三醋酸纤维素研究进展.ppt

内容 1 概述 1 概述 一般认为，酯化度在2.7以上的醋酸纤维素为三醋酸纤维素（Tri-cellulose Acetate，简称TCA）。也有人认为三醋酸纤维素是指醋酸含量不低于59%(DS?2.75)，可是大部分三醋酸纤维素的醋酸含量高于61%(DS?2.85) 。 醋酸纤维素的溶解度主要取决于它的聚合度、物理性状、酯化度和溶剂的性质。醋酸纤维素溶液的粘度决定于聚合度、溶剂及浓度。纤维素被完全酯化，其酯化度为3，一方面工艺上要实现比较困难，另一方面，其性能较差，在许多溶剂中不溶解，缺乏可塑性，在工业上用途较窄。 1 概述 通常醋酸纤维素为无臭、无味、无毒，加热后可软化的白色固体，因生产及沉析方法差异，外观形状也不同，市售商品是白色小片状，常夹有粉尘，档次较高的是白色细粒无尘。 1 概述 偏光板即偏光膜，是液晶面板的关键零组件，主要是由聚乙烯醇膜（PVA）及TCA膜所组成，具有偏光作用。TAC 膜又占整个材料成本的50%，可以说是最贵，也是最重要的材料。 三醋酸纤维素（TAC）膜作为片基（0.12～0.14毫米厚）用于制作照相胶片已有多年，近年却作为LCD的偏光板的支持体（0.04～0.08 毫米厚）大量应用。 1 概述 2 工艺技术进展 随着工艺改进、设备更新和相关技术的发展，醋酸纤维素的生产不断进行改造，现在工艺上不仅可成功地制备完全取代的纤维素三醋酸酯，且可控制性地制备部分水解的、水溶性单取代的、或二取代的、多种规格的（酯化度在2.5-3.00）纤维素醋酸酯。 2 工艺技术进展 三醋酸纤维素的生产中，传统工艺一般是对原料纤维素进行预处理，然后再进行酯化。酯化过程中，反应原料中除纤维素外还包括：溶剂、催化剂、酯化剂等。 2 工艺技术进展 2 工艺技术进展 目前常见的技术是在醋酸作为溶剂，利用酸性催化剂，用适量的醋酸酐进行酯化，温度不高，时间也不常，但要经过预处理。 随着对三醋酸纤维素的性能的深入研究和了解，对其质量指标的要求越来越高和严格，对设备的要求也越来越高，如何得到指定取代度的、取代度均匀的产品是人们一直关心的问题。所以对醋酸纤维素制备和生产技术和工艺难点的研究是目前的关键。 2 工艺技术进展 专利20040024198 为了得到所希望性能指标的产品，Shibata，Tohru等人介绍了一种调节三醋酸纤维素取代度的技术和方法，调节乙酰化剂、水和乙醇的比例得到不同取代度的三醋酸和二醋酸纤维素产品。其中，催化剂、水和乙醇的量控制在乙酰化剂用量的0.1%～10%范围内，在20 ℃～125 ℃范围内进行熟成，时间可在10min-10小时之间，制备的三醋酸纤维素的DS范围为2.636～2.958，DS（C2+C3）?1.8，C6 ?0.8。 2 工艺技术进展 专利4439605 报道一种用高温酯化和水解的方法来制备三醋酸纤维素的方法。具体过程为：在50～80℃下对纤维素进行酯化（在体系中催化剂硫酸的浓度相对较低，每100分干燥纤维素中催化剂的含量为0.5到5.0份），然后把反应混合物升温在125～175℃下水解30min到6h，制备得到合适的三醋酸纤维素。据报道，这个工艺流程也适用于低级别的木浆纤维素来制备醋酸纤维素。 2 工艺技术进展 CN 101016341A 刘昭铁等人公开了一种利用苎麻等纤维素制备三醋酸纤维素的方法。纤维素先经双氧水漂白，在用醋酸进行活化、于硫酸催化下用醋酸酐进行酯化后得到一种黄色凝胶，用水沉析后再经双氧水漂白、过滤、干燥。该产品可用于液晶显示器的材料。 2 工艺技术进展 北京理工大学在这方面也做了大量工作。 1. 采用高温酯化、低温水解方法，制备了用于液晶显示屏的三醋酸纤维素(TCA )。高温酯化、低温水解具有反应均匀、产物性能良好、效率高等优势，更适合于制备高品质的TCA。 2 工艺技术进展 所得到的TCA结合醋酸含量达到60% 以上，透光率高达95% 以上，双折射值极低，力学性能良好，基本符合液晶显示屏起偏振片保护膜的使用要求。 2 工艺技术进展 2. 以DMAc/ LiCl 为溶剂在均相体系中不加任何催化剂合成了三醋酸纤维素(TCA) ，在总取代度相同条件下，均相法制备的TCA 中乙酰基在葡萄糖环上C2 ，C3，C6 的分布更均匀。 2 工艺技术进展 与纤维素相比，非均相法制备的TCA 结晶度降低为40 % ，而均相法制备的TCA 完全变为无定型态；均相法制备的TCA 的Tg 比非均相法有明显下降；均相法制备TCA 溶液的透光率比非均相法制备TCA 的高。 2 工艺技术进展 而与国外相比，国产三醋酸纤维素的主要缺点是配制的棉胶溶液过滤性能差、透明度低。整体上讲，国产棉短绒质量还有待提高和稳定，聚合度分布较宽，低聚物、