מחקר על מבחן פיילוט של ייצור שרף PVC מתאית הידרוקסיפרופיל מתיל

הוצג תהליך הייצור של HPMC מקומי, והתפקיד העיקרי של HPMC ביתי בתהליך הייצור של PVC והשפעתו על איכות שרף PVC נחקר במבחן הפיילוט. התוצאות מראות כי:①הביצועים של HPMC מקומיים מצוינים, והביצועים של שרף ה-PVC המיוצר שוות ערך לאיכות שרף ה-PVC המיוצר על ידי מוצרי HPMC מיובאים;②כאשר נעשה שימוש ב-HPMC ביתי בייצור PVC, ניתן לשפר ולכוונן את ה-PVC על ידי התאמת סוג וכמות HPMC. הביצועים של מוצרי שרף;③HPMC מקומי מתאים לייצור שרפי PVC רופפים שונים. לחלקיקי שרף ה-PVC המיוצרים יש סרט דק ואור נדבקים לקומקום;④מוצרי HPMC מקומיים יכולים להחליף את מוצרי HPMC מיובאים.

מילות מפתח:PVC; חומר פיזור; הידרוקסיפרופיל מתילצלולוזה

ייצור HPMC עם כותנה מעודנת במדינות זרות החל בשנת 1960, וארצי החלה לפתח את HPMC בתחילת 1970. בשל אילוצי הציוד, הטכנולוגיה וגורמים נוספים, האיכות לא יכלה להיות יציבה, והמראה היה סיבי. מסיבה זו, ה-HPMC הנדרש על ידי תעשיית שרף ה-PVC, תעשיית התרופות, חומרי בניין מתקדמים, קוסמטיקה, פלדה, מזון ותעשיות אחרות, כולם מסתמכים על יבוא, בעיקר מארצות הברית ויפן, ו-HPMC כפופה למונופול זר. . בשנת 1990, משרד התעשייה הכימית ארגן יחידות רלוונטיות להתמודדות משותפת עם בעיות מרכזיות, ויצר מוצרים שעמדו בדרישות האיכות התעשייתיות של PVC, תוך מימוש לוקליזציה של HPMC. בשנים האחרונות, יצרני HPMC מקומיים מצוינים ביססו היטב את תפיסת הפיתוח של חדשנות, תיאום, ירוק, פתיחות ושיתוף, התעקשו על פיתוח מונחה חדשנות, והשיגו בהצלחה פיתוח באיכות גבוהה באמצעות חדשנות עצמאית, פיתוח מדעי והמרה מואצת. של אנרגיה קינטית ישנה וחדשה. הוצע על ידי הפדרציה של סין הנפט והכימיקלים, GB/T 34263-2017 "Hydroxypropyl Methyl Fiber לשימוש תעשייתי", אשר סומנה על ידי הוועדה הטכנית לתקינה כימית של סין ואושר על ידי יחידת השרטוט, הוכרז בשנת 2017, והוא שוחרר ברחבי הארץ ב-1 באפריל 2018. יושם באופן רשמי. מאז, ישנם תקנים למפעלי PVC לרכוש ולהשתמש במוצרי HPMC.

1. איכות כותנה מעודנת

כותנה מעודנת #30 היא בצורת סיבים עדינים מתחת למיקרוסקופ. לסיב כותנה בוגר יש מאות סיבי יסוד מגובשים בחתך הרוחב שלו, וסיבי היסוד הבסיסי מצטברים למאות סיבים ארוזים. צרורות סיבים אלו סיבי כותנה מפותלים בצורה סלילנית בשכבות קונצנטריות. זה תורם להיווצרות של תאית אלקליזת ולאחידות של דרגת האתריפיקציה, ותורם לשיפור יכולת שימור הדבק של HPMC במהלך פילמור PVC.

כותנה מעודנת #30 משתמשת בכותנה בעלת בגרות גבוהה ודרגת פילמור נמוכה כחומר גלם, תהליך הייצור מסובך, יש לטהר אותו ועלות הייצור גבוהה. כותנה מעודנת 1000# משתמשת בכותנה בעלת בגרות גבוהה ודרגת פילמור גבוהה כחומר גלם, תהליך הייצור אינו מסובך, ועלות הייצור נמוכה. לכן, כותנה מעודנת #30 משמשת לייצור מוצרים יוקרתיים כגון שרף PVC/רפואה/מזון, וכותנה מעודנת #1000 משמשת לייצור חומרי בניין בדרגת חומרי בניין או תחומי יישום אחרים.

2. האופי, הדגם ותהליך הייצור של מוצרי HPMC

2.1 מאפיינים של מוצרי HPMC

HPMCהיא אבקה סיבית או גרגירית לבנה או אוף-ווייט לא רעילה, חסרת ריח, חסרת טעם העשויה מכותנה טבעית מזוקקת כחומר הגלם העיקרי. זהו פולימר חצי סינטטי, לא פעיל, ויסקו אלסטי, תרכובות לא יוניות. הכינויים הסיניים הם hydroxymethyl propyl cellulose, cellulose hydroxypropyl methyl ether והיפרומלוז, והנוסחה המולקולרית היא [C6H7O2(OH)2COOR]n.

נקודת ההיתוך של HPMC היא 225-230°C, הצפיפות היא 1.26-1.31 גרם/ס"מ³, המסה המולקולרית היחסית היא כ-22,000, טמפרטורת הפחממה היא 280-300°C, ומתח הפנים הוא 42-56 mN/m (2% תמיסה מימית).

התכונות הפיזיקליות והכימיות של HPMC כוללות בעיקר את הנקודות הבאות.

(1) מדד גודל החלקיקים: מדד גודל החלקיקים HPMC עבור שרף PVC יש דרישות גבוהות. שיעור מעבר של 150μm גדול מ-98.5%, ושיעור המעבר הוא 187μm הוא 100%. הדרישה הכללית של מפרטים מיוחדים היא בין 250 ל-425μm.

(2) מסיסות: מסיס בממיסים מסוימים כגון מים ואלכוהול, מסיס במים ובעל פעילות פני השטח. שקיפות גבוהה, ביצועים יציבים של התמיסה, למפרטים שונים של מוצרים יש טמפרטורות ג'ל שונות, המסיסות משתנה עם הצמיגות, ככל שהצמיגות נמוכה יותר, כך המסיסות גדולה יותר, למפרטים שונים של HPMC יש הבדלים מסוימים בביצועים, והמסיסות במים אינה מושפע מערך ה-pH.

המסיסות במים קרים ובמים חמים שונה. מוצרים עם תכולת מתוקסיל גבוהה אינם מסיסים במים חמים מעל 85°C, מוצרים עם תכולת מתוקסיל בינונית אינם מסיסים במים חמים מעל 65°C, ומוצרים עם תכולת מתוקסיל נמוכה אינם מסיסים במים חמים מעל 65°ג מים חמים מעל 60°ג. HPMC רגיל אינו מסיס בממיסים אורגניים כגון אתנול, אתר וכלורופורם, אך מסיס בתמיסה מימית של 10% עד 80% אתנול או תערובת של מתנול ודיכלורומתאן. ל-HPMC יש היגרוסקופיות מסוימת. בגיל 25°C/80%RH, ספיגת הלחות בשיווי המשקל היא 13%, והיא יציבה מאוד בסביבה יבשה וערך pH של 3.0-11.0.

(3) ל- HPMC יש מאפיינים מצוינים של מסיס במים קרים אך בלתי מסיס במים חמים. הכנסת HPMC למים קרים וערבוב יכולים להתמוסס לחלוטין ולהפוך לנוזל שקוף. חלק ממוצרי המותג הם בעצם בלתי מסיסים במים חמים מעל 60°ג, ויכול רק להתנפח. נכס זה יכול לשמש לכביסה וטיהור, מה שיכול להוזיל עלויות, להפחית זיהום ולהגביר את בטיחות הייצור. עם הירידה בתכולת המתוקסיל, נקודת הג'ל של HPMC עלתה, מסיסות המים ירדה, וגם פעילות פני השטח ירדה.

(4) HPMC משמש כמייצב תרחיף ומפזר בפילמור של ויניל כלוריד ווינילידן. ניתן להשתמש בו יחד עם אלכוהול פוליוויניל (PVA) או באופן עצמאי, והוא יכול לשלוט בצורת החלקיקים ובחלוקת החלקיקים.

(5) ל- HPMC יש גם עמידות חזקה לאנזימים, תכונות ג'ל תרמיות (מים חמים מעל 60°C אינו מתמוסס, אלא רק מתנפח), תכונות יצירת סרט מצוינות, יציבות ערכי pH (3.0-11.0), אצירת מים ומאפיינים רבים נוספים.

בהתבסס על המאפיינים המצוינים לעיל, HPMC נמצא בשימוש נרחב בתחומים תעשייתיים כגון רפואה, תעשייה פטרוכימית, בנייה, קרמיקה, טקסטיל, מזון, כימיקלים יומיומיים, שרף סינטטי, ציפוי ואלקטרוניקה.

2.2 דגם מוצר HPMC

היחס בין תכולת המתוקסיל ותכולת הידרוקסיפרופיל במוצרי HPMC שונה, הצמיגות שונה וביצועי המוצר שונים.

2.3 תהליך ייצור של מוצרי HPMC

HPMC משתמשת בתאית כותנה מזוקקת כחומר הגלם העיקרי, ויוצרת אבקת כותנה באמצעות טיפול ריסוק. הכניסו את אבקת הכותנה לקומקום פילמור אנכי, פזרו אותה בערך פי 10 מהממס (טולואן, איזופרופנול כממס מעורב), והוסיפו ברצף ליה (סודה קאוסטית בדרגת מזון מומסת תחילה במים חמים), תחמוצת פרופילן, סוכן האתריפיקציה של מתיל כלוריד, תגובת האתריפיקציה מתבצעת בטמפרטורה ולחץ מסוימים, ותוצר התגובה מנוטרל עם חומצה, הוסר ברזל, נשטף ויבש, ולבסוף משיג HPMC.

3. יישום HPMC בייצור PVC

3.1 עקרון הפעולה

היישום של HPMC כחומר מפיץ בייצור תעשייתי PVC נקבע על פי המבנה המולקולרי שלו. ניתן לראות מהמבנה המולקולרי של HPMC שלנוסחה המבנית של HPMC יש גם קבוצה פונקציונלית הידרוקסיפרופיל הידרוקסיפרופיל (-OCH-CHOHCH3) וגם קבוצה פונקציונלית מתוקסיל ליפופילי (-OCH,). בפילמור תרחיף ויניל כלוריד, חומר הפיזור מרוכז בעיקר בשכבת הממשק של שלב טיפת המים-מונומר, ומסודר כך שהקטע ההידרופילי של חומר הפיזור מתרחב לשלב המים, והמקטע הליפופילי מתרחב אל המונומר. אֵגֶל. ב-HPMC, המקטע מבוסס הידרוקסיפרופיל הוא מקטע הידרופילי, המופץ בעיקר בשלב המים; המקטע מבוסס המתוקסי הוא מקטע ליפופילי, המופץ בעיקר בשלב המונומר. כמות המקטע הליפופילי המופץ בשלב המונומר משפיע על גודל החלקיקים הראשוניים, מידת הצבירה והנקבוביות של השרף. ככל שתכולת המקטע הליפופילי גבוה יותר, כך ההשפעה המגנה על החלקיקים הראשוניים חזקה יותר, מידת הצבירה של החלקיקים הראשוניים קטנה יותר, והשרף. הנקבוביות של השרף גדלה והצפיפות הנראית לעין יורדת; ככל שתכולת המקטע ההידרופילי גבוהה יותר, ההשפעה המגנה על החלקיקים הראשוניים חלשה יותר, מידת הצבירה של החלקיקים הראשוניים גדולה יותר, נקבוביות השרף נמוכה יותר והצפיפות הנראית גבוהה יותר. בנוסף, האפקט המגן של חומר הפיזור חזק מדי. עם הגדלת הצמיגות של מערכת תגובת הפילמור, בשיעור המרה גבוה יותר, הקשר בין חלקיקי השרף נוטה להתרחש, מה שהופך את צורת החלקיקים לבלתי סדירה; האפקט המגן של חומר הפיזור חלש מדי, והחלקיקים העיקריים קל להתלכד בשלב של שיעור המרה נמוך בשלב מוקדם של פילמור, ובכך ליצור שרף בעל צורת חלקיקים לא סדירה.

הוכח על ידי תרגול שהוספת HPMC וחומרים מפזרים אחרים לפילמור ההשעיה של ויניל כלוריד יכולה להפחית את מתח הממשק בין ויניל כלוריד ומים בשלב הראשוני של פילמור. פיזור יציב במדיום המים, השפעה זו נקראת יכולת הפיזור של חומר הפיזור; מצד שני, הקבוצה הפונקציונלית הליפופילית של חומר הפיזור שנספג על פני השטח של טיפת הויניל כלוריד יוצרת שכבת הגנה למניעת הצטברות טיפת הויניל כלוריד. הטיפה ממלאת תפקיד של ייצוב והגנה, מה שנקרא יכולת החזקת הקולואידים של חומר הפיזור. כלומר, במערכת פילמור ההשעיה, חומר הפיזור ממלא תפקיד כפול של פיזור והגנה על היציבות הקולואידית.

3.2 ניתוח ביצועי אפליקציה

שרף PVC הוא אבקת חלקיקים מוצקים. מאפייני החלקיקים שלו (כולל צורת החלקיקים שלו, גודל החלקיקים ופיזורם, מבנה המיקרו וגודלו ופיזור הנקבוביות וכו') משפיעים במידה רבה על ביצועי העיבוד של פלסטיק וביצועי המוצר, וקובעים את ה-PVC. ישנם שני גורמים בעלי ההשפעה הגדולה ביותר על המאפיינים של חלקיקי שרף:①הערבוב של מיכל הפילמור, הציוד קבוע יחסית, ומאפייני הערבוב הם בעצם ללא שינוי;②מערכת הפיזור של המונומר בתהליך הפילמור, כלומר כיצד לבחור סוג, כיתה ומינון היא המשתנה הקריטי ביותר השולט בתכונות של כדורי שרף PVC.

ממנגנון גרגירת השרף בתהליך פילמור ההשעיה, ידוע שהוספת חומר פיזור לפני התגובה משמשת בעיקר לייצוב טיפות השמן המונומר הנוצרות על ידי ערבוב ומניעת פילמור ומיזוג הדדי של טיפות שמן. לכן, השפעת הפיזור של חומר הפיזור תשפיע על התכונות העיקריות של שרף הפולימר.

ליכולת שימור הקולואידים של חומר הפיזור יש קשר חיובי עם הצמיגות או המשקל המולקולרי. ככל שהצמיגות של התמיסה המימית גדולה יותר, המשקל המולקולרי גבוה יותר, וככל שעוצמת הסרט המגן שנספג על ממשק שלב הוויניל כלוריד-מים גבוה יותר, כך פחות נוטה לשבירת הסרט והתגבשות הגרגרים.

לתמיסה המימית של חומר הפיזור יש פעילות משטחית, ככל שמתח הפנים קטן יותר, ככל שפעילות פני השטח גבוהה יותר, נוצרות טיפות השמן המונומר עדינות יותר, הצפיפות הנראית לעין של חלקיקי השרף המתקבלים קטנה יותר, והן רופפות ונקבוביות יותר.

אושר על ידי מחקר ניסיוני כי מתח המשטח של HPMC קטן יחסית בתמיסות הפיזור המימיות של ג'לטין, PVA ו- HPMC באותו ריכוז, כלומר, ככל שמתח הפנים קטן יותר, כך פעילות פני השטח של HPMC גבוהה יותר. מערכת פילמור ההשעיה ויניל כלוריד, המעידה על כך שיכולת הפיזור של חומר הפיזור HPMC חזקה יותר. בהשוואה לחומרי PVA בעלי צמיגות בינונית וגבוהה, המשקל המולקולרי הממוצע של HPMC (כ-22,000) קטן בהרבה מזה של PVA (כ-150,000), כלומר, ביצועי שימור הדבק של חומרי פיזור HPMC אינם טובים כמו זה. של PVA.

הניתוח התיאורטי והמעשי לעיל מראה שניתן להשתמש ב-HPMC לייצור סוגים שונים של שרפי PVC השעיה. בהשוואה ל-PVA עם דרגת אלכוהוליזיס של 80%, יש לו יכולת שימור דבק חלשה יותר ויכולת פיזור חזקה יותר;.בהשוואה ל-5% PVA, יכולת שימור הדבק ויכולת הפיזור שוות ערך. HPMC משמש כחומר מפזר, ולחלקיקי השרף המיוצרים על ידי HPMC יש פחות תכולת "סרט", סדירות ירודה של חלקיקי שרף, גודל חלקיקים עדין יותר, ספיגה גבוהה של חומרי פלסטיק לעיבוד שרף, ולמעשה פחות דביקים לקומקום, מכיוון שהוא לא -רעיל וקל מייצר שרפים ברמה רפואית עם בהירות גבוהה.

על פי ניתוח הייצור התיאורטי והמעשי לעיל, HPMC ו-PVA, כחומרי הפיזור העיקריים לפילמור ההשעיה, יכולים בעצם לעמוד בדרישות האיכות של מוצרי שרף, אך קשה מאוד לעמוד בדרישות של יכולת שימור הדבק ופעילות הממשק בפילמור. הֲפָקָה. מכיוון שלשניים יש מאפיינים משלהם, על מנת לייצר מוצרי שרף איכותיים, רוב היצרנים משתמשים במערכות מרוכבות עם יכולות שימור דבק ופעילויות ממשק שונות, כלומר, מערכות פיזור מרוכבות PVA ו- HPMC, כדי להשיג את האפקט של למידה מכל אחת מהן. אַחֵר.

3.3 השוואת איכות של HPMC בארץ ובחו"ל

תהליך בדיקת טמפרטורת הג'ל הוא הכנת תמיסה מימית עם חלק מסה של 0.15%, הוספה לצינור קולורימטרי, הכנסת מדחום, חימום איטי וערבב בעדינות, כאשר התמיסה מופיעה ג'ל חוטי לבן חלבי הוא הגבול התחתון של את טמפרטורת הג'ל, המשך לחמם ולערבב, כאשר התמיסה הופכת לחלוטין ללבן חלבי הוא הגבול העליון של טמפרטורת הג'ל.

3.4 מצב של דגמים שונים של HPMC בבית ובחו"ל במיקרוסקופ

ניתן לראות את התמונות של סוגים שונים של HPMC תחת המיקרוסקופ:①זר E50 ו-60YT50 HPMC המקומי מציגים שניהם מבנה מצטבר מתחת למיקרוסקופ, המבנה המולקולרי של 60YT50HPMC המקומי הוא קומפקטי ואחיד, והמבנה המולקולרי של E50 זר מפוזר;②המצב המצטבר של 60YT50 HPMC ביתי המבנה יכול באופן תיאורטי להפחית את מתח הממשק בין ויניל כלוריד למים, ולסייע לויניל כלוריד להתפזר בצורה אחידה ויציבה במדיום המים, כלומר, מכיוון שתכולת ההידרוקסיפרופיל של 60YT50 HPMC מעט גבוהה יותר. הופך אותו להידרופילי יותר, בעוד ES0 בשל התכולה הגבוהה של קבוצות מתוקסיל, תיאורטית, יש לו ביצועי שימור גומי חזקים יותר;③מונע התמזגות של טיפות ויניל כלוריד בשלב מוקדם של תהליך הפילמור;④מונע התמזגות של חלקיקי פולימר בשלבים האמצעיים והמאוחרים של תהליך הפילמור. המבנה המצטבר בוחן בעיקר את הסידור ההדדי של מולקולות תאית (אזורים גבישיים ואמורפיים, גודל וצורת התא היחידה, צורת האריזה של שרשראות מולקולריות בתא היחידה, גודל הגבישים וכו'), מבנה האוריינטציה ( שרשרת מולקולרית והתמצאות של מיקרו-גבישים) וכו', תורמים לתגובת ההשתלה המלאה של כותנה מעודנת במהלך האתריפיקציה, ומשפרים את האיכות והיציבות הפנימית של HPMC.

3.5 מצב תמיסה מימית HPMC בבית ומחוצה לה

ה-HPMC המקומי והזר הוכן לתמיסה מימית של 1%, והעברת האור של 60YT50 HPMC המקומית הייתה 93%, ושל E50 HPMC הזר הייתה 94%, ובעצם לא היה הבדל בהעברת האור בין השניים.

מוצרי HPMC המקומיים והזרים פורסמו לתמיסה מימית של 0.5%, והפתרון לאחר המסת תאית HPMC נצפתה. ניתן לראות בעין בלתי מזוינת שהשקיפות של שניהם טובה מאוד, ברורה ושקופה, ואין כמות גדולה של סיבים בלתי מסיסים, מה שמראה שהאיכות של HPMC מיובאים ושל HPMC מקומיים טובה יותר. העברת האור הגבוהה של התמיסה מראה כי HPMC מגיב באופן מלא בתהליך של אלקליזציה והאתריפיקציה, ללא כמות גדולה של זיהומים וסיבים בלתי מסיסים. ראשית, הוא יכול לזהות בקלות את האיכות של HPMC. נוזל לבן ובועות אוויר.

4. מבחן פיילוט של יישום פיזור HPMC

על מנת לאשר עוד יותר את ביצועי הפיזור של HPMC מקומי בתהליך הפילמור והשפעתו על איכות שרף PVC, צוות המו"פ של שאנדונג Yiteng New Materials Co., Ltd. השתמש במוצרי HPMC מקומיים וזרים כחומרי פיזור, ו-HPMC מקומיים. ויבוא PVA כחומרי פיזור. איכות השרפים שהוכנו על ידי מותגים שונים של HPMC כחומרי פיזור בסין נבדקה והשוותה, והשפעת היישום של HPMC בשרף PVC נותחה ונדונה.

4.1 תהליך מבחן טייס

תגובת הפילמור בוצעה בקומקום פילמור בגודל 6 מ"ק. על מנת לבטל את השפעת איכות המונומר על איכות שרף ה-PVC, מפעל הפיילוט השתמש בשיטת סידן קרביד לייצור מונומר ויניל כלוריד, ותכולת המים במונומר הייתה נמוכה מ-50×10-6. לאחר הכשרת הוואקום של קומקום הפילמור, הוסף את הוויניל כלוריד הנמדד והמים נטולי היונים לקומקום הפילמור ברצף, ולאחר מכן הוסף את חומר הפיזור ותוספים אחרים הנדרשים בנוסחה לתוך הקומקום באותו זמן לאחר השקילה. לאחר ערבוב מוקדם של 15 דקות, מים חמים ב-90°C הוכנס לתוך המעיל, מחומם לטמפרטורת הפילמור כדי להתחיל את תגובת הפילמור, ומים צוננים הוכנסו למעיל בו זמנית, וטמפרטורת התגובה נשלטה על ידי DCS. כאשר הלחץ של קומקום הפילמור יורד ל-0.15 MPa, שיעור ההמרה של הפילמור מגיע ל-85% עד 90%, הוספת מסיים להפסקת התגובה, שחזור ויניל כלוריד, הפרדה וייבוש לקבלת שרף PVC.

4.2 מבחן פיילוט של ייצור שרף HPMC מקומי 60YT50 ו-E50 HPMC

מנתוני השוואת האיכות של 60YT50 HPMC מקומיים ו-E50 HPMC זרים לייצור שרף PVC, ניתן לראות שהצמיגות וספיגת הפלסטיקה של שרף ה-PVC המקומי 60YT50 HPMC דומות לאלו של מוצרי HPMC זרים דומים, עם חומר נדיף נמוך, עצמי טוב -ספיקות, השיעור המוסמך הוא 100%, והשניים קרובים בעצם מבחינת איכות השרף. תכולת המתוקסיל של E50 זר גבוהה מעט מזו של 60YT50 HPMC מקומית, וביצועי שימור הגומי שלו חזקים. שרף ה-PVC המתקבל מעט טוב יותר מפיזור HPMC ביתי מבחינת ספיגת פלסטין וצפיפות לכאורה.

4.3 60YT50 HPMC מקומי ו-PVA מיובא המשמשים כחומר פיזור לייצור ניסוי פיילוט שרף

4.3.1 איכות שרף PVC המיוצר

שרף PVC מיוצר על ידי 60YT50 HPMC מקומי ומפזר PVA מיובא. ניתן לראות את נתוני השוואת האיכות: שימוש באותה איכות 60YT50HPMC ומערכת פיזור PVA מיובאת לייצור שרף PVC בהתאמה, מכיוון שתיאורטית ל-60YTS0 HPMC יש יכולת פיזור חזקה וביצועי שימור גומי טובים. זה לא טוב כמו מערכת פיזור PVA. הצפיפות הנראית לעין של שרף PVC המיוצר על ידי מערכת פיזור HPMC 60YTS0 נמוכה במקצת מזו של מפזר PVA, ספיגת הפלטה טובה יותר וגודל החלקיקים הממוצע של שרף עדין יותר. תוצאות הבדיקה יכולות לשקף בעצם את המאפיינים השונים של 60YT50 HPMC ומערכות פיזור PVA מיובאות, וגם לשקף את היתרונות והחסרונות של שני חומרי הפיזור מהביצועים של שרף PVC. במונחים של מבנה מיקרו, סרט פני השטח של שרף מפיץ HPMC דק, שרף קל יותר לפלסטיק במהלך העיבוד.

4.3.2 מצב הסרט של חלקיקי שרף PVC תחת מיקרוסקופ אלקטרונים

בהתבוננות במבנה המיקרו של חלקיקי השרף, חלקיקי השרף המיוצרים על ידי מפזר HPMC הם בעלי עובי "סרט" מיקרוסקופי דק יותר; לחלקיקי השרף המיוצרים על ידי מפזר PVA יש "סרט" מיקרוסקופי עבה יותר. בנוסף, עבור יצרני שרף סידן קרביד עם תכולה גבוהה של זיהומי מונומר ויניל כלוריד, על מנת להבטיח את יציבות מערכת הפורמולות, עליהם להגדיל את כמות חומר הפיזור, מה שגורם לעלייה במשקעי השטח של חלקיקי השרף. ועיבוי של "הסרט". ביצועי הפלסטיקה של עיבוד במורד הזרם הם שליליים.

4.4 מבחן פיילוט של דרגות שונות של HPMC לייצור שרף PVC

4.4.1 איכות שרף PVC המיוצר

שימוש בדרגות ביתיות שונות של HPMC (עם צמיגות שונה ותכולת הידרוקסיפרופיל) כחומר מפזר יחיד, כמות חומר הפיזור היא 0.060% ממונומר הויניל כלוריד, ופילמור ההשעיה של ויניל כלוריד מתבצע ב-56.5° C כדי לקבל את גודל החלקיקים הממוצע, צפיפות לכאורה וספיגת פלסטין של שרף PVC.

ניתן לראות מכאן כי:①בהשוואה למערכת פיזור 65YT50 HPMC, ל-75YT100 צמיגות של 65YT50 HPMC נמוכה מ-75YT100HPMC, וגם תכולת ההידרוקסיפרופיל נמוכה מ-75YT100HPMC, בעוד שתכולת המתוקסיל גבוהה מ-75YT100HPMC. על פי הניתוח התיאורטי של חומרי פיזור, צמיגות והידרוקסיפרופיל הירידה בתכולת הבסיס תוביל בהכרח לירידה ביכולת הפיזור של HPMC, והעלאת תכולת המתוקסי תקדם את שיפור יכולת החזקת הדבק של חומר הפיזור, כלומר, מערכת הפיזור 65YT50 HPMC תגרום לגודל החלקיקים הממוצע של שרף PVC לגדול (גודל חלקיקים גס), הצפיפות הנראית לעין עולה וספיגת הפלטה עולה;②בהשוואה למערכת פיזור 60YT50 HPMC, תכולת ההידרוקסיפרופיל של 60YT50 HPMC גדולה מזו של 65YT50 HPMC, ותכולת המתוקסי של השניים קרובה וגבוהה יותר. על פי תיאוריית הפיזור, ככל שתכולת ההידרוקסיפרופיל גבוהה יותר, כך יכולת הפיזור של חומר הפיזור חזקה יותר, ולכן יכולת הפיזור של 60YT50 HPMC מוגברת; יחד עם זאת, תכולת המתוקסיל של שני קרובה והתכולה גבוהה יותר, גם יכולת שימור הדבק חזקה יותר, במערכות פיזור 60YT50 HPMC ו-65YT50 HPMC באותה איכות, שרף ה-PVC המיוצר על ידי 60YT50HPMC מאשר פיזור 65YT50 HPMC המערכת חייבת להיות בעלת גודל חלקיקים ממוצע קטן יותר (גודל חלקיקים דק) וצפיפות נראית נמוכה יותר, מכיוון שתכולת המתוקסיל במערכת הפיזור קרובה ל(ביצועי שימור גומי), וכתוצאה מכך ספיגת פלסטין דומה. זו גם הסיבה שבגללה נעשה שימוש בדרך כלל ב-60YT50 HPMC בתעשיית שרף ה-PVC בבחירת חומרי פיזור מרוכבים של PVA ו- HPMC. כמובן, האם נעשה שימוש סביר ב-65YT50 HPMC בנוסחה של מערכת הפיזור המרוכבת צריך להיקבע גם על פי מדדי איכות שרף ספציפיים.

4.4.2 מורפולוגיה של חלקיקים של חלקיקי שרף PVC תחת מיקרוסקופ

ניתן לראות את מורפולוגיה החלקיקים של שרף PVC המיוצר על ידי 2 סוגים של 60YT50 חומרי פיזור HPMC עם תכולת הידרוקסיפרופיל ומתוקסיל שונה תחת המיקרוסקופ: עם העלייה בתכולת ההידרוקסיפרופיל והמתוקסיל, יכולת הפיזור של HPMC, החזקה יכולת הדבק משופרת. בהשוואה ל-60YT50 HPMC (שבריר מסת הידרוקסיפרופיל של 8.7%, חלקיקי מסת מתוקסיל 28.5%), חלקיקי שרף ה-PVC המיוצרים הם רגילים, ללא זנב, והחלקיקים רופפים.

4.5 השפעת מינון 60YT50 HPMC על איכות שרף PVC

מבחן הפיילוט משתמש ב-60YT50 HPMC כחומר מפזר יחיד עם חלק מסה של קבוצת מתוקסיל של 28.5% ושבר מסה של קבוצת הידרוקסיפרופיל של 8.5%. גודל החלקיקים הממוצע, צפיפות לכאורה וספיגת פלסטין של שרף PVC המתקבל על ידי ביצוע פילמור השעיה של ויניל כלוריד ב-5°C.

ניתן לראות שככל שכמות חומר הפיזור עולה, עובי שכבת הפיזור הנספגת על פני הטיפות גדל, מה שמשפר את ביצועי הפיזור ויכולת שימור ההדבקה של המפיץ, וכתוצאה מכך ירידה בגודל החלקיקים הממוצע של ה-PVC. שרף וירידה בשטח הפנים. הצפיפות הנראית לעין עולה וספיגת הפלסטיקה פוחתת.

5 מסקנה

(1) ביצועי היישום של שרף PVC שהוכן ממוצרי HPMC מקומיים הגיעו לרמה של מוצרים מיובאים דומים.

(2) כאשר HPMC משמש כחומר מפיץ יחיד, הוא יכול גם לייצר מוצרי שרף PVC עם אינדיקטורים טובים יותר.

(3) בהשוואה ל-PVA dispersant, HPMC ו-PVA dispersant, שני סוגי התוספים משמשים רק כמפזר לייצור שרף, ולמדדי השרף המיוצרים יש יתרונות וחסרונות משלהם. חומר מפיץ HPMC בעל פעילות משטח גבוהה וביצועים חזקים של פיזור טיפות שמן מונומר. יש לו אותם ביצועים כמו PVA 72 .5% דרגת אלכוהוליזה ביצועים דומים.

(4) באותם תנאי איכות, לדרגות שונות של HPMC יש תכולת מתוקסיל והידרוקסיפרופיל שונה, שיש להם שימושים שונים להתאמת מדד האיכות של שרף PVC. לפיזור 60YT50 HPMC יש ביצועי פיזור טובים יותר מ-65YT50 HPMC בשל תכולת ההידרוקסיפרופיל הגבוהה שלו; 65YT50 HPMC בשל תכולת המתוקסי הגבוהה של חומר הפיזור, ביצועי שימור הגומי חזקים יותר מזה של 60YT50HPMC.

(5) בדרך כלל בייצור של שרף PVC, כמות חומר הפיזור 60YT50HPMC בשימוש שונה, וגם להתאמת האיכות והביצועים של שרף PVC יש שינויים ברורים. כאשר המינון של חומר מפיץ 60YT50 HPMC עולה, גודל החלקיקים הממוצע של שרף PVC פוחת, הצפיפות הנראית לעין עולה, והפלסטיקה קצב הספיגה של הסוכן יורד, ולהיפך.

בנוסף, בהשוואה ל-PVA dispersant, HPMC משמש לייצור מוצרים מסדרת שרף, המציגים גמישות ויציבות רבה לפרמטרים כמו סוג קומקום פילמור, נפח, ערבוב וכו', ויכולים להפחית את התופעה של היצמדות לקיר של קומקום הציוד. קומקום, ולהפחית את עובי הסרט משטח השרף, שרף לא רעיל, יציבות תרמית גבוהה, לשפר את השקיפות של מוצרי עיבוד שרף במורד הזרם, וכו '. בנוסף, HPMC המקומי יעזור ליצרני PVC להפחית את עלויות הייצור, לשפר את התחרותיות בשוק, ולהביא טוב יתרונות כלכליים.