火棉是什麼
它是一種白色的纖維狀物質，物理性質與棉花基本相同；它的爆炸威力比黑火藥大2～3倍，可以用於軍事，所以
火棉2(C6H7O11N3)n→3nN2↑+7nH2O↑+3nCO2↑+9nCO↑
由於其爆炸不產生任何煙塵，所以也被稱作“無煙火藥”。
學名纖維素硝酸酯，舊稱硝化纖維、硝化棉。NC是一個聚合物。其分子量很大。它的分子式是[C6H7O2（ONO2）a（OH）3-a]n，其中a為酯化度，n為聚合度。習慣上用含氮量百分數代表酯化程度。工業上把NC分為1號強棉（含氮≥13.13%），2號強棉（含氮11.9%～12.4%），3號弱棉(含氮11.8%～12.1%)，爆膠棉(含氮11.94%～12.3%)，火膠棉(含氮12.5%～12.7%)，清漆用棉(含氮11.6%～12.2%)，賽璐珞棉(含氮10.8%～11.2%)等。為了便於理解，又有文獻把含氮≤12.4%的NC稱膠棉，把含氮＞12.4%的稱火棉。NC和棉花在外觀上本來區別不大，工業品由於經過了安定處理，是白色纖維樣粉末。不溶於水，溶於丙酮。NC的溶解性與含氮量有關。工業上常用醇醚合劑作溶劑，不同含氮量NC在1：2的醇醚合劑中的溶解度見表一。
含氮量(%)13.1～13.412.75～13.112.5～12.7512.0～12.511.0～12.0
10.0～11.09～107.0～9.0<7.0
溶解度(%)不≤3050～10095～10090～10080～10030～90≤30不
NC在著火時以極快的速度燃燒。燃燒時發出黃色火焰而不產生煙塵。低氮量的NC在密閉條件下難以燃燒，尤其是在直徑細時。高氮量的能引起爆炸。當用溶劑處理NC後，蒸乾溶劑形成白色塑膠樣物質，燃速降低。NC不但易著火，感度也較高，撞擊感度50%（2㎏落錘，8cm落高，火膠棉）。一號強棉的爆速為6300m/s（經過溶劑處理，密度ρ=1.3g/cm3），作功能力126%。
製備
硝酸纖維（NC）的製造此前幾章論述的物品要繁鎖一些，主要有三個步驟：①精製棉製取；
②酯化；
③安定處理。
普通的棉花中有大量灰塵、雜質，並且由棉纖維上包裹著一層脂肪，根本不能直接用於酯化。精製棉用於醫療時被稱作藥用棉，脫脂棉，是由棉短絨經清除機械雜質、洗滌、加壓鹼煮、漂洗等工序製成的，工藝比較複雜。這裡講述經簡化的製法，這種製法不適宜大量生產。
精製棉製取
原料最上等的棉花、苛性鈉（NaOH，工業級）、水。
製法
把棉花撕開，挑掉可以看見的雜質，如小石子、枯葉等。用水洗棉花至流出液清澈為止。把棉花裝於搪瓷鍋中，加入水至剛好能被淹沒，然後向鍋中加入相當於其中水重的2％～5％的NaOH，加蓋煮沸後小火煮10分鐘。冷卻，用大量水沖洗，約需邊洗邊搓10分鐘。把洗好的棉花置乾淨的紙上晾乾。
注意
鹼液（NaOH）有強腐蝕性，必須戴手套和塑膠圍腰，沾於皮膚上應立即洗淨。煮的時間不要太長，以免聚合度下降，影響酯化。乾燥時注意防塵。
酯化
制NC，酯化是關鍵。在酯化中，要通過控制硝化劑成份、反應溫度、反應時間等諸多因素來控制含氮量、粘度等重要指標。
硝化劑成份的稍微變化，都會影響到NC的含氮量。一般的，在一定範圍內增加硝硫混酸中硫酸的含量，減少水的含量，能提高產物含氮量。部份品號的NC所用的硝化劑成份為：
品號硝化用酸成份（%）
NHO3(100%)H2SO4(100%)
一號強棉18～237～1463～75
二、三號及爆膠棉18～2216～1860～66
清漆用棉19～2416.5～1957～64.5
賽璐珞棉18～2418～2155～64
註：原料酸中所含的水應算到上表中的H2O中。H2SO4用量為100減去HNO3和H2O的量之後的餘量。
含氮量越高，爆炸性越強。直接酯化能得到含氮14％以上的NC。實際也經常使用N≥13%的強棉。以下方法製成的NC含氮量為9%～11%，不能用作火、炸藥。它在空氣中激烈燃燒，而隔絕空氣時只能緩慢燃燒並昌煙。生產其它品號硝化棉時，可以推廣這種方法（改變混酸成份即可）。此法不經濟，不宜大量生產。
在2000ml燒杯中加入500ml稀硝酸，置水浴中。然後在攪拌下加入1100ml濃硫酸，加酸的速度儘量慢一些。此時混酸溫度升高（可至80℃），水浴對其起冷卻作用。蓋上玻璃板以防HNO3揮發，待酸冷卻至室溫。向酸中投入被扯碎、扯松的精製棉，投入量以能被淹沒為準（用玻璃棒壓），攪動棉花至被酸浸勻，然後靜置10分鐘。用不鏽鋼鑷子將棉花夾出，並讓酸滴回燒杯中。把夾出的棉花狀物體用大量水沖洗多次，然後泡在水中待安定處理。向余有混酸的燒杯中再次加入精製棉，反應20分鐘後撈出水洗。把兩次撈出的棉狀物合併，準備安定處理。
注意戴橡皮手套並在通風處生產。
安定處理
棉纖維是空心的細絲，經酯化、水洗後空心部份仍含有不能被洗去的酸。同時，棉花的雜質也與混酸反應生成極不安定的硝酸酯。未經安定處理的硝酸纖維安定性很差，如果大量貯存，會因分解發熱而引起自燃。由於上述原因，大量制NC時必須安定處理。小量製備時可以不專門處理，但是需水煮一定時間。工業上安定處理的主要步驟是：
除去部份殘酸（用0.3%～0.5%的稀酸煮一小時）→除硫酸酯（在0.5%H2SO4溶液中煮2小時）→除去硝化糖(水洗後在0.02%～0.05%NaCO3溶液中煮1～2小時)→水洗→細斷成0.05～5mm的小段(用細斷機，類似於打紙漿)→再用0.01%～0.03%Na2CO3溶液煮0.2～5小時→水洗、乾燥
上述方法過於複雜。作為臨時應付，可以用以下方法。
將粗製品置沸水中煮4小時，再在0.05%～0.2%的氨溶液（稀氨水）中煮15分鐘，水洗，晾乾。該法不可靠，貯量超過1㎏時，存放時間不要超過2年。
用途
NC主要用作工業炸藥和火藥，例如制爆膠、拋射藥（柯達、巴里斯泰火藥等）、推進劑。高氮量NC用於土槍發射藥中，能增加威力，減少槍口煙塵。NC的丙酮溶液叫火棉膠，是良好的煙火劑粘結劑。市售的NC含氮量僅10%左右，只能用作油漆、粘結劑及試劑的原料。
