ჰიდროქსიპროპილ მეთილის ცელულოზისგან PVC ფისის წარმოების საპილოტე ტესტის კვლევა

დაინერგა შიდა HPMC-ის წარმოების პროცესი და საპილოტე ტესტში შესწავლილი იქნა შიდა HPMC-ის ძირითადი როლი PVC-ის წარმოების პროცესში და მისი გავლენა PVC ფისის ხარისხზე. შედეგები აჩვენებს, რომ:①შიდა HPMC-ის შესრულება შესანიშნავია, ხოლო წარმოებული PVC ფისის მოქმედება ექვივალენტურია იმპორტირებული HPMC პროდუქტების მიერ წარმოებული PVC ფისის ხარისხთან;②როდესაც შიდა HPMC გამოიყენება PVC წარმოებაში, PVC შეიძლება გაუმჯობესდეს და დაზუსტდეს HPMC-ის ტიპისა და რაოდენობის კორექტირებით, ფისოვანი პროდუქტების შესრულება;③შიდა HPMC შესაფერისია სხვადასხვა ფხვიერი PVC ფისების წარმოებისთვის. წარმოებული PVC ფისის ნაწილაკებს აქვთ თხელი ფილმი და მსუბუქი წებოვანი ქვაბში;④შიდა HPMC პროდუქტებს შეუძლიათ შეცვალონ იმპორტირებული HPMC პროდუქტები.

საკვანძო სიტყვები:PVC; დისპერსანტი; ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა

დახვეწილი ბამბის HPMC-ის წარმოება უცხო ქვეყნებში 1960 წელს დაიწყო, ხოლო ჩემმა ქვეყანამ HPMC-ის განვითარება დაიწყო 1970 წლის დასაწყისში. აღჭურვილობის, ტექნოლოგიის და სხვა ფაქტორების შეზღუდვის გამო, ხარისხი ვერ იყო სტაბილური და გარეგნობა ბოჭკოვანი იყო. ამ მიზეზით, PVC ფისების მრეწველობის, ფარმაცევტული მრეწველობის, მაღალი დონის სამშენებლო მასალების, კოსმეტიკური საშუალებების, ფოლადის, კვების და სხვა მრეწველობისთვის საჭირო HPMC, ძირითადად, შეერთებული შტატებიდან და იაპონიიდან იმპორტზეა დამოკიდებული და HPMC ექვემდებარება უცხოურ მონოპოლიას. . 1990 წელს ქიმიური მრეწველობის სამინისტრომ მოაწყო შესაბამისი დანაყოფები ძირითადი პრობლემების ერთობლივად გადასაჭრელად და აწარმოა პროდუქტები, რომლებიც აკმაყოფილებდა PVC-ის სამრეწველო ხარისხის მოთხოვნებს, რაც ახორციელებდა HPMC-ის ლოკალიზაციას. ბოლო წლების განმავლობაში, შესანიშნავმა შიდა HPMC მწარმოებლებმა მტკიცედ ჩამოაყალიბეს ინოვაციის, კოორდინაციის, მწვანე, ღიაობისა და გაზიარების განვითარების კონცეფცია, დაჟინებით მოითხოვდნენ ინოვაციებზე ორიენტირებულ განვითარებას და წარმატებით მიაღწიეს მაღალი ხარისხის განვითარებას დამოუკიდებელი ინოვაციების, სამეცნიერო განვითარებისა და დაჩქარებული კონვერტაციის გზით. ძველი და ახალი კინეტიკური ენერგიის. ჩინეთის ნავთობისა და ქიმიური მრეწველობის ფედერაციის მიერ შემოთავაზებული GB/T 34263-2017 „ჰიდროქსიპროპილ მეთილის ბოჭკოვანი სამრეწველო გამოყენებისთვის“, რომელიც დანიშნული იყო ჩინეთის ქიმიური სტანდარტიზაციის ტექნიკური კომიტეტის მიერ და დამტკიცებული პროექტის შემმუშავებელი განყოფილების მიერ, გამოქვეყნდა 2017 წელს და გამოვიდა ქვეყნის მასშტაბით 2018 წლის 1 აპრილს. ოფიციალურად განხორციელდა. მას შემდეგ, PVC საწარმოებისთვის არსებობს სტანდარტები HPMC პროდუქტების შეძენისა და გამოყენებისთვის.

1. დახვეწილი ბამბის ხარისხი

30# დახვეწილი ბამბა მიკროსკოპის ქვეშ წვრილი ბოჭკოების ფორმისაა. მწიფე ბამბის ბოჭკოს აქვს ასობით კრისტალიზებული ძირითადი ელემენტის ბოჭკო თავის ჯვარედინი განყოფილებაში, ხოლო ძირითადი ელემენტის ბოჭკოები აგრეგირებულია ასობით შეფუთულ ბოჭკოში. ეს ბოჭკოვანი შეკვრა ბამბის ბოჭკო ხვეული ხვეულია კონცენტრულ ფენებში. ეს ხელს უწყობს ტუტე ცელულოზის წარმოქმნას და ეთერიზაციის ხარისხის ერთგვაროვნებას და ხელს უწყობს HPMC-ის წებოს შენარჩუნების უნარის გაუმჯობესებას PVC პოლიმერიზაციის დროს.

30# დახვეწილი ბამბა ნედლეულად იყენებს მაღალი სიმწიფის და დაბალი პოლიმერიზაციის ხარისხის ბამბის ტილოებს, წარმოების პროცესი გართულებულია, საჭიროებს გაწმენდას და წარმოების ღირებულება მაღალია. 1000# დახვეწილი ბამბა ნედლეულად იყენებს მაღალი სიმწიფის და პოლიმერიზაციის მაღალი ხარისხით ბამბის ტილოებს, წარმოების პროცესი არ არის რთული და წარმოების ღირებულება დაბალია. ამიტომ, 30# დახვეწილი ბამბა გამოიყენება მაღალი დონის პროდუქტების წარმოებისთვის, როგორიცაა PVC ფისოვანი/წამალი/საკვები, და 1000# დახვეწილი ბამბა გამოიყენება სამშენებლო მასალების კლასის ან გამოყენების სხვა სფეროებში.

2. HPMC პროდუქციის ბუნება, მოდელი და წარმოების პროცესი

2.1 HPMC პროდუქტების თვისებები

HPMCარის არატოქსიკური, უსუნო, უგემოვნო თეთრი ან მოთეთრო ბოჭკოვანი ან მარცვლოვანი ფხვნილი, რომელიც დამზადებულია ბუნებრივი რაფინირებული ბამბისგან, როგორც ძირითადი ნედლეულისგან. ეს არის ნახევრად სინთეზური, არააქტიური, ვისკოელასტიური პოლიმერული, არაიონური ტიპის ნაერთები. ჩინური მეტსახელებია ჰიდროქსიმეთილ პროპილ ცელულოზა, ცელულოზის ჰიდროქსიპროპილ მეთილის ეთერი და ჰიპრომელოზა, ხოლო მოლეკულური ფორმულა არის [C6H7O2(OH)2COOR]n.

HPMC-ის დნობის წერტილი არის 225-230°C, სიმკვრივეა 1,26-1,31 გ/სმ³ფარდობითი მოლეკულური მასა არის დაახლოებით 22000, კარბონიზაციის ტემპერატურა 280-300°C, ხოლო ზედაპირული დაძაბულობა არის 42-56 მნ/მ (2% წყალხსნარი).

HPMC-ის ფიზიკური და ქიმიური თვისებები ძირითადად მოიცავს შემდეგ პუნქტებს.

(1) ნაწილაკების ზომის ინდექსი: HPMC ნაწილაკების ზომის ინდექსს PVC ფისისთვის აქვს მაღალი მოთხოვნები. გავლის მაჩვენებელი 150μმ 98,5%-ზე მეტია, ხოლო გავლის მაჩვენებელი 187-იაμმ არის 100%. სპეციალური სპეციფიკაციების ზოგადი მოთხოვნა არის 250-დან 425-მდეμm.

(2) ხსნადობა: ხსნადი ზოგიერთ გამხსნელებში, როგორიცაა წყალი და სპირტები, წყალში ხსნადი და აქვს ზედაპირული აქტივობა. მაღალი გამჭვირვალობა, ხსნარის სტაბილური მოქმედება, პროდუქციის სხვადასხვა სპეციფიკაციას აქვს სხვადასხვა გელის ტემპერატურა, ხსნადობა იცვლება სიბლანტესთან ერთად, რაც უფრო დაბალია სიბლანტე, მით მეტია ხსნადობა, HPMC-ის სხვადასხვა სპეციფიკაციას აქვს გარკვეული განსხვავებები შესრულებაში და წყალში ხსნადობა არ არის გავლენას ახდენს pH მნიშვნელობა.

ცივ წყალში და ცხელ წყალში ხსნადობა განსხვავებულია. მეთოქსილის მაღალი შემცველობის პროდუქტები არ იხსნება ცხელ წყალში 85-ზე მეტი°C, საშუალო მეთოქსილის შემცველობის პროდუქტები არ იხსნება ცხელ წყალში 65-ზე მეტი°C და მეთოქსილის დაბალი შემცველობის პროდუქტები უხსნადია ცხელ წყალში 65-ზე მეტი°C. ცხელი წყალი 60-ზე ზემოთ°C. ჩვეულებრივი HPMC უხსნადია ორგანულ გამხსნელებში, როგორიცაა ეთანოლი, ეთერი და ქლოროფორმი, მაგრამ იხსნება 10%-დან 80%-მდე ეთანოლის წყალხსნარში ან მეთანოლისა და დიქლორმეთანის ნარევში. HPMC-ს აქვს გარკვეული ჰიგიროსკოპიულობა. 25-ზე°C/80%RH, წონასწორული ტენიანობის შთანთქმა არის 13%, და ის ძალიან სტაბილურია მშრალ გარემოში და pH მნიშვნელობა 3.0-11.0.

(3) HPMC-ს აქვს ცივ წყალში ხსნადი, მაგრამ ცხელ წყალში უხსნადი შესანიშნავი მახასიათებლები. HPMC ცივ წყალში ჩასმა და მისი მორევა შეიძლება მთლიანად დაიშალა და გადაიზარდოს გამჭვირვალე სითხეში. ზოგიერთი ბრენდის პროდუქტი ძირითადად არ იხსნება ცხელ წყალში 60-ზე მეტი°C, და შეიძლება მხოლოდ შეშუპება. ეს თვისება შეიძლება გამოყენებულ იქნას რეცხვისა და გასაწმენდად, რამაც შეიძლება შეამციროს ხარჯები, შეამციროს დაბინძურება და გაზარდოს წარმოების უსაფრთხოება. მეთოქსილის შემცველობის შემცირებით, HPMC-ის გელის წერტილი გაიზარდა, წყალში ხსნადობა შემცირდა და ზედაპირული აქტივობაც შემცირდა.

(4) HPMC გამოიყენება როგორც სუსპენზიის სტაბილიზატორი და დისპერსანტი ვინილის ქლორიდის და ვინილიდენის პოლიმერიზაციაში. ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას პოლივინილ სპირტთან (PVA) ან დამოუკიდებლად და შეუძლია აკონტროლოს ნაწილაკების ფორმა და ნაწილაკების განაწილება.

(5) HPMC-ს ასევე აქვს ძლიერი ფერმენტის წინააღმდეგობა, თერმული გელის თვისებები (ცხელი წყალი 60-ზე მეტი°C არ იხსნება, მაგრამ მხოლოდ ადიდებს), შესანიშნავი ფირის წარმომქმნელი თვისებები, pH მნიშვნელობის სტაბილურობა (3.0-11.0), წყლის შეკავება და მრავალი სხვა მახასიათებელი.

ზემოაღნიშნული შესანიშნავი მახასიათებლების საფუძველზე, HPMC ფართოდ გამოიყენება ინდუსტრიულ სფეროებში, როგორიცაა მედიცინა, ნავთობქიმიური მრეწველობა, მშენებლობა, კერამიკა, ტექსტილი, საკვები, ყოველდღიური ქიმიური, სინთეზური ფისი, საფარი და ელექტრონიკა.

2.2 HPMC პროდუქტის მოდელი

HPMC პროდუქტებში მეთოქსილის შემცველობისა და ჰიდროქსიპროპილის შემცველობის თანაფარდობა განსხვავებულია, სიბლანტე განსხვავებულია და პროდუქტის მოქმედება განსხვავებულია.

2.3 HPMC პროდუქტების წარმოების პროცესი

HPMC იყენებს დახვეწილი ბამბის ცელულოზას, როგორც ძირითად ნედლეულს და აყალიბებს ბამბის ფხვნილს დამსხვრეული დამუშავებით. ჩაყარეთ ბამბის ფხვნილი ვერტიკალურ პოლიმერიზაციის ქვაბში, დაასხით იგი დაახლოებით 10-ჯერ აღემატება გამხსნელში (ტოლუოლი, იზოპროპანოლი, როგორც შერეული გამხსნელი) და თანმიმდევრობით დაამატეთ ლიე (სასურსათო კაუსტიკური სოდა ჯერ ცხელ წყალში იხსნება), პროპილენის ოქსიდი, მეთილის ქლორიდის ეთერიფიკაციის აგენტი, ეთერიფიკაციის რეაქცია ტარდება გარკვეულ ტემპერატურასა და წნევაზე და რეაქციის პროდუქტის ნეიტრალიზაცია ხდება მჟავით, რკინით ამოღებულია, გარეცხილია და აშრობს და ბოლოს მიიღება HPMC.

3. HPMC-ის გამოყენება PVC წარმოებაში

3.1 მოქმედების პრინციპი

HPMC-ის, როგორც დისპერსანტის გამოყენება PVC სამრეწველო წარმოებაში განისაზღვრება მისი მოლეკულური სტრუქტურით. HPMC-ის მოლეკულური სტრუქტურიდან ჩანს, რომ HPMC-ის სტრუქტურულ ფორმულას აქვს როგორც ჰიდროფილური ჰიდროქსიპროპილის (-OCH-CHOHCH3) ფუნქციური ჯგუფი, ასევე ლიპოფილური მეთოქსილის (-OCH,) ფუნქციური ჯგუფი. ვინილის ქლორიდის სუსპენზიის პოლიმერიზაციისას დისპერსანტი ძირითადად კონცენტრირებულია მონომერის წვეთოვანი-წყლის ფაზის ინტერფეისის ფენაში და განლაგებულია ისე, რომ დისპერსანტის ჰიდროფილური სეგმენტი ვრცელდება წყლის ფაზამდე, ხოლო ლიპოფილური სეგმენტი ვრცელდება მონომერზე. წვეთი. HPMC-ში ჰიდროქსიპროპილზე დაფუძნებული სეგმენტი არის ჰიდროფილური სეგმენტი, რომელიც ძირითადად ნაწილდება წყლის ფაზაში; მეთოქსიზე დაფუძნებული სეგმენტი არის ლიპოფილური სეგმენტი, რომელიც ძირითადად ნაწილდება მონომერულ ფაზაში. მონომერის ფაზაში განაწილებული ლიპოფილური სეგმენტის რაოდენობა გავლენას ახდენს პირველადი ნაწილაკების ზომაზე, აგრეგაციის ხარისხზე და ფისის ფორიანობაზე. რაც უფრო მაღალია ლიპოფილური სეგმენტის შემცველობა, მით უფრო ძლიერია დამცავი ეფექტი პირველადი ნაწილაკებზე, მით უფრო მცირეა პირველადი ნაწილაკების აგრეგაციის ხარისხი და ფისი. ფისის ფორიანობა იზრდება და ხილული სიმკვრივე მცირდება; რაც უფრო მაღალია ჰიდროფილური სეგმენტის შემცველობა, მით უფრო სუსტია დამცავი ეფექტი პირველადი ნაწილაკებზე, მით მეტია პირველადი ნაწილაკების აგრეგაციის ხარისხი, მით უფრო დაბალია ფისის ფორიანობა და უფრო მაღალია აშკარა სიმკვრივე. გარდა ამისა, დისპერსანტის დამცავი ეფექტი ძალიან ძლიერია. პოლიმერიზაციის რეაქციის სისტემის სიბლანტის მატებასთან ერთად, კონვერტაციის უფრო მაღალი სიჩქარით, მიდრეკილია ფისოვანი ნაწილაკების კავშირი, რაც ნაწილაკების ფორმას არარეგულარული ხდის; დისპერსანტის დამცავი ეფექტი ძალიან სუსტია, ხოლო პირველადი ნაწილაკები ადვილად ერწყმის პოლიმერიზაციის ადრეულ ეტაპზე დაბალი კონვერტაციის სიჩქარის სტადიაზე, რითაც წარმოიქმნება ფისოვანი ნაწილაკების არარეგულარული ფორმის.

პრაქტიკით დადასტურდა, რომ HPMC და სხვა დისპერსანტების დამატება ვინილის ქლორიდის სუსპენზიურ პოლიმერიზაციაში შეიძლება შეამციროს ვინილის ქლორიდსა და წყალს შორის ინტერფეისული დაძაბულობა პოლიმერიზაციის საწყის ეტაპზე. სტაბილური დისპერსია წყლის გარემოში, ამ ეფექტს ეწოდება დისპერსანტის უნარი; მეორეს მხრივ, დისპერსანტის ლიპოფილური ფუნქციური ჯგუფი, რომელიც ადსორბირებულია ვინილის ქლორიდის წვეთების ზედაპირზე, ქმნის დამცავ ფენას ვინილის ქლორიდის წვეთების აგრეგაციის თავიდან ასაცილებლად. წვეთი ასრულებს სტაბილიზაციისა და დაცვის როლს, რასაც დისპერსანტის კოლოიდური შეკავების უნარი ეწოდება. ანუ, შეჩერების პოლიმერიზაციის სისტემაში, დისპერსანტი ასრულებს ორმაგ როლს, ანაწილებს და იცავს კოლოიდური სტაბილურობას.

3.2 განაცხადის შესრულების ანალიზი

PVC ფისი არის მყარი ნაწილაკების ფხვნილი. მისი ნაწილაკების მახასიათებლები (მათ შორის ნაწილაკების ფორმა, ნაწილაკების ზომა და განაწილება, მიკროსტრუქტურა და ფორების ზომა და განაწილება და ა.შ.) დიდწილად გავლენას ახდენს პლასტმასის დამუშავების და პროდუქტის შესრულებაზე და განსაზღვრავს PVC-ს. არსებობს ორი ფაქტორი, რომელიც ყველაზე დიდ გავლენას ახდენს ფისოვანი ნაწილაკების მახასიათებლებზე:①პოლიმერიზაციის ავზის მორევა, აღჭურვილობა შედარებით ფიქსირდება და მორევის მახასიათებლები ძირითადად უცვლელია;②მონომერის დისპერსანტი სისტემა პოლიმერიზაციის პროცესში, ანუ როგორ ავირჩიოთ ტიპი, ხარისხი და დოზა არის ყველაზე კრიტიკული ცვლადი, რომელიც აკონტროლებს PVC ფისოვანი მარცვლების თვისებებს.

სუსპენზიის პოლიმერიზაციის პროცესში ფისოვანი გრანულაციის მექანიზმიდან ცნობილია, რომ რეაქციამდე დისპერსანტის დამატება ძირითადად ემსახურება მორევის შედეგად წარმოქმნილი მონომერული ზეთის წვეთების სტაბილიზაციას და ხელს უშლის ნავთობის წვეთების ურთიერთ პოლიმერიზაციას და შერწყმას. ამიტომ, დისპერსიული ეფექტის დისპერსიული ეფექტი გავლენას მოახდენს პოლიმერული ფისის ძირითად თვისებებზე.

დისპერსანტის კოლოიდური შეკავების უნარს დადებითი კავშირი აქვს სიბლანტესთან ან მოლეკულურ წონასთან. რაც უფრო დიდია წყალხსნარის სიბლანტე, მით უფრო მაღალია მოლეკულური წონა და რაც უფრო მაღალია დამცავი ფირის სიძლიერე, რომელიც შეიწოვება ვინილის ქლორიდ-წყლის ფაზის ინტერფეისზე, მით ნაკლებია მიდრეკილება ფირის გახეთქვასა და მარცვლის გახეხვისკენ.

დისპერსანტის წყალხსნარს აქვს შუალედური აქტივობა, რაც უფრო მცირეა ზედაპირული დაძაბულობა, მით უფრო მაღალია ზედაპირული აქტივობა, მით უფრო წვრილად წარმოიქმნება მონომერული ზეთის წვეთები, მით უფრო მცირეა მიღებული ფისოვანი ნაწილაკების აშკარა სიმკვრივე და უფრო ფხვიერი და ფოროვანი.

ექსპერიმენტული კვლევის შედეგად დადასტურდა, რომ HPMC-ის ინტერფეისული დაძაბულობა შედარებით მცირეა ჟელატინის, PVA და HPMC წყალგამანაწილებელ ხსნარებში იმავე კონცენტრაციით, ანუ რაც უფრო მცირეა ზედაპირული დაძაბულობა, მით უფრო მაღალია HPMC-ის ზედაპირული აქტივობა. ვინილის ქლორიდის სუსპენზიის პოლიმერიზაციის სისტემა, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ რაც უფრო ძლიერია HPMC დისპერსანტის დაშლის უნარი. საშუალო და მაღალი სიბლანტის PVA დისპერსანტებთან შედარებით, HPMC-ის საშუალო ფარდობითი მოლეკულური წონა (დაახლოებით 22 000) გაცილებით მცირეა, ვიდრე PVA (დაახლოებით 150 000), ანუ HPMC დისპერსანტების წებოვანი შენარჩუნების მოქმედება არ არის ისეთი კარგი, როგორც ეს. PVA-ს.

ზემოაღნიშნული თეორიული და პრაქტიკული ანალიზი გვიჩვენებს, რომ HPMC შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა სახის სუსპენზიის PVC ფისების დასამზადებლად. PVA-სთან შედარებით ალკოჰოლიზის ხარისხით 80%, მას აქვს წებოს უფრო სუსტი შეკავების უნარი და უფრო ძლიერი დისპერსიის უნარი;.5% PVA-თან შედარებით, წებოს შეკავების უნარი და დისპერსიის უნარი ექვივალენტურია. HPMC გამოიყენება როგორც დისპერსანტი, ხოლო HPMC-ის მიერ წარმოებულ ფისის ნაწილაკებს აქვთ ნაკლები „ფილმის“ შემცველობა, ფისოვანი ნაწილაკების ცუდი რეგულარულობა, უფრო თხელი ნაწილაკების ზომა, ფისოვანი დამუშავების პლასტიზატორების მაღალი შთანთქმა და რეალურად ნაკლებად წებოვანი ქვაბისთვის, რადგან ის არ არის. -ტოქსიკური და მარტივი აწარმოებს სამედიცინო ხარისხის ფისებს მაღალი გამჭვირვალობით.

ზემოაღნიშნული წარმოების თეორიული და პრაქტიკული ანალიზის მიხედვით, HPMC და PVA, როგორც სუსპენზიის პოლიმერიზაციის ძირითადი დისპერსანტები, ძირითადად აკმაყოფილებენ ფისოვანი პროდუქტების ხარისხის მოთხოვნებს, მაგრამ ძალიან რთულია პოლიმერიზაციაში წებოვანი შენარჩუნების უნარისა და ინტერფეისური აქტივობის მოთხოვნების დაკმაყოფილება. წარმოება. იმის გამო, რომ ამ ორს აქვს საკუთარი მახასიათებლები, მაღალი ხარისხის ფისოვანი პროდუქტების წარმოებისთვის, მწარმოებლების უმეტესობა იყენებს კომპოზიტურ სისტემებს სხვადასხვა წებოვანი შეკავების შესაძლებლობებით და ინტერფეისური აქტივობებით, ანუ PVA და HPMC კომპოზიტური დისპერსანტული სისტემებით, რათა მიაღწიონ სწავლის ეფექტს თითოეულისგან. სხვა.

3.3 HPMC-ის ხარისხის შედარება სახლში და საზღვარგარეთ

გელის ტემპერატურის ტესტის პროცესია წყალხსნარის მომზადება 0,15% მასის ფრაქციის მქონე, დაამატეთ იგი კოლორიმეტრულ მილში, ჩადეთ თერმომეტრი, ნელ-ნელა გაცხელეთ და ნაზად ურიეთ, როდესაც ხსნარი გამოჩნდება რძიანი თეთრი ძაფისებრი გელი არის ქვედა ზღვარი. გელის ტემპერატურა, გააგრძელეთ გაცხელება და ურიეთ, როცა ხსნარი მთლიანად რძიანი თეთრი გახდება, არის გელის ტემპერატურის ზედა ზღვარი.

3.4 HPMC-ის სხვადასხვა მოდელების მდგომარეობა სახლში და საზღვარგარეთ მიკროსკოპის ქვეშ

სხვადასხვა ტიპის HPMC-ის ფოტოები მიკროსკოპის ქვეშ შეგიძლიათ ნახოთ:①უცხოური E50 და შიდა 60YT50 HPMC ორივე წარმოადგენს აგრეგირებულ სტრუქტურას მიკროსკოპის ქვეშ, შიდა 60YT50HPMC-ის მოლეკულური სტრუქტურა კომპაქტური და ერთგვაროვანია, ხოლო უცხო E50-ის მოლეკულური სტრუქტურა დისპერსიულია;②შიდა 60YT50 HPMC აგრეგირებული მდგომარეობა სტრუქტურას შეუძლია თეორიულად შეამციროს ვინილის ქლორიდსა და წყალს შორის ინტერფეისული დაძაბულობა და დაეხმაროს ვინილის ქლორიდს ერთნაირად და სტაბილურად გაფანტოს წყალში, ანუ იმის გამო, რომ 60YT50 HPMC ჰიდროქსიპროპილის შემცველობა ოდნავ მაღალია. ხდის მას უფრო ჰიდროფილურს, ხოლო ES0 მეთოქსილის ჯგუფების მაღალი შემცველობის გამო, თეორიულად, მას აქვს უფრო ძლიერი რეზინის შეკავების მოქმედება;③ხელს უშლის ვინილის ქლორიდის წვეთების შერწყმას პოლიმერიზაციის პროცესის ადრეულ ეტაპზე;④ხელს უშლის პოლიმერული ნაწილაკების შერწყმას პოლიმერიზაციის პროცესის შუა და შემდგომ ეტაპებზე. აგრეგატის სტრუქტურა ძირითადად სწავლობს ცელულოზის მოლეკულების ურთიერთგანლაგებას (კრისტალური და ამორფული რეგიონები, ერთეული უჯრედის ზომა და ფორმა, ერთეულ უჯრედში მოლეკულური ჯაჭვების შეფუთვის ფორმა, კრისტალიტების ზომა და ა.შ.), ორიენტაციის სტრუქტურა ( მოლეკულური ჯაჭვი და მიკროკრისტალების ორიენტაცია) და ა.შ. ხელს უწყობს დახვეწილი ბამბის სრული გადანერგვის რეაქციას ეთერიფიკაციის დროს და აუმჯობესებს HPMC-ის შინაგან ხარისხს და სტაბილურობას.

3.5 HPMC წყალხსნარის მდგომარეობა სახლში და მის ფარგლებს გარეთ

შიდა და უცხოური HPMC მომზადდა 1% წყალხსნარში, და შიდა 60YT50 HPMC-ის სინათლის გამტარობა იყო 93%, ხოლო უცხოური E50 HPMC იყო 94%, და ძირითადად არ იყო განსხვავება სინათლის გადაცემაში ამ ორს შორის.

შიდა და უცხოური HPMC პროდუქტები ჩამოყალიბდა 0.5% წყალხსნარში და დაფიქსირდა ხსნარი HPMC ცელულოზის დაშლის შემდეგ. შეუიარაღებელი თვალითაც ჩანს, რომ ორივეს გამჭვირვალობა არის ძალიან კარგი, გამჭვირვალე და გამჭვირვალე და არ არის დიდი რაოდენობით უხსნადი ბოჭკოვანი, რაც აჩვენებს, რომ იმპორტირებული HPMC და შიდა HPMC უკეთესია. ხსნარის მაღალი სინათლის გამტარობა აჩვენებს, რომ HPMC სრულად რეაგირებს ალკალიზაციისა და ეთერიფიკაციის პროცესში, დიდი რაოდენობით მინარევების და უხსნადი ბოჭკოების გარეშე. პირველი, მას ადვილად შეუძლია ამოიცნოს HPMC-ის ხარისხი. თეთრი სითხე და ჰაერის ბუშტები.

4. HPMC დისპერსანტი აპლიკაციის საპილოტე ტესტი

პოლიმერიზაციის პროცესში შიდა HPMC-ის დისპერსიული მოქმედების შემდგომი დასადასტურებლად და მისი გავლენის PVC ფისის ხარისხზე, Shandong Yiteng New Materials Co., Ltd.-ის R&D ჯგუფმა გამოიყენა შიდა და უცხოური HPMC პროდუქტები, როგორც დისპერსანტები, ხოლო შიდა HPMC. და იმპორტირებული PVA როგორც დისპერსანტები. HPMC-ის სხვადასხვა ბრენდის, როგორც დისპერსანტების სახით მომზადებული ფისების ხარისხი ტესტირება და შედარება მოხდა, ასევე გაანალიზებული და განხილული იყო HPMC-ის გამოყენების ეფექტი PVC ფისში.

4.1 პილოტის ტესტირების პროცესი

პოლიმერიზაციის რეაქცია ჩატარდა 6 მ3 პოლიმერიზაციის ქვაბში. მონომერის ხარისხის გავლენის აღმოსაფხვრელად PVC ფისის ხარისხზე, საპილოტე ქარხანამ გამოიყენა კალციუმის კარბიდის მეთოდი ვინილის ქლორიდის მონომერის წარმოებისთვის და მონომერის წყლის შემცველობა 50-ზე ნაკლები იყო.×10-6. პოლიმერიზაციის ქვაბის ვაკუუმის კვალიფიკაციის შემდეგ, პოლიმერიზაციის ქვაბში თანმიმდევრობით დაამატეთ გაზომილი ვინილის ქლორიდი და უიონო წყალი, შემდეგ კი აწონვის შემდეგ ერთდროულად დაამატეთ დისპერსანტი და ფორმულით საჭირო სხვა დანამატები ქვაბში. 15 წუთის წინასწარ მორევის შემდეგ ცხელი წყალი 90 გრადუსზე°C შეიყვანეს ქურთუკში, გაცხელეს პოლიმერიზაციის ტემპერატურამდე პოლიმერიზაციის რეაქციის დასაწყებად და გაცივებული წყალი ერთდროულად შეიტანეს ქურთუკში და რეაქციის ტემპერატურა კონტროლდებოდა DCS-ით. როდესაც პოლიმერიზაციის ქვაბის წნევა ეცემა 0,15 მპა-მდე, პოლიმერიზაციის კონვერტაციის სიჩქარე აღწევს 85%-დან 90%-მდე, რეაქციის შესაწყვეტად ტერმინატორის დამატება, ვინილის ქლორიდის აღდგენა, გამოყოფა და გაშრობა PVC ფისის მისაღებად.

4.2 შიდა 60YT50 და უცხოური E50 HPMC ფისოვანი წარმოების საპილოტე ტესტი

შიდა 60YT50 და უცხოური E50 HPMC ხარისხის შედარების მონაცემებიდან PVC ფისის წარმოებისთვის, ჩანს, რომ შიდა 60YT50 HPMC PVC ფისის სიბლანტე და პლასტიზატორის შთანთქმა მსგავსია მსგავსი უცხოური HPMC პროდუქტების, დაბალი აქროლადი ნივთიერებით, კარგი თვითმყოფადობით. -საკმარისობა, კვალიფიციური მაჩვენებელი არის 100%, და ეს ორი ძირითადად ახლოსაა ფისოვანი ხარისხის თვალსაზრისით. უცხოური E50-ის მეთოქსილის შემცველობა ოდნავ აღემატება შიდა 60YT50 HPMC-ის შემცველობას და მისი რეზინის შეკავების უნარი ძლიერია. მიღებული PVC ფისი ოდნავ უკეთესია, ვიდრე შიდა HPMC დისპერსანტები პლასტიზატორის შთანთქმის და აშკარა სიმკვრივის თვალსაზრისით.

4.3 შიდა 60YT50 HPMC და იმპორტირებული PVA გამოიყენება როგორც დისპერსანტი ფისოვანი საპილოტე ტესტის წარმოებისთვის

4.3.1 წარმოებული PVC ფისის ხარისხი

PVC ფისი იწარმოება შიდა 60YT50 HPMC და იმპორტირებული PVA დისპერსანტით. ხარისხის შედარების მონაცემები ჩანს: იგივე ხარისხის 60YT50HPMC და იმპორტირებული PVA დისპერსანტი სისტემის გამოყენებით PVC ფისის წარმოებისთვის, შესაბამისად, რადგან თეორიულად 60YTS0 HPMC დისპერსანტს აქვს ძლიერი დისპერსიული უნარი და კარგი რეზინის შეკავების უნარი. ეს არ არის ისეთი კარგი, როგორც PVA დისპერსიული სისტემა. 60YTS0 HPMC დისპერსიული სისტემით წარმოებული PVC ფისის აშკარა სიმკვრივე ოდნავ დაბალია, ვიდრე PVA დისპერსანტი, პლასტიზატორის შთანთქმა უკეთესია და ფისის საშუალო ნაწილაკების ზომა უფრო თხელია. ტესტის შედეგები შეიძლება ძირითადად ასახავდეს 60YT50 HPMC და იმპორტირებული PVA დისპერსანტი სისტემების სხვადასხვა მახასიათებლებს, ასევე ასახავს ორი დისპერსანტის უპირატესობებსა და ნაკლოვანებებს PVC ფისის ფუნქციონირებიდან. მიკროსტრუქტურის თვალსაზრისით, HPMC დისპერსანტი ფისის ზედაპირის ფილმი თხელია, ფისი უფრო ადვილად პლასტიზდება დამუშავების დროს.

4.3.2 PVC ფისოვანი ნაწილაკების ფირის მდგომარეობა ელექტრონული მიკროსკოპის ქვეშ

ფისოვანი ნაწილაკების მიკროსტრუქტურაზე დაკვირვებით, HPMC დისპერსანტით წარმოებულ ფისის ნაწილაკებს აქვთ უფრო თხელი მიკროსკოპული „ფილის“ სისქე; PVA დისპერსანტით წარმოქმნილ ფისოვან ნაწილაკებს უფრო სქელი მიკროსკოპული „ფილმი“ აქვთ. გარდა ამისა, კალციუმის კარბიდის ფისების მწარმოებლებისთვის ვინილქლორიდის მონომერული მინარევების მაღალი შემცველობით, ფორმულის სისტემის სტაბილურობის უზრუნველსაყოფად, მათ უნდა გაზარდონ დისპერსანტის რაოდენობა, რაც იწვევს ფისოვანი ნაწილაკების ზედაპირული დეპოზიტების ზრდას. და "ფილმის" გასქელება. დამუშავების შემდგომი პლასტიფიკაციის შესრულება არასახარბიელოა.

4.4 HPMC-ის სხვადასხვა კლასის საპილოტე ტესტი PVC ფისის წარმოებისთვის

4.4.1 წარმოებული PVC ფისის ხარისხი

HPMC-ის სხვადასხვა შიდა კლასის (სხვადასხვა სიბლანტისა და ჰიდროქსიპროპილის შემცველობით) ერთჯერადი დისპერსანტის გამოყენებით, დისპერსანტის რაოდენობაა ვინილის ქლორიდის მონომერის 0,060%, ხოლო ვინილის ქლორიდის სუსპენზიური პოლიმერიზაცია ხორციელდება 56,5-ზე.° C მისაღებად PVC ფისის საშუალო ნაწილაკების ზომა, აშკარა სიმკვრივე და პლასტიზატორის შთანთქმა.

აქედან ჩანს, რომ:①65YT50 HPMC დისპერსიულ სისტემასთან შედარებით, 75YT100-ს აქვს 65YT50 HPMC 75YT100HPMC-ზე ნაკლები სიბლანტე და ჰიდროქსიპროპილის შემცველობა ასევე 75YT100HPMC-ზე ნაკლებია, ხოლო მეთოქსილის შემცველობა 70005Y-ზე მაღალია. დისპერსანტების, სიბლანტისა და ჰიდროქსიპროპილის თეორიული ანალიზის მიხედვით, ბაზის შემცველობის შემცირება აუცილებლად გამოიწვევს HPMC-ის დისპერსიული უნარის დაქვეითებას, ხოლო მეთოქსის შემცველობის გაზრდა ხელს შეუწყობს დისპერსანტის წებოვანი შეკავების უნარის გაზრდას. ანუ, 65YT50 HPMC დისპერსიული სისტემა გამოიწვევს PVC ფისის საშუალო ნაწილაკების ზომის გაზრდას (უხეში ნაწილაკების ზომა), იზრდება აშკარა სიმკვრივე და იზრდება პლასტიზატორის შთანთქმა;②60YT50 HPMC დისპერსიულ სისტემასთან შედარებით, 60YT50 HPMC-ის ჰიდროქსიპროპილის შემცველობა უფრო მეტია, ვიდრე 65YT50 HPMC, და მეთოქსის შემცველობა ამ ორიდან ახლოს და მაღალია. დისპერსანტი თეორიის მიხედვით, რაც უფრო მაღალია ჰიდროქსიპროპილის შემცველობა, მით უფრო ძლიერია დისპერსანტის დისპერსიული უნარი, ამიტომ გაძლიერებულია 60YT50 HPMC-ის დაშლის უნარი; ამავდროულად, ორი მეთოქსილის შემცველობა ახლოს არის და შემცველობა უფრო მაღალია, წებოს შეკავების უნარი ასევე უფრო ძლიერია, იმავე ხარისხის 60YT50 HPMC და 65YT50 HPMC დისპერსიულ სისტემებში, PVC ფისოვანი წარმოებული 60YT50HPMC, ვიდრე 65YT50 HPMC დისპერსიით. სისტემას უნდა ჰქონდეს ნაწილაკების უფრო მცირე საშუალო ზომა (წვრილი ნაწილაკების ზომა) და უფრო დაბალი აშკარა სიმკვრივე, რადგან მეთოქსილის შემცველობა დისპერსიულ სისტემაში ახლოს არის (რეზინის შეკავების შესრულება), რაც იწვევს პლასტიზატორის მსგავსი შთანთქმას. ეს არის ასევე მიზეზი იმისა, რომ 60YT50 HPMC ზოგადად გამოიყენება PVC ფისების ინდუსტრიაში PVA და HPMC კომპოზიტური დისპერსანტების შერჩევისას. რა თქმა უნდა, 65YT50 HPMC გონივრულად გამოიყენება თუ არა კომპოზიტური დისპერსიული სისტემის ფორმულაში, ასევე უნდა განისაზღვროს ფისოვანი ხარისხის სპეციფიკური ინდიკატორების მიხედვით.

4.4.2 PVC ფისოვანი ნაწილაკების ნაწილაკების მორფოლოგია მიკროსკოპის ქვეშ

PVC ფისის ნაწილაკების მორფოლოგია, რომელიც წარმოიქმნება 2 სახის 60YT50 HPMC დისპერსანტებით, სხვადასხვა ჰიდროქსიპროპილისა და მეთოქსილის შემცველობით მიკროსკოპის ქვეშ ჩანს: ჰიდროქსიპროპილისა და მეთოქსილის შემცველობის მატებასთან ერთად, HPMC-ის დისპერსიული უნარი, შეკავება. წებოს უნარი გაუმჯობესებულია. 60YT50 HPMC-თან შედარებით (8.7% ჰიდროქსიპროპილის მასის ფრაქცია, 28.5% მეთოქსილის მასის ფრაქცია), წარმოებული PVC ფისოვანი ნაწილაკები რეგულარულია, კუდის გარეშე და ნაწილაკები ფხვიერია.

4.5 60YT50 HPMC დოზის ეფექტი PVC ფისის ხარისხზე

საპილოტე ტესტი იყენებს 60YT50 HPMC, როგორც ერთჯერადი დისპერსანტი მეთოქსილის ჯგუფის მასური ფრაქციის 28.5% და ჰიდროქსიპროპილის ჯგუფის მასური ფრაქციის 8.5%. PVC ფისის საშუალო ნაწილაკების ზომა, აშკარა სიმკვრივე და პლასტიზატორის შთანთქმა, მიღებული ვინილის ქლორიდის სუსპენზიური პოლიმერიზაციის განხორციელებით 5°C.

ჩანს, რომ დისპერსანტის რაოდენობის მატებასთან ერთად იზრდება წვეთოვანი ზედაპირზე ადსორბირებული დისპერსანტი ფენის სისქე, რაც აძლიერებს დისპერსანტის მოქმედებას და დისპერსანტის წებოვანი შეკავების შესაძლებლობებს, რაც იწვევს PVC-ის ნაწილაკების საშუალო ზომის შემცირებას. ფისი და ზედაპირის ფართობის შემცირება. აშკარა სიმკვრივე იზრდება და პლასტიზატორის შეწოვა მცირდება.

5 დასკვნა

(1) შიდა HPMC პროდუქტებისგან მომზადებული PVC ფისის გამოყენების ეფექტურობამ მიაღწია მსგავსი იმპორტირებული პროდუქტების დონეს.

(2) როდესაც HPMC გამოიყენება როგორც ერთი დისპერსანტი, მას ასევე შეუძლია აწარმოოს PVC ფისოვანი პროდუქტები უკეთესი მაჩვენებლებით.

(3) PVA დისპერსანტთან, HPMC და PVA დისპერსანტთან შედარებით, ორი სახის დანამატი გამოიყენება მხოლოდ როგორც დისპერსანტი ფისის წარმოებისთვის, ხოლო წარმოებულ ფისოვან ინდიკატორებს აქვთ საკუთარი დადებითი და უარყოფითი მხარეები. HPMC დისპერსანტს აქვს მაღალი ზედაპირული აქტივობა და ძლიერი მონომერული ზეთის წვეთების დისპერსიული მოქმედება. მას აქვს იგივე მოქმედება, როგორც PVA 72 .5% ალკოჰოლიზის ხარისხის მსგავსი შესრულება.

(4) ერთი და იგივე ხარისხის პირობებში, სხვადასხვა კლასის HPMC-ს აქვს სხვადასხვა მეთოქსილის და ჰიდროქსიპროპილის შემცველობა, რომლებსაც აქვთ სხვადასხვა გამოყენება PVC ფისის ხარისხის ინდექსის რეგულირებისთვის. 60YT50 HPMC დისპერსანტს აქვს უკეთესი დისპერსიული მოქმედება, ვიდრე 65YT50 HPMC, ჰიდროქსიპროპილის მაღალი შემცველობის გამო; 65YT50 HPMC დისპერსანტის მაღალი მეთოქსის შემცველობის გამო, რეზინის შეკავების მოქმედება უფრო ძლიერია, ვიდრე 60YT50HPMC.

(5) ჩვეულებრივ PVC ფისის წარმოებაში, გამოყენებული 60YT50HPMC დისპერსანტის რაოდენობა განსხვავებულია და PVC ფისის ხარისხისა და შესრულების კორექტირებას ასევე აქვს აშკარა ცვლილებები. როდესაც იზრდება 60YT50 HPMC დისპერსანტის დოზა, PVC ფისის საშუალო ნაწილაკების ზომა მცირდება, აშკარა სიმკვრივე იზრდება და პლასტიიზაცია აგენტის შეწოვის სიჩქარე მცირდება და პირიქით.

გარდა ამისა, PVA დისპერსანტთან შედარებით, HPMC გამოიყენება ფისოვანი სერიის პროდუქტების დასამზადებლად, რაც აჩვენებს დიდ ელასტიურობას და სტაბილურობას ისეთი პარამეტრების მიმართ, როგორიცაა პოლიმერიზაციის ქვაბის ტიპი, მოცულობა, მორევა და ა.შ. ჩაიდანი და ამცირებს ფისოვანი ზედაპირის ფირის სისქეს, არატოქსიკურ ფისს, მაღალი თერმული სტაბილურობას, აძლიერებს ფისოვანი გადამამუშავებელი პროდუქტების გამჭვირვალობას და ა.შ. გარდა ამისა, შიდა HPMC დაეხმარება PVC მწარმოებლებს შეამცირონ წარმოების ხარჯები, გააუმჯობესონ ბაზრის კონკურენტუნარიანობა და მოიტანონ კარგი. ეკონომიკური სარგებელი.