标题：硝酸纤维素
简介
硝酸纤维素（英文：nitrocellulose）
简称NC。俗称硝化纤维素，为纤维素与硝酸酯化反应的产物。以棉纤维为原料的硝酸纤维素称为硝化棉。硝酸纤维素是一种白色纤维状聚合物，耐水、耐稀酸、耐弱碱和各种油类。聚合度不同，其强度亦不同，但都是热塑性物质。在阳光下易变色，且极易燃烧。在生产加工、包装、贮运和销售、使用中都要注意安全。  硝酸纤维素滤膜
发展过程
1832年由法国人H.布拉孔诺用浓硝酸与木材或棉花相作用而制得。1846年C.F.舍恩拜因使用硝－硫混酸制出了硝酸纤维素，并对其性能进行了研究。发现它的威力比黑火药大2～3倍，可以用于军事。当时只用作炸药，由于它燃烧太快，安定性问题又未解决，爆炸事故频繁。硝化棉的外观与棉花相似，保持有明显的纤维结构。后来采用造纸工业用的细断机将其切碎，经干燥后即得白色粉末状的硝化棉，当时仍只能作为爆破用药。赛璐珞的来历1869年，J.W.海厄特用一定聚合度的硝酸纤维素加入樟脑和酒精，制成了赛璐珞。炸胶的故事1873年，诺贝尔在一次实验时割破了手，他随手拿起含氮量比较低的硝酸纤维素敷住了伤口，一个大胆的念头冒出：用硝化甘油与之混合。他立刻动手，把一份火棉溶于九份硝化甘油中。通过这次实验，他得到了一种爆炸力很强的胶状物—炸胶。火药原料的由来1884年法国化学家P.维埃耶用醇-醚溶剂处理硝酸纤维素并碾压成型,制得能缓慢硝酸纤维素(15张)燃烧的单基火药（见发射药）。从此，硝酸纤维素即成为生产各种火药的主要原料，得到大量的生产和应用。未经溶剂塑化成型的硝酸纤维素是属于猛炸药的范畴，不能作为火药应用，因此，它是具有猛炸药的爆炸变化特征的。但由于原料来源和经济上的原因等，现在几乎不用硝酸纤维素作为爆炸用药，而主要用于制造火药。玻璃纤维的由来法国化学家别涅迪克做实验时，有个烧瓶掉在地上裂而不碎。他很好奇又一时找不到答案，就将烧瓶上标签，注明问题，保存起来。一天，他偶然看到报道说，有两辆客车相撞司机和乘客都被挡风玻璃碎片划伤。他立刻联想到那个烧瓶，经过化验，发现烧瓶曾盛过硝酸纤维素溶液，这种溶液蒸发后留下一层无色透明的薄膜，牢牢地黏附在瓶壁上起到了保护作用。由此发明了玻璃纤维。
纤维素分类
根据纤维素的结构，每个环最多只能引入三个硝酸酯基团。硝酸酯基团引入的多少决定了硝酸纤维素的性质和用途。其表征方法通常是用含氮量和代表聚合度的粘度。含氮量13%以上的称为强棉，可用于制造火药；含氮量12.6%的称为胶棉，用于制造爆胶（即硝酸纤维素溶解于硝化甘油中而形成的胶体）和代那迈特(见工业炸药)；含氮量为8%～12%称为弱棉,可用于制造电影胶片（见支持体）、赛璐珞和硝基清漆等。中国是采用每克硝酸纤维素完全分解所释放的氧化氮气体毫升数进行分类的。
生产过程
纤维素与硝酸的酯化反应硝酸纤维素的安定性较差，尤其在含残酸时极易发生分解。经过近20年的研究和发展，才形成现代的工艺过程，它包括两个步骤：纤维素与硝酸的酯化反应和硝酸纤维素的安定处理。尤其对于军用硝酸纤维素的制造，要经过多次洗涤和处理。用于清漆、塑料等低氮量的硝酸纤维素工艺过程简单一些，无需进行较细致的安定处理，通常经过煮洗工艺即可。纤维素的硝化采用硝-硫混酸进行,混酸的比例、温度以及硝化的温度等，均根据不同含氮量的品号选定。纤维素在硝化前必须经过脱脂等精制过程。硝酸纤维素的安定处理硝酸纤维素的生产是将疏松干燥后的精制棉通过投棉斗，由加热器加热并在烘干器烘干，再用混酸喷洒浸润，在酯化器(即硝化器)中获得硝酸纤维素，经驱酸机使其与酸分离，再经水洗后，依次进行预煮、酸煮、碱煮以除去残酸及不安定的物质。然后，在细断机上切断、打浆并进一步清洗、中和以除去纤维内所含的残酸。调整产品到略呈碱性。最后，将各批产品在混合机内混合，再经过除渣除铁、浓缩、脱水。脱水后的硝酸纤维素含水分不得低于32%，以保证贮存和运输中的安全。实验室制造步骤1.仪器、药品：浓硝酸，浓硫酸，大号磨口试剂瓶及磨口塞，玻璃棒，大号镊子，钢制锅，碳酸钠或碳酸氢钠，硝酸钾，二苯胺，酒精，高密度聚乙烯瓶，黑色塑料袋。
2.配置混酸：在大号的磨口试剂瓶中加入浓硝酸：浓硫酸=1：3~4（V/V），注意要把硫酸倒入硝酸，防止溅洒，混合后用玻璃棒轻轻搅拌或微微晃动瓶身，盖上磨口玻璃塞冷却至室温备用。
3.硝化：将脱脂棉或纸张浸入硝酸，同时用玻璃棒将其间的空气泡挤出，最后使瓶中留有5mm的酸液层（被硝化物不要露出酸液表面），室温反应20分钟即可。
4.清洗：大号镊子取出硝化棉，用大水冲洗至闻不出酸味。
5.安定处理：将洗净后的硝化棉放入稀碳酸钠溶液中煮20~30min，保持溶液呈碱性即可。取出洗净至中性或微碱性。晾干后再浸入2%硝酸钾水溶液，取出后晾干再浸入2%二苯胺酒精溶液，取出后晾干。
6.保存：装入高密度聚乙烯瓶（就是平时装固体化学药剂的那种500g容量瓶子），外部套上黑色塑料袋（硝酸包装瓶的），干燥，阴凉保存，也可放入冰箱冷藏室（不要放在冷冻室，低温会导致纤维断裂，点燃时会产生爆燃现象），质量好的硝化棉在冰箱内存放期可达几年。
7.燃速：干燥的硝化棉最高，纸张类其次，硝化卫生纸的燃速微高于黑色火药，可作导火线。
8.质量鉴定：点燃，强棉只会留有微量残渣，无酸味。由于硝化棉会自分解，所以长期存放时要定期检查变质状况，可以取少量硝化棉点燃，闻闻燃烧后的烟气酸味重不重，若有强烈的刺激性酸味，则质量不好，变黄也是变质的征兆，但轻微变黄并不影响使用，保存。
9.点燃：五号电池加圆珠笔中的弹簧可在5秒种内点燃硝化棉，浸泡硝酸钾溶液后晾干的棉麻绳，香，点燃的木棍，用打火机或火柴点燃时注意不要烧到手。
10.用处：变魔术，推进弹丸，由于推进力远远大于黑色火药，并极易点燃，可以推进10mm以下的金属弹丸。由于燃速快，压力大，不适用焰火。质量好的硝化棉燃速极快，所以可以直接在手上点燃而不会烧伤，但注意添加物的量，硝酸钾过高会产生熔融残渣导致烫伤。注意事项1.有实验表明受硝酸侵蚀而老化的塑料（硝酸的瓶塞免疫）会极其严重的阻碍硝化反应，所以反应过程中避免接触塑料。
2.硝酸会腐蚀橡胶，避免接触橡胶制品。
3.凡士林及石墨也可起安定作用，但由于均匀添加方法不清，所以暂不考虑。
4.由于硝化后棉花会保持原有形态（纸张的强度则会有明显下降），所以在添加硝酸钾及二苯胺的时候要考虑到溶液受到重力影响而导致的分布不均。
5.二苯胺严禁见日光，会变蓝。其他晾干步骤尽可能采用风干，不要晒干，如要长期储存则严禁晒干。
6.硝酸钾为消焰剂，并使残渣减少，可以不添加，二苯胺为安定剂，有低毒，不要长期接触皮肤，若不长期存放可不添加。
7.保存用的塑料瓶可以在瓶塞上垫保鲜膜增强密封性。
8.由于用该法制造的硝化棉可能会在存放中释放出微量酸性物质，建议不要使用金属容器存放，铁锈还会加速硝化纤维素的自分解反应。
9.注意通风，酸液的溅洒问题。
10.在少数情况下反应中会出现局部温度过高而导致酸液沸腾，并释放出二氧化氮，严重时会导致反应容器炸裂，注意反应容器不要放在危险物品旁边，最好放在水槽中或瓷砖地上，一旦过热，立即通风并远离，待反应结束后再处理。可尝试将酸液先冷却，再加入要硝化物，并延长硝化时间。
11.反应废酸可以用挤压法提取，用来生产低硝化度的硝化棉，可以做导火线用，洗去的废酸会对下水道系统产生腐蚀，尤其是水龙头，池子下的下水管等金属物品。
12.碳酸钠浓度，煮的时间，反应时间，硝酸钾浓度均为个人实验结果，二苯胺添加量借用军用火药标准添加量，这些数据可以优化调整。
13.不要将，乙二醇，甘油，淀粉等物硝化，其反应冷却条件过于苛刻，极易发生爆炸。
14.木制品会受到混酸腐蚀，并使混酸染黄，但不会被过快碳化，对硝化棉的保存影响不明显，从溶液中取硝化棉时也可用木筷。
15.油脂对反应的影响不清。
16.一定要充分晾干，不要用卫生纸把水吸干，这样做无法吸出纤维间细微的水，纤维素无法点燃。
17.硝化棉属于易燃易爆品，法律上严禁个人非法制造或持有。