Bahan super nyerep saka eter selulosa

Proses lan Product Production of CarboXyMethyl Cellulosa Crossos cross-digandhengake karo N, N-Methylenebisacryacryilamide, lan konsentrasi agen silang, jumlah agen silang, eterban alkali, lan pelarut sing dibahas. Efek dosis ing kinerja penyerapan banyu saka produk. Mekanisme adsorption saka resin panyerep banyu kanggo banyu diterangno. Pasinaon nuduhake manawa nilai penylametan banyu (WRV) produk iki tekan 114ml / g.

Tembung utama:eter selulosa; Methylenebisacrylamide; Preparation

1,Pambuka

Resin Superabsorbent yaiku bahan polimer kanthi klompok hidrofilik sing kuwat lan tingkat tartamtu nyurung. Bahan panyerepan banyu umum kayata kertas, katun, lan hemp duwe tingkat penyerapan banyu sing kurang lan kapasitas banyu sing kurang bisa nyerep woh-wohan sing kurang bisa nyerep banyu dhewe, lan gel sing bisa nyerep banyu ora bakal nyerep kanthi meksa sethithik. Kapabilitas penylametan banyu sing apik banget. Ora larut ing banyu utawa ing pelarut organik.

Ana pirang-pirang klompok hidroksil, kelompok karboksils lan ion hydrate sodium ing rantai molekuler saka bahan super nyerep sing digawe saka selulosa. Sawise nyerep banyu, banyu diubengi dening jaringan makam hidrofilik lan bisa disimpen ing ngisor tekanan eksternal. Nalika banyu moistens Resin adsorption, lapisan membran semi-permeane dibentuk ing antarane resin lan banyu. Amarga konsentrasi ion mobile (na +) ing resin banyu-penyerap, miturut Donnan'S prinsip keseimbangan, prabédan ion konsentrasi bisa nyebabake tekanan osmotik. Miskin, mbentuk kekuwatan moistening lan bengkak, banyu ngliwati lapisan membran semi-sprisable lan gabungan karo pembunuhan hierabsorbic, nyuda konsentrasi banyu mobile, saéngga nuduhake penyerapan banyu lan bengkak banyu sing dhuwur. Proses adsorption iki terus nganti prabédan tekanan osmotik sing disebabake dening prabédan konsentrasi kanggo ekspansi ing jaringan molekif sing disebabake dening para penjual resin polimer. Kauntungan resin Super Superabsorbent sing disiapake saka selulosa yaiku: Tingkat penyerapan banyu moderat, kacepetan penyerapan banyu kanthi cepet, gampang kanggo nyetel nilai pH, lan regane murah, saengga bisa sudhut kisaran panggunaan. Bisa digunakake minangka agen pamblokiran banyu, kondisioner lemah, lan agen peletir banyu ing industri lan tetanen. Kajaba iku, duwe prospek lan aplikasi sing apik ing kesehatan, panganan, mikrobiologi, lan obat.

2. Bagean eksperimen

2.1 prinsip eksperimen

Persiapan katun serat superabsorbent resin utamane kanggo mbentuk struktur sing gegandhengan karo salib kanthi substitusi sing kurang ing kulit serat. Nyambung menyang senyawa sing umume duwe klompok fungsi loro utawa luwih sing reaktif. Klompok fungsional bisa dadi silang crossing kalebu vinyl, hidroksil, karboksil, embirane, nitrile, etirane, nitrile, lan sapiturute, irisan-irisan, lan sapiturute. Ing eksperimen iki, N, N-Methylenebisacrylamide digunakake minangka agen cross-linking, kalebu langkah-langkah ing ngisor iki:

(1) Cellulose (RCell) ditanggepi karo Solusi Alkalin kanggo ngasilake selulosa alkali, lan reaksi alkali selulosa minangka reaksi eksotermis kanthi cepet. Ngudhunake suhu wis kondhisi kanggo pembentukan serat alkali lan bisa nyandhet hidrolisis. Nglindhungi alkohol bisa nambah kelainan selulose, sing migunani kanggo alkalization lan etermaifikasi sakteruse.

Rcelloh + Naoh→Rcellona + H2O

(2) salinan selulosa lan asam monochlorroacetic ngasilake selulosa sodium carboxymethyl, lan reaksi etermian sing kalebu reaksi substitusi nukleofilik:

Rcellona + Clch2coona→Rcelloch2coona + nacl

(3) N, n-methylenebisacrylamer salib-entuk resin sing super nyerep. Amarga isih ana pirang-pirang klompok hidroksil ing rantai molekular saka serat karboXethyl, ionisasi klompok selulosa akrilik lan n-methylenebisacrylamide bisa dipicu ing tumindak kasebut Saka katalisis alkali, lan banjur nyambungake silang ing antarane chains molekul selulosa liwat kondensasi Michael, lan langsung ngalami proton banyu kanggo dadi resin selulosa superbelsorbent banyu sing ora larut.

2.2 Bahan lan Alat Raw

Bahan mentah: Penyerepan katun (dipotong dadi liner), natrium hidroksida, asam monochloroacetic, n, n-methylenebisacrylamide, etanol mutlak.

Instrumen: flask sing telu, aduk listrik, kondenser reflux, fotling fillu suuction, buchner corong, oven pangatusan banyu, sirkulasi banyu vakum.

2.3 Cara Nyiapake

2.3.1 alkalization

Tambah 1 g Cotton penyerap menyang botol telung gangguan, banjur tambahake jumlah solusi sodium hidroksida lan etanol sing mutlak, simpen suhu ing suhu kamar, lan aduk sedhela.

2.3.2 eternisasi

Tambah jumlah asam chloraseasetic lan aduk kanggo 1h.

2.3.2 Crosslinking

Ing tahapan eternisasi mengko, n, n-methylenebisacrylamide ditambahake proporsi kanggo nindakake silang, lan diidinake ing suhu kamar suwene 2 jam.

2.3.4 Post-Processing

Gunakake asam asetat glasial kanggo nyetel nilai pH kanggo 7, cuci uyah nganggo etanol, ngumbah banyu kanthi aseton karo 4 jam (udakara 60 jam)°C, Gelar Vacuum 8.8kpa) kanggo entuk produk filamen katun putih.

2.4 Tes Analitis

Tingkat Penyerapan Banyu (WRV) ditemtokake kanthi siefing, yaiku, 1g produk (g) ditambahake menyang beaker sing ngemot 100 jam, disaring liwat layar stainless steel 200-mesh , lan banyu ing sisih ngisor layar diklumpukake (v2). Formulasi pitungan yaiku ing ngisor iki: WRV = (v1-v2) / g.

3. Asil lan diskusi

3.1 Pilihan kahanan reaksi alkalization

Ing proses ngasilake selulosa alkali kanthi tumindak serat katun lan solusi alkalin, kahanan proses kasebut duwe pengaruh sing signifikan ing kinerja produk. Ana akeh faktor ing reaksi alkalization. Kanggo pendhudhuk pengamatan, metode desain eksperimen orthogonal diadopsi.

Kahanan liyane: pelarut kasebut yaiku 20ml saka Etr Cortyol, rasio Alkali menyang agen ETHERTIFT (MOL / MD) yaiku 3: 1, lan agen lintas yaiku 0,05g.

Asil eksperimen nuduhake manawa: Hubungan utama lan sekunder: C> A> B, rasio paling apik: A3b3c3. Konsentrasi Li yaiku faktor sing paling penting ing reaksi alkalization. Konsentrasi Lye sing dhuwur banget kanggo mbentuk seluler selulosa alkali. Nanging, kudu dicathet yen konsentrasi Lye sing luwih dhuwur, uyah uyah resin resin sing disiapake. Mula, nalika ngumbah uyah kanthi etanol, wisuh kaping pirang-pirang kanggo mesthekake yen uyah ing produk kasebut dicopot, supaya ora mengaruhi kapasitas penyerapan banyu.

3.2 Efek dosis agen crosslinking ing WRV Product

Kahanan eksperimen yaiku: 20ml saka Ethanol Absolute, 2,3: 1 rasio Alkali menyang agen eterik, 20ml saka Lye, lan 90min alkalization.

Asil kasebut nuduhake manawa agen silang-internet sing kena pengaruh ing tingkat cross-linking cmc-na. Linking cross sing gedhe banget nyebabake struktur jaringan sing ketat ing ruang produk, sing ditondoi kanthi tingkat penyerapan banyu rendah lan kelenturan sing miskin sawise nyerep banyu; Yen agen salib-sinkron cilik, salib-nyinkong ora lengkap, lan ana produk larut banyu, sing uga mengaruhi tingkat penyerapan banyu. Yen agen silang-internet kurang saka 0,06g, tarif penyerapan banyu mundhak kanthi jumlah agen silang-sinking, nalika jumlah agen sambungan luwih saka 0,06g, tingkat penyerapan banyu suda kanthi jumlah agen silang. Mula, dosis agen crosslinking kira-kira 6% saka massa serat katun.

3.3 Efek kahanan eternisasi ing WRV Product

Kahanan eksperimen yaiku: konsentrasi alkali 40%; Alkali volume 20ml; Ethanol Absolute 20ml; Dosis agen lintas silang 0,06g; alkalization 90min.

Saka formula reaksi kimia, rasio alkali-eter (Naoh: Cich2-cooh) kudu 2: 1, nanging jumlah nyata alkali sing luwih gedhe tinimbang konsentrasi alkali sing digunakake, amarga konsentrasi alkali tartamtu kudu dijamin ing sistem reaksi , amarga: tartamtu konsentrasi saka dhasar gratis kondusif kanggo ngrampungake reaksi alkalization; Reaksi salib-linking kudu ditindakake ing kahanan alkalin; sawetara reaksi sisih ngonsumsi alkali. Nanging, yen jumlah Alkali ditambahake akeh, serat alkali bakal diremehake, lan ing wektu sing padha, efisiensi agen etermial bakal suda. Eksperimen nuduhake manawa rasio Alkali nganti eter kira-kira 2,5: 1.

3.4 Pengaruh saka jumlah solvent

Kahanan eksperimen yaiku: konsentrasi alkali 40%; Alkali Dosis 20ml; Rasio Ether Alkali-Ether 2,5: 1; Daging agen lintas nyinkong 0,06g, alkalization 90min.

Pelarut ananol Anhanol duwe peran nyebar, homogenizing lan njaga negara slurry sistem, sing migunani kanggo nyebarake seluler alkali, lan bisa nyuda reaksi hidrisi seluler alkali, saéngga entuk seragam Cellulose. Nanging, yen jumlah alkohol sing ditambahake akeh, alkali lan sodium monochloroacetate bakal bubar, konsentrasi reaksi bakal suda, tingkat reaksi bakal suda, lan uga duwe pengaruh sing luwih ala ing silang-crosslinting sabanjure. Nalika jumlah Ethanol Absolute yaiku 20mL, nilai WRV gedhe.

Ringkesan, kahanan sing paling cocog kanggo nyiapake resin Superabsorbent saka katun penyerap lan ethalied carboxymethylus yaiku: Konsentrasi alkali 40%, rasio alkali, rasio alkali yaiku 2,5: 1, lan dosis agen crosintink yaiku 0,06g (6% saka jumlah leksi katun).