二醋酸纤维素和三醋酸纤维素是两种重要的纤维素衍生物,虽然名称相似,但在分子结构、性能和用途上有显著区别。它们的核心区别在于酯化程度(即每个葡萄糖单元上被乙酰基取代的羟基数量)。

一、核心化学结构差异
1.二醋酸纤维素(CA, Cellulose Diacetate)
酯化度:约 74% - 79%
每个葡萄糖单元上平均约有 2.4个 羟基被乙酰化(-COCH₃)。
仍保留相当数量的自由羟基(-OH)。
因此,它可溶于丙酮等常见溶剂。
2.三醋酸纤维素(CTA, Cellulose Triacetate)
酯化度:** > 90%**,通常非常接近完全酯化。
每个葡萄糖单元上平均约有 2.9个 羟基被乙酰化。
自由羟基数量极少。
因此,它不溶于丙酮,但可溶于二氯甲烷、氯仿等卤代烃溶剂。
二、物理与性能对比
特性 | 二醋酸纤维素(CA) | 三醋酸纤维素(CTA) |
溶解性 | 可溶于丙酮、乙酸甲酯等廉价溶剂。 | 不溶于丙酮,溶于二氯甲烷、氯仿等。 |
亲水性 | 较高(因有自由羟基,能吸收少量水分)。 | 较低(更疏水,吸湿性小)。 |
热性能 | 熔点较低,热稳定性相对较差。 | 熔点更高,热稳定性、耐热性更好。 |
力学性能 | 强度尚可,但尺寸稳定性较差,易变形。 | 强度高,尺寸稳定性好,不易变形。 |
耐候性 | 较差,长期暴露于光、热、湿气下易变黄、发脆。 | 较好,耐老化、耐黄变性能优于二醋酸。 |
燃烧特性 | 易燃,离开火源后能持续燃烧。 | 同样易燃,但离开火源后自熄性更好(不完全)。 |
染色性 | 可用分散染料染色,但因亲水性,染料选择和处理不同。 | 主要用分散染料染色,工艺要求较高。 |
三、主要应用领域对比
应用领域 | 二醋酸纤维素(CA) | 三醋酸纤维素(CTA) |
纺织服装 | 曾是主要应用,生产“醋酸绸”。手感柔软、悬垂性好、有丝绸光泽,但强度低、易起皱、不耐洗涤,现在已较少用于普通服装。 | 目前纺织用的“醋酸纤维”主要指三醋酸。性能更优越,用于高端时装、里衬、领带、功能性运动服等。常标注为“三醋酸”面料。 |
眼镜产业 | 最主要的用途。用于制造眼镜镜框和部分镜片。因其易于被丙酮溶剂粘合(利用其溶解性),加工方便,质地轻盈,色彩丰富,光泽好。 | 也用于眼镜框,但加工不如CA方便(需其他溶剂),耐热性更好。 |
薄膜/胶片 | 摄影胶片、 LCD偏光片的基材(TAC膜)。要求高透明度、平整度和光学均匀性。 | 也用于高性能薄膜,如反渗透膜、透析膜、液晶显示膜等,因其化学稳定性和尺寸稳定性更优。 |
过滤材料 | 用于香烟过滤嘴(丝束)。因其多孔结构和可调节的硬度。 | 也用于高端过滤领域。 |
其他 | 玩具、工具手柄、笔杆、化妆品容器等。 | 电子元件、特种包装、分离膜技术等。 |