二醋酸纤维素的原料可以分为两大类:起始原料(用于制造二醋酸纤维素本身的物质)和辅助原料(在生产过程中需要用到的化学品)。

第一类:起始原料(制造CDA的基石)
1.天然纤维素
来源:这是最核心的原料,是聚合物的骨架。
棉绒:从棉籽上剥离的短纤维,α-纤维素含量极高(>95%),纯度高,分子量均一,是生产高品质(尤其是药用和烟用)醋酸纤维素的原料。
木浆:来源于木材(通常是针叶树),经过高度精制和漂白后的溶解木浆。其α-纤维素含量(通常>90%)和纯度略低于棉绒,但成本更低,是工业大规模生产(如纺织品、塑料)的主要原料。
2.乙酰化试剂
醋酸酐:这是关键的乙酰化试剂,其分子结构为(CH₃CO)₂O。它在催化剂作用下,与纤维素分子上的羟基(-OH)发生反应,用乙酰基(CH₃CO-)取代氢,形成醋酸纤维素酯。
冰醋酸:既是反应介质(溶剂),也参与反应。它可以与醋酸酐形成平衡,并帮助控制反应进程和热量散发。
第二类:辅助原料(生产过程中的必需化学品)
1.催化剂
浓硫酸:最常用的催化剂。它能促进醋酸酐与纤维素的反应,大幅提高反应速度和效率。
2.水解剂
水/稀醋酸溶液:乙酰化反应得到的是三醋酸纤维素(所有羟基均被取代)。要得到二醋酸纤维素(约74-92%的羟基被乙酰化),必须进行“水解”或“熟成”步骤。通过加入精确控制量的水,使部分乙酰基断裂,将三醋酸纤维素“部分皂化”成所需的二醋酸纤维素。
3.沉淀与洗涤剂
水:用于将反应混合物倒入其中,使二醋酸纤维素从溶液中沉淀析出。
稀醋酸或氢氧化钠溶液:用于洗涤沉淀出的纤维素片或颗粒,以中和并去除残留的催化剂(硫酸)和多余的醋酸。
4.溶剂(用于后续加工)
二醋酸纤维素本身是一种可溶塑料。根据最终用途,会将其溶解在特定溶剂中加工:
丙酮:二醋酸纤维素最常见的溶剂,用于制造香烟过滤嘴丝束、纺织品纤维(醋酸丝)、薄膜和塑料。
有机溶剂混合物:例如 丙酮-乙醇-水 的混合体系,常用于制备药用包衣溶液。
简单来说,二醋酸纤维素的核心原料就是来自植物的天然纤维素和来自石油化工的醋酸酐,通过经典的酯化-水解化学反应制得。