Nitrocellulose (cellulosenitrat): Definition, egenskaber og anvendelser
Nitrocellulose (cellulosenitrat): definition, egenskaber og anvendelser — nitrering, høj brændbarhed, guncotton, filmbase, plastificering og sikkerhedshistorik.
Nitrocellulose (også kaldet cellulosenitrat eller flashpapir) er et meget brandfarligt nitroderivat af plantemateriale. Det fremstilles ved at nitrere cellulose — typisk fra bomuld eller træmasse — ved at behandle den med stærke nitreringsmidler som salpetersyre eller blandinger af salpetersyre og svovlsyre. Graden af nitrering (dvs. hvor mange -NO2-grupper, der er indsat) bestemmer produktets egenskaber: højt nitreret materiale (ofte kaldt "guncotton") er kraftigt eksplosivt, mens lavere nitreringsgrader giver produkter, der egner sig til lakker og opløselige bindemidler.
Egenskaber
Nitrocellulose er kendetegnet ved:
- Meget hurtig og intens forbrænding — det antændes let og brænder uden at gløde tilbage.
- Opløselighed i organiske opløsningsmidler (f.eks. acetone, eter) hvor det danner klare, viskøse opløsninger (collodion/pyroxylin) som bruges i lakker og film.
- Plastificerbart — det kan blødgøres med f.eks. kamfer for at danne fleksible plastformer som celluloid.
- Varierende mekaniske og eksplosive egenskaber afhængigt af nitreringsgrad: fra bløde, formbare materialer til kraftige drivmidler og eksplosiver.
Anvendelser
Nitrocellulose har gennem historien været brugt i mange forskellige sammenhænge:
- Som drivmiddel og røgsvagt sprængstof i pulvertyper til ammunition og pyroteknik — især i sin højt nitrerede form.
- Som lavt eksplosivstof i militære og civile anvendelser i 1800- og begyndelsen af 1900-tallet.
- Til fremstilling af film: Producenter som Kodak brugte nitrocellulose-belagt materiale som filmbase i fotografiske film, røntgenfilm og biograffilm. Denne type kaldes ofte nitratfilm.
- Som bindemiddel i lakker, neglelakker, tryksværter og klæbemidler (f.eks. nitrocelluloselak eller pyroxylin-lak), samt i produktion af celluloid til tidlige plastvarer og instrumenter.
- Som specialpapir (flashpapir) og sceneteknisk pyroteknik, hvor den hurtige forbrænding uden store gløder er en fordel.
Sikkerhed, nedbrydning og erstatning
Nitrocellulose er brandfarligt og kan være ustabilt over tid. Især nitratfilm har forårsaget mange alvorlige brande, fordi nedbrydning kan danne brændbare og ætsende gasser, lak-agtig opløsning og til sidst selvantændelse under ugunstige forhold. De typiske tegn på nedbrydning af nitratfilm er lugt af salpetersyre, brunlig misfarvning og sammenklæbning.
Af sikkerheds- og bevaringsårsager blev nitratfilm gradvist udfaset: man begyndte at bruge såkaldt sikkerhedsfilm (for eksempel baseret på celluloseacetat og senere polyester) fra 1930'erne for røntgenfilm og fra 1948 for biograffilm. Lagring og håndtering af nitrocellulose kræver kølige, ventilerede og brandsikrede forhold samt særlig destruering efter gældende regler.
Praktiske råd
- Behandle nitrocelluloseprodukter som brandfarligt gods: undgå varme, åben ild og gnister.
- Opbevar original nitratfilm og større mængder nitrocellulose adskilt, køligt og ventileret samt i godkendte beholdere.
- Ved fund af gamle nitratfilm eller misfarvet materiale kontakt fagfolk (arkivarer eller specialiserede destruktionsfirmaer) — forsøg ikke selv at rense eller reparere ustabil film.
Nitrocellulose har spillet en vigtig rolle i både industri og teknologi, men på grund af sine brand- og nedbrydningsrisici er mange af dens tidligere anvendelser blevet erstattet af sikrere materialer og moderne kemiske alternativer.
Søge