हाइड्रोक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेलूलोज़ से पीवीसी रेजिन के उत्पादन के पायलट परीक्षण पर अध्ययन

घरेलू एचपीएमसी की उत्पादन प्रक्रिया शुरू की गई, और पीवीसी की उत्पादन प्रक्रिया में घरेलू एचपीएमसी की मुख्य भूमिका और पीवीसी राल की गुणवत्ता पर इसके प्रभाव का पायलट परीक्षण में अध्ययन किया गया। नतीजे बताते हैं कि:①घरेलू एचपीएमसी का प्रदर्शन उत्कृष्ट है, और उत्पादित पीवीसी राल का प्रदर्शन आयातित एचपीएमसी उत्पादों द्वारा उत्पादित पीवीसी राल की गुणवत्ता के बराबर है;②जब घरेलू एचपीएमसी का उपयोग पीवीसी उत्पादन में किया जाता है, तो पीवीसी को एचपीएमसी के प्रकार और मात्रा को समायोजित करके राल उत्पादों के प्रदर्शन में सुधार और सुधार किया जा सकता है;③घरेलू एचपीएमसी विभिन्न ढीले पीवीसी रेजिन के उत्पादन के लिए उपयुक्त है। उत्पादित पीवीसी राल कणों में केतली पर पतली फिल्म और प्रकाश चिपक जाता है;④घरेलू एचपीएमसी उत्पाद आयातित एचपीएमसी उत्पादों का स्थान ले सकते हैं।

मुख्य शब्द:पीवीसी; फैलानेवाला; हायड्रोक्सीप्रोपायल मिथायलसेलुलॉज

विदेशों में परिष्कृत कपास के साथ एचपीएमसी का उत्पादन 1960 में शुरू हुआ, और मेरे देश ने 1970 की शुरुआत में एचपीएमसी का विकास शुरू किया। उपकरण, प्रौद्योगिकी और अन्य कारकों की बाधाओं के कारण, गुणवत्ता स्थिर नहीं हो सकी, और उपस्थिति रेशेदार थी। इस कारण से, पीवीसी रेजिन उद्योग, फार्मास्युटिकल उद्योग, उच्च-स्तरीय निर्माण सामग्री, सौंदर्य प्रसाधन, इस्पात, खाद्य और अन्य उद्योगों के लिए आवश्यक एचपीएमसी सभी मुख्य रूप से संयुक्त राज्य अमेरिका और जापान से आयात पर निर्भर हैं, और एचपीएमसी विदेशी एकाधिकार के अधीन है। . 1990 में, रासायनिक उद्योग मंत्रालय ने संयुक्त रूप से प्रमुख समस्याओं से निपटने के लिए प्रासंगिक इकाइयों का आयोजन किया, और एचपीएमसी के स्थानीयकरण को साकार करते हुए, पीवीसी की औद्योगिक गुणवत्ता आवश्यकताओं को पूरा करने वाले उत्पादों का उत्पादन किया। हाल के वर्षों में, उत्कृष्ट घरेलू एचपीएमसी निर्माताओं ने नवाचार, समन्वय, हरित, खुलेपन और साझाकरण की विकास अवधारणा को मजबूती से स्थापित किया है, नवाचार-संचालित विकास पर जोर दिया है, और स्वतंत्र नवाचार, वैज्ञानिक विकास और त्वरित रूपांतरण के माध्यम से सफलतापूर्वक उच्च गुणवत्ता वाला विकास हासिल किया है। पुरानी और नई गतिज ऊर्जा का. चीन पेट्रोलियम और केमिकल इंडस्ट्री फेडरेशन द्वारा प्रस्तावित, जीबी/टी 34263-2017 "औद्योगिक उपयोग के लिए हाइड्रोक्सीप्रोपाइल मिथाइल फाइबर", जिसे चीन केमिकल मानकीकरण तकनीकी समिति द्वारा नामित किया गया था और मसौदा इकाई द्वारा अनुमोदित किया गया था, 2017 में प्रख्यापित किया गया था, और यह 1 अप्रैल, 2018 को देशभर में जारी किया गया। आधिकारिक तौर पर लागू किया गया। तब से, पीवीसी उद्यमों के लिए एचपीएमसी उत्पादों को खरीदने और उपयोग करने के लिए मानक हैं।

1. परिष्कृत कपास की गुणवत्ता

30# परिष्कृत कपास सूक्ष्मदर्शी के नीचे बारीक रेशों के आकार में होती है। एक परिपक्व कपास फाइबर के क्रॉस सेक्शन में सैकड़ों क्रिस्टलीकृत मूल तत्व फाइबर होते हैं, और मूल तत्व फाइबर सैकड़ों बंडल फाइबर में एकत्रित होते हैं। ये रेशेदार बंडल एक कपास के रेशे को संकेंद्रित परतों में कुंडलित किया जाता है। यह क्षारीय सेलूलोज़ के निर्माण और ईथरीकरण डिग्री की एकरूपता के लिए अनुकूल है, और पीवीसी पोलीमराइजेशन के दौरान एचपीएमसी की गोंद प्रतिधारण क्षमता में सुधार के लिए अनुकूल है।

30# परिष्कृत कपास कच्चे माल के रूप में उच्च परिपक्वता और कम पोलीमराइजेशन डिग्री वाले कपास लिंटर का उपयोग करता है, उत्पादन प्रक्रिया जटिल है, इसे शुद्ध करने की आवश्यकता है, और उत्पादन लागत अधिक है। 1000# परिष्कृत कपास कच्चे माल के रूप में उच्च परिपक्वता और उच्च स्तर के पोलीमराइजेशन वाले कॉटन लिंटर का उपयोग करता है, उत्पादन प्रक्रिया जटिल नहीं है, और उत्पादन लागत कम है। इसलिए, 30# परिष्कृत कपास का उपयोग पीवीसी राल/दवा/खाद्य जैसे उच्च-स्तरीय उत्पादों का उत्पादन करने के लिए किया जाता है, और 1000# परिष्कृत कपास का उपयोग भवन निर्माण सामग्री ग्रेड या अन्य अनुप्रयोग क्षेत्रों का उत्पादन करने के लिए किया जाता है।

2. एचपीएमसी उत्पादों की प्रकृति, मॉडल और उत्पादन प्रक्रिया

2.1 एचपीएमसी उत्पादों के गुण

एचपीएमसीमुख्य कच्चे माल के रूप में प्राकृतिक परिष्कृत कपास से बना एक गैर विषैला, गंधहीन, बेस्वाद सफेद या ऑफ-व्हाइट रेशेदार या दानेदार पाउडर है। यह एक अर्ध-सिंथेटिक, निष्क्रिय, विस्कोइलास्टिक बहुलक, गैर-आयनिक प्रकार का यौगिक है। चीनी उपनाम हाइड्रॉक्सीमेथाइल प्रोपाइल सेल्युलोज, सेल्युलोज हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल ईथर और हाइपोमेलोज हैं, और आणविक सूत्र [C6H7O2(OH)2COOR]n है।

HPMC का गलनांक 225-230 है°सी, घनत्व 1.26-1.31 ग्राम/सेमी है³, सापेक्ष आणविक द्रव्यमान लगभग 22,000 है, कार्बोनाइजेशन तापमान 280-300 है°C, और सतह तनाव 42-56 mN/m (2% जलीय घोल) है।

एचपीएमसी के भौतिक एवं रासायनिक गुणों में मुख्य रूप से निम्नलिखित बिंदु शामिल हैं।

(1) कण आकार सूचकांक: पीवीसी राल के लिए एचपीएमसी कण आकार सूचकांक की उच्च आवश्यकताएं हैं। 150 की उत्तीर्ण दरμमी 98.5% से अधिक है, और उत्तीर्ण दर 187 हैμमी 100% है. विशेष विशिष्टताओं की सामान्य आवश्यकता 250 और 425 के बीच हैμm.

(2) घुलनशीलता: पानी और अल्कोहल जैसे कुछ विलायकों में घुलनशील, पानी में घुलनशील और सतही गतिविधि होती है। उच्च पारदर्शिता, समाधान का स्थिर प्रदर्शन, उत्पादों के विभिन्न विनिर्देशों में अलग-अलग जेल तापमान होते हैं, चिपचिपाहट के साथ घुलनशीलता बदलती है, चिपचिपाहट जितनी कम होगी, घुलनशीलता उतनी ही अधिक होगी, एचपीएमसी के विभिन्न विनिर्देशों में प्रदर्शन में कुछ अंतर होते हैं, और पानी में घुलनशीलता नहीं होती है पीएच मान से प्रभावित.

ठंडे पानी और गर्म पानी में घुलनशीलता अलग-अलग होती है। उच्च मेथॉक्सिल सामग्री वाले उत्पाद 85 से ऊपर गर्म पानी में अघुलनशील होते हैं°सी, मध्यम मेथॉक्सिल सामग्री वाले उत्पाद 65 से ऊपर गर्म पानी में अघुलनशील होते हैं°सी, और कम मेथॉक्सिल सामग्री वाले उत्पाद 65 से ऊपर गर्म पानी में अघुलनशील होते हैं°C. गर्म पानी 60 से ऊपर°सी. साधारण एचपीएमसी इथेनॉल, ईथर और क्लोरोफॉर्म जैसे कार्बनिक सॉल्वैंट्स में अघुलनशील है, लेकिन 10% से 80% इथेनॉल जलीय घोल या मेथनॉल और डाइक्लोरोमेथेन के मिश्रण में घुलनशील है। एचपीएमसी में एक निश्चित हीड्रोस्कोपिसिटी होती है। 25 पर°सी/80%आरएच, संतुलन नमी अवशोषण 13% है, और यह शुष्क वातावरण में बहुत स्थिर है और पीएच मान 3.0-11.0 है।

(3) एचपीएमसी में ठंडे पानी में घुलनशील लेकिन गर्म पानी में अघुलनशील होने की उत्कृष्ट विशेषताएं हैं। एचपीएमसी को ठंडे पानी में डालकर हिलाने से यह पूरी तरह घुलकर पारदर्शी तरल में बदल सकता है। कुछ ब्रांड उत्पाद मूल रूप से 60 से ऊपर गर्म पानी में अघुलनशील होते हैं°सी, और केवल सूज सकता है। इस संपत्ति का उपयोग धुलाई और शुद्धिकरण के लिए किया जा सकता है, जिससे लागत कम हो सकती है, प्रदूषण कम हो सकता है और उत्पादन सुरक्षा बढ़ सकती है। मेथॉक्सिल सामग्री में कमी के साथ, एचपीएमसी का जेल बिंदु बढ़ गया, पानी में घुलनशीलता कम हो गई और सतह गतिविधि भी कम हो गई।

(4) एचपीएमसी का उपयोग विनाइल क्लोराइड और विनाइलिडीन के पोलीमराइजेशन में सस्पेंशन स्टेबलाइजर और डिस्पर्सेंट के रूप में किया जाता है। इसका उपयोग पॉलीविनाइल अल्कोहल (पीवीए) के साथ या स्वतंत्र रूप से किया जा सकता है, और कण आकार और कण वितरण को नियंत्रित कर सकता है।

(5) एचपीएमसी में मजबूत एंजाइम प्रतिरोध, थर्मल जेल गुण (60 से ऊपर गर्म पानी) भी है°सी घुलता नहीं है, बल्कि केवल फूलता है), उत्कृष्ट फिल्म बनाने वाले गुण, पीएच मान स्थिरता (3.0-11.0), जल प्रतिधारण और कई अन्य विशेषताएं।

उपरोक्त उत्कृष्ट विशेषताओं के आधार पर, एचपीएमसी का व्यापक रूप से चिकित्सा, पेट्रोकेमिकल उद्योग, निर्माण, सिरेमिक, कपड़ा, भोजन, दैनिक रसायन, सिंथेटिक राल, कोटिंग और इलेक्ट्रॉनिक्स जैसे औद्योगिक क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।

2.2 एचपीएमसी उत्पाद मॉडल

एचपीएमसी उत्पादों में मेथॉक्सिल सामग्री और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल सामग्री का अनुपात अलग है, चिपचिपाहट अलग है, और उत्पाद का प्रदर्शन अलग है।

2.3 एचपीएमसी उत्पादों की उत्पादन प्रक्रिया

एचपीएमसी मुख्य कच्चे माल के रूप में परिष्कृत कपास सेलूलोज़ का उपयोग करता है, और कुचल उपचार के माध्यम से कपास पाउडर बनाता है। कॉटन पाउडर को एक ऊर्ध्वाधर पोलीमराइजेशन केतली में डालें, इसे लगभग 10 गुना विलायक (टोल्यूनि, आइसोप्रोपेनॉल एक मिश्रित विलायक के रूप में) में फैलाएं, और क्रम में लाइ (खाद्य-ग्रेड कास्टिक सोडा पहले गर्म पानी में घुल जाता है), प्रोपलीन ऑक्साइड, मिलाएं। मिथाइल क्लोराइड ईथरीकरण एजेंट, ईथरीकरण प्रतिक्रिया एक निश्चित तापमान और दबाव पर की जाती है, और प्रतिक्रिया उत्पाद को एसिड के साथ बेअसर किया जाता है, लोहा हटा दिया जाता है, धोया जाता है और सुखाया जाता है, और अंत में एचपीएमसी प्राप्त होता है।

3. पीवीसी उत्पादन में एचपीएमसी का अनुप्रयोग

3.1 कार्रवाई का सिद्धांत

पीवीसी औद्योगिक उत्पादन में एक फैलाव के रूप में एचपीएमसी का अनुप्रयोग इसकी आणविक संरचना द्वारा निर्धारित होता है। एचपीएमसी की आणविक संरचना से यह देखा जा सकता है कि एचपीएमसी के संरचनात्मक सूत्र में एक हाइड्रोफिलिक हाइड्रोक्सीप्रोपाइल (-OCH-CHOHCH3) कार्यात्मक समूह और एक लिपोफिलिक मेथॉक्सिल (-OCH,) कार्यात्मक समूह दोनों हैं। विनाइल क्लोराइड सस्पेंशन पोलीमराइजेशन में, डिस्पेंसर मुख्य रूप से मोनोमर ड्रॉपलेट-वॉटर चरण की इंटरफ़ेस परत में केंद्रित होता है, और इस तरह से व्यवस्थित किया जाता है कि डिस्पेंसर का हाइड्रोफिलिक खंड जल चरण तक फैलता है, और लिपोफिलिक खंड मोनोमर तक फैलता है छोटी बूंद एचपीएमसी में, हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल-आधारित खंड एक हाइड्रोफिलिक खंड है, जो मुख्य रूप से जल चरण में वितरित होता है; मेथॉक्सी-आधारित खंड एक लिपोफिलिक खंड है, जो मुख्य रूप से मोनोमर चरण में वितरित होता है। मोनोमर चरण में वितरित लिपोफिलिक खंड की मात्रा प्राथमिक कण आकार, एकत्रीकरण की डिग्री और राल की सरंध्रता को प्रभावित करती है। लिपोफिलिक खंड की सामग्री जितनी अधिक होगी, प्राथमिक कणों पर सुरक्षात्मक प्रभाव उतना ही मजबूत होगा, प्राथमिक कण एकत्रीकरण की डिग्री कम होगी, और राल की सरंध्रता बढ़ जाती है और स्पष्ट घनत्व कम हो जाता है; हाइड्रोफिलिक खंड की सामग्री जितनी अधिक होगी, प्राथमिक कणों पर सुरक्षात्मक प्रभाव उतना ही कमजोर होगा, प्राथमिक कणों के एकत्रीकरण की डिग्री उतनी ही अधिक होगी, राल की सरंध्रता कम होगी, और स्पष्ट घनत्व उतना अधिक होगा। इसके अलावा, फैलाने वाले का सुरक्षात्मक प्रभाव बहुत मजबूत है। उच्च रूपांतरण दर पर, पोलीमराइज़ेशन प्रतिक्रिया प्रणाली की चिपचिपाहट में वृद्धि के साथ, राल कणों के बीच संबंध बनने का खतरा होता है, जिससे कण का आकार अनियमित हो जाता है; फैलाने वाले का सुरक्षात्मक प्रभाव बहुत कमजोर है, और प्राथमिक कणों को पोलीमराइजेशन के प्रारंभिक चरण में कम रूपांतरण दर के चरण में एकत्रित करना आसान होता है, इस प्रकार अनियमित कण आकार के साथ राल बनता है।

अभ्यास से यह सिद्ध हो चुका है कि विनाइल क्लोराइड के सस्पेंशन पोलीमराइजेशन में एचपीएमसी और अन्य डिस्पेंसर जोड़ने से पोलीमराइजेशन के प्रारंभिक चरण में विनाइल क्लोराइड और पानी के बीच अंतरापृष्ठीय तनाव कम हो सकता है। जल माध्यम में स्थिर फैलाव, इस प्रभाव को फैलाव की फैलाव क्षमता कहा जाता है; दूसरी ओर, विनाइल क्लोराइड बूंद की सतह पर अधिशोषित फैलाव का लिपोफिलिक कार्यात्मक समूह विनाइल क्लोराइड बूंद के एकत्रीकरण को रोकने के लिए एक सुरक्षात्मक परत बनाता है। बूंद स्थिरीकरण और सुरक्षा की भूमिका निभाती है, जिसे फैलाव की कोलाइड प्रतिधारण क्षमता कहा जाता है। अर्थात्, सस्पेंशन पोलीमराइज़ेशन सिस्टम में, डिस्पर्सेंट कोलाइडल स्थिरता को फैलाने और उसकी रक्षा करने की दोहरी भूमिका निभाता है।

3.2 अनुप्रयोग प्रदर्शन विश्लेषण

पीवीसी रेज़िन एक ठोस कण पाउडर है। इसकी कण विशेषताएं (इसके कण आकार, कण आकार और वितरण, माइक्रोस्ट्रक्चर और छिद्र आकार और वितरण इत्यादि सहित) प्लास्टिक के प्रसंस्करण प्रदर्शन और उत्पाद प्रदर्शन को काफी हद तक प्रभावित करती हैं, और पीवीसी का निर्धारण करती हैं। ऐसे दो कारक हैं जिनका राल कणों की विशेषताओं पर सबसे अधिक प्रभाव पड़ता है:①पोलीमराइज़ेशन टैंक की सरगर्मी, उपकरण अपेक्षाकृत स्थिर है, और सरगर्मी विशेषताएँ मूल रूप से अपरिवर्तित हैं;②पोलीमराइजेशन प्रक्रिया में मोनोमर की फैलाव प्रणाली, यानी, प्रकार, ग्रेड और खुराक का चयन कैसे करें, पीवीसी राल छर्रों के गुणों को नियंत्रित करने वाला सबसे महत्वपूर्ण चर है।

सस्पेंशन पोलीमराइज़ेशन प्रक्रिया में राल दानेदार बनाने की क्रियाविधि से, यह ज्ञात होता है कि प्रतिक्रिया से पहले एक फैलाव जोड़ने से मुख्य रूप से सरगर्मी से बनी मोनोमर तेल की बूंदों को स्थिर करने और तेल की बूंदों के पारस्परिक पोलीमराइज़ेशन और विलय को रोकने का काम होता है। इसलिए, फैलाव का फैलाव प्रभाव बहुलक राल के मुख्य गुणों को प्रभावित करेगा।

फैलाने वाले की कोलाइड प्रतिधारण क्षमता का चिपचिपाहट या आणविक भार के साथ सकारात्मक संबंध होता है। जलीय घोल की चिपचिपाहट जितनी अधिक होगी, आणविक भार उतना ही अधिक होगा, और विनाइल क्लोराइड-जल चरण इंटरफ़ेस पर अधिशोषित सुरक्षात्मक फिल्म की ताकत जितनी अधिक होगी, फिल्म के टूटने और अनाज के मोटे होने की संभावना उतनी ही कम होगी।

फैलाने वाले के जलीय घोल में इंटरफेशियल गतिविधि होती है, सतह का तनाव जितना छोटा होता है, सतह की गतिविधि उतनी ही अधिक होती है, मोनोमर तेल की बूंदें जितनी महीन बनती हैं, प्राप्त राल कणों का स्पष्ट घनत्व उतना ही छोटा होता है, और ढीला और अधिक छिद्रपूर्ण होता है।

प्रायोगिक अनुसंधान के माध्यम से यह पुष्टि की गई है कि समान सांद्रता में जिलेटिन, पीवीए और एचपीएमसी के जलीय फैलाव वाले घोल में एचपीएमसी का इंटरफेशियल तनाव अपेक्षाकृत छोटा है, अर्थात, सतह का तनाव जितना छोटा होगा, एचपीएमसी की सतह गतिविधि उतनी ही अधिक होगी। विनाइल क्लोराइड सस्पेंशन पोलीमराइजेशन सिस्टम, जो इंगित करता है कि एचपीएमसी डिस्पर्सेंट की फैलाव क्षमता जितनी मजबूत होगी। मध्यम और उच्च चिपचिपाहट वाले पीवीए डिस्पेंसर की तुलना में, एचपीएमसी का औसत सापेक्ष आणविक भार (लगभग 22 000) पीवीए (लगभग 150 000) की तुलना में बहुत छोटा है, अर्थात, एचपीएमसी डिस्पेंसर का चिपकने वाला प्रतिधारण प्रदर्शन उतना अच्छा नहीं है। पीवीए का.

उपरोक्त सैद्धांतिक और व्यावहारिक विश्लेषण से पता चलता है कि एचपीएमसी का उपयोग विभिन्न प्रकार के सस्पेंशन पीवीसी रेजिन के उत्पादन के लिए किया जा सकता है। 80% अल्कोहलिसिस की डिग्री के साथ पीवीए की तुलना में, इसमें कमजोर गोंद प्रतिधारण क्षमता और मजबूत फैलाव क्षमता है;．5% पीवीए की तुलना में, गोंद प्रतिधारण क्षमता और फैलाव क्षमता बराबर है। एचपीएमसी का उपयोग एक फैलाने वाले के रूप में किया जाता है, और एचपीएमसी द्वारा उत्पादित राल कणों में "फिल्म" सामग्री कम होती है, राल कणों की खराब नियमितता, महीन कण आकार, राल प्रसंस्करण प्लास्टिसाइज़र का उच्च अवशोषण, और वास्तव में केतली से कम चिपचिपा होता है, क्योंकि यह गैर है -विषाक्त और आसान उच्च स्पष्टता के साथ मेडिकल-ग्रेड रेजिन का उत्पादन करता है।

उपरोक्त सैद्धांतिक और व्यावहारिक उत्पादन विश्लेषण के अनुसार, एचपीएमसी और पीवीए, निलंबन पोलीमराइजेशन के लिए मुख्य फैलाव के रूप में, मूल रूप से राल उत्पादों की गुणवत्ता आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं, लेकिन पोलीमराइजेशन में चिपकने वाली अवधारण क्षमता और इंटरफेशियल गतिविधि की आवश्यकताओं को पूरा करना बहुत मुश्किल है। उत्पादन। क्योंकि दोनों की अपनी-अपनी विशेषताएं हैं, उच्च गुणवत्ता वाले राल उत्पादों का उत्पादन करने के लिए, अधिकांश निर्माता प्रत्येक से सीखने के प्रभाव को प्राप्त करने के लिए विभिन्न चिपकने वाली अवधारण क्षमताओं और इंटरफेशियल गतिविधियों, यानी पीवीए और एचपीएमसी मिश्रित फैलाव प्रणालियों के साथ मिश्रित प्रणालियों का उपयोग करते हैं। अन्य।

3.3 देश और विदेश में एचपीएमसी की गुणवत्ता तुलना

जेल तापमान परीक्षण प्रक्रिया में 0.15% के द्रव्यमान अंश के साथ एक जलीय घोल तैयार करना है, इसे एक वर्णमिति ट्यूब में जोड़ें, एक थर्मामीटर डालें, धीरे-धीरे गर्म करें और धीरे से हिलाएं, जब समाधान दूधिया सफेद दिखाई देता है तो फिलामेंटस जेल की निचली सीमा होती है जेल तापमान, गर्म करना और हिलाना जारी रखें, जब समाधान पूरी तरह से दूधिया सफेद हो जाता है तो जेल तापमान की ऊपरी सीमा होती है।

3.4 माइक्रोस्कोप के तहत देश और विदेश में एचपीएमसी के विभिन्न मॉडलों की स्थिति

माइक्रोस्कोप के तहत विभिन्न प्रकार के एचपीएमसी की तस्वीरें देखी जा सकती हैं:①विदेशी E50 और घरेलू 60YT50 HPMC दोनों माइक्रोस्कोप के तहत एक एकत्रित संरचना प्रस्तुत करते हैं, घरेलू 60YT50HPMC की आणविक संरचना कॉम्पैक्ट और समान है, और विदेशी E50 की आणविक संरचना बिखरी हुई है;②घरेलू 60YT50 एचपीएमसी की समग्र स्थिति संरचना सैद्धांतिक रूप से विनाइल क्लोराइड और पानी के बीच अंतरापृष्ठीय तनाव को कम कर सकती है, और विनाइल क्लोराइड को पानी के माध्यम में समान रूप से और स्थिर रूप से फैलाने में सहायता करती है, अर्थात, क्योंकि 60YT50 एचपीएमसी की हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल सामग्री थोड़ी अधिक है, यह इसे अधिक हाइड्रोफिलिक बनाता है, जबकि ES0 मेथॉक्सिल समूहों की उच्च सामग्री के कारण, सैद्धांतिक रूप से, इसमें रबर प्रतिधारण प्रदर्शन मजबूत होता है;③पोलीमराइजेशन प्रक्रिया के प्रारंभिक चरण में विनाइल क्लोराइड की बूंदों के विलय को रोकता है;④पॉलिमराइजेशन प्रक्रिया के मध्य और बाद के चरणों में पॉलिमर कणों के विलय को रोकता है। समुच्चय संरचना मुख्य रूप से सेल्युलोज अणुओं (क्रिस्टलीय और अनाकार क्षेत्र, इकाई कोशिका का आकार और रूप, इकाई कोशिका में आणविक श्रृंखलाओं का पैकिंग रूप, क्रिस्टलीयों का आकार, आदि), अभिविन्यास संरचना ( आणविक श्रृंखला और माइक्रोक्रिस्टल का अभिविन्यास), आदि ईथरीकरण के दौरान परिष्कृत कपास की पूर्ण ग्राफ्टिंग प्रतिक्रिया के लिए अनुकूल हैं, और एचपीएमसी की आंतरिक गुणवत्ता और स्थिरता में सुधार करते हैं।

3.5 देश और विदेश में एचपीएमसी जलीय घोल की स्थिति

घरेलू और विदेशी एचपीएमसी को 1% जलीय घोल में तैयार किया गया था, और घरेलू 60YT50 HPMC का प्रकाश संप्रेषण 93% था, और विदेशी E50 HPMC का 94% था, और दोनों के बीच प्रकाश संप्रेषण में मूल रूप से कोई अंतर नहीं था।

घरेलू और विदेशी एचपीएमसी उत्पादों को 0.5% जलीय घोल में तैयार किया गया था, और एचपीएमसी सेलूलोज़ को भंग करने के बाद समाधान देखा गया था। नग्न आंखों से देखा जा सकता है कि दोनों की पारदर्शिता बहुत अच्छी, स्पष्ट और पारदर्शी है, और अघुलनशील फाइबर की कोई बड़ी मात्रा नहीं है, जिससे पता चलता है कि आयातित एचपीएमसी और घरेलू एचपीएमसी की गुणवत्ता बेहतर है। समाधान के उच्च प्रकाश संप्रेषण से पता चलता है कि एचपीएमसी बड़ी मात्रा में अशुद्धियों और अघुलनशील फाइबर के बिना, क्षारीकरण और ईथरीकरण की प्रक्रिया में पूरी तरह से प्रतिक्रिया करता है। सबसे पहले, यह एचपीएमसी की गुणवत्ता की आसानी से पहचान कर सकता है। सफेद तरल और हवा के बुलबुले.

4. एचपीएमसी डिस्पर्सेंट एप्लिकेशन पायलट परीक्षण

पोलीमराइजेशन प्रक्रिया में घरेलू एचपीएमसी के फैलाव प्रदर्शन और पीवीसी राल की गुणवत्ता पर इसके प्रभाव की पुष्टि करने के लिए, शेडोंग यिटेंग न्यू मटेरियल्स कंपनी लिमिटेड की आर एंड डी टीम ने घरेलू और विदेशी एचपीएमसी उत्पादों को फैलाने वाले और घरेलू एचपीएमसी के रूप में इस्तेमाल किया। और फैलाने वाले पदार्थ के रूप में पीवीए का आयात किया। चीन में फैलाने वाले के रूप में एचपीएमसी के विभिन्न ब्रांडों द्वारा तैयार किए गए रेजिन की गुणवत्ता का परीक्षण और तुलना की गई, और पीवीसी रेजिन में एचपीएमसी के अनुप्रयोग प्रभाव का विश्लेषण और चर्चा की गई।

4.1 पायलट परीक्षण प्रक्रिया

पोलीमराइज़ेशन प्रतिक्रिया 6 m3 पोलीमराइज़ेशन केतली में की गई थी। पीवीसी राल की गुणवत्ता पर मोनोमर गुणवत्ता के प्रभाव को खत्म करने के लिए, पायलट प्लांट ने विनाइल क्लोराइड मोनोमर का उत्पादन करने के लिए कैल्शियम कार्बाइड विधि का उपयोग किया, और मोनोमर की जल सामग्री 50 से कम थी×10-6. पोलीमराइज़ेशन केतली का वैक्यूम योग्य होने के बाद, मापे गए विनाइल क्लोराइड और आयन-मुक्त पानी को पोलीमराइज़ेशन केतली में अनुक्रम में जोड़ें, और फिर वजन के बाद एक ही समय में केतली में सूत्र द्वारा आवश्यक फैलाव और अन्य योजक जोड़ें। 15 मिनट तक पहले हिलाने के बाद 90 पर गर्म पानी°सी को जैकेट में डाला गया, पोलीमराइज़ेशन प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए पोलीमराइज़ेशन तापमान तक गर्म किया गया, और उसी समय जैकेट में ठंडा पानी डाला गया, और प्रतिक्रिया तापमान को डीसीएस द्वारा नियंत्रित किया गया। जब पोलीमराइज़ेशन केतली का दबाव 0.15 एमपीए तक गिर जाता है, तो पोलीमराइज़ेशन रूपांतरण दर 85% से 90% तक पहुंच जाती है, प्रतिक्रिया को समाप्त करने के लिए एक टर्मिनेटर जोड़ा जाता है, विनाइल क्लोराइड को पुनर्प्राप्त किया जाता है, पीवीसी राल प्राप्त करने के लिए अलग किया जाता है और सुखाया जाता है।

4.2 घरेलू 60YT50 और विदेशी E50 HPMC रेजिन उत्पादन का पायलट परीक्षण

पीवीसी रेजिन का उत्पादन करने के लिए घरेलू 60YT50 और विदेशी E50 HPMC की गुणवत्ता तुलना डेटा से, यह देखा जा सकता है कि घरेलू 60YT50 HPMC पीवीसी रेजिन की चिपचिपाहट और प्लास्टिसाइज़र अवशोषण समान विदेशी HPMC उत्पादों के समान है, कम अस्थिर पदार्थ, अच्छा स्व -पर्याप्तता, योग्य दर 100% है, और दोनों मूल रूप से राल गुणवत्ता के मामले में करीब हैं। विदेशी E50 की मेथॉक्सिल सामग्री घरेलू 60YT50 HPMC की तुलना में थोड़ी अधिक है, और इसका रबर प्रतिधारण प्रदर्शन मजबूत है। प्राप्त पीवीसी रेजिन प्लास्टिसाइज़र अवशोषण और स्पष्ट घनत्व के मामले में घरेलू एचपीएमसी फैलाने वालों से थोड़ा बेहतर है।

4.3 घरेलू 60YT50 एचपीएमसी और आयातित पीवीए का उपयोग रेजिन पायलट परीक्षण के उत्पादन के लिए फैलाव के रूप में किया जाता है

4.3.1 उत्पादित पीवीसी रेज़िन की गुणवत्ता

पीवीसी रेज़िन का उत्पादन घरेलू 60YT50 HPMC और आयातित PVA डिस्पेंसर द्वारा किया जाता है। गुणवत्ता तुलना डेटा देखा जा सकता है: क्रमशः पीवीसी राल का उत्पादन करने के लिए समान गुणवत्ता वाले 60YT50HPMC और आयातित PVA डिस्पेंसर सिस्टम का उपयोग करना, क्योंकि सैद्धांतिक रूप से 60YTS0 HPMC डिस्पेंसर में मजबूत फैलाव क्षमता और अच्छा रबर प्रतिधारण प्रदर्शन होता है। यह पीवीए फैलाव प्रणाली जितनी अच्छी नहीं है। 60YTS0 एचपीएमसी फैलाव प्रणाली द्वारा उत्पादित पीवीसी राल का स्पष्ट घनत्व पीवीए फैलाव की तुलना में थोड़ा कम है, प्लास्टिसाइज़र अवशोषण बेहतर है, और राल का औसत कण आकार महीन है। परीक्षण के परिणाम मूल रूप से 60YT50 एचपीएमसी और आयातित पीवीए डिस्पर्सेंट सिस्टम की विभिन्न विशेषताओं को प्रतिबिंबित कर सकते हैं, और पीवीसी राल के प्रदर्शन से दो डिस्पर्सेंट्स के फायदे और नुकसान को भी प्रतिबिंबित कर सकते हैं। माइक्रोस्ट्रक्चर के संदर्भ में, एचपीएमसी फैलाने वाले राल की सतह फिल्म पतली है, प्रसंस्करण के दौरान राल को प्लास्टिक बनाना आसान है।

4.3.2 इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के तहत पीवीसी राल कणों की फिल्म स्थिति

राल कणों की सूक्ष्म संरचना का अवलोकन करते हुए, एचपीएमसी फैलाव द्वारा उत्पादित राल कणों में पतली सूक्ष्म "फिल्म" मोटाई होती है; पीवीए डिस्पर्सेंट द्वारा उत्पादित राल कणों में मोटी सूक्ष्म "फिल्म" होती है। इसके अलावा, विनाइल क्लोराइड मोनोमर अशुद्धियों की उच्च सामग्री वाले कैल्शियम कार्बाइड राल निर्माताओं के लिए, सूत्र प्रणाली की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, उन्हें फैलाव की मात्रा बढ़ानी होगी, जिसके परिणामस्वरूप राल कणों की सतह जमा में वृद्धि होगी और "फिल्म" का मोटा होना। डाउनस्ट्रीम प्रसंस्करण प्लास्टिसाइजिंग प्रदर्शन प्रतिकूल है।

4.4 पीवीसी रेज़िन का उत्पादन करने के लिए एचपीएमसी के विभिन्न ग्रेडों का पायलट परीक्षण

4.4.1 उत्पादित पीवीसी रेज़िन की गुणवत्ता

एकल फैलाव के रूप में एचपीएमसी के विभिन्न घरेलू ग्रेड (विभिन्न चिपचिपाहट और हाइड्रोक्सीप्रोपाइल सामग्री के साथ) का उपयोग करते हुए, फैलाव की मात्रा विनाइल क्लोराइड मोनोमर का 0.060% है, और विनाइल क्लोराइड का निलंबन पोलीमराइजेशन 56.5 पर किया जाता है।° पीवीसी रेजिन का औसत कण आकार, स्पष्ट घनत्व और प्लास्टिसाइज़र अवशोषण प्राप्त करने के लिए सी।

इससे यह देखा जा सकता है कि:①65YT50 HPMC फैलाव प्रणाली की तुलना में, 75YT100 में 65YT50 HPMC की चिपचिपाहट 75YT100HPMC से कम है, और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल सामग्री भी 75YT100HPMC से कम है, जबकि मेथॉक्सिल सामग्री 75YT100 HPMC से अधिक है। फैलाव, चिपचिपाहट और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल के सैद्धांतिक विश्लेषण के अनुसार आधार सामग्री में कमी से अनिवार्य रूप से एचपीएमसी की फैलाव क्षमता में कमी आएगी, और मेथॉक्सी सामग्री में वृद्धि से फैलाव की चिपकने वाली अवधारण क्षमता में वृद्धि को बढ़ावा मिलेगा, यानी, 65YT50 एचपीएमसी फैलाव प्रणाली पीवीसी राल के औसत कण आकार (मोटे कण आकार) में वृद्धि का कारण बनेगी, स्पष्ट घनत्व बढ़ता है और प्लास्टिसाइज़र अवशोषण बढ़ता है;②60YT50 HPMC फैलाव प्रणाली की तुलना में, 60YT50 HPMC की हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल सामग्री 65YT50 HPMC की तुलना में अधिक है, और दोनों की मेथॉक्सी सामग्री करीब और अधिक है। फैलाव सिद्धांत के अनुसार, हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल सामग्री जितनी अधिक होगी, फैलाने वाले की फैलाव क्षमता उतनी ही मजबूत होगी, इसलिए 60YT50 एचपीएमसी की फैलाव क्षमता बढ़ जाती है; एक ही समय में, दो मेथॉक्सिल सामग्री करीब है और सामग्री अधिक है, गोंद प्रतिधारण क्षमता भी मजबूत है, एक ही गुणवत्ता के 60YT50 HPMC और 65YT50 HPMC फैलाव प्रणालियों में, 65YT50 HPMC फैलाव की तुलना में 60YT50HPMC द्वारा उत्पादित पीवीसी राल सिस्टम में एक छोटा औसत कण आकार (ठीक कण आकार) और कम स्पष्ट घनत्व होना चाहिए, क्योंकि फैलाव प्रणाली में मेथॉक्सिल सामग्री (रबर प्रतिधारण प्रदर्शन) के करीब है, जिसके परिणामस्वरूप समान प्लास्टिसाइज़र अवशोषण होता है। यही कारण है कि पीवीए और एचपीएमसी मिश्रित डिस्पेंसर का चयन करते समय 60YT50 एचपीएमसी का उपयोग आमतौर पर पीवीसी राल उद्योग में किया जाता है। बेशक, क्या 65YT50 HPMC का उपयोग समग्र फैलाव प्रणाली सूत्र में उचित रूप से किया जाता है, यह भी विशिष्ट राल गुणवत्ता संकेतकों के अनुसार निर्धारित किया जाना चाहिए।

4.4.2 माइक्रोस्कोप के तहत पीवीसी राल कणों की कण आकृति विज्ञान

माइक्रोस्कोप के तहत अलग-अलग हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल और मेथॉक्सिल सामग्री के साथ 2 प्रकार के 60YT50 एचपीएमसी डिस्पर्सेंट्स द्वारा उत्पादित पीवीसी राल के कण आकारिकी को देखा जा सकता है: हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल और मेथॉक्सिल सामग्री की वृद्धि के साथ, एचपीएमसी की फैलाव क्षमता, गोंद बनाए रखने की क्षमता बढ़ जाती है। 60YT50 HPMC (8.7% हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल द्रव्यमान अंश, 28.5% मेथॉक्सिल द्रव्यमान अंश) की तुलना में, उत्पादित पीवीसी राल कण नियमित, बिना पूंछ के होते हैं, और कण ढीले होते हैं।

4.5 पीवीसी रेजिन की गुणवत्ता पर 60YT50 HPMC खुराक का प्रभाव

पायलट परीक्षण 60YT50 HPMC को एकल फैलाव के रूप में उपयोग करता है जिसमें मेथॉक्सिल समूह का द्रव्यमान अंश 28.5% और हाइड्रोक्सीप्रोपाइल समूह का द्रव्यमान अंश 8.5% होता है। 5 पर विनाइल क्लोराइड के निलंबन पोलीमराइजेशन को पूरा करके पीवीसी राल का औसत कण आकार, स्पष्ट घनत्व और प्लास्टिसाइज़र अवशोषण प्राप्त किया गया°C.

यह देखा जा सकता है कि जैसे-जैसे फैलाव की मात्रा बढ़ती है, बूंद की सतह पर अवशोषित फैलाव परत की मोटाई बढ़ जाती है, जिससे फैलाव का प्रदर्शन और फैलाव की चिपकने वाली अवधारण क्षमता बढ़ जाती है, जिसके परिणामस्वरूप पीवीसी के औसत कण आकार में कमी आती है। राल और सतह क्षेत्र में कमी। स्पष्ट घनत्व बढ़ता है और प्लास्टिसाइज़र अवशोषण कम हो जाता है।

5। उपसंहार

(1) घरेलू एचपीएमसी उत्पादों से तैयार पीवीसी रेजिन का अनुप्रयोग प्रदर्शन समान आयातित उत्पादों के स्तर तक पहुंच गया है।

(2) जब एचपीएमसी का उपयोग एकल फैलाव के रूप में किया जाता है, तो यह बेहतर संकेतकों के साथ पीवीसी राल उत्पादों का उत्पादन भी कर सकता है।

(3) पीवीए डिस्पर्सेंट, एचपीएमसी और पीवीए डिस्पर्सेंट की तुलना में, दो प्रकार के एडिटिव्स का उपयोग केवल राल का उत्पादन करने के लिए फैलाने वाले के रूप में किया जाता है, और उत्पादित राल संकेतकों के अपने फायदे और नुकसान होते हैं। एचपीएमसी डिस्पर्सेंट में उच्च सतह गतिविधि और मजबूत मोनोमर तेल बूंद फैलाव प्रदर्शन होता है। इसका प्रदर्शन पीवीए 72.5% अल्कोहलिसिस डिग्री के समान है।

(4) समान गुणवत्ता स्थितियों के तहत, एचपीएमसी के विभिन्न ग्रेड में अलग-अलग मेथॉक्सिल और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल सामग्री होती है, जिसका पीवीसी राल के गुणवत्ता सूचकांक को समायोजित करने के लिए अलग-अलग उपयोग होता है। 60YT50 HPMC डिस्पर्सेंट में इसकी उच्च हाइड्रोक्सीप्रोपाइल सामग्री के कारण 65YT50 HPMC की तुलना में बेहतर फैलाव प्रदर्शन है; 65YT50 एचपीएमसी फैलाव की उच्च मेथॉक्सी सामग्री के कारण, रबर प्रतिधारण प्रदर्शन 60YT50HPMC की तुलना में अधिक मजबूत है।

(5) आमतौर पर पीवीसी रेजिन के उत्पादन में, उपयोग किए जाने वाले 60YT50HPMC फैलाने वाले की मात्रा अलग होती है, और पीवीसी रेजिन की गुणवत्ता और प्रदर्शन के समायोजन में भी स्पष्ट परिवर्तन होते हैं। जब 60YT50 एचपीएमसी डिस्पेंसर की खुराक बढ़ती है, तो पीवीसी राल का औसत कण आकार कम हो जाता है, स्पष्ट घनत्व बढ़ जाता है, और प्लास्टिककरण होता है एजेंट की अवशोषण दर कम हो जाती है, और इसके विपरीत।

इसके अलावा, पीवीए डिस्पर्सेंट की तुलना में, एचपीएमसी का उपयोग राल श्रृंखला के उत्पादों का उत्पादन करने के लिए किया जाता है, जो पोलीमराइजेशन केतली प्रकार, मात्रा, सरगर्मी इत्यादि जैसे मापदंडों के लिए महान लोच और स्थिरता दिखाता है, और उपकरण केतली की दीवार से चिपकने की घटना को कम कर सकता है। केतली, और राल सतह फिल्म की मोटाई को कम करना, गैर विषैले राल, उच्च तापीय स्थिरता, राल डाउनस्ट्रीम प्रसंस्करण उत्पादों की पारदर्शिता को बढ़ाना आदि। इसके अलावा, घरेलू एचपीएमसी पीवीसी निर्माताओं को उत्पादन लागत कम करने, बाजार की प्रतिस्पर्धात्मकता में सुधार करने और अच्छा लाने में मदद करेगी। आर्थिक लाभ.