Nitrato de Celulose (NC)

O nitrato de celulose, também conhecido como nitrocelulose, foi o primeiro termoplástico sintético de importância industrial, tendo sido descoberto em 1833 por Bracconot após a nitretação de pó de madeira e papel, e posteriormente por Friedrich Schonbein, em 1846.


Foi usado como plástico pela primeira vez na Inglaterra, em 1855, sob o nome Parkesine, que consistia de nitrocelulose misturada com cânfora e óleo de mamona com o objetivo de endurecê-la e torná-la não-explosiva. Anos depois, em 1868, foi criado um composto melhorado de nitrato de celulose e cânfora chamado Celluloid, que depois passou a ser uma marca comercial da empresa Celanese. Na Inglaterra foi usado o nome Xylonite para a nitrocelulose criada por Daniel Spill, em 1868.


Os filmes antigos eram feitos com nitrato de celulose

Em 1870 o químico americano J. W. Hyatt inventou a gelificação do NC com o objetivo de encontrar um substituto para o marfim. Isso foi possível graças a nitretação da celulose com uma mistura sufo-nítrica (ex: HNO3 concentrado + vapor de H2SO4). Na verdade, se o ácido nítrico concentrado é usado sozinho, a água produzida interrompe a nitretação através da diluição do ácido:

(C6H10O5)n + 2n HNO3 —> –[C6H8O3(NO3)2]n– + 2n H2O

Após a nitretação a massa de nitrato de celulose é cuidadosamente lavada com água, braqueada com hipoclorito de sódio, lavada com ácido clorídrico e, em seguida, novamente com água. Posteriormente, a massa molhada é progressivamente seca misturando-a com cânfora ou álcool em excesso para substituir a água pelo álcool, que atua tanto como um plastificante como estabilizante.

O nitrato de celulose foi muito usado na indústria do cinema em carretéis de filme, assim como bolas de bilhar, bolas de pingue-pongue, puxadores de gaveta, teclados de piano etc. Além de ter contribuído para a preservação de elefantes, já que substituiu o marfim em muitas aplicações.

O grande problema do nitrato de celulose é a sua flamabilidade. De acordo com o grau de nitretação pode ser obtido um plástico ou um explosivo. E ainda que o grau de nitretação seja baixo, o plástico obtido continua instável impossibilitando sua moldagem por injeção ou compressão.


Armação de óculos produzida com nitrato de celulose

O nitrato de celulose é um dos termoplásticos mais resistentes que existe, sua densidade varia entre 1,35 e 1,45 g/cm³, resistência a tração entre 6000 e 7500 lb/in² (41 a 52 MPa), alongamento entre 30 e 50%, resistência a compressão entre 20 mil e 30 mil lb/in² + (138 a 207 Mpa), dureza Brinell de 8 a 11, e resistência dielétrica entre 250 e 550 V/mil (9,9 x 106 e 21,7 x 106 V/m). Seu ponto de fusão é de 71°C e é um material que pode ser colorido, é resistente a muitos produtos químicos, e é fácil de moldar e usinar, ainda que possua limitações de processo devido a sua flamabilidade.

Bibliografia:
BLASS, Arno. Processamento de Polímeros. Florianópolis: Editora da UFSC, 1988. BRADY, George S.; CLAUSER, Henry R.; VACCARI, John A. Materials Handbook, 15th Edition. New York: McGraw-Hill Higher Education, 1996.
CARDARELLI, François. Materials Handbook: A Concise Desktop Reference. 2.ed. London: Springer-Verlag London Limited, 2008.
HARPER, Charles A.; PETRIE, Edward M. Plastics Materials and Process: A Concise Encyclopedia. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc., 2003.
Brasil Escola, Nitrato de celulose: a invenção do cinema. Disponível em: http://brasilescola.uol.com.br/quimica/nitrato-celulose-invencao-cinema.htm. Acesso em 22/02/2018.
Artigo postado em 22/02/2018
Sobre o autor: Daniel Tietz Roda é Tecnólogo em Produção de Plásticos formado pela FATEC/ZL e Técnico em Projetos de Mecânica pela ETEC Aprígio Gonzaga. Trabalhou na área de assistência técnica e desenvolvimento de plásticos de 2008 até 2013 e atualmente é proprietário do Tudo sobre Plásticos.
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