የሄምፕ ስቴፕ ሴሉሎስ ኤተር መጠን እና አተገባበሩን በመጠን ማዘጋጀት

ማጠቃለያ፡-የማይበሰብስ የፒቪቪኒል አልኮሆል (PVA) ዝቃጭን ለመተካት የሄምፕ ስቶል ሴሉሎስ ኤተር-ሃይድሮፕሮፒል ሜቲል ሴሉሎስ ከግብርና ቆሻሻ ሄምፕ ግንድ ተዘጋጅቶ ከተወሰነ ስታርች ጋር ተቀላቅሎ ቅልጥፍናን ለማዘጋጀት ተዘጋጅቷል። ፖሊስተር-ጥጥ ድብልቅ ክር T/C65/35 14.7 ቴክስ መጠኑ እና የመጠን አፈፃፀሙ ተፈትኗል። የሃይድሮክሲፕሮፒል ሜቲል ሴሉሎዝ ጥሩ የማምረት ሂደት እንደሚከተለው ነበር-የላይኛው የጅምላ ክፍል 35%; የአልካላይን ሴሉሎስ የጨመቁ መጠን 2.4; የፈሳሽ መጠን ሚቴን እና propylene ኦክሳይድ 7: 3; በ isopropanol ይቀንሱ; የምላሽ ግፊት 2 ነው. 0MPa hydroxypropyl methylcellulose እና የተወሰነ ስታርች በመደባለቅ የተዘጋጀው መጠን ዝቅተኛ COD አለው እና ለአካባቢ ተስማሚ ነው፣ እና ሁሉም የመጠን ጠቋሚዎች የ PVA መጠንን ሊተኩ ይችላሉ።

ቁልፍ ቃላት፡-ሄምፕ ግንድ; ሄምፕ ስሎዝ ሴሉሎስ ኤተር; ፖሊቪኒል አልኮሆል; የሴሉሎስ ኤተር መጠን

0.መቅድም

ቻይና በአንጻራዊነት የበለፀገ የገለባ ሀብት ካላቸው አገሮች አንዷ ነች። የሰብል ምርት ከ 700 ሚሊዮን ቶን በላይ ነው, እና የገለባ አጠቃቀም መጠን በየዓመቱ 3% ብቻ ነው. ከፍተኛ መጠን ያለው የገለባ ሀብቶች ጥቅም ላይ አልዋሉም. ገለባ የበለፀገ የተፈጥሮ ሊኖሴሉሎሲክ ጥሬ ዕቃ ነው፣ እሱም ለመኖ፣ ማዳበሪያ፣ ሴሉሎስ ተዋጽኦዎች እና ሌሎች ምርቶች ላይ ሊውል ይችላል።

በአሁኑ ጊዜ በጨርቃጨርቅ ምርት ሂደት ውስጥ የቆሻሻ ውሃ ብክለትን ማድረቅ ከትላልቅ የብክለት ምንጮች አንዱ ሆኗል። የ PVA ኬሚካላዊ ኦክስጅን ፍላጎት በጣም ከፍተኛ ነው. በሕትመት እና ማቅለሚያ ሂደት ውስጥ PVA የሚያመነጨው የኢንዱስትሪ ቆሻሻ ውሃ ወደ ወንዙ ውስጥ ከተለቀቀ በኋላ የውሃ አካላትን መተንፈስ ይከለክላል አልፎ ተርፎም ያጠፋል ። ከዚህም በላይ PVA በውሃ አካላት ውስጥ በሚገኙ ደለል ውስጥ የከባድ ብረቶች መለቀቅ እና ፍልሰትን ያባብሳል, ይህም የበለጠ ከባድ የአካባቢ ችግሮችን ያስከትላል. PVA ን በአረንጓዴ ዝቃጭ ለመተካት ምርምር ለማካሄድ, የመጠን ሂደትን መስፈርቶች ማሟላት ብቻ ሳይሆን በመጠን ሂደት ውስጥ የውሃ እና የአየር ብክለትን ለመቀነስ አስፈላጊ ነው.

በዚህ ጥናት ውስጥ, hemp stalk cellulose ether-hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) ከግብርና ቆሻሻ ሄምፕ ግንድ ተዘጋጅቷል, እና የምርት ሂደቱ ተብራርቷል. እና ሃይድሮክሲፕሮፒል ሜቲልሴሉሎስን እና የተወሰነ የስታርች መጠንን እንደ የመጠን መጠን ያዋህዱ፣ ከ PVA መጠን ጋር ያወዳድሩ እና የመጠን አፈፃፀሙን ተወያዩ።

1. ሙከራ

111 1 . 1 ቁሳቁሶች እና መሳሪያዎች

የሄምፕ ግንድ, ሃይሎንግጂያንግ; ፖሊስተር-ጥጥ የተደባለቀ ክር T / C65 / 3514.7 tex; እራስ-ሰራሽ የሄምፕ ስቶል ሴሉሎስ ኤተር-ሃይድሮክሲፕሮፒል ሜቲል ሴሉሎስ; FS-101፣ የተሻሻለ ስታርች፣ PVA-1799፣ PVA-0588፣ Liaoning Zhongze Group Chaoyang Textile Co., Ltd.; ፕሮፓኖል, ፕሪሚየም ደረጃ; propylene ኦክሳይድ, glacial አሴቲክ አሲድ, ሶዲየም hydroxide, isopropanol, የትንታኔ ንጹህ; ሜቲል ክሎራይድ, ከፍተኛ-ንፅህና ናይትሮጅን.

GSH-3L ምላሽ ማንቆርቆሪያ, JRA-6 ዲጂታል ማሳያ መግነጢሳዊ ቀስቃሽ ውሃ መታጠቢያ, DHG-9079A የኤሌክትሪክ ማሞቂያ የማያቋርጥ ሙቀት ማድረቂያ ምድጃ, IKARW-20 በላይ መካኒካል ቀስቃሽ, ESS-1000 ናሙና መጠን ማሽን, YG 061/ PC ኤሌክትሮኒክ ነጠላ ክር ጥንካሬ ሜትር, LFY-109B በኮምፒዩተራይዝድ የክር መበጠስ ሞካሪ።

1.2 hydroxypropyl methylcellulose ዝግጅት

1. 2. 1 የአልካላይን ፋይበር ማዘጋጀት

የሄምፕን ግንድ ይከፋፍሉት, በ 20 ሜሽ በፖታሊዘር ይደቅቁት, የሄምፕ ስንዴ ዱቄት በ 35% NaOH aqueous መፍትሄ ላይ ይጨምሩ እና በክፍል ሙቀት ውስጥ ለ 1 ያርቁ. 5 ~ 2 . 0 ሰ. የአልካሊ፣ ሴሉሎስ እና የውሃ መጠን 1. 2፡1 እንዲሆን የተተከለውን አልካሊ ፋይበር በመጭመቅ። 2፡1።

1. 2. 2 የኤተርሬሽን ምላሽ

የተዘጋጀውን አልካላይን ሴሉሎስን ወደ ምላሹን ማሰሮ ውስጥ ይጣሉት ፣ 100 ሚሊ ኢሶፕሮፓኖል እንደ ሟሟት ይጨምሩ ፣ ፈሳሽ 140 ሚሊ ሜትር ሜቲል ክሎራይድ እና 60 ሚሊ ሊት ፕሮፔሊን ኦክሳይድ ይጨምሩ ፣ ቫክዩም ያድርጉ እና ወደ 2 ይጫኑ ። 0 MPa, ቀስ በቀስ የሙቀት መጠኑን ወደ 45 ° ሴ ለ 1-2 ሰአታት ያሳድጉ እና በ 75 ° ሴ ለ 1-2 ሰአታት ምላሽ ይስጡ hydroxypropyl methylcellulose.

1. 2. 3 ድህረ-ሂደት

የኤተርፋይድ ሴሉሎስ ኤተር ፒኤች ከ glacial አሴቲክ አሲድ ጋር ወደ 6 ያስተካክሉ። 5 ~ 7 . 5, በፕሮፓኖል ሶስት ጊዜ ታጥቦ በ 85 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ውስጥ በምድጃ ውስጥ ይደርቃል.

1.3 የሃይድሮክሲፕሮፒል ሜቲል ሴሉሎስን የማምረት ሂደት

1. 3. 1 የሴሉሎስ ኤተር ዝግጅት ላይ የማሽከርከር ፍጥነት ተጽእኖ

አብዛኛውን ጊዜ የኤተርሬሽን ምላሹ ከውስጥ ወደ ውስጥ የሚመጣ የተለያየ ምላሽ ነው. የውጭ ሃይል ከሌለ የኤተርሪሚሽን ኤጀንት ወደ ሴሉሎስ ክሪስታላይዜሽን ለመግባት አስቸጋሪ ነው, ስለዚህ በማነሳሳት ከሴሉሎስ ጋር ሙሉ በሙሉ ከሴሉሎስ ጋር መቀላቀል ያስፈልጋል. በዚህ ጥናት ውስጥ, ከፍተኛ-ግፊት ቀስቃሽ ሬአክተር ጥቅም ላይ ውሏል. ከተደጋጋሚ ሙከራዎች እና ማሳያዎች በኋላ, የተመረጠው የማዞሪያ ፍጥነት 240-350 r / ደቂቃ ነው.

1. 3. 2 የአልካላይን ትኩረት በሴሉሎስ ኤተር ዝግጅት ላይ ያለው ተጽእኖ

አልካሊ እንዲያብጥ የሴሉሎስን የታመቀ መዋቅር ሊያጠፋ ይችላል እና የአሞርፎስ ክልል እብጠት እና ክሪስታላይን አካባቢ እብጠት ወጥነት ያለው በሚሆንበት ጊዜ ኢቴሪፊሽኑ ያለችግር ይቀጥላል። ሴሉሎስ ኤተርን በማምረት ሂደት ውስጥ በሴሉሎስ አልካላይዜሽን ሂደት ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው የአልካላይን መጠን በ etherification ምርቶች እና በቡድኖች መተካት ደረጃ ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል። hydroxypropyl methylcellulose ያለውን ዝግጅት ሂደት ውስጥ, የላይ ያለውን በማጎሪያ እየጨመረ እንደ methoxyl ቡድኖች ይዘት ደግሞ ይጨምራል; በተቃራኒው, የላይን ክምችት ሲቀንስ, ሃይድሮክሲፕሮፒል ሜቲል ሴሉሎዝ የመሠረቱ ይዘት ትልቅ ነው. የሜቶክሲስ ቡድን ይዘት ከሊዩ ክምችት ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ ነው; የሃይድሮክሲፕሮፒል ይዘት ከሊዩ ክምችት ጋር የተገላቢጦሽ ነው. የናኦኤች የጅምላ ክፍልፋይ ከተደጋጋሚ ሙከራዎች በኋላ እንደ 35% ተመርጧል።

1. 3. 3 የአልካላይን ሴሉሎስ ግፊት መጠን በሴሉሎስ ኤተር ዝግጅት ላይ ያለው ውጤት

የአልካላይን ፋይበርን የመጫን ዓላማ የአልካላይን ሴሉሎስን የውሃ ይዘት ለመቆጣጠር ነው. የፕሬስ ሬሾው በጣም ትንሽ በሚሆንበት ጊዜ የውሃው ይዘት ይጨምራል, የሊዬው ክምችት ይቀንሳል, የኢተርፊኬሽን መጠን ይቀንሳል, እና የኤተርፋይድ ኤጀንት በሃይድሮላይዝድ እና የጎንዮሽ ምላሾች ይጨምራሉ. , የኢቴርፊኬሽን ውጤታማነት በእጅጉ ይቀንሳል. የፕሬስ ሬሾው በጣም ትልቅ ከሆነ, የውሃው ይዘት ይቀንሳል, ሴሉሎስ ማበጥ አይችልም, እና ምንም አይነት ምላሽ አይሰጥም, እና የኤቲሪሚሽን ኤጀንት ከአልካሊ ሴሉሎስ ጋር ሙሉ ለሙሉ መገናኘት አይችልም, እና ምላሹ ያልተስተካከለ ነው. ከብዙ ሙከራዎች እና ንፅፅር በኋላ፣ የአልካላይን፣ የውሃ እና የሴሉሎስ መጠን 1. 2፡1 እንደሆነ ተወስኗል። 2፡1።

1. 3. 4 የሙቀት መጠን በሴሉሎስ ኤተር ዝግጅት ላይ

hydroxypropyl methylcellulose በማዘጋጀት ሂደት ውስጥ በመጀመሪያ የሙቀት መጠኑን ከ50-60 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ይቆጣጠሩ እና ለ 2 ሰዓታት በቋሚ ሙቀት ውስጥ ያስቀምጡት. የሃይድሮክሲፕሮፒሌሽን ምላሽ በ 30 ℃ አካባቢ ሊከናወን ይችላል ፣ እና የሃይድሮክሲፕሮፒሌሽን ምላሽ መጠን በ 50 ℃ በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል። ቀስ በቀስ የሙቀት መጠኑን ወደ 75 ℃ ከፍ ያድርጉት እና ለ 2 ሰዓታት የሙቀት መጠኑን ይቆጣጠሩ። በ 50 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ, የሜቲሊየሽን ምላሽ እምብዛም ምላሽ አይሰጥም, በ 60 ° ሴ, የምላሽ ፍጥነት ቀርፋፋ ነው, እና በ 75 ° ሴ, የሜቲላይዜሽን ምላሽ ፍጥነት በጣም የተፋጠነ ነው.

የብዝሃ-ደረጃ የሙቀት ቁጥጥር ጋር hydroxypropyl methylcellulose ያለውን ዝግጅት methoxyl እና hydroxypropyl ቡድኖች መካከል ያለውን ሚዛን መቆጣጠር, ነገር ግን ደግሞ የጎንዮሽ ምላሽ እና ድህረ-ሕክምና ለመቀነስ ለመርዳት, እና ምክንያታዊ መዋቅር ጋር ምርቶች ማግኘት ይችላሉ.

1. 3. 5 የሴሉሎስ ኤተር ዝግጅት ላይ የኤተርፊሽን ኤጀንት መጠን ሬሾ ውጤት.

hydroxypropyl methylcellulose ዓይነተኛ ion-ያልሆነ ድብልቅ ኤተር ስለሆነ, የ methyl እና hydroxypropyl ቡድኖች በተለያዩ hydroxypropyl methylcellulose macromolecular ሰንሰለቶች ላይ, ማለትም, በእያንዳንዱ የግሉኮስ ቀለበት ቦታ ውስጥ የተለያዩ C ላይ ይተካል. በሌላ በኩል የሜቲል እና ሃይድሮክሲፕሮፒል ስርጭት ሬሾ የበለጠ የተበታተነ እና የዘፈቀደነት አለው። የ HPMC የውሃ መሟሟት ከሜቶክሲስ ቡድን ይዘት ጋር የተያያዘ ነው. የሜቶክሲስ ቡድን ይዘት ዝቅተኛ ሲሆን በጠንካራ አልካላይን ውስጥ ሊሟሟ ይችላል. የሜቶክሳይል ይዘት እየጨመረ በሄደ መጠን ለውሃ እብጠት ይበልጥ ስሜታዊ ይሆናል. የሜቶክሲያ ይዘት ከፍ ባለ መጠን የውሃ መሟሟት የተሻለ ይሆናል፣ እና ወደ ፈሳሽነት ሊፈጠር ይችላል።

የኤተርፋይል ኤጀንት ሜቲል ክሎራይድ እና ፕሮፔሊን ኦክሳይድ መጠን በሜቶክሲል እና ሃይድሮክሲፕሮፒል ይዘት ላይ ቀጥተኛ ተጽእኖ ይኖረዋል። hydroxypropyl methylcellulose በጥሩ የውሃ መሟሟት ለማዘጋጀት የሜቲል ክሎራይድ እና የፕሮፔሊን ኦክሳይድ ፈሳሽ መጠን በ 7: 3 ተመርጧል.

1.3.6 የሃይድሮክሲፕሮፒል ሜቲል ሴሉሎዝ ምርጥ የማምረት ሂደት

የ ምላሽ መሣሪያዎች ከፍተኛ-ግፊት ተቀስቅሷል ሬአክተር ነው; የማዞሪያው ፍጥነት 240-350 ሬል / ደቂቃ ነው; የሊዩ የጅምላ ክፍል 35% ነው; የአልካላይን ሴሉሎስ የጨመቁ መጠን 2. 4; Hydroxypropoxylation በ 50 ዲግሪ ሴንቲግሬድ ውስጥ ለ 2 ሰዓታት, በ 75 ዲግሪ ሴንቲግሬድ ውስጥ ለ 2 ሰአታት ሜቶክሲላይዜሽን; ኤቲሬሽን ኤጀንት ሜቲል ክሎራይድ እና ፕሮፔሊን ኦክሳይድ ፈሳሽ መጠን 7: 3; ቫክዩም; ግፊት 2 . 0 MPa; ማቅለጫው isopropanol ነው.

2. ማግኘት እና ማመልከቻ

2.1 ሴም ሄምፕ ሴሉሎስ እና አልካሊ ሴሉሎስ

ያልታከመውን ሄምፕ ሴሉሎስ እና ሄምፕ ሴሉሎስን በ 35% ናኦኤች ሲታከም ፣ አልካላይዝድ ሴሉሎስ ብዙ የወለል ንጣፎች ፣ ትልቅ የገጽታ ስፋት ፣ ከፍተኛ እንቅስቃሴ እና ቀላል የኢተርፍሚክሽን ምላሽ እንዳለው በግልፅ ማወቅ ይቻላል።

2.2 የኢንፍራሬድ ስፔክትሮስኮፒ መወሰን

ከህክምናው በኋላ ከሄምፕ ግንድ የሚወጣው ሴሉሎስ እና የ HPMC ኢንፍራሬድ ስፔክትረም ከሄምፕ ስቴል ሴሉሎስ የተዘጋጀ። ከነሱ መካከል በ 3295 ሴ.ሜ -1 ያለው ጠንካራ እና ሰፊ የመምጠጥ ባንድ የ HPMC ማህበር ሃይድሮክሳይል ቡድን የተዘረጋው የንዝረት መምጠጥ ባንድ ፣ በ 1250 ~ 1460 ሴ.ሜ -1 ያለው የ CH ፣ CH2 እና CH3 እና የመምጠጥ ባንድ ነው። ባንድ በ 1600 ሴ.ሜ -1 በፖሊመር መሳብ ባንድ ውስጥ ያለው የውሃ መሳብ ነው. በ 1025 ሴ.ሜ -1 ያለው የመምጠጥ ባንድ በፖሊሜር ውስጥ የ C - O - C የመሳብ ባንድ ነው.

2.3 viscosity መወሰን

የተዘጋጀውን የካናቢስ ስስትድ ሴሉሎስ ኤተር ናሙና ወስደህ 2% የውሃ መፍትሄ ለማዘጋጀት ወደ ማሰሮ ውስጥ ጨምረህ በደንብ አነሳሳው፣ የቪስኮሜትሪውን እና viscosity መረጋጋትን በቪስኮሜትር ይለኩ እና አማካኝ viscosity ለ 3 ጊዜ ይለኩ። የተዘጋጀው የካናቢስ ስቴክ ሴሉሎስ ኤተር ናሙና 11 ነበር. 8 mPa·s

2.4 የመጠን አተገባበር

2.4.1 Slurry ውቅር

ስሉሪው በ 1000 ሚሊ ሊትር ፈሳሽ ውስጥ ተዘጋጅቷል የጅምላ ክፍልፋይ 3.5%, ከተቀማጭ ጋር እኩል ይንቀሳቀሳሉ, ከዚያም በውሃ መታጠቢያ ውስጥ ያስቀምጡ እና በ 95 ° ሴ ለ 1 ሰአት ይሞቃሉ. በተመሳሳይ ጊዜ በውሃ መትነን ምክንያት የስብስብ ክምችት እንዳይጨምር ለመከላከል የ pulp ማብሰያ መያዣው በደንብ መዘጋት እንዳለበት ያስተውሉ.

2.4.2 Slurry formulation pH፣ miscibility እና COD

የሃይድሮክሳይፕሮፒል ሜቲል ሴሉሎስን እና የተወሰነ የስታርች መጠንን ያቀላቅሉ (1#~4#) እና ከ PVA ፎርሙላ ዝቃጭ (0#) ጋር በማነፃፀር ፒኤች፣ ሚሳይቢሊቲ እና CODን ለመተንተን። ፖሊስተር-ጥጥ የተዋሃደ ክር T/C65/3514.7 ቴክስ በ ESS1000 ናሙና መጠን ማሽኑ ላይ መጠን ያለው ሲሆን የመጠን አፈፃፀሙ ተተነተነ።

በቤት ውስጥ የሚሠራው የሄምፕ ገለባ ሴሉሎስ ኤተር እና የተወሰነ የስታርች መጠን 3 # በጣም ጥሩው የመጠን አቀነባበር መሆናቸውን ማየት ይቻላል፡ 25% hemp stalk ሴሉሎስ ኤተር፣ 65% የተሻሻለ ስታርች እና 10% FS-101።

ሁሉም የመጠን መረጃ ከ PVA መጠን መጠን መረጃ ጋር ተመጣጣኝ ነው ፣ ይህም የሃይድሮክሲፕሮፒል ሜቲል ሴሉሎስ እና የተወሰነ ስታርች ድብልቅ መጠን ጥሩ የመጠን አፈፃፀም እንዳለው ያሳያል ። የእሱ ፒኤች ወደ ገለልተኛነት ቅርብ ነው; hydroxypropyl methylcellulose እና የተወሰነ ስታርች COD (17459.2 mg/L) የተወሰነ የስታርች ድብልቅ መጠን ከ PVA መጠን (26448.0 mg/L) በእጅጉ ያነሰ ነበር፣ እና የአካባቢ ጥበቃ አፈጻጸም ጥሩ ነበር።

3. መደምደሚያ

የሄምፕ ግንድ ሴሉሎስ ኤተር-ሃይድሮፕሮፒል methylcellulose መጠንን ለማዘጋጀት በጣም ጥሩው የማምረት ሂደት እንደሚከተለው ነው-ከፍተኛ-ግፊት የተቀሰቀሰ ሬአክተር ከ240-350 r / ደቂቃ የማሽከርከር ፍጥነት ፣ የ 35% የጅምላ ክፍልፋይ እና የመጭመቂያ ሬሾ የአልካላይን ሴሉሎስ 2.4 ፣ የሜቲላይዜሽን የሙቀት መጠን 75 ℃ ነው ፣ እና የሃይድሮክሳይክል የሙቀት መጠን 50 ℃ ነው ፣ እያንዳንዱም ለ 2 ሰዓታት ይቆያል ፣ የሜቲል ክሎራይድ እና የ propylene ኦክሳይድ የፈሳሽ መጠን ሬሾ 7: 3 ፣ ቫክዩም ፣ የምላሽ ግፊት 2.0 MPa ነው ፣ ኢሶፕሮፓኖል ፈሳሹ ነው .

የ Hemp stalk ሴሉሎስ ኤተር የ PVA መጠንን ለመለካት ጥቅም ላይ የዋለ ሲሆን በጣም ጥሩው የመጠን መጠን 25% የሄምፕ ገለባ ሴሉሎስ ኤተር ፣ 65% የተሻሻለ ስታርች እና 10% FS-101 ነበር። የፈሳሹ ፒኤች 6.5 እና COD (17459.2 mg/L) ከ PVA slurry (26448.0 mg/L) በእጅጉ ያነሰ ሲሆን ይህም ጥሩ የአካባቢ አፈጻጸም ያሳያል።

የሄምፕ ስቴል ሴሉሎስ ኤተር ፖሊስተር-ጥጥ የተቀላቀለ ክር T/C 65/3514.7tex መጠንን ከ PVA መጠን ይልቅ ለመለካት ጥቅም ላይ ውሏል። የመጠን ጠቋሚው እኩል ነው. አዲሱ የሄምፕ ግንድ ሴሉሎስ ኤተር እና የተሻሻለው ስታርች ድብልቅ መጠን የ PVA መጠን ሊተካ ይችላል።