সেলুলোজ ইথার Epoxy রজন উপর

বর্জ্য তুলা এবং কাঠবাদাম কাঁচামাল হিসাবে ব্যবহার করা হয়, এবং ক্ষার হিসাবে হাইড্রোলাইজ করা হয়সেলুলোজ ইথার18% ক্ষার এবং সংযোজনগুলির একটি সিরিজের কর্মের অধীনে। তারপর গ্রাফটিং এর জন্য ইপোক্সি রজন ব্যবহার করুন, ইপোক্সি রজন এবং ক্ষার ফাইবারের মোলার অনুপাত হল 0.5:1.0, প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রা 100°C, প্রতিক্রিয়া সময় 5.0h, অনুঘটক ডোজ 1%, এবং ইথারিফিকেশন গ্রাফটিং হার 32%। প্রাপ্ত ইপোক্সি সেলুলোজ ইথারকে 0.6mol Cel-Ep এবং 0.4mol CAB এর সাথে মিশ্রিত করা হয় যাতে ভাল কার্যকারিতা সহ একটি নতুন আবরণ পণ্য সংশ্লেষিত হয়। আইআর দিয়ে পণ্যের গঠন নিশ্চিত করা হয়েছিল।

মূল শব্দ:সেলুলোজ ইথার; সংশ্লেষণ; সিএবি; আবরণ বৈশিষ্ট্য

সেলুলোজ ইথার একটি প্রাকৃতিক পলিমার, যা ঘনীভবনের দ্বারা গঠিত হয়β- গ্লুকোজ। সেলুলোজের উচ্চ মাত্রার পলিমারাইজেশন, ভাল ডিগ্রী অভিযোজন এবং ভাল রাসায়নিক স্থিতিশীলতা রয়েছে। এটি সেলুলোজকে রাসায়নিকভাবে চিকিত্সা করে (এস্টারিফিকেশন বা ইথারিফিকেশন) প্রাপ্ত করা যেতে পারে। সেলুলোজ ডেরিভেটিভের একটি সিরিজ, এই পণ্যগুলি প্লাস্টিক, বায়োডিগ্রেডেবল লাঞ্চ বক্স, হাই-এন্ড স্বয়ংচালিত আবরণ, অটো পার্টস, প্রিন্টিং কালি, আঠালো ইত্যাদিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। বর্তমানে, নতুন পরিবর্তিত সেলুলোজ জাতগুলি ক্রমাগত উদ্ভূত হচ্ছে এবং প্রয়োগ ক্ষেত্রগুলি হচ্ছে ক্রমাগত প্রসারিত হচ্ছে, ধীরে ধীরে একটি ফাইবার শিল্প ব্যবস্থা গঠন করছে। এই বিষয় হল করাত বা বর্জ্য তুলাকে লাই দ্বারা সংক্ষিপ্ত ফাইবারে হাইড্রোলাইজ করা এবং তারপর রাসায়নিকভাবে গ্রাফ্ট করা এবং একটি নতুন ধরনের আবরণ তৈরি করার জন্য পরিবর্তন করা যা নথিতে রিপোর্ট করা হয়নি।

1. পরীক্ষা

1.1 রিএজেন্ট এবং যন্ত্র

বর্জ্য তুলা (ধুয়ে ও শুকানো), NaOH, 1,4-বুটানেডিওল, মিথানল, থিওরিয়া, ইউরিয়া, ইপোক্সি রেজিন, অ্যাসিটিক অ্যানহাইড্রাইড, বুট্রিক অ্যাসিড, ট্রাইক্লোরোইথেন, ফর্মিক অ্যাসিড, গ্লাইক্সাল, টলুইন, সিএবি, ইত্যাদি (বিশুদ্ধতা হল CP গ্রেড) . মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের নিকোলেট কোম্পানি দ্বারা উত্পাদিত Magna-IR 550 ইনফ্রারেড স্পেকট্রোমিটার দ্রাবক টেট্রাহাইড্রোফুরান আবরণ দ্বারা নমুনাগুলি প্রস্তুত করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। Tu-4 viscometer, FVXD3-1 টাইপ ধ্রুবক তাপমাত্রা স্ব-নিয়ন্ত্রিত বৈদ্যুতিক আলোড়ন প্রতিক্রিয়া কেটল, Weihai Xiangwei রাসায়নিক যন্ত্রপাতি কারখানা দ্বারা উত্পাদিত; রোটেশনাল ভিসকোমিটার NDJ-7, Z-10MP5 টাইপ, সাংহাই তিয়ানপিং ইন্সট্রুমেন্ট ফ্যাক্টরি দ্বারা উত্পাদিত; আণবিক ওজন Ubbelohde সান্দ্রতা দ্বারা পরিমাপ করা হয়; পেইন্ট ফিল্মের প্রস্তুতি এবং পরীক্ষা জাতীয় মান GB-79 অনুযায়ী করা হবে।

1.2 প্রতিক্রিয়া নীতি

1.3 সংশ্লেষণ

ইপোক্সি সেলুলোজের সংশ্লেষণ: একটি ধ্রুবক তাপমাত্রার স্ব-নিয়ন্ত্রিত বৈদ্যুতিক আলোড়ন চুল্লিতে 100 গ্রাম কাটা তুলো ফাইবার যোগ করুন, একটি অক্সিডেন্ট যোগ করুন এবং 10 মিনিটের জন্য বিক্রিয়া করুন, তারপর 18% ঘনত্বের সাথে একটি লাই তৈরি করতে অ্যালকোহল এবং ক্ষার যোগ করুন। গর্ভধারণের জন্য অ্যাক্সিলারেটর এ, বি, ইত্যাদি যোগ করুন। 12 ঘন্টা ভ্যাকুয়ামের অধীনে একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় প্রতিক্রিয়া করুন, 50 গ্রাম ক্ষারযুক্ত সেলুলোজ ফিল্টার করুন, শুকান এবং ওজন করুন, একটি স্লারি তৈরি করতে মিশ্র দ্রাবক যোগ করুন, নির্দিষ্ট আণবিক ওজন সহ অনুঘটক এবং ইপোক্সি রজন যোগ করুন, 90~110 পর্যন্ত তাপ করুন℃ইথারিফিকেশন বিক্রিয়ার জন্য 4.0~ 6.0h যতক্ষণ না বিক্রিয়কগুলি মিশ্রিত হয়। অতিরিক্ত ক্ষারকে নিরপেক্ষ ও অপসারণ করতে ফর্মিক অ্যাসিড যোগ করুন, জলীয় দ্রবণ এবং দ্রাবককে আলাদা করুন, 80 দিয়ে ধুয়ে ফেলুন℃গরম জল সোডিয়াম লবণ অপসারণ, এবং পরে ব্যবহারের জন্য শুকিয়ে. অন্তর্নিহিত সান্দ্রতা একটি Ubbelohde ভিসকোমিটার দিয়ে পরিমাপ করা হয়েছিল এবং সাহিত্য অনুসারে সান্দ্রতা-গড় আণবিক ওজন গণনা করা হয়েছিল।

অ্যাসিটেট বিউটাইল সেলুলোজ সাহিত্য পদ্ধতি অনুসারে প্রস্তুত করা হয়, 57.2 গ্রাম পরিমার্জিত তুলার ওজন, 55 গ্রাম অ্যাসিটিক অ্যানহাইড্রাইড, 79 গ্রাম বুট্রিক অ্যাসিড, 9.5 গ্রাম ম্যাগনেসিয়াম অ্যাসিটেট, 5.1 গ্রাম সালফিউরিক অ্যাসিড, দ্রাবক হিসাবে বিউটাইল অ্যাসিটেট ব্যবহার করুন এবং বিক্রিয়া করুন। একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রা যোগ্য না হওয়া পর্যন্ত , সোডিয়াম অ্যাসিটেট যোগ করে নিরপেক্ষ করা হয়, প্রিপিটেটেড, ফিল্টার করা, ধুয়ে, ফিল্টার করা এবং পরে ব্যবহারের জন্য শুকানো হয়। Cel-Ep নিন, উপযুক্ত পরিমাণে CAB এবং নির্দিষ্ট মিশ্র দ্রাবক যোগ করুন, গরম করুন এবং 0.5 ঘন্টা ধরে নাড়াচাড়া করুন যাতে একটি অভিন্ন পুরু তরল তৈরি হয় এবং আবরণ ফিল্ম প্রস্তুতি এবং কর্মক্ষমতা পরীক্ষা GB-79 পদ্ধতি অনুসরণ করে।

সেলুলোজ অ্যাসিটেটের ডিগ্রী নির্ণয় করুন: প্রথমে ডাইমিথাইল সালফক্সাইডে সেলুলোজ অ্যাসিটেট দ্রবীভূত করুন, তাপ এবং হাইড্রোলাইজে ক্ষারযুক্ত দ্রবণের একটি পরিমাপিত পরিমাণ যোগ করুন এবং ক্ষারের মোট খরচ গণনা করতে NaOH স্ট্যান্ডার্ড দ্রবণ দিয়ে হাইড্রোলাইজড দ্রবণকে টাইট্রেট করুন। পানির পরিমাণ নির্ধারণ: নমুনাটি একটি চুলায় 100~105 এ রাখুন°সি 0.2 ঘন্টার জন্য শুকানোর জন্য, শীতল হওয়ার পরে জল শোষণের ওজন এবং গণনা করুন। ক্ষার শোষণ নির্ণয়: একটি পরিমাণগত নমুনা ওজন করুন, এটি গরম জলে দ্রবীভূত করুন, মিথাইল ভায়োলেট সূচক যোগ করুন এবং তারপর 0.05mol/L H2SO4 দিয়ে টাইট্রেট করুন। সম্প্রসারণ ডিগ্রী নির্ধারণ: 50 গ্রাম নমুনার ওজন করুন, এটিকে চূর্ণ করুন এবং একটি গ্র্যাজুয়েটেড টিউবে রাখুন, বৈদ্যুতিক কম্পনের পরে ভলিউমটি পড়ুন এবং প্রসারণ ডিগ্রি গণনা করার জন্য এটিকে অপরিশোধিত সেলুলোজ পাউডারের আয়তনের সাথে তুলনা করুন।

2. ফলাফল এবং আলোচনা

2.1 ক্ষার ঘনত্ব এবং সেলুলোজ ফোলা ডিগ্রির মধ্যে সম্পর্ক

NaOH দ্রবণের একটি নির্দিষ্ট ঘনত্বের সাথে সেলুলোজের প্রতিক্রিয়া সেলুলোজের নিয়মিত এবং সুশৃঙ্খল স্ফটিককরণকে ধ্বংস করতে পারে এবং সেলুলোজকে ফুলে তুলতে পারে। এবং পলিমারাইজেশন ডিগ্রী হ্রাস করে, লাইয়ে বিভিন্ন অবনতি ঘটে। পরীক্ষাগুলি দেখায় যে সেলুলোজের ফোলা ডিগ্রি এবং ক্ষার ঘনত্বের সাথে ক্ষার বাঁধাই বা শোষণের পরিমাণ বৃদ্ধি পায়। তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে হাইড্রোলাইসিসের মাত্রা বৃদ্ধি পায়। যখন ক্ষার ঘনত্ব 20% ছুঁয়ে যায়, তখন টি = 100 এ হাইড্রোলাইসিসের ডিগ্রী 6.8% হয়°গ; টি = 135 এ হাইড্রোলাইসিসের ডিগ্রী 14%°C. একই সময়ে, পরীক্ষাটি দেখায় যে যখন ক্ষার 30% এর বেশি হয়, তখন সেলুলোজ চেইন ছিদ্রের হাইড্রোলাইসিস ডিগ্রী উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়। যখন ক্ষার ঘনত্ব 18% ছুঁয়ে যায়, তখন জলের শোষণ ক্ষমতা এবং ফোলা ডিগ্রী সর্বাধিক হয়, ঘনত্ব বাড়তে থাকে, একটি মালভূমিতে তীব্রভাবে নেমে যায় এবং তারপরে ধীরে ধীরে পরিবর্তিত হয়। একই সময়ে, এই পরিবর্তনটি তাপমাত্রার প্রভাবের জন্য বেশ সংবেদনশীল। একই ক্ষার ঘনত্বের অধীনে, যখন তাপমাত্রা কম হয় (<20°সি), সেলুলোজের ফোলা ডিগ্রী বড়, এবং জলের শোষণের পরিমাণ বড়; উচ্চ তাপমাত্রায়, ফোলা ডিগ্রি এবং জল শোষণের পরিমাণ উল্লেখযোগ্য। হ্রাস করা

বিভিন্ন জলের উপাদান এবং ক্ষার সামগ্রী সহ ক্ষারীয় তন্তুগুলি সাহিত্য অনুসারে এক্স-রে বিবর্তন বিশ্লেষণ পদ্ধতি দ্বারা নির্ধারিত হয়েছিল। প্রকৃত অপারেশনে, সেলুলোজের ফোলা ডিগ্রী বাড়ানোর জন্য একটি নির্দিষ্ট প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করতে 18%~20% লাই ব্যবহার করা হয়। পরীক্ষাগুলি দেখায় যে সেলুলোজ 6 ~ 12 ঘন্টা গরম করার মাধ্যমে বিক্রিয়া করে পোলার দ্রাবকগুলিতে দ্রবীভূত হতে পারে। এই সত্যের উপর ভিত্তি করে, লেখক মনে করেন যে সেলুলোজের দ্রবণীয়তা স্ফটিক অংশে সেলুলোজ অণুগুলির মধ্যে হাইড্রোজেন বন্ড ধ্বংসের ডিগ্রীতে একটি নিষ্পত্তিমূলক ভূমিকা পালন করে, তারপরে ইন্ট্রামলিকুলার গ্লুকোজ গ্রুপ C3-C2 এর হাইড্রোজেন বন্ড ধ্বংসের ডিগ্রি। হাইড্রোজেন বন্ড ধ্বংসের মাত্রা যত বেশি হবে, ক্ষার তন্তুর স্ফীতি তত বেশি হবে এবং হাইড্রোজেন বন্ধন সম্পূর্ণরূপে ধ্বংস হয়ে যাবে এবং চূড়ান্ত হাইড্রোলাইজেট একটি জল-দ্রবণীয় পদার্থ।

2.2 অ্যাক্সিলারেটরের প্রভাব

সেলুলোজ অ্যালকালাইজেশনের সময় উচ্চ-ফুটন্ত-বিন্দু অ্যালকোহল যোগ করা প্রতিক্রিয়ার তাপমাত্রা বাড়াতে পারে, এবং অল্প পরিমাণে প্রপেলান্ট যেমন নিম্ন অ্যালকোহল এবং থিওরিয়া (বা ইউরিয়া) যোগ করা সেলুলোজের অনুপ্রবেশ এবং ফোলাভাবকে ব্যাপকভাবে প্রচার করতে পারে। অ্যালকোহলের ঘনত্ব বাড়ার সাথে সাথে সেলুলোজের ক্ষার শোষণ বৃদ্ধি পায়, এবং ঘনত্ব 20% হলে হঠাৎ পরিবর্তন বিন্দু হয়, যা হতে পারে যে মনোফাংশনাল অ্যালকোহল সেলুলোজ অণুতে প্রবেশ করে সেলুলোজের সাথে হাইড্রোজেন বন্ধন তৈরি করে, সেলুলোজ প্রতিরোধ করে। অণু শৃঙ্খল এবং আণবিক চেইনের মধ্যে হাইড্রোজেন বন্ধন ব্যাধির মাত্রা বাড়ায়, পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল বৃদ্ধি করে এবং ক্ষার শোষণের পরিমাণ বাড়ায়। যাইহোক, একই অবস্থার অধীনে, কাঠের চিপগুলির ক্ষার শোষণ কম, এবং বক্ররেখা একটি ওঠানামা অবস্থায় পরিবর্তিত হয়। এটি কাঠের চিপসে সেলুলোজের কম সামগ্রীর সাথে সম্পর্কিত হতে পারে, এতে প্রচুর পরিমাণে লিগনিন রয়েছে, যা অ্যালকোহলের অনুপ্রবেশকে বাধা দেয় এবং ভাল জল প্রতিরোধী এবং ক্ষার প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে।

2.3 ইথারিফিকেশন

1% বি অনুঘটক যোগ করুন, বিভিন্ন প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করুন এবং ইপোক্সি রজন এবং ক্ষারীয় ফাইবার দিয়ে ইথারিফিকেশন পরিবর্তন করুন। ইথারিফিকেশন প্রতিক্রিয়া কার্যকলাপ 80 এ কম°C. Cel-এর গ্রাফটিং হার মাত্র 28%, এবং ইথারিফিকেশন কার্যকলাপ প্রায় দ্বিগুণ হয়ে 110-এ°C. দ্রাবকের মতো বিক্রিয়ার অবস্থা বিবেচনা করে, বিক্রিয়ার তাপমাত্রা 100°সি, এবং প্রতিক্রিয়া সময় 2.5 ঘন্টা, এবং সেলের গ্রাফটিং হার 41% এ পৌঁছাতে পারে। উপরন্তু, ইথারিফিকেশন বিক্রিয়ার প্রাথমিক পর্যায়ে (<1.0h), ক্ষার সেলুলোজ এবং ইপোক্সি রেসিনের মধ্যে ভিন্ন ভিন্ন প্রতিক্রিয়ার কারণে, গ্রাফটিং হার কম। সেল ইথারিফিকেশন ডিগ্রী বৃদ্ধির সাথে, এটি ধীরে ধীরে একটি সমজাতীয় বিক্রিয়ায় পরিণত হয়, তাই প্রতিক্রিয়াটি তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায় এবং গ্রাফটিং হার বৃদ্ধি পায়।

2.4 সেল গ্রাফটিং হার এবং দ্রবণীয়তার মধ্যে সম্পর্ক

পরীক্ষায় দেখা গেছে যে ক্ষার সেলুলোজ দিয়ে ইপোক্সি রজন গ্রাফট করার পরে, পণ্যের সান্দ্রতা, আনুগত্য, জল প্রতিরোধের এবং তাপীয় স্থিতিশীলতার মতো শারীরিক বৈশিষ্ট্যগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করা যেতে পারে। দ্রবণীয়তা পরীক্ষা সেল গ্রাফটিং রেট <40% সহ পণ্যটি নিম্ন অ্যালকোহল-এস্টার, অ্যালকাইড রজন, পলিঅ্যাক্রিলিক অ্যাসিড রজন, এক্রাইলিক পিমারিক অ্যাসিড এবং অন্যান্য রজনগুলিতে দ্রবীভূত করা যেতে পারে। Cel-Ep রজন সুস্পষ্ট দ্রবণীয় প্রভাব আছে.

আবরণ ফিল্ম পরীক্ষার সাথে মিলিত, 32% ~ 42% গ্রাফটিং রেট সহ মিশ্রণগুলির সাধারণত ভাল সামঞ্জস্য থাকে এবং <30% এর গ্রাফটিং হারের মিশ্রণগুলিতে আবরণ ফিল্মের কম সামঞ্জস্য এবং কম চকচকে থাকে; গ্রাফটিং হার 42% এর বেশি, ফুটন্ত জলের প্রতিরোধ, অ্যালকোহল প্রতিরোধ, এবং আবরণ ফিল্মের পোলার জৈব দ্রাবক প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায়। উপাদান সামঞ্জস্য এবং আবরণ কর্মক্ষমতা উন্নত করার জন্য, লেখক Cel-Ep এবং CAB-এর সহ-অস্তিত্বকে উন্নীত করার জন্য আরও দ্রবণীয় এবং সংশোধন করতে সারণি 1-এর সূত্র অনুসারে CAB যোগ করেছেন। মিশ্রণটি একটি আনুমানিক সমজাতীয় সিস্টেম গঠন করে। মিশ্রণের কম্পোজিশন ইন্টারফেসের বেধ খুব পাতলা হতে থাকে এবং ন্যানো-কোষের অবস্থায় থাকার চেষ্টা করে।

2.5 সেলের মধ্যে সম্পর্ক-Ep/CAB মিশ্রিত অনুপাত এবং শারীরিক বৈশিষ্ট্য

CAB-এর সাথে মিশ্রিত করার জন্য Cel-Ep ব্যবহার করে, আবরণ পরীক্ষার ফলাফলগুলি দেখায় যে সেলুলোজ অ্যাসিটেট উপাদানের আবরণ বৈশিষ্ট্য, বিশেষ করে শুকানোর গতি উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে। Cel-Ep এর বিশুদ্ধ উপাদান ঘরের তাপমাত্রায় শুকানো কঠিন। CAB যোগ করার পরে, দুটি উপকরণের সুস্পষ্ট কর্মক্ষমতা পরিপূরকতা রয়েছে।

2.6 FTIR স্পেকট্রাম সনাক্তকরণ

3. উপসংহার

(1) তুলার সেলুলোজ 80 এ ফুলে যেতে পারে°18% ঘনীভূত ক্ষার এবং সংযোজনগুলির একটি সিরিজ সহ সি, প্রতিক্রিয়ার তাপমাত্রা বৃদ্ধি করে, প্রতিক্রিয়ার সময়কে দীর্ঘায়িত করে, ফুলে যাওয়া এবং অবনতির মাত্রা বাড়ায় যতক্ষণ না এটি সম্পূর্ণরূপে হাইড্রোলাইজ করা হয়।

(2) ইথারিফিকেশন বিক্রিয়া, সেল-এপি মোলার ফিড অনুপাত 2, প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রা 100°সি, সময় 5 ঘন্টা, অনুঘটক ডোজ 1%, এবং ইথারিফিকেশন গ্রাফটিং হার 32% ~ 42% পৌঁছতে পারে।

(3) ব্লেন্ডিং পরিবর্তন, যখন Cel-Ep:CAB=3:2 এর মোলার অনুপাত, সংশ্লেষিত পণ্যের কার্যকারিতা ভাল, তবে খাঁটি সেল-ইপ একটি আবরণ হিসাবে ব্যবহার করা যাবে না, শুধুমাত্র একটি আঠালো হিসাবে।