Cellulose Acetate Butyrate

Další názvy: Acetátbutyrát celulózy, CAB

Skóre škodlivosti: 2 (Deriváty přírodních látek)

Cellulose Acetate Butyrate: všestranný derivát celulózy s širokým využitím

Cellulose Acetate Butyrate (CAB), česky známý jako acetobutyrát celulózy, je modifikovaná forma celulózy patřící do skupiny celulózových esterů. Jedná se o syntetickou polymerní látku, která vzniká esterifikací celulózy kyselinou octovou a kyselinou máselnou. Díky svým zajímavým vlastnostem se CAB hojně využívá v průmyslu i běžném životě. Tato látka je známá svou vysokou čirostí, flexibilitou, odolností vůči UV záření a výbornou chemickou stabilitou.

Mezinárodní název látky zní Cellulose Acetate Butyrate, její CAS číslo je 9004-36-8, a mezi její alternativní názvy patří také CAB polymer nebo jednoduše acetobutyrát.

Chemické vlastnosti

Cellulose Acetate Butyrate je termoplastický polymer, tedy plast, který mění skupenství při zahřívání. Její chemický vzorec nelze zjednodušit na běžný strukturní vzorec, neboť se jedná o polymer obsahující různé stupně substituce hydroxylových skupin celulózy acetátovými a butyrátovými skupinami. Systematický název lze popsat jako cellulose, acetate butyrate ester, kde poměr acetátu a butyrátu se může lišit v závislosti na zamýšleném použití.

Fyzikálně má CAB tvar bílého až slabě nažloutlého prášku nebo granulátu, bez výrazného zápachu. Bod měknutí (skelného přechodu) se pohybuje kolem 140–170 °C, v závislosti na podílu butyrátových skupin. Rozpustnost ve vodě je zanedbatelná, ale CAB je dobře rozpustný v některých organických rozpouštědlech, jako jsou aceton, ethylacetát nebo butanol.

Celulose Acetate Butyrate se v přírodě přirozeně nevyskytuje; je to čistě syntetická látka založená na přírodní celulóze, která sama o sobě tvoří základní stavební složku buněčných stěn rostlin.

Využití a aplikace

Hlavní důvod, proč se Cellulose Acetate Butyrate stala tak rozšířeným materiálem, spočívá v jejích jedinečných vlastnostech: vynikající odolnosti proti poškrábání, průhlednosti, nízké absorpci vody a odolnosti vůči UV záření. Díky tomu nachází široké využití napříč mnoha průmyslovými obory.

Ve výrobě laků a nátěrů je CAB oblíbeným filmotvorným činidlem, které zlepšuje tvrdost, pružnost a trvanlivost výsledného povrchu. Používá se například v automobilových a leteckých nátěrových systémech, ale i v dekorativních barvách pro dřevo nebo plast.

Dále je CAB využíván jako pojivo v tiskařských barvách a inkoustech, kde poskytuje kvalitní přilnavost k široké škále materiálů včetně plastů, kovů a papíru. Ve fotografickém průmyslu se v minulosti používal jako báze pro filmy, především kvůli své průhlednosti a stabilitě.

Významnou roli hraje také v kosmetickém a farmaceutickém průmyslu, kde slouží jako pojivová nebo filmotvorná složka ve vlasových sprejích, lacích na nehty nebo v tabletách pro řízené uvolňování účinných látek. Díky své relativní biologické neškodnosti může být použit i v aplikacích, které přicházejí do styku s lidskou pokožkou.

V posledních letech se CAB uplatňuje rovněž v oblasti bioplastů, například při vývoji materiálů alternativních ke klasickému plastu. V tomto kontextu lze zmínit například článek na blogu Ferwer, kde se CAB zařazuje mezi ekologičtější náhrady fosilních polymerů.

Přirozený výskyt a výroba

Jak už bylo zmíněno, acetobutyrát celulózy se v přírodě nevyskytuje, ale je odvozen od přírodní celulózy, která tvoří základ struktury rostlinných buněk. Výrobní proces CAB začíná zpracováním celulózy – obvykle z bavlníku nebo dřevní hmoty – která se nejprve převede na celulózový ester pomocí reakcí s kyselinou octovou a následně s kyselinou máselnou.

Poměr acetylových a butyryl skupin hraje zásadní roli ve výsledných vlastnostech polymeru. Vyšší obsah butyrátu zajišťuje lepší flexibilitu a odolnost proti praskání, zatímco vyšší podíl acetátu zlepšuje přilnavost a tvrdost.

Bezpečnost a ekologie

Z hlediska bezpečnosti je Cellulose Acetate Butyrate považován za poměrně bezpečný materiál. Není klasifikován jako toxický, ale při jeho zpracování (např. v práškové nebo aerosolem šířené formě) může dráždit dýchací cesty nebo pokožku. Proto je doporučeno používat ochranné prostředky při průmyslovém zacházení.

Při spalování může vznikat oxid uhelnatý a další dráždivé plyny. V rámci ekologické zátěže se jedná o materiál s nižší biodegradabilitou než čistá celulóza, avšak vyšší než u klasických syntetických plastů, což ho činí vhodnějším pro ekologicky zaměřené aplikace. Podle Lexikonu udržitelnosti na Ferwer může být CAB jedním z činitelů v přechodu na plasty s menším environmentálním dopadem.

Zajímavosti a souvislosti

Cellulose Acetate Butyrate se začal široce používat již ve 30. až 40. letech 20. století jako alternativa k hořlavé nitrocelulóze, která byla tehdy běžně používaná v kinematografii. Stabilnější a méně hořlavý CAB brzy našel využití jako modernější filmová báze, než byl dříve typický acetát celulózy.

Díky své schopnosti tvořit průhledné, pevné a relativně odolné filmy zůstává CAB dodnes nedílnou součástí některých optických materiálů, lakovacích hmot a dokonce i biodegradabilních obalů, které kombinují praktičnost s ohledem na životní prostředí.

Shrnutí

Cellulose Acetate Butyrate je pokročilý polymerický materiál odvozený z přírodní celulózy, který v sobě spojuje chemickou stabilitu, estetický vzhled a ekologickou přívětivost. Jeho široké uplatnění, od technických nátěrů přes kosmetiku až po bioplasty, ho činí cennou složkou moderních materiálových řešení. Díky svým vlastnostem zůstává CAB důležitým materiálem v současném i budoucím kontextu udržitelného průmyslu.