Հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլ ցելյուլոզից PVC խեժի արտադրության փորձնական թեստի ուսումնասիրություն

Ներդրվեց հայրենական HPMC-ի արտադրության գործընթացը, իսկ փորձնական թեստում ուսումնասիրվեցին հայրենական HPMC-ի հիմնական դերը PVC-ի արտադրության գործընթացում և դրա ազդեցությունը PVC խեժի որակի վրա: Արդյունքները ցույց են տալիս, որ.①Կենցաղային HPMC-ի աշխատանքը գերազանց է, և արտադրված PVC խեժի կատարումը համարժեք է ներկրված HPMC արտադրանքի արտադրած PVC խեժի որակին.②Երբ ներքին HPMC-ն օգտագործվում է ՊՎՔ-ի արտադրության մեջ, PVC-ը կարող է բարելավվել և ճշգրտվել՝ կարգավորելով HPMC-ի տեսակը և քանակությունը:③Կենցաղային HPMC-ն հարմար է տարբեր չամրացված PVC խեժերի արտադրության համար: ՊՎՔ խեժի մասնիկները, որոնք արտադրվում են, ունեն բարակ թաղանթ և թեյնիկին կպչող լույս;④Ներքին HPMC արտադրանքները կարող են փոխարինել ներմուծվող HPMC արտադրանքներին:

Բանալի բառեր:PVC; ցրող; հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզա

Արտասահմանյան երկրներում մաքրված բամբակով HPMC-ի արտադրությունը սկսվել է 1960 թվականին, իսկ իմ երկիրը սկսել է զարգացնել HPMC-ն 1970 թվականի սկզբին: Սարքավորումների, տեխնոլոգիայի և այլ գործոնների սահմանափակման պատճառով որակը կայուն չէր, իսկ արտաքինը թելքավոր էր: Այդ իսկ պատճառով, ՊՎՔ-ի խեժերի արդյունաբերության, դեղագործական արդյունաբերության, բարձրորակ շինանյութերի, կոսմետիկայի, պողպատի, սննդի և այլ ոլորտների կողմից պահանջվող HPMC-ն հիմնված է ներմուծման վրա, հիմնականում ԱՄՆ-ից և Ճապոնիայից, և HPMC-ն ենթակա է օտարերկրյա մենաշնորհի: . 1990 թվականին Քիմիական արդյունաբերության նախարարությունը կազմակերպեց համապատասխան ստորաբաժանումներ՝ համատեղ լուծելու հիմնական խնդիրները և արտադրեց արտադրանք, որոնք համապատասխանում էին PVC-ի արդյունաբերական որակի պահանջներին՝ իրականացնելով HPMC-ի տեղայնացումը: Վերջին տարիներին գերազանց հայրենական HPMC արտադրողները հաստատապես հաստատել են նորարարության, համակարգման, կանաչապատման, բացության և համօգտագործման զարգացման հայեցակարգը, պնդել են նորարարության վրա հիմնված զարգացումը և հաջողությամբ հասել են բարձրորակ զարգացման անկախ նորարարության, գիտական ​​զարգացման և արագացված փոխակերպման միջոցով: հին և նոր կինետիկ էներգիայի. Չինաստանի նավթի և քիմիական արդյունաբերության ֆեդերացիայի կողմից առաջարկված GB/T 34263-2017 «Հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլ մանրաթելն արդյունաբերական օգտագործման համար», որը նշանակվել է Չինաստանի քիմիական ստանդարտացման տեխնիկական կոմիտեի կողմից և հաստատվել է նախագծող ստորաբաժանման կողմից, հրապարակվել է 2017թ. թողարկվել է համապետական ​​2018 թվականի ապրիլի 1-ին պաշտոնապես իրականացվել։ Այդ ժամանակից ի վեր ՊՎՔ ձեռնարկությունների համար կան ստանդարտներ HPMC-ի արտադրանք գնելու և օգտագործելու համար:

1. Զտված բամբակի որակ

30# նուրբ բամբակը մանրադիտակի տակ նուրբ մանրաթելերի տեսքով է։ Հասուն բամբակյա մանրաթելն իր խաչմերուկում ունի հարյուրավոր բյուրեղացված հիմնական տարրերի մանրաթելեր, և հիմնական տարրերի մանրաթելերը ագրեգացված են հարյուրավոր միավորված մանրաթելերի մեջ: Այս ֆիբրիլային կապոցները Բամբակյա մանրաթելը պարուրաձև ոլորված է համակենտրոն շերտերով: Սա նպաստում է ալկալիզացված ցելյուլոզայի ձևավորմանը և եթերիֆիկացման աստիճանի միատեսակությանը, ինչպես նաև բարելավում է HPMC-ի սոսինձը պահպանելու ունակությունը PVC պոլիմերացման ժամանակ:

30# զտված բամբակը որպես հումք օգտագործում է բարձր հասունության և ցածր պոլիմերացման աստիճանով բամբակյա լցոններ, արտադրության գործընթացը բարդ է, այն պետք է մաքրվի, իսկ արտադրության արժեքը՝ բարձր։ 1000# զտված բամբակը որպես հումք օգտագործում է բարձր հասունությամբ և պոլիմերացման բարձր աստիճանով բամբակյա սալիկներ, արտադրության գործընթացը բարդ չէ, իսկ արտադրության արժեքը՝ ցածր: Հետևաբար, 30# զտված բամբակն օգտագործվում է բարձրակարգ ապրանքներ արտադրելու համար, ինչպիսիք են ՊՎՔ խեժը/դեղորայքը/սնունդը, իսկ 1000# զտված բամբակն օգտագործվում է շինանյութերի դասակարգման կամ այլ կիրառական ոլորտների արտադրության համար:

2. HPMC արտադրանքի բնույթը, մոդելը և արտադրության գործընթացը

2.1 HPMC արտադրանքի հատկությունները

HPMCոչ թունավոր, անհոտ, անհամ սպիտակ կամ բաց սպիտակ մանրաթելային կամ հատիկավոր փոշի է, որը պատրաստված է բնական զտված բամբակից որպես հիմնական հումք: Այն կիսասինթետիկ, ոչ ակտիվ, viscoelastic պոլիմեր է, ոչ իոնային տիպի միացություններ։ Չինական անուններն են հիդրօքսիմեթիլ պրոպիլ ցելյուլոզա, բջջանյութ հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլ եթեր և հիպրոմելոզ, իսկ մոլեկուլային բանաձևը՝ [C6H7O2(OH)2COOR]n։

HPMC-ի հալման կետը 225-230 է°Գ, խտությունը՝ 1,26-1,31 գ/սմ³, հարաբերական մոլեկուլային զանգվածը մոտ 22000 է, կարբոնացման ջերմաստիճանը՝ 280-300։°C, իսկ մակերեսային լարվածությունը 42-56 մՆ/մ է (2% ջրային լուծույթ):

HPMC-ի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները հիմնականում ներառում են հետևյալ կետերը.

(1) Մասնիկների չափի ինդեքս. ՊՎՔ խեժի համար HPMC մասնիկների չափի ինդեքսը բարձր պահանջներ ունի: Անցումը 150μմ-ը մեծ է 98,5%-ից, իսկ անցողիկությունը՝ 187μմ-ը 100% է: Հատուկ բնութագրերի ընդհանուր պահանջը 250-ից 425-ի միջև էμm.

(2) Լուծելիություն. լուծելի է որոշ լուծիչների մեջ, ինչպիսիք են ջրի և սպիրտները, ջրում լուծվող և ունի մակերեսային ակտիվություն: Բարձր թափանցիկություն, լուծույթի կայուն կատարում, արտադրանքի տարբեր բնութագրերը ունեն գելի տարբեր ջերմաստիճաններ, լուծելիությունը փոխվում է մածուցիկության հետ, որքան ցածր է մածուցիկությունը, այնքան մեծ է լուծելիությունը, HPMC-ի տարբեր բնութագրերը ունեն որոշակի տարբերություններ կատարողականում, և ջրի լուծելիությունը՝ ոչ: ազդում է pH արժեքից:

Սառը և տաք ջրում լուծելիությունը տարբեր է։ Մեթոքսիլների բարձր պարունակությամբ արտադրանքները 85-ից բարձր տաք ջրում չեն լուծվում°C, միջին մեթօքսիլ պարունակությամբ արտադրանքները 65-ից բարձր տաք ջրում չեն լուծվում°C, իսկ ցածր մեթօքսիլ պարունակությամբ արտադրանքները 65-ից բարձր տաք ջրում չեն լուծվում°C. 60-ից բարձր տաք ջուր°Գ. Սովորական HPMC-ն անլուծելի է օրգանական լուծիչներում, ինչպիսիք են էթանոլը, եթերը և քլորոֆորմը, բայց լուծելի է 10%-ից 80% էթանոլի ջրային լուծույթում կամ մեթանոլի և դիքլորմեթանի խառնուրդում: HPMC-ն ունի որոշակի հիգրոսկոպիկություն: 25-ին°C/80%RH, խոնավության հավասարակշռության կլանումը կազմում է 13%, և այն շատ կայուն է չոր միջավայրում և 3.0-11.0 pH արժեքով:

(3) HPMC-ն ունի սառը ջրում լուծելի, բայց տաք ջրում անլուծելի լինելու գերազանց բնութագրեր: HPMC-ն սառը ջրի մեջ դնելը և այն խառնելը կարող է ամբողջությամբ լուծվել և վերածվել թափանցիկ հեղուկի։ Որոշ բրենդային ապրանքներ հիմնականում չեն լուծվում 60-ից բարձր տաք ջրում°C, և կարող է միայն այտուցվել: Այս հատկությունը կարող է օգտագործվել լվացման և մաքրման համար, ինչը կարող է նվազեցնել ծախսերը, նվազեցնել աղտոտվածությունը և բարձրացնել արտադրության անվտանգությունը: Մեթոքսիլի պարունակության նվազմամբ բարձրացել է HPMC-ի գելի կետը, նվազել է ջրի լուծելիությունը, նվազել է նաև մակերեսային ակտիվությունը։

(4) HPMC-ն օգտագործվում է որպես կասեցման կայունացուցիչ և ցրող վինիլքլորիդի և վինիլիդենի պոլիմերացման մեջ: Այն կարող է օգտագործվել պոլիվինիլային ալկոհոլի (PVA) հետ միասին կամ ինքնուրույն, և կարող է վերահսկել մասնիկների ձևը և մասնիկների բաշխումը:

(5) HPMC-ն ունի նաև ուժեղ ֆերմենտային դիմադրություն, ջերմային գելի հատկություններ (60-ից բարձր տաք ջուր°C-ն չի լուծվում, այլ միայն ուռչում է, թաղանթ ստեղծելու գերազանց հատկություններ, pH արժեքի կայունություն (3,0-11,0), ջրի պահպանում և շատ այլ բնութագրեր։

Ելնելով վերը նշված գերազանց բնութագրերից՝ HPMC-ն լայնորեն օգտագործվում է արդյունաբերական ոլորտներում, ինչպիսիք են բժշկությունը, նավթաքիմիական արդյունաբերությունը, շինարարությունը, կերամիկա, տեքստիլ, սննդամթերք, ամենօրյա քիմիական, սինթետիկ խեժ, ծածկույթ և էլեկտրոնիկա:

2.2 HPMC արտադրանքի մոդելը

HPMC արտադրանքներում մետօքսիլի պարունակության և հիդրօքսիպրոպիլի պարունակության հարաբերակցությունը տարբեր է, մածուցիկությունը տարբեր է, և արտադրանքի կատարողականը տարբեր է:

2.3 HPMC արտադրանքի արտադրական գործընթացը

HPMC-ն որպես հիմնական հումք օգտագործում է զտված բամբակի ցելյուլոզա և մանրացման միջոցով ձևավորում է բամբակի փոշի: Բամբակի փոշին լցրեք ուղղահայաց պոլիմերացման թեյնիկի մեջ, ցրեք այն մոտ 10 անգամ գերազանցող լուծիչի մեջ (տոլուոլ, իզոպրոպանոլ՝ որպես խառը լուծիչ) և հաջորդաբար ավելացրեք լորձաթաղանթ (սննդային կաուստիկ սոդան սկզբում լուծվում է տաք ջրում), պրոպիլեն օքսիդ, մեթիլ քլորիդի եթերիֆիկացման միջոց, եթերիֆիկացման ռեակցիան իրականացվում է որոշակի ջերմաստիճանի և ճնշման տակ, և ռեակցիայի արտադրանքը չեզոքացվում է թթվով, երկաթը հանվում, լվանում և չորանում և վերջապես ստանում է HPMC:

3. HPMC-ի կիրառումը PVC արտադրության մեջ

3.1 Գործողության սկզբունքը

HPMC-ի կիրառումը որպես դիսպերսանտ PVC արդյունաբերական արտադրության մեջ որոշվում է նրա մոլեկուլային կառուցվածքով: HPMC-ի մոլեկուլային կառուցվածքից երևում է, որ HPMC-ի կառուցվածքային բանաձևն ունի և՛ հիդրոֆիլ հիդրօքսիպրոպիլային (-OCH-CHOHCH3) ֆունկցիոնալ խումբ, և՛ լիպոֆիլ մեթոքսիլ (-OCH,) ֆունկցիոնալ խումբ: Վինիլքլորիդի կասեցման պոլիմերացման ժամանակ դիսպերսանտը հիմնականում կենտրոնացած է մոնոմերի կաթիլ-ջուր փուլի միջերեսային շերտում և դասավորվում է այնպես, որ դիսպերսանտի հիդրոֆիլ հատվածը տարածվում է մինչև ջրի փուլ, իսկ լիպոֆիլ հատվածը՝ դեպի մոնոմեր։ կաթիլ. HPMC-ում հիդրօքսիպրոպիլային հիմքով հատվածը հիդրոֆիլ հատված է, որը հիմնականում բաշխված է ջրային փուլում. մեթոքսի վրա հիմնված հատվածը լիպոֆիլ հատված է, որը հիմնականում բաշխված է մոնոմերի փուլում: Մոնոմերային փուլում բաշխված լիպոֆիլ հատվածի քանակը ազդում է մասնիկների առաջնային չափի, ագրեգացման աստիճանի և խեժի ծակոտկենության վրա: Որքան բարձր է լիպոֆիլ հատվածի պարունակությունը, այնքան ուժեղ է պաշտպանիչ ազդեցությունը առաջնային մասնիկների վրա, այնքան փոքր է առաջնային մասնիկների ագրեգացման աստիճանը, և խեժը: Խեժի ծակոտկենությունը մեծանում է և ակնհայտ խտությունը նվազում է. որքան բարձր է հիդրոֆիլ հատվածի պարունակությունը, այնքան թույլ է պաշտպանիչ ազդեցությունը առաջնային մասնիկների վրա, այնքան մեծ է առաջնային մասնիկների ագրեգացման աստիճանը, այնքան ցածր է խեժի ծակոտկենությունը և այնքան բարձր է ակնհայտ խտությունը։ Բացի այդ, ցրիչի պաշտպանիչ ազդեցությունը չափազանց ուժեղ է: Պոլիմերացման ռեակցիայի համակարգի մածուցիկության բարձրացմամբ, փոխակերպման ավելի բարձր արագությամբ, խեժի մասնիկների միջև կապը հակված է առաջանալու՝ դարձնելով մասնիկի ձևը անկանոն. Դիսպերսենտի պաշտպանիչ ազդեցությունը չափազանց թույլ է, իսկ առաջնային մասնիկները Հեշտ է միաձուլվել պոլիմերացման վաղ փուլերում փոխակերպման ցածր մակարդակի փուլում՝ այդպիսով ձևավորելով անկանոն մասնիկների ձևով խեժ:

Գործնականում ապացուցված է, որ HPMC-ի և այլ դիսպերսանտների ավելացումը վինիլքլորիդի կասեցման պոլիմերացմանը կարող է նվազեցնել վինիլքլորիդի և ջրի միջերեսային լարվածությունը պոլիմերացման սկզբնական փուլում: Կայուն ցրվածություն ջրային միջավայրում, այս էֆեկտը կոչվում է ցրող նյութի ցրման ունակություն. Մյուս կողմից, վինիլքլորիդի կաթիլների մակերեսին ներծծված դիսպերսանտի լիպոֆիլ ֆունկցիոնալ խումբը պաշտպանիչ շերտ է ստեղծում՝ վինիլքլորիդի կաթիլների կուտակումը կանխելու համար: Կաթիլը կատարում է կայունացման և պաշտպանության դեր, որը կոչվում է դիսպերսանտի կոլոիդ պահելու ունակություն։ Այսինքն՝ կասեցման պոլիմերացման համակարգում դիսպերսանտը երկակի դեր է խաղում՝ ցրելու և պաշտպանելու կոլոիդային կայունությունը։

3.2 Հավելվածի կատարողականի վերլուծություն

PVC խեժը պինդ մասնիկների փոշի է: Դրա մասնիկների բնութագրերը (ներառյալ մասնիկների ձևը, մասնիկների չափը և բաշխումը, միկրոկառուցվածքը և ծակոտիների չափը և բաշխումը և այլն) մեծապես ազդում են պլաստմասսաների մշակման և արտադրանքի կատարողականի վրա և որոշում ՊՎՔ-ն: Կան երկու գործոն, որոնք ամենամեծ ազդեցությունն ունեն խեժի մասնիկների բնութագրերի վրա.①Պոլիմերացման տանկի խառնումը, սարքավորումը համեմատաբար ֆիքսված է, և խառնման բնութագրերը հիմնականում անփոփոխ են.②Պոլիմերացման գործընթացում մոնոմերի ցրման համակարգը, այսինքն՝ ինչպես ընտրել տեսակը, աստիճանը և դեղաչափը, ամենակարևոր փոփոխականն է, որը վերահսկում է PVC խեժի գնդիկների հատկությունները:

Կախովի պոլիմերացման գործընթացում խեժի հատիկավորման մեխանիզմից հայտնի է, որ ռեակցիայից առաջ դիսպերսանտ ավելացնելը հիմնականում ծառայում է խառնելով առաջացած մոնոմերի յուղի կաթիլների կայունացմանը և կանխելու նավթի կաթիլների փոխադարձ պոլիմերացումը և միաձուլումը: Հետևաբար, դիսպերսիոն ազդեցությունը կազդի պոլիմերային խեժի հիմնական հատկությունների վրա:

Դիսպերսենտի կոլոիդ պահելու ունակությունը դրական կապ ունի մածուցիկության կամ մոլեկուլային քաշի հետ: Որքան մեծ է ջրային լուծույթի մածուցիկությունը, այնքան բարձր է մոլեկուլային քաշը և որքան բարձր է պաշտպանիչ թաղանթի ուժը, որը ներծծվում է վինիլքլորիդ-ջուր փուլային միջերեսի վրա, այնքան ավելի քիչ են հակված թաղանթի պատռմանը և հատիկների կոշտացմանը:

Դիսպերսենտի ջրային լուծույթն ունի միջերեսային ակտիվություն, որքան փոքր է մակերևութային լարվածությունը, այնքան բարձր է մակերևութային ակտիվությունը, այնքան ավելի նուրբ են ձևավորվում մոնոմերի յուղի կաթիլները, այնքան փոքր է ստացված խեժի մասնիկների ակնհայտ խտությունը և այնքան ավելի թուլացած և ծակոտկեն:

Փորձարարական հետազոտությունների միջոցով հաստատվել է, որ HPMC-ի միջերեսային լարվածությունը համեմատաբար փոքր է ժելատինի, PVA-ի և HPMC-ի ջրային ցրիչ լուծույթներում՝ նույն կոնցենտրացիայով, այսինքն՝ որքան փոքր է մակերեսային լարվածությունը, այնքան բարձր է HPMC-ի մակերևութային ակտիվությունը։ վինիլքլորիդի կասեցման պոլիմերացման համակարգը, որը ցույց է տալիս, որ Որքան ուժեղ է HPMC ցրիչի ցրման ունակությունը: Միջին և բարձր մածուցիկության PVA դիսպերսանտների համեմատ՝ HPMC-ի միջին հարաբերական մոլեկուլային քաշը (մոտ 22 000) շատ ավելի փոքր է, քան PVA-ինը (մոտ 150 000), այսինքն՝ HPMC դիսպերսանտների սոսինձի պահպանման գործունակությունը այնքան էլ լավ չէ, որքան դա։ ՊՎԱ-ի.

Վերոնշյալ տեսական և գործնական վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ HPMC-ն կարող է օգտագործվել տարբեր տեսակի կախովի PVC խեժերի արտադրության համար: Համեմատած PVA-ի հետ՝ 80% ալկոհոլիզի աստիճանով, այն ունի ավելի թույլ սոսինձ պահելու և ավելի ուժեղ ցրման ունակություն;.Համեմատած 5% PVA-ի հետ՝ սոսինձի պահպանման և ցրման ունակությունը համարժեք են: HPMC-ն օգտագործվում է որպես ցրող միջոց, և HPMC-ի արտադրած խեժի մասնիկները ունեն ավելի քիչ «ֆիլմի» պարունակություն, խեժի մասնիկների վատ կանոնավորություն, ավելի նուրբ մասնիկների չափսեր, խեժի մշակման պլաստիկացնող նյութերի բարձր կլանումը և իրականում ավելի քիչ կպչուն թեյնիկին, քանի որ այն ոչ: - թունավոր և հեշտ Արտադրում է բժշկական կարգի խեժեր բարձր հստակությամբ:

Համաձայն վերը նշված տեսական և գործնական արտադրության վերլուծության, HPMC-ն և PVA-ն, որպես կասեցման պոլիմերացման հիմնական ցրիչներ, հիմնականում կարող են բավարարել խեժի արտադրանքի որակի պահանջները, սակայն շատ դժվար է բավարարել սոսինձի պահպանման ունակության և պոլիմերացման մեջ միջերեսային ակտիվության պահանջները: արտադրություն։ Քանի որ երկուսն ունեն իրենց առանձնահատկությունները, բարձրորակ խեժային արտադրանք արտադրելու համար, արտադրողների մեծամասնությունը օգտագործում է կոմպոզիտային համակարգեր՝ տարբեր սոսինձի պահպանման հնարավորություններով և միջերեսային գործողություններով, այսինքն՝ PVA և HPMC կոմպոզիտային ցրող համակարգեր՝ յուրաքանչյուրից սովորելու էֆեկտի հասնելու համար: այլ.

3.3 HPMC-ի որակի համեմատություն տանը և արտերկրում

Գելի ջերմաստիճանի փորձարկման գործընթացն է՝ պատրաստել ջրային լուծույթ՝ 0,15% զանգվածային բաժնով, ավելացնել այն գունաչափ խողովակի մեջ, տեղադրել ջերմաչափ, դանդաղ տաքացնել և նրբորեն խառնել, երբ լուծույթը հայտնվի կաթնագույն սպիտակ թելային գելը ցածր սահմանն է: գելի ջերմաստիճանը, շարունակեք տաքացնել և խառնել, երբ լուծույթը ամբողջովին կաթնային սպիտակ դառնա, գելի ջերմաստիճանի վերին սահմանն է:

3.4 HPMC-ի տարբեր մոդելների վիճակը տանը և արտերկրում մանրադիտակի տակ

Տարբեր տեսակի HPMC-ի լուսանկարները մանրադիտակի տակ կարելի է տեսնել.①Արտասահմանյան E50 և ներքին 60YT50 HPMC երկուսն էլ ներկայացնում են ագրեգացված կառուցվածք մանրադիտակի տակ, ներքին 60YT50HPMC-ի մոլեկուլային կառուցվածքը կոմպակտ է և միատեսակ, իսկ օտարերկրյա E50-ի մոլեկուլային կառուցվածքը ցրված է.②Կենցաղային 60YT50 HPMC-ի ագրեգացված վիճակը Կառուցվածքը կարող է տեսականորեն նվազեցնել վինիլքլորիդի և ջրի միջերեսային լարվածությունը և օգնել վինիլքլորիդին միատեսակ և կայուն ցրվել ջրային միջավայրում, այսինքն, քանի որ 60YT50 HPMC-ի հիդրօքսիպրոպիլի պարունակությունը մի փոքր ավելի բարձր է, այն դարձնում է ավելի հիդրոֆիլ, մինչդեռ ES0 Մեթօքսիլ խմբերի բարձր պարունակության շնորհիվ տեսականորեն այն ունի ավելի ուժեղ ռետինե պահպանման գործունակություն.③կանխում է վինիլքլորիդի կաթիլների միաձուլումը պոլիմերացման գործընթացի վաղ փուլում.④կանխում է պոլիմերային մասնիկների միաձուլումը պոլիմերացման գործընթացի միջին և հետագա փուլերում: Ագրեգատային կառուցվածքը հիմնականում ուսումնասիրում է ցելյուլոզայի մոլեկուլների փոխադարձ դասավորությունը (բյուրեղային և ամորֆ շրջաններ, միավոր բջջի չափն ու ձևը, միավոր բջջի մոլեկուլային շղթաների փաթեթավորման ձևը, բյուրեղների չափերը և այլն), կողմնորոշման կառուցվածքը ( մոլեկուլային շղթան և միկրոբյուրեղների կողմնորոշումը) և այլն, նպաստում են էթերֆիկացման ընթացքում զտված բամբակի ամբողջական փոխպատվաստման ռեակցիային և բարելավում են HPMC-ի ներքին որակն ու կայունությունը:

3.5 HPMC ջրային լուծույթի վիճակը տանը և արտերկրում

Ներքին և արտասահմանյան HPMC-ն պատրաստվել է 1% ջրային լուծույթի մեջ, իսկ ներքին 60YT50 HPMC-ի լույսի հաղորդունակությունը կազմել է 93%, իսկ արտասահմանյան E50 HPMC-ինը՝ 94%, և հիմնականում տարբերություն չկար լույսի հաղորդման մեջ երկուսի միջև:

Ներքին և արտասահմանյան HPMC արտադրանքները ձևակերպվել են 0.5% ջրային լուծույթի մեջ, և լուծույթը նկատվել է HPMC ցելյուլոզայի լուծարումից հետո: Անզեն աչքով երևում է, որ երկուսի թափանցիկությունը շատ լավ է, պարզ և թափանցիկ, և չկա մեծ քանակությամբ չլուծվող մանրաթել, ինչը ցույց է տալիս, որ ներկրվող HPMC-ի և ներքին HPMC-ի որակն ավելի լավն է։ Լուծույթի բարձր լույսի հաղորդունակությունը ցույց է տալիս, որ HPMC-ն լիովին արձագանքում է ալկալացման և եթերացման գործընթացին՝ առանց մեծ քանակությամբ կեղտերի և չլուծվող մանրաթելերի: Նախ, այն կարող է հեշտությամբ բացահայտել HPMC-ի որակը: Սպիտակ հեղուկ և օդային փուչիկներ:

4. HPMC դիսպերսանտի կիրառման փորձնական թեստ

Պոլիմերացման գործընթացում ներքին HPMC-ի ցրման արդյունավետությունը և դրա ազդեցությունը PVC խեժի որակի վրա լրացուցիչ հաստատելու համար, Shandong Yiteng New Materials Co., Ltd.-ի գիտահետազոտական ​​և մշակման թիմը օգտագործեց ներքին և արտասահմանյան HPMC արտադրանքները որպես ցրիչներ, իսկ ներքին HPMC-ն: և ներմուծել է PVA որպես ցրիչներ: HPMC-ի տարբեր ապրանքանիշերի կողմից որպես ցրիչներ Չինաստանում պատրաստված խեժերի որակը փորձարկվել և համեմատվել է, և վերլուծվել և քննարկվել է HPMC-ի կիրառման ազդեցությունը PVC խեժում:

4.1 Փորձնական փորձարկման գործընթաց

Պոլիմերացման ռեակցիան իրականացվել է 6 մ3 պոլիմերացման թեյնիկում։ ՊՎՔ խեժի որակի վրա մոնոմերի որակի ազդեցությունը վերացնելու համար փորձնական գործարանը օգտագործել է կալցիումի կարբիդի մեթոդը՝ վինիլքլորիդ մոնոմեր արտադրելու համար, և մոնոմերի ջրի պարունակությունը 50-ից պակաս էր։×10-6։ Պոլիմերացման թեյնիկի վակուումը որակավորվելուց հետո չափված վինիլքլորիդը և իոնազերծ ջուրը հաջորդաբար ավելացրեք պոլիմերացման թեյնիկին, այնուհետև կշռելուց հետո միևնույն ժամանակ թեյնիկի մեջ ավելացրեք ցրիչ և բանաձևով պահանջվող այլ հավելումներ: 15 րոպե նախապես խառնելուց հետո տաք ջուր 90-ին°C-ն մտցվեց բաճկոնի մեջ, տաքացվեց մինչև պոլիմերացման ջերմաստիճանը՝ պոլիմերացման ռեակցիան սկսելու համար, և միաժամանակ սառեցված ջուրը մտցվեց բաճկոնի մեջ, և ռեակցիայի ջերմաստիճանը վերահսկվեց DCS-ով: Երբ պոլիմերացման թեյնիկի ճնշումը իջնում ​​է մինչև 0,15 ՄՊա, պոլիմերացման փոխակերպման արագությունը հասնում է 85% -ից 90%, ավելացնելով տերմինատոր, որը դադարեցնում է ռեակցիան, վերականգնում է վինիլ քլորիդը, բաժանում և չորանում է PVC խեժ ստանալու համար:

4.2 Ներքին 60YT50 և արտասահմանյան E50 HPMC խեժի արտադրության փորձնական փորձարկում

ՊՎՔ խեժ արտադրելու համար ներքին 60YT50 և արտասահմանյան E50 HPMC-ի որակի համեմատության տվյալներից կարելի է տեսնել, որ ներքին 60YT50 HPMC PVC խեժի մածուցիկությունը և պլաստիկացնողի կլանումը նման են նմանատիպ արտասահմանյան HPMC արտադրանքների՝ ցածր ցնդող նյութերով, լավ ինքնավարությամբ: -բավարարություն, որակյալ դրույքաչափը 100% է, և երկուսը հիմնականում մոտ են խեժի որակի առումով: Արտասահմանյան E50-ի մեթոքսիլի պարունակությունը մի փոքր ավելի բարձր է, քան ներքին 60YT50 HPMC-ի, և դրա ռետինե պահպանման արդյունավետությունը ուժեղ է: Ստացված PVC խեժը մի փոքր ավելի լավ է, քան կենցաղային HPMC դիսպերսանտները՝ պլաստիկացնողի կլանման և ակնհայտ խտության առումով:

4.3 Կենցաղային 60YT50 HPMC և ներմուծված PVA, որն օգտագործվում է որպես ցրիչ՝ խեժի փորձնական փորձարկում արտադրելու համար

4.3.1 Արտադրված PVC խեժի որակը

ՊՎՔ խեժը արտադրվում է հայրենական 60YT50 HPMC և ներմուծվող PVA դիսպերսանտի կողմից: Որակի համեմատության տվյալները կարելի է տեսնել. օգտագործելով նույն որակի 60YT50HPMC և ներմուծված PVA ցրող համակարգ՝ համապատասխանաբար ՊՎՔ խեժ արտադրելու համար, քանի որ տեսականորեն 60YTS0 HPMC դիսպերսանտն ունի ուժեղ ցրման կարողություն և լավ ռետինե պահպանման արդյունավետություն: Այն այնքան լավ չէ, որքան PVA ցրման համակարգը: 60YTS0 HPMC դիսպերսիոն համակարգով արտադրված PVC խեժի ակնհայտ խտությունը մի փոքր ավելի ցածր է, քան PVA դիսպերսանտը, պլաստիկացնողի կլանումը ավելի լավ է, և խեժի միջին մասնիկների չափը ավելի նուրբ է: Փորձարկման արդյունքները հիմնականում կարող են արտացոլել 60YT50 HPMC-ի և ներմուծված PVA ցրող համակարգերի տարբեր բնութագրերը, ինչպես նաև արտացոլել երկու դիսպերսանտների առավելություններն ու թերությունները PVC խեժի կատարողականությունից: Միկրոկառուցվածքի առումով HPMC դիսպերսանտ խեժի մակերեսային թաղանթը բարակ է, խեժը մշակման ընթացքում ավելի հեշտ է պլաստիկացվում:

4.3.2 ՊՎՔ խեժի մասնիկների ֆիլմի վիճակը էլեկտրոնային մանրադիտակի տակ

Դիտարկելով խեժի մասնիկների միկրոկառուցվածքը՝ HPMC դիսպերսանտի կողմից արտադրված խեժի մասնիկները ունեն ավելի բարակ մանրադիտակային «թաղանթի» հաստություն. PVA ցրիչով արտադրվող խեժի մասնիկները ունեն ավելի հաստ մանրադիտակային «թաղանթ»: Բացի այդ, վինիլքլորիդ մոնոմերի կեղտերի բարձր պարունակությամբ կալցիումի կարբիդային խեժ արտադրողների համար, բանաձևի համակարգի կայունությունն ապահովելու համար, նրանք պետք է ավելացնեն դիսպերսանտի քանակը, ինչը հանգեցնում է խեժի մասնիկների մակերեսային նստվածքների ավելացմանը: և «ֆիլմի» խտացում։ Վերամշակման ներքևի պլաստիկացման կատարումը անբարենպաստ է:

4.4 ՊՎՔ խեժ արտադրելու համար HPMC-ի տարբեր դասերի փորձնական փորձարկում

4.4.1 Արտադրված PVC խեժի որակը

Օգտագործելով HPMC-ի տարբեր կենցաղային կարգեր (տարբեր մածուցիկությամբ և հիդրօքսիպրոպիլի պարունակությամբ) որպես մեկ ցրիչ, դիսպերսանտի քանակը կազմում է վինիլքլորիդի մոնոմերի 0,060%-ը, իսկ վինիլքլորիդի կասեցման պոլիմերացումը կատարվում է 56,5-ում։° C ստանալու համար ՊՎՔ խեժի միջին մասնիկների չափը, ակնհայտ խտությունը և պլաստիկացնողի կլանումը:

Այստեղից երևում է, որ.①65YT50 HPMC դիսպերսիոն համակարգի համեմատ՝ 75YT100-ն ունի 65YT50 HPMC մածուցիկություն 75YT100HPMC-ից պակաս, իսկ հիդրօքսիպրոպիլի պարունակությունը նույնպես 75YT100HPMC-ից պակաս է, մինչդեռ մետօքսիլը 70005Y-ից բարձր է: Համաձայն դիսպերսանտների, մածուցիկության և հիդրօքսիպրոպիլի տեսական վերլուծության, բազային պարունակության նվազումը անխուսափելիորեն կհանգեցնի HPMC-ի ցրման կարողության նվազմանը, իսկ մեթոքսի պարունակության ավելացումը կնպաստի դիսպերսանտի սոսինձի պահպանման կարողության բարձրացմանը, այսինքն, 65YT50 HPMC ցրման համակարգը կհանգեցնի PVC խեժի միջին մասնիկների չափի մեծացման (կոպիտ մասնիկների չափը), ակնհայտ խտությունը մեծանում է և պլաստիկացնողի կլանումը մեծանում է.②Համեմատած 60YT50 HPMC դիսպերսիոն համակարգի հետ՝ 60YT50 HPMC-ի հիդրօքսիպրոպիլի պարունակությունն ավելի մեծ է, քան 65YT50 HPMC-ի, և երկուսի մեթոքսի պարունակությունը մոտ և ավելի բարձր է: Համաձայն դիսպերսանտի տեսության՝ որքան բարձր է հիդրօքսիպրոպիլի պարունակությունը, այնքան ավելի ուժեղ է դիսպերսանտի ցրման ունակությունը, ուստի 60YT50 HPMC-ի ցրման ունակությունը ուժեղանում է. Միևնույն ժամանակ, երկու մեթոքսիլ պարունակությունը մոտ է, և պարունակությունը ավելի բարձր է, սոսինձի պահպանման ունակությունը նույնպես ավելի ուժեղ է, նույն որակի 60YT50 HPMC և 65YT50 HPMC դիսպերսիոն համակարգերում 60YT50HPMC-ով արտադրված PVC խեժը, քան 65YT50 HPMC դիսպերսիան: Համակարգը պետք է ունենա ավելի փոքր միջին մասնիկի չափ (նուրբ մասնիկի չափս) և ավելի ցածր տեսանելի խտություն, քանի որ դիսպերսիոն համակարգում մետօքսիլային պարունակությունը մոտ է ( ռետինի պահպանման արդյունավետությունը), ինչը հանգեցնում է պլաստիկացնողի նմանատիպ կլանմանը: Սա է նաև պատճառը, որ 60YT50 HPMC-ն սովորաբար օգտագործվում է PVC խեժի արդյունաբերության մեջ՝ PVA և HPMC կոմպոզիտային ցրիչներ ընտրելիս: Իհարկե, արդյոք 65YT50 HPMC-ը ողջամտորեն օգտագործվում է կոմպոզիտային ցրման համակարգի բանաձևում, նույնպես պետք է որոշվի ըստ խեժի որակի հատուկ ցուցանիշների:

4.4.2 ՊՎՔ խեժի մասնիկների մասնիկների մորֆոլոգիա մանրադիտակի տակ

ՊՎՔ խեժի մասնիկների մորֆոլոգիան, որը արտադրվում է 2 տեսակի 60YT50 HPMC դիսպերսանտներով, տարբեր հիդրօքսիպրոպիլ և մեթոքսիլ պարունակությամբ, կարելի է տեսնել մանրադիտակի տակ. 60YT50 HPMC-ի համեմատ (8,7% հիդրօքսիպրոպիլ զանգվածային բաժին, 28,5% մեթոքսիլ զանգվածային բաժին), արտադրված PVC խեժի մասնիկները կանոնավոր են, առանց պոչերի, իսկ մասնիկները՝ չամրացված:

4.5 60YT50 HPMC դեղաչափի ազդեցությունը PVC խեժի որակի վրա

Պիլոտային փորձարկումն օգտագործում է 60YT50 HPMC որպես մեկ ցրիչ՝ մեթոքսիլ խմբի զանգվածային մասնաբաժնի 28,5% և հիդրօքսիպրոպիլ խմբի զանգվածային մասի 8,5%-ով։ ՊՎՔ խեժի միջին մասնիկների չափը, ակնհայտ խտությունը և պլաստիկացնողի կլանումը, որը ստացվում է վինիլքլորիդի կասեցման պոլիմերացումից 5-ում°C.

Կարելի է տեսնել, որ երբ ավելանում է ցրիչի քանակությունը, ավելանում է կաթիլային մակերևույթի վրա ներծծվող ցրիչ շերտի հաստությունը, ինչը մեծացնում է դիսպերսանտի գործունակությունը և սոսինձի պահպանման կարողությունը, ինչը հանգեցնում է PVC-ի միջին մասնիկների չափի նվազմանը: խեժ և մակերեսի նվազում: Տեսանելի խտությունը մեծանում է, իսկ պլաստիկացնողի կլանումը նվազում է:

5 Եզրակացություն

(1) Ներքին HPMC արտադրանքներից պատրաստված PVC խեժի կիրառման արդյունավետությունը հասել է ներմուծվող նմանատիպ արտադրանքի մակարդակին:

(2) Երբ HPMC-ն օգտագործվում է որպես մեկ ցրիչ, այն կարող է նաև արտադրել PVC խեժի արտադրանք ավելի լավ ցուցանիշներով:

(3) PVA դիսպերսանտի, HPMC-ի և PVA դիսպերսանտի համեմատությամբ, երկու տեսակի հավելումները օգտագործվում են միայն որպես դիսպերսանտ՝ խեժ արտադրելու համար, և արտադրված խեժի ցուցիչները ունեն իրենց առավելություններն ու թերությունները: HPMC ցրիչն ունի բարձր մակերեսային ակտիվություն և ուժեղ մոնոմերային յուղի կաթիլների ցրման արդյունավետություն: Այն ունի նույն արդյունավետությունը, ինչ PVA 72 .5% ալկոհոլիզի աստիճանի նմանատիպ կատարումը:

(4) Նույն որակի պայմաններում HPMC-ի տարբեր դասակարգերը ունեն տարբեր մետօքսիլ և հիդրօքսիպրոպիլ պարունակություն, որոնք ունեն տարբեր կիրառումներ PVC խեժի որակի ինդեքսը կարգավորելու համար: 60YT50 HPMC ցրիչն ունի ավելի լավ ցրման գործունակություն, քան 65YT50 HPMC՝ իր բարձր հիդրօքսիպրոպիլ պարունակության պատճառով; 65YT50 HPMC Դիսպերսենտի բարձր մետօքսիի պարունակության շնորհիվ ռետինի պահպանման արդյունավետությունն ավելի ուժեղ է, քան 60YT50HPMC-ը:

(5) Սովորաբար PVC խեժի արտադրության մեջ օգտագործվող 60YT50HPMC դիսպերսատորի քանակը տարբեր է, և PVC խեժի որակի և կատարողականի ճշգրտումը նույնպես ակնհայտ փոփոխություններ ունի: Երբ 60YT50 HPMC դիսպերսանտի դեղաչափը մեծանում է, ՊՎՔ խեժի միջին մասնիկների չափը նվազում է, ակնհայտ խտությունը մեծանում է և պլաստիկացումը Գործակալի կլանման արագությունը նվազում է, և հակառակը:

Բացի այդ, համեմատած PVA ցրիչի հետ, HPMC-ն օգտագործվում է խեժային սերիայի արտադրանք արտադրելու համար, որը ցույց է տալիս մեծ առաձգականություն և կայունություն այնպիսի պարամետրերի նկատմամբ, ինչպիսիք են պոլիմերացման թեյնիկի տեսակը, ծավալը, խառնումը և այլն, և կարող է նվազեցնել սարքավորման թեյնիկի պատին կպչելու երևույթը: թեյնիկ և նվազեցնել խեժի մակերեսի թաղանթի հաստությունը, ոչ թունավոր խեժը, բարձր ջերմային կայունությունը, բարձրացնել խեժի ներքևի վերամշակման արտադրանքի թափանցիկությունը և այլն: Բացի այդ, տեղական HPMC-ն կօգնի PVC արտադրողներին նվազեցնել արտադրության ծախսերը, բարելավել շուկայի մրցունակությունը և բերել լավը: տնտեսական օգուտները.