Нитраты целлюлозы, или азотнокислые эфиры целлюлозы, являются сложными эфирами целлюлозы и азотной кислоты.

Реакцию нитрования целлюлозы с азотной кислотой можно представить следующим образом:

N + 3 n HNO 3 <-> n + 3 n H 2 O

Эта реакция обратима. Устанавливается равновесие между целлюлозой (как спиртом), азотной кислотой, сложным эфиром и водой. Содержание воды в реакционной смеси является основным условием, определяющим состояние конечного равновесия.

Азотная кислота этерифицирует целлюлозу слишком медленно и не дает высокозамещенных стойких азотнокислых эфиров, а при концентрации ниже 75% HNO 3 вообще уже не этерифицирует целлюлозу. Поэтому этерификация одной HNO 3 нецелесообразна из-за большого ее расхода.

Нитрование обычно проводят в присутствии водоотнимающих средств, в качестве которых в промышленности применяют серную кислоту, а в лабораторной практике уксусный или фосфорный ангидрид (в смеси с уксусной или фосфорной кислотой). Нитрование целлюлозы тройными смесями HNO 3 - H 2 SO 4 - H 2 O является основой промышленного способа производства нитратов целлюлозы.

Серная кислота, входящая в состав нитрующей смеси, связывая выделяющуюся воду при реакции, сдвигает ее равновесие вправо. Иначе говоря, H 2 SO 4 регулирует количество свободной воды в смеси. Вода, наоборот, способствует переходу HNO 3 в гидратированную ионную форму:

NO2 - OH + H2O <-> H3O+ + NO3-

Скорость реакции нитрования зависит от соотношения в смеси между азотной и серной кислотами. Увеличение содержания H 2 SO 4 с параллельным уменьшением содержания HNO 3 сверх определенного предела понижает скорость реакции и приводит к деструкции целлюлозы. При слишком высоком содержании H 2 SO 4 целлюлоза растворяется в нитрующей смеси и далее гидролизуется. Однако необходимо поддерживать в смеси такое количество серной кислоты, при котором достигается хорошее набухание целлюлозы, облегчающее доступ азотной кислоты внутрь волокна и тем самым повышающее скорость процесса. Реакция становится пермутоидной. Поэтому подбирают оптимальное соотношение азотной и серной кислот. Обычно в практике используют отношение HNO 3 к H 2 SO 4 около 1:3.

При получении нитратов целлюлозы происходят побочные реакции: окислительная и гидролитическая деструкция, а также образуются частично замещенные сернокислые эфиры (сульфаты) целлюлозы:

C 6 H 9 O 4 (OH) + H 2 SO 4 > C 6 H 9 O 4 (OSO 2 OH) + H 2 O

Образование смешанных сернокислых и азотнокислых эфиров объясняет невозможность практически достичь теоретического содержания азота, соответствующего тринитрату целлюлозы. Присутствие сернокислых эфиров (очень нестойких) уменьшает устойчивость (стабильность) нитратов целлюлозы. Нитраты целлюлозы уже при умеренных температурах самопроизвольно разлагаются. Скорость разложения быстро растет с повышением температур и резко возрастает в присутствии примесей кислот, щелочей и др. разложение нитратов целлюлозы - самоускоряющийся процесс, который, особенно в присутствии влаги и кислорода, может закончиться вспышкой и взрывом. Это взывает необходимость стабилизации полученного нитрата целлюлозы, который для этого промывают горячей водой, разбавленными кислотами. 0,2 - 1%-ным раствором соды и т.д. Сернокислые эфиры при этом гидролизуются.

Повышение температуры увеличивает скорость процесса нитрования, не влияя на состояние равновесия. Однако при этом возрастают и скорости побочных процессов - окислительной и гидролитической деструкции. Увеличение температуры способствует и гидролитической деструкции целлюлозы, особенно при одновременном повышении содержания воды в кислой смеси. Вода повышает степень ионизации и, следовательно, гидролизующее действие кислот, особенно H 2 SO 4 .

Влияние продолжительности реакции на процесс подобно влиянию температуры. Так как реакция нитрования идет быстро, процесс осуществляется обычно в течение 30 мин - 1 ч. Дальнейшее увеличение продолжительности способствует гидролитической деструкции целлюлозы.

Вследствие отрицательного влияния H 2 SO 4 на процесс нитрования (образование сульфатов, гидролитическая деструкция) в некоторых случаях ее заменяют другими водоотнимающими агентами. В лабораторной практике обычно применяют смесь азотной, фосфорной кислот и фосфорного ангидрида или азотной, уксусной кислот и уксусного ангидрида. В этих случаях нитрование протекает почти в безводной среде, оно идет более полно (получаются тринитраты почти с теоретическим содержанием азота) и практически отсутствует деструкция целлюлозы.

Нитраты, полученные таким способом, используются для определения СП целлюлозы и ее фракционирования.

При нитровании с применением H 2 SO 4 иногда используют разбавители - инертные органические растворители (например, хлорированные углеводороды). Можно также проводить нитрование азотной кислотой в присутствии ее солей. Иногда вместо азотной кислоты применяют другие нитрующие агенты (например, ангидрид азотной кислоты).

Технический процесс получения нитратов целлюлозы состоит из следующих операций:

1. Измельчения и сушки целлюлозы;

2. Нитрования смесью кислот (состав смеси подбирается в зависимости от назначения конечного продукта);

3. Удаления отработанной смеси центрифугированием;

4. Стабилизации;

5. Регулирования вязкости конечного продукта (снижением сп способом гидролиза);

6. Вытеснения воды этиловым спиртом.

Древесная целлюлоза содержит примеси (лигнин и гемицеллюлозы), которые отрицательно влияют на качество продукта. Нитрат целлюлозы получается неоднородным и нестойким. Азотнокислые эфиры из хлопковой целлюлозы получаются более стойкими и имеют большую вязкость, чем эфиры из древесной сульфитной целлюлозы.

При производстве нитратов целлюлозы выполняют ряд анализов. Определяют процентное содержание азота (способом Лунге). По процентному содержанию азота [N] рассчитывают степень СЗ:

Анализ основан на омылении нитрата целлюлозы серной кислотой в присутствии ртути, восстанавливающей образующуюся азотную кислоту до окиси азота, объем которой измеряют:

2HNO 3 + 3 H 2 SO 4 + 6Hg > 2NO + 3Hg 2 SO 4 + 4H 2 O

Определяют стойкость нитрата целлюлозы при различной температуре, вязкости и СП, температуру вспышки и растворимость в различных растворителях.

10.5 Свойства нитратов целлюлозы и их применение

Различают следующие основные виды технических нитратов целлюлозы, которые в зависимости от СЗ и СП находят различное практическое применение: коллоксилин (10,7 - 12,5% N), пироколлодий (12,6 ± 0,1% N), пироксилин №2 (12,2 12,5% N), пироксилин №1 (13,0 - 13,5% N).

Нитраты целлюлозы, содержащие 9 - 11% N, растворяются в этиловом спирте, нитраты с содержанием до 13% N - в смеси этилового спирта и эфира. Все нитраты целлюлозы растворяются в ацетоне. Нитраты целлюлозы любой степени замещения не растворяются в воде и неполярных растворителях (например, в бензоле).

Коллоксилин применяют для производства этрола, целлулоида и лаков. Он не устойчив к действию кислот и щелочей. Разбавленные минеральные кислоты вызывают медленную денитрацию коллоксилина. Концентрированная серная кислота растворят коллоксилин. Коллоксилин растворяется в кетонах (ацетон), сложных эфирах (этилацетат, бутилацетат и др.), фурфуроле, диоксане и уксусной кислоте; устойчив к действию ароматических и алифатических углеводородов и масел. Из высококипящих растворителей, применяемых в качестве пластификаторов, коллоксилин растворяется в камфаре, эфирах фталевой кислоты и др. Этрольные и целлулоидный коллоксилины с содержанием азота 10,9 - 11,2% растворяются в спирто-камфарных смесях. Коллоксилин с содержанием азота 11,2 - 12,5%, предназначенный для изготовления нитролаков, нитроэмалей и нитромастик, растворяется в смеси растворителей.

Фракционный состав нитратов целлюлозы влияет на их стабильность, механические свойства пленок и т.п. Основным их недостатком является горючесть и легкая воспламеняемость.

Целлулоид представляет собой пластическую массу, состоящую из коллоксилина, пластификатора (камфары), добавок (например, фосфорнокислого натрия), пигментов и красителей. По существу это твердый раствор нитрата целлюлозы в камфаре. Широко применяется для изготовления галантерейных изделий, игрушек, для отделки музыкальных инструментов, изготовления оправ для очков и др.

Этрол представляет собой термопластический материал, получаемый на основе пластифицированного нитрата целлюлозы с минеральными и органическими наполнителями. Из него изготавливают рулевые колеса, рычаги переключения передач, приборные щитки, детали холодильников, электроизоляционные детали изделий ширпотреба.

Пироксилин (СП 1000 - 2000) применяется для изготовления взрывчатых веществ и порохов. Различают три вида порохов, получаемых на основе нитрата целлюлозы: пироксилиновые (температура горения около 2500єС), баллистические и кордитные. Два последних также называют нитроглицериновыми (температура горения около 3500єС).

При получении порохов применяют желатинирующие добавки (смесь этилового спирта и диэтилового эфира, нитроглицерин и другие органические растворители), стабилизаторы (например, дефениламин), флегматизаторы (камфара). Для изготовления баллистических порохов применяют коллоксилин с высоким содержанием азота (11,5 - 12,2%). Пороха для ракетных двигателей часто называют твердыми ракетными топливами.

Процессы, завершающие получение

На стадии стабилизации окончательно формируются характеристики нитратов целлюлозы. Однако после стабилизации нитраты целлюлозы имеют значительный разброс физико-химических показателей (содержания азота, вязкости, дисперсности и др.). При современном техническом уровне изготовить партию нитратов целлюлозы, однородную по всему объему, практически невозможно. Различия в физико-химических показателях отдельных порций нитратов целлюлозы при их изготовлении обусловлены нестабильностью как исходного сырья, так и технологического процесса. В результате нитраты целлюлозы после фазы нитрации неоднородны по содержанию азота, после предварительной стабилизации – по вязкости и растворимости, после измельчения – по дисперсности и т.д. Поэтому в производстве после окончательной стабилизации возникает необходимость смешения отдельных порций (частных или малых партий) нитратов целлюлозы в одну общую партию.

Общие партии должны отвечать по своим физико-химическим показателям требованиям нормативной документации. При этом следует учитывать, что чем больше объем общей партии нитратов целлюлозы и она имеет большую физико-химическую однородность, тем легче обеспечить, например, требуемые физико-химические и баллистические характеристики порохов.

Частные партии в производстве смесевых пироксилинов смешиваются не только в целях их усреднения, но и обеспечения в определенных соотношениях двух разных пироксилинов: №1 с содержанием азота не менее 13,09 % и растворимостью 4 – 10 % и №2 с содержанием азота 11,76 – 12,35 % и растворимостью 96 – 99 %, для получения партий смесевого пироксилина соответствующих марок.

Перемешивание нитратов целлюлозы ведется в водной среде с массовой долей около 10 %. Поэтому по окончании перемешивания и физико-химического анализа смесевую партию подают на водоотжим. Перед водоотжимом водная суспензия нитратов целлюлозы подогревается до 55 – 70 °С, что благоприятно сказывается на отделении воды в результате уменьшения ее поверхностного натяжения.

В производстве порохов нитраты целлюлозы хорошо пластифицируются под действием растворителя при содержании в них 2 – 4 % воды. При существующих механических способах отделения воды от нитратцеллюлозной взвеси (центрифугирования, прессования и фильтрации) достигнуть требуемой влажности невозможно. Необходимая влажность достигается сушкой, однако процесс сушки длителен и опасен. Оптимальным был признан способ удаления воды из нитратов целлюлозы, основанный на вытеснении (замещении) ее спиртом, – обезвоживание.

Перед обезвоживанием нитратцеллюлозную взвесь с массовой долей 6 – 14 % отжимают от воды до влажности 28 – 32 %. Такая влажность обусловлена требованием минимального разбавления отработанного спирта и минимальной его подачей на фазу рекуперации.

При разделении взвеси прессованием на прессах до влажности нитратов целлюлозы 28 – 32 % происходит их уплотнение до 800 – 900 кг/м 3 . Такая плотность усложняет дальнейшую их переработку. При вакуумной фильтрации достигается средняя плотность 600 – 650 кг/м 3 , при этом влажность нитратов целлюлозы составляет 37 – 40 %. Такая влажность также неблагоприятно влияет на дальнейшую переработку. Поэтому для разделения нитратцеллюлозной взвеси используется метод центрифугирования как наиболее рациональный. Этот метод обеспечивает получение влажности нитратов целлюлозы 28 – 32 % при плотности 500 – 600 кг/м 3 .

На большинстве заводов водоотжим всех марок нитратов целлюлозы вписывается в технологический поток их производства. Обезвоживание пироксилинов спиртом ведут в технологическом потоке их переработки (в производстве пороха).

4 Технологическая схема

производства нитратов целлюлозы

Проведенный в предыдущем разделе анализ основных явлений и процессов, протекающих при получении нитратов целлюлозы с использованием нитрующей системы HNO 3 – H 2 SO 4 – H 2 O, позволяет сделать вывод, что производство нитратов целлюлозы состоит из следующих технологических фаз:

– подготовка целлюлозы;

– приготовление нитрующей рабочей кислотной смеси (РКС);

– нитрация целлюлозы;

– отделение полученных нитратов целлюлозы от отработанной кислотной смеси (ОКС);

– рекуперация адсорбированной нитратами целлюлозы отработанной кислотной смеси;

– предварительная стабилизация;

– измельчение нитратов целлюлозы (для высокоазотных нитратов);

– окончательная стабилизация;

– формирование общих партий;

– водоотжим.

Кроме основных технологических фаз, с целью уменьшения потерь сырья и охраны окружающей среды производство нитратов целлюлозы всегда включает вспомогательные фазы, к которым относятся:

– регенерация отработанной кислотной смеси;

– улавливание нитрозных газов с получением слабой азотной кислоты;

– санитарная очистка отработанных газов;

– нейтрализация и очистка сточных вод.

Технологический процесс производства нитратов целлюлозы можно описать следующим образом.

Исходная целлюлоза поступает на фазу подготовки, где производится ее рыхление (для волокнистой целлюлозы марок ХЦ и ЦА) или резка (для бумажного полотна марки РБ) и сушка. Разрыхленная (измельченная) и высушенная целлюлоза подается на фазу нитрации.

Предварительно готовится рабочая кислотная смесь, которая с фазы приготовления также подается на фазу нитрации.

После смешения целлюлозы с рабочей кислотной смесью и завершения процесса нитрования (реакции этерификации) полученные нитраты целлюлозы отделяются от отработанной кислотной смеси. Часть отработанной кислотной смеси подается на фазу приготовления рабочей кислотной смеси, где происходит ее корректировка свежими азотной и серной кислотами и возврат в технологический цикл. Избыток отработанной кислотной смеси поступает на фазу регенерации кислот. Нитраты целлюлозы после отделения отработанной кислотной смеси, содержащие адсорбированные кислоты, подаются на фазу рекуперации этих кислот. По завершению рекуперации адсорбированных кислот образовавшаяся водная взвесь нитратов целлюлозы поступает на фазу предварительной стабилизации.

На фазе предварительной стабилизации разрушаются сульфоэфиры и другие побочные продукты, образовавшиеся при нитрации целлюлозы, частично нейтрализуются свободные кислоты. На этой фазе может происходить также деполимеризация нитратов целлюлозы и снижение их вязкости. Для полного удаления свободных кислот (преимущественно серной) нитраты целлюлозы измельчаются (высокоазотные) и подаются на фазу окончательной стабилизации.

В процессе окончательной стабилизации нитратов целлюлозы путем щелочных и нейтральных промывок полностью нейтрализуются кислоты и удаляются водорастворимые нестойкие примеси, образовавшиеся при измельчении или автоклавной обработке. Одновременно с этим при необходимости нитраты целлюлозы доводятся до требуемой вязкости и степени полимеризации.

Стабилизированные нитраты целлюлозы в виде водной взвеси поступают на фазу формирования общих партий, где подобранные по результатам анализа порции (частные партии) нитратов целлюлозы смешиваются в общую партию с требуемыми характеристиками.

Полученная общая партия нитратов целлюлозы подается на водоотжим и готовые нитраты целлюлозы с влажностью 28 – 32 % направляются в пороховое производство или по другому назначению.

Технологические процессы на каждой из рассмотренных фаз в зависимости от вида и марки получаемых нитратов целлюлозы могут иметь разные режимы и свои особенности, включая аппаратурное оформление. Подробные сведения о производстве конкретных видов нитратов целлюлозы приводятся в следующих разделах. Вспомогательные фазы, как правило, являются общими для производства всех видов нитратов целлюлозы.

На вспомогательных фазах проводятся регенерация кислот, входящих в состав отработанной кислотной смеси, утилизация нитрозных газов с получением азотной кислоты, санитарная очистка отработанных газов, а также нейтрализация и очистка сточных вод, образующихся в производстве. Технологические процессы на этих фазах также сопровождаются сложными химическими и физико-химическими явлениями (см. раздел 7).

5 Производство смесевого

пироксилина

Смесевой пироксилин состоит из пироксилина №1 и пироксилина №2, которые отличаются физико-химичес-кими свойствами. Поэтому производство смесевого пироксилина до фазы формирования общих партий, по существу, включает две параллельные технологические линии. После фазы окончательной стабилизации они объединяются в одну (рис. 9).

5.1. Фаза подготовки целлюлозы

Целлюлоза, поступающая на фазу нитрации, должна быть разрыхленной и сухой, что улучшает ее впитывающие свойства и соответственно равномерность нитрации. Поэтому на фазе подготовки целлюлозы выполняется комплекс операций: разрыхление (для целлюлозы марок ХЦ и ЦА), резка (для марки РБ), сушка и транспортирование целлюлозы на фазу нитрации. Эти операции в настоящее время выполняются с использованием кипоразрыхлителя или резательного станка и пневмотранспортного сушильного агрегата. Последний позволяет совмещать сушку целлюлозы с ее транспортированием на фазу нитрации.

Кипоразрыхлитель представляет собой ленточный конвейер с системой трех валков, на поверхности которых имеются зубья. Два валка служат для рыхления подаваемой с помощью конвейера кипы, третий сбрасывает разрыхленную целлюлозу в эжекторную воронку пневмотранспортного агрегата.

Станок резки состоит из узла раската рулонов, узлов продольной и поперечной резки, механизма укладки полотна после продольной резки и подачи его на поперечную резку. Резка полотна осуществляется дисковыми ножами специальной конструкции.

Сушильной камерой пневмотранспортного сушильного агрегата является труба длиной 120 – 150 м, по которой целлюлоза подается нагретым воздухом с фазы подготовки целлюлозы на фазу нитрации. Ввод целлюлозы в трубу осуществляется с помощью эжекторной (конфузорно-диффузорной) воронки.

Эжекторная воронка представляет собой загрузочный конус (собственно воронка), соединенный с трубой, через которую проходит воздух в направлении, перпендикулярном оси конуса. Входная часть трубы сужается, образуя сопло – конфузор, выходная – расширяется в виде диффузора. При движении воздуха через трубу в нижней части загрузочного конуса создается пониженное давление (разрежение), что позволяет воздуху захватывать и транспортировать целлюлозу.

Подготовка целлюлозы осуществляется следующим образом. Кипы волокнистой целлюлозы марки ЦА и ХЦ после снятия упаковки подаются на кипоразрыхлитель 1. Разрыхляясь до насыпной плотности 0,034 – 0,035 т/м 3 , целлюлоза через воронку 2 поступает в пневмотранспортную трубу 4.

При использовании целлюлозы марки РБ рулоны бумажного полотна устанавливаются на резательный станок 3. Образующаяся после резки бумажная сечка также через эжекторную воронку поступает в пневмотранспортную трубу.

При транспортировании к бункеру-дозатору 5, расположенному на фазе нитрации, целлюлоза сушится до

влажности 4 – 5 %. Воздух на сушку забирается через фильтр 6 и подается вентилятором 7. Нагрев воздуха до 55 – 120 ºС осуществляется в калориферной установке 8. Входя в бункер-дозатор 5, воздух теряет скорость, и целлюлоза оседает. Отработанный воздух, содержащий до 1,5 % (от транспортируемой целлюлозы) пыли, проходит через пылевую камеру 9, где на сетчатой поверхности оседает ее основная масса. Мелкие фракции пыли целлюлозы улавливаются в циклоне 10, из которого воздух отсасывается с помощью хвостового вентилятора 11.

Пыль целлюлозы, образующаяся при рыхлении целлюлозы, из кипоразрыхлителя, отсасываемая вентилятором 13, улавливается в циклоне 12.

Подготовленная целлюлоза из бункера-дозатора 5 дозируется непосредственно в нитраторы или выгружается в тележки-тушильники (при ручной загрузке нитраторов).

Типовой технологический режим подготовки целлюлозы.

Одним из негативных следствий развития технологий в современном мире являются автокатастрофы. Каждый год они уносят жизни более 1 млн. человек, а более пятидесяти миллионов получают травмы различной степени тяжести. В процесс снижения количества жертв и травматизма на дорогах внес свою лепту французский химик Эдуард Бенедиктус.

В начале XX века Бенедиктус в ходе проведения экспериментов нечаянно зацепил колбу, которая, упав с полки, не разбилась вдребезги, а всего лишь растрескалась, сохранив изначальную форму. Этот эпизод заставил Эдуарда задуматься. В этом сосуде ранее хранился эфирно-спиртовой раствор нитрата целлюлозы, который испарившись, оставил на стенках колбы тончайший, совершенно не мешающий наблюдать за содержимым сосуда слой нитрата целлюлозы.

В те времена лобовые стекла автомашин изготавливали из совершенно обычного стекла, которое при аварии разлеталось на большое количество острейших осколков, серьезно ранивших водителя и пассажиров.

Именно один из таких случаев с аварией автомобиля, о котором Бенедиктус узнал из газет, заставил ученого вспомнить об уцелевшей колбе. Проведя несколько экспериментов с покрытием стекла нитратом целлюлозы, он нашел вариант, идеально подходивший для автомобильных стекол. Суть его была в следующем: слой нитрата целлюлозы помещался между двумя обычными стеклами. После нагревания такого «бутерброда», происходило плавление внутреннего слоя, и стекла надежно склеивались между собой.

Такие стеклопакеты выдерживали даже удар молотком, при этом они трескались, но не крошились на осколки и сохраняли первоначальную форму. Так, в 1909 году было изобретено и запатентовано Эдуардом Бенедиктусом стекло под названием «Triplex».

Приблизительно в то же время над проблемой создания безопасных стекол бился еще один ученый – англичанин Джон Вуд. Свой патент на изобретение специального стекла он получил в 1905 году. Однако в массовое производство стекло Вуда не пошло ввиду высокой стоимости расходных материалов. Суть его изобретения состояла в том, что вместо нитрата целлюлозы во внутреннем слое использовался дорогой каучук. Кроме того, конечный продукт немного терял свою прозрачность, что вызывало дискомфорт у водителей.

Поначалу изобретение Бенедиктуса тоже пришлось не по нраву производителям автомобилей, так как повышало его стоимость. Но оно было оценено военными. Стекла «триплекс» прошли боевое крещение во времена Первой мировой войны, ведь именно их использовали в противогазах.

В автомобильной промышленности первым триплексы внедрил Генри Форд. Это произошло в 1919 году. Понадобилось около 15 лет, чтобы и другие производители автомобилей стали применять триплексы. Такие стекла используют до сих пор.

Нитраты целлюлозы

Нитраты целлюлозы – сложные эфиры целлюлозы и азотной кислоты. Нитраты целлюлозы получают реакцией этерификации целлюлозы азотной кислотой, называемой реакцией нитрования:

→ ←

[С 6 Н 7 О 2 (ОН) 3 ] n + хn HNO 3 [С 6 Н 7 О 2 (ОН) 3-х (ОNO 2) х ] n + хn Н 2 О.

нитрат целлюлозы

Реакция эта обратима, поэтому ее проводят в присутствии водоотнимающих средств. В промышленности для нитрования используют смесь HNO 3 – Н 2 SО 4 – Н 2 О. Серная кислота не только связывает воду, но и вызывает набухание целлюлозы и тем самым ускоряет диффузию азотной кислоты в ее кристаллическую часть. При нитровании протекают побочные реакции целлюлозы: гидролитическая деструкция под действием воды (катализатор Н 2 SО 4) и окислительная деструкция под действием HNO 3 .

Нитраты целлюлозы представляют собой термопласты. В зависимости от степени замещения, оцениваемой по содержанию азота, их подразделяют на коллоксилины (содержание азота 10,5–12,2 %) и пироксилины (содержание азота 12,3–13,7 %). Теоретическая массовая доля азота в тринитрате целлюлозы (т.е. степень замещения равна 3) составляет 14,14 %. Нитраты целлюлозы горючи, легко воспламеняются и при высоком содержании азота способны взрываться.

Пироксилины и коллоксилины с высоким содержанием азота применяют в производстве бездымного пороха, динамита, твердого ракетного топлива и других взрывчатых веществ. Коллоксилин используют в производстве этролов, целлулоида, лаков, клеев.

Этрол представляет собой термопластичный материал, получаемый на основе пластифицированного нитрата целлюлозы с минеральными и органическими наполнителями, и применяется для различных деталей технических изделий и предметов ширпотреба. Ранее из нитратов целлюлозы получали фото- и кинопленку, но из-за легкой воспламеняемости производство такой пленки прекращено. Нитроцеллюлозная пленка вытеснена негорючей ацетилцеллюлозной пленкой.

Целлулоид – пластмасса на основе нитрата целлюлозы, пластифицированного камфорой. По существу, это твердый раствор нитрата целлюлозы в камфоре. Широко применяется для изготовления галантерейных изделий, игрушек, мячей для настольного тенниса. Однако из-за высокой горючести его применение постепенно сокращается, как и нитроцеллюлозного этрола.

Нитролаки – растворы нитрата целлюлозы в растворителях, обычно в смесях растворителей, содержащие пластификаторы. Основу лака составляет коллоксилин. На основе нитролаков изготавливают нитрокраски, нитроэмали, нитромастики.