک، عینک‌های ایمنی، دسته ابزارها و... استفاده کرد.
مقاومت الیاف تری‌استات سلولز (که به‌اختصار به آن تری‌استات و استات می‌گویند) در برابر مواد شیمیایی، تابش مستقیم نور خورشید و شرایط جوی (در دمای اتاق) بسیار بالاست.
در شکل زیر جایگزینی سه گروه عاملی استیل به‌جای سه گروه هیدروکسیل روی حلقه پیرانوزی سلولز دیده می‌شود.

 

مصارف الیافی عمده این لیف در لباس‌های زنانه، دامن، خصوصاً لباس‌هایی که باقی‌مانده تاشدگی (پلیسه) و چین‌خوردگی آن‌ها به مدت طولانی موردنظر باشد، آستری کفش، چادر صحرایی، تور ماهیگیری، و مصارف مشابه کاربرد دارد.
پلاستیک‌ بهبودیافته دیگری که در این مبحث معرفی می‌شود، نیتروسلولز است که از نیتراسیون پنبه به وسیله اسیدنیتریک حاصل می‌شود و طی آن گروه‌های عامل (ONO2) روی حلقه پیرانوزی سلولز قرار می‌گیرد. C6H7O2. سلولوئید نام تجارتی آمیزه‌ای از نیترات سلولز، همراه با کافور به عنوان نرم‌کننده (یا نرم‌کننده دیگر) و به تأخیراندازه شعله، مانند فسفات آمونیوم است.
ترکیب سلولز با اسید نیتریک یک واکنش استری شدن است که در اثر این واکنش عوامل نیترات جایگزین عوامل هیدروکسیل می‌شوند، ابتدا سلولز منونیترات، در مرحله بعد سلولز دی‌نیترات و در ادامه سلولز تری‌نیترات به دست می‌آید که هرکدام از این محصولات دارای کاربردهای مخصوص به خود هستند.
مقدار نیتروژن در سلولز دی‌نیترات بین (5/13-7/10%) می‌تواند تفاوت کند و ترکیب به‌دست‌آمده در ساخت پلاستیک‌ها، لاک‌ها، تکمیل چرم‌ها، فیلم‌ها، جوهر چاپ، لاک‌های اتومبیل که سریع خشک می‌شوند، هم‌چنین در لاک باروتی مورداستفاده قرار می‌گیرند.

 تغییر خواص محصول با تغییر میزان نیتروژن

 

نیتروسلولز درصدهای پایین (2/12-7/10%)، جهت تهیه لاک‌ها، فیلم‌ها، مواد تکمیل چرم‌ها، رنگ‌های مصرفی روی پوشش‌های چوب (کلیر)، مرکب چاپ، لاک تزئین ناخن، چسب و بتونه، حجم کاربرد بسیار زیادی را به خود اختصاص داده است.
مقادیر بالاتر نیتروژن، به نیترات سلولز قابلیت انفجاری شدید می‌بخشد، این ترکیب بعد از باروت ساخته شد و مشخص گردید که قدرت انفجاری آن 5 برابر باروت سیاه است، بزرگ‌ترین مصرف‌کنندگان نیتروسلولز صنایع نظامی هستند، مانند سلولوئید به‌کاررفته در خرج گلوله خمپاره‌ها، خرج آرپی‌جی، سوخت موشک‌ها و موارد مشابه دیگر.

در جدول زیر تأثیر درصد نیتروژن بر خواص ترکیبات مختلف نیترات سلولز نشان داده‌شده است. 

درجه نیتراسیون	درصد نیتروژن	نوع مصرف
منونیترات سلولز	6.75
دی نیترات سلولز	10.7-11.1 11.2-12.2	پلاستیک ها ، لاک ها فیلم ها ، جوهرها
مخلوط دی وتری نیترات سلولز	12.3-13.5	مواد انفجاری
کاملا تری نیترات سلولز	14.14	این عدد تیوری است

 

اگر عوامل نیترات به طور کامل جانشین سه عامل هیدروکسیل روی حلقه پیرانوز شوند در این حالت درصد نیتروژن در این ترکیب (4/14%) برآورده می‌شود که ظاهراً این عدد تئوری است و احتمال رسیدن به آن دشوار هست، هرچند صنایع ذی‌ربط مدعی هستند به این عدد رسیده‌اند. در مراکز تولیدی، تحقیقاتی و مراکزی که با این ماده مستقیماً در ارتباط هستند هم‌چنین در بسیاری از کتب مرجع پلاستیک به‌اختصار NC می‌گویند.