硝化棉因其优异的性能而被广泛应用于炸药、涂料和纺织品等多个领域。然而，它的高能量特性也带来了潜在的危害，深入探讨硝化棉的应用与风险对于确保安全使用至关重要。

简介：

硝酸纤维素是一种天然棉花纤维素经过硝化处理得到的纤维素硝酸酯，具有原材料充足、燃烧热值大和燃烧产物比容大、无烟、无毒、无味、无残渣的优点。

硝酸纤维素（cellulose nitrate）又称硝化纤维素（nitrocellulose），是纤维素中的部分羟基与硝酸发生酯化反应所得到的纤维素衍生物。硝化棉的原料是什么？纤维素是一种天然存在的聚合物，来自木浆或粘附于棉花种子。在硝化纤维素的商业化生产中，木浆是纤维素的主要来源。硝酸纤维素有许多异名，如：硝基纤维素、纤维素硝酸酯，以及俗名，如：硝化棉、火绒棉、硝化纤维等，但被认为并非正确称呼。硝酸纤维素塑料（cellulose nitrate plastics）则是硝酸纤维素中加入约20%的樟脑作为增塑剂得到的可塑性材料，俗称赛璐珞。

1. 硝化棉有什么用处？

硝酸纤维素的主要用途是生产油漆和涂料、炸药和赛璐珞。

（1）漆和涂料中的硝化纤维素

硝酸纤维素酯发明于1833年，1846年制得稳定的硝酸纤维素酯。在涂料中应用是始于1880年，1920年工业上成为可行的产品。由于其具有快干性能，因此很快取代了干燥较慢的清漆。硝化棉单独制涂料虽能成膜，但膜发脆，并易泛黄，使用性差。采用醇酸、聚酯、天然树脂等或用增塑剂改性，改善了涂膜韧性和其他性能，也减少了涂膜泛黄性，使硝基涂料逐步发展成为一大类涂料品种。

（2）硝化纤维素炸药和推进剂

在军工领域，硝化棉常用于枪、炮、火箭、导弹等武器系统的发射和推进，也常被用作武器发射过程中的点火药。在烟花爆竹领域，黑火药是基本装药，占整个药剂总量的 30 %以上，有的甚至超过 50 %。但是黑火药燃烧燃放时产生大量的凝聚相产物，主要有硫化钾，硫酸钾，碳酸钾和氢氧化钾，在湿度大，风力小的气候，容易形成气溶胶，悬浮在空气中，形成浓厚的烟雾，严重影响烟花观赏效果，造成环境污染。用工业硝化棉代替黑火药作为烟花的发射药，工业硝化棉燃烧产物洁净，能量高，感度低，相比退役火药，其生产量大，相比军用硝化棉，其成本更低，运输更方便，所以工业硝化棉作为无烟烟花发射药的应用前景可观，发展潜力大。

硝化棉能做火药吗？硝化棉直到19世纪60年代才开始被应用于火药生产。早期对硝化棉的使用经历了多次灾难性的爆炸事件，这主要由于当时对硝化棉的稳定性缺乏足够认识，人们未意识到其自发分解的产物可能引发催化分解。硝化棉的爆炸速度通常在6000至8000米/秒（m/s）之间，研究表明硝酸纤维素与硝酸甘油的含水炸药组合物的爆炸速度可达17000英尺/秒。1868年，英国化学家弗雷德里克·奥古斯都·阿贝尔爵士指出，硝化纤维素在硝化后清洗不彻底，残留的酸会导致其不稳定。到了19世纪80年代，法国工程师Paul Vieille通过在硝化纤维素中添加特殊稳定剂，有效中和了催化性分解产物，从而研发出了第一种稳定可靠的推进剂——无烟火药，这一成果成为了火药的重要发展形式。

（3）工业领域

在工业领域，硝化棉用于喷漆、油墨、人造革、电影胶片、化妆品等领域，也被用作无烟烟花发射。指甲油含有硝酸纤维素，因为它价格便宜，干得很快成硬膜，不会伤害皮肤。

（4）摄影和印刷中的硝化纤维素

19世纪中叶，英国摄影师弗雷德里克·斯科特·阿彻发明了湿法火棉胶工艺，为摄影技术的发展奠定了基础。这种工艺的核心在于硝化纤维素。硝化纤维素溶液涂覆在玻璃板上，形成感光层。曝光后，利用硝酸银等化学物质进行显影和定影，最终获得影像。将焦性没食子酸加入其中，并用浓硫代硫酸钠溶液固定，后来，氰化钾被取代。

在柔版印刷中，硝化纤维素常被用作油墨的基料。它与正丙醇、乙酸丙酯等溶剂混合，形成粘稠的油墨，能够牢固地附着在各种材质的印刷表面上。硝化纤维素油墨具有干燥快、附着力强、色彩鲜艳等优点，广泛应用于包装印刷、标签印刷等领域。

（5）赛璐珞制造中的硝化纤维素

赛璐珞（celluloid）是首种合成塑料材料，起源于19世纪60至70年代，由硝化纤维素与樟脑混合形成均匀的胶体分散体而制成。作为一种坚固、柔韧且可塑性强的材料，赛璐珞具备防水、防油和耐稀酸等优良特性，能够以低成本生产各种颜色。它广泛应用于盥洗用品、工艺品、摄影胶片以及其他大规模生产的产品。直至20世纪中叶，随着完全基于合成聚合物的新型塑料的出现，赛璐珞的使用才逐渐减少。

2. 硝化纤维素 sds重要信息

2.1 危害

（1）健康危害

侵入途径：吸入。

健康危害：硝化纤维素本身对健康基本无害。

（2）环境影响

危险特性：该物质在空气中易自燃，且遇到明火或高温时极易发生燃烧和爆炸。与氧化剂及大多数有机胺接触时，可能会引发剧烈反应，导致燃烧或爆炸。通常，使用乙醇、丙酮或水作为润湿剂，但一旦润湿剂蒸发干燥，就容易引发火灾。

燃烧（分解）产物：一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物。

2.2 防护措施

工程控制：密闭操作，局部排风。

呼吸系统防护：空气中浓度较高时，佩带防尘口罩。

眼睛防护：戴安全防护眼镜。

防护服：穿工作服。

手防护：必要时戴防护手套。

其他：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作后，淋浴更衣。注意个人清洁卫生。

2.3 急救措施

皮肤接触：用流动清水冲洗。

眼睛接触：用流动清水冲洗。

吸入：脱离现场。

灭火方法：雾状水、二氧化碳、泡沫、砂土。

2.4 贮存运输

请使用玻璃瓶、金属桶或罐，并在内部衬以塑料袋进行包装。包装材料应至少含有25%的湿润剂（如水、乙醇、异丙醇、丁醇等），以提高稳定性。包装标识应明确标注为易燃固体（氨含量低于12.5%）或爆炸品（氮含量高于12.5%）。含有硝化纤维素的容器必须严密封闭，以防止醇类物质的挥发和阳光直接照射引起硝化纤维素干燥。搬运过程中应小心轻放，避免包装破损。储存条件应为阴凉、通风良好的仓库，仓内温度应控制在30℃以下，并远离火源和热源。此外，应将其与有机胺和氧化剂分开储存和运输。

参考：

[1] 刘国杰,樊森. 硝化棉在涂料行业应用现状与发展趋势分析[J]. 中国涂料,2014,29(2):7-12. DOI:10.3969/j.issn.1006-2556.2014.02.004.

[2]刘国杰,樊森. 硝化棉在涂料行业应用现状与发展趋势分析[J]. 中国涂料,2014,29(2):7-12. DOI:10.3969/j.issn.1006-2556.2014.02.004.

[3]https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E7%BA%A4%E7%BB%B4%E7%B4%A0

[4]https://baike.baidu.com/item/%E7%A1%9D%E5%8C%96%E7%BA%A4%E7%BB%B4%E7%B4%A0

[5]https://www.britannica.com/technology/celluloid

[6]https://patents.google.com/patent/US3668027A/en