Veqetî:Ji bo ku li şûna şilava polîvînîl alkolê (PVA) ya ne-hilweşînbar, selulozê ether-hîdroksîpropîl metîlseluloza hepsê ji qalikên çopê çandiniyê hate amadekirin, û ji bo amadekirina şêlûyê bi starşa taybetî re hate tevlihev kirin. T/C65/35 14.7 tex xêzên hevedudanî yên polîester-pembû hate pîvandin û performansa pîvana wê hate ceribandin. Pêvajoya hilberîna herî baş a hîdroksîpropyl methylcellulose wiha bû: Parçeya girseyî ya lîzê %35 bû; rêjeya kompresyonê ya seluloza alkali 2,4 bû; Rêjeya qebareya şilek a metan û oksîdê propîlen 7:3 e; bi îsopropanolê veşêre; zexta reaksiyonê 2 ye. 0MPa. Pîvana ku bi tevlihevkirina hîdroksîpropyl methylcellulose û starşa taybetî hatî amadekirin COD kêmtir e û ji jîngehê re hevaltir e, û hemî nîşangirên mezinbûnê dikarin mezinahiya PVA-yê biguhezînin.
Peyvên sereke:hemp stalk; ether cellulose stalk hemp; polyvinyl alkol; mezinbûna ethera selulozê
0.Pêşgotin
Çîn yek ji wan welatan e ku xwedî çavkaniyên kayê nisbeten dewlemend e. Hilberîna çandiniyê zêdetirî 700 mîlyon ton e, û rêjeya karanîna kayê her sal tenê %3 ye. Hejmarek mezin ji çavkaniyên kayê nehatine bikar anîn. Straw madeyek xav a lignocellulosic xwezayî ya dewlemend e, ku dikare di xwarin, zibil, derûvên selulozê û hilberên din de were bikar anîn.
Heya nuha, kêmkirina qirêjiya avê di pêvajoya hilberîna tekstîlê de bûye yek ji mezintirîn çavkaniyên qirêj. Daxwaza oksîjena kîmyewî ya PVA pir zêde ye. Piştî ku ava bermayî ya pîşesazî ya ku ji hêla PVA ve di pêvajoya çapkirin û boyaxkirinê de hatî hilberandin di çem de tê avêtin, ew ê nefesa organîzmayên avî asteng bike an jî hilweşîne. Digel vê yekê, PVA berdan û koçkirina metalên giran ên di nav tîrêjên nav avê de zêde dike, û dibe sedema pirsgirêkên jîngehê yên cidî. Ji bo ku lêkolînek li ser guheztina PVA bi şûşeya kesk were kirin, ne tenê hewce ye ku hewcedariyên pêvajoya mezinbûnê bicîh bîne, lê di heman demê de di pêvajoya mezinbûnê de qirêjiya av û hewayê jî kêm bike.
Di vê lêkolînê de, ether-hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) selulose cellulose hemp (HPMC) ji stûnên çopê çandiniyê hate amadekirin, û pêvajoya hilberîna wê hate nîqaş kirin. Û hîdroksîpropyl methylcellulose û mezinahiya stêrkek taybetî wekî mezinbûnê ji bo pîvandinê tevlihev bikin, bi mezinahiya PVA re bidin hev, û performansa pîvana wê nîqaş bikin.
1. Ceribandin
1 . 1 Materyal û amûrên
Hemp stalk, Heilongjiang; T/C65/3514.7 tex; selûlozê ether-hîdroksîpropîl metîlselulozê ku bi xwe çêkirî ye; FS-101, starchê guherî, PVA-1799, PVA-0588, Liaoning Zhongze Group Chaoyang Textile Co., Ltd.; propanol, pola premium; oxide propylene, asîdê acetîk glacial, sodyûm hîdroksîd, îsopropanol, analîtîk paqij; methyl chloride, nîtrojena paqijiya bilind.
Kevirê berteka GSH-3L, JRA-6 serşokê avdana magnetîkî ya dîjîtal, DHG-9079A sobeya zuwakirina germahiya domdar a germkirina elektrîkê, ajîtatorê mekanîkî yê jorîn IKARW-20, makîneya mezinbûna nimûneyê ESS-1000, Metreya hêza yekane ya elektronîkî ya YG 061/PC, LFY-109B testerê xişandina yarnê ya komputerkirî.
1.2 Amadekirina hydroxypropyl methylcellulose
1. 2. 1 Amadekirina fiber alkali
Qoqê hepsê perçe bikin, bi pîvazkerê bi 20 mêşan biperçiqînin, toza goştê hempê li 35% çareseriya avê ya NaOH lê zêde bikin û 1-ê li germahiya odeyê bihêlin. 5 ~ 2 . 0 h. Fîbera alkaliyê ya biçilmisî biqelînin da ku rêjeya girseya alkali, seluloz û avê bibe 1. 2:1. 2:1.
1. 2. 2 Reaksiyona Etherification
Seluloza alkalî ya amadekirî bavêjin keviya reaksiyonê, 100 mL îsopropanol wekî diluent lê zêde bikin, 140 mL methyl kloride û 60 mL oksît propîlen lê zêde bikin, vala bikin û zextê bikin 2. 0 MPa, hêdî hêdî germahiyê ji bo 1-2 saetan 45 ° C bilind bikin, û 1-2 demjimêran di 75 ° C de bertek nîşan bidin da ku hîdroksîpropyl methylcellulose amade bikin.
1. 2. 3 Piştî-pêvajoya
PH-ya ethera selulozê ya eterîkirî ya bi asîdê cemedî bi 6-ê eyar bikin. 5 ~ 7 . 5, sê caran bi propanolê şuştin, û di tendûrê de di 85°C de hişk kirin.
1.3 Pêvajoya hilberîna hîdroksîpropyl methylcellulose
1. 3. 1 Bandora leza zivirandinê li ser amadekirina ethera selulozê
Bi gelemperî reaksiyona etherification reaksiyonek heterojen ji hundur berbi hundur e. Ger hêza derve tune be, zehmet e ku karmendê etherîfîkasyonê bikeve nav krîstalîzasyona selulozê, ji ber vê yekê pêdivî ye ku bi tevhevkirina melzemeyê etherification bi selulozê re bi tevahî were yek kirin. Di vê lêkolînê de, reaktorek bi tansiyona bilind hate bikar anîn. Piştî ceribandin û xwenîşandanên dubare, leza zivirîna hilbijartî 240-350 r / min bû.
1. 3. 2 Tesîra konseya alkaliyê li ser amadekirina ethera selulozê
Alkali dikare strukturên kompakt ên selulozê hilweşîne da ku wê bişewitîne, û gava ku werimîna devera amorf û devera krîstal bihevre bibe, etherîkirin bi rengekî bêkêmasî pêş dikeve. Di pêvajoya hilberîna ethera selulozê de, mîqdara alkaliyê ku di pêvajoya alkalîzasyona selulozê de tê bikar anîn bandorek mezin li ser karîgeriya etherîkirina hilberên eterîfasyonê û asta cîhgirtina koman heye. Di pêvajoya amadekirina hîdroksîpropyl metîlselulozê de, her ku hûrbûna lîzê zêde dibe, naveroka komên metoksîl jî zêde dibe; berevajî vê yekê, dema ku tansiyona lîzê kêm dibe, hîdroksîpropil methylcellulose Naveroka bingehîn mezintir e. Naveroka koma metoksî rasterast bi giraniya lîzê re têkildar e; naveroka hîdroksîpropilê berevajî berevajiyê hûrbûna lîzê ye. Parçeya girseyî ya NaOH piştî ceribandinên dubare wekî% 35 hate hilbijartin.
1. 3. 3 Bandora rêjeya zexta selulozê alkali li ser amadekirina ethera selulozê
Armanca zexta fîberê alkali kontrolkirina naveroka ava seluloza alkali ye. Dema ku rêjeya zextê pir piçûk be, naveroka avê zêde dibe, hûrbûna lîzê kêm dibe, rêjeya etherification kêm dibe, û kargêrê etherification hîdrolîz dibe û reaksiyonên alî zêde dibin. , karbidestiya etherification pir kêm dibe. Dema ku rêjeya zextê pir mezin be, naveroka avê kêm dibe, seluloz nikare werimandin, û reaktîviyek wê tune ye, û kargêrê etherification nikare bi tevahî bi seluloza alkali re têkilî dayne, û reaksiyonê nehevseng e. Piştî gelek îmtîhan û danberhevkirinên zextê, hat diyarkirin ku rêjeya girseya alkali, av û selûlozê 1. 2:1 e. 2:1.
1. 3. 4 Bandora germahiyê li ser amadekirina ethera selulozê
Di pêvajoya amadekirina hîdroksîpropyl methylcellulose de, pêşî germahiya 50-60 °C kontrol bikin û 2 demjimêran di germahiyek domdar de bimînin. Reaksiyona hîdroksîpropylasyonê dikare li ser 30 ℃ pêk were, û rêjeya reaksiyona hîdroksîpropilasyonê di 50 ℃ de pir zêde dibe; hêdî hêdî germahiyê bigihîne 75 ℃, û germahiya 2 demjimêran kontrol bikin. Di 50°C de, reaksiyona metîlasyonê bi zorê reaksiyon dike, li 60°C, rêjeya reaksiyonê hêdî ye, û li 75°C, rêjeya reaksiyona metilasyonê pir bilez dibe.
Amadekirina hîdroksîpropyl methylcellulose bi kontrolkirina germahiya pir-qonaxa ne tenê dikare balansa komên methoxyl û hîdroksîpropil kontrol bike, lê di heman demê de dibe alîkar ku reaksiyonên alî û dermankirina paşde kêm bikin, û hilberên bi avahiyek maqûl bistînin.
1. 3. 5 Bandora rêjeya dosage ya eterîfîkasyonê li ser amadekirina ethera selulozê
Ji ber ku hîdroksîpropyl metilseluloz eterek tevlihev a ne-îyonîkî ya tîpîk e, komên metîl û hîdroksîpropil li ser zincîreyên makromolekuler ên cihêreng ên hîdroksîpropil methylcellulose têne cîh kirin, ango C-ya cûda di her pozîsyona zengila glukozê de. Ji hêla din ve, rêjeya belavkirina methyl û hîdroksîpropil xwedan belavbûn û bêserûberiyek mezintir e. Çareseriya avê ya HPMC bi naveroka koma metoksiyê ve girêdayî ye. Dema ku naveroka koma metoksî kêm be, ew dikare di alkaliyên xurt de were hilweşandin. Her ku naveroka methoxyl zêde dibe, ew ji werimandina avê hesastir dibe. Naveroka metoksiyê her ku bilindtir be, helbûna avê çêtir e, û ew dikare di nav slury de were çêkirin.
Rêjeya etherifying metyl chloride û oxide propylene rasterast bandorek li ser naveroka methoxyl û hydroxypropyl dike. Ji bo amadekirina hîdroksîpropyl methylcellulose bi helbûna avê ya baş, rêjeya qebareya şilavê ya methyl chloride û propylene oxide wekî 7:3 hate hilbijartin.
1.3.6 Pêvajoya hilberîna çêtirîn a hîdroksîpropil methylcellulose
Amûrên reaksiyonê reaktorek tansiyona bilind e; leza zivirînê 240-350 r/min e; rêjeya girseyî ya lîzê %35 e; rêjeya kompresyonê ya seluloza alkalî 2. 4 e; Hîdroksîpropoksîlasyon di 50°C de 2 saetan, metoksîlasyon di 75°C de 2 saetan; Agent etherification methyl chloride û propylen oxide rêjeya qebareya şilê 7:3; vacuum; zext 2. 0 MPa; Diluent isopropanol e.
2. Tespîtkirin û sepandin
2.1 SEM ji seluloza hemp û seluloza alkali
Bi danberheva seluloza hempê ya nehatî dermankirin û seluloza hempê ya ku bi 35% NaOH tê derman kirin, bi zelalî tê dîtin ku seluloza alkalîzekirî xwedan şikestinên rûkalê, qada rûberê mezintir, çalakiya bilindtir û reaksiyona etherification hêsantir e.
2.2 Tespîtkirina Spectroscopy Infrared
Sêluloza ku piştî dermankirinê ji qalikên hepsê tê derxistin û spektura infrared a HPMC-ê ji seluloza qurmê hepsê hatî amadekirin. Di nav wan de, bandê vegirtinê ya xurt û berfireh a li 3295 cm -1, band vegirtina vibrasyona dirêjkirî ya koma hîdroksîlê ya komeleya HPMC ye, bandê vegirtinê li 1250 ~ 1460 cm -1 bandê vegirtinê ya CH, CH2 û CH3 e, û vegirtinê ye. band li 1600 cm -1 band vegirtina avê ya di band vegirtina polîmer de ye. Banda vegirtinê ya li 1025cm -1 di polîmerê de band vegirtina C — O — C ye.
2.3 Diyarkirina vîskozîteyê
Nimûneya etera selûlozê ya stûnê esrarê ya amadekirî hildin û têxin fîşekek da ku ji %2 çareseriyek avî amade bikin, bi baldarî tevbigerin, bi vîskozîtî û îstîqrara vîskozîteyê bi vîskometreyekê bipîvin û vîskozîteya navîn 3 caran bipîvin. Vîskozîtîya nimûneya ethera selulozê ya qalikê esrarê ya amadekirî 11 bû. 8 mPa·s.
2.4 Serîlêdana mezinbûnê
2.4.1 Veavakirina Slurry
Slury di nav 1000 mL de slurry bi perçeyek girseyî 3,5%, bi hev re bi mîkserê ve hate hilberandin, û paşê li serşokê avê hate danîn û ji bo 1 h heta 95 ° C tê germ kirin. Di heman demê de, bala xwe bidin ku konteynera pijandinê ya kulîlkê divê baş were girtin da ku pêşî li zêdebûna giraniya şûşeyê ji ber hilma avê bigire.
2.4.2 Formulasyona Slurry pH, tevlihevbûn û COD
Hîdroksîpropyl methyl cellulose û mezinahiya nîştehê ya taybetî tevlihev bikin da ku şuştinê (1#~4#) amade bikin, û bi şilava formula PVA (0#) re bidin hev da ku pH, tevlihevbûn û COD-ê analîz bikin. T/C65/3514.7 tex li ser makîneya pîvandinê ya nimûneya ESS1000-ya xêzkirina polîester-pembû hate pîvandin, û performansa pîvana wê hate analîz kirin.
Dikare were dîtin ku ethera selulozê ya stûyê hempê yê xwemalî û mezinahiya stêrkek taybetî 3 # formulasyona mezinahiya çêtirîn e: 25% etera selulozê ya stûyê hemp, 65% stara guherbar û 10% FS-101.
Hemî daneyên mezinbûnê bi daneyên mezinbûnê yên mezinahiya PVA-yê re têne berhev kirin, ev destnîşan dike ku mezinahiya tevlihev a hîdroksîpropyl methylcellulose û starchê taybetî xwedî performansa mezinbûnê ya baş e; pHya wê nêzîktirî bêalî ye; hîdroksîpropyl methylcellulose û stêrkek taybetî COD (17459,2 mg / L) ya mezinahiya tevlihev a starşa taybetî ji ya PVA (26448,0 mg / L) pir kêmtir bû, û performansa parastina jîngehê baş bû.
3. Encam
Pêvajoya hilberîna herî baş a ji bo amadekirina selulozê ether-hîdroksîpropyl metilselulozê ji stûnê hepsê ji bo pîvandinê wiha ye: reaktorek bi tansiyona bilind bi leza zivirîna 240-350 r/min, perçeyek girseyî ya lûlê% 35, û rêjeyek pêçandinê. ji alkali cellulose 2.4, germahiya methylasyonê 75 ℃, û germahiya hîdroksîpropylasyonê 50 ℃ e, her yek 2 demjimêran tê domandin, rêjeya qebareya şilavê ya methyl chloride û oxide propylene 7:3 e, valahiya, zexta reaksiyonê 2.0 MPa ye, îzopropanol dilber e.
Ethera selulozê ya stûyê hempê hate bikar anîn da ku li şûna pîvana PVA-yê ji bo pîvandinê, û rêjeya mezinbûnê ya çêtirîn ev bû: 25% etera selulozê ya stûnê hemp, 65% stara guherbar û 10% FS-101. PH-ya slurry 6.5 e û COD (17459.2 mg / L) ji ya PVA (26448.0 mg / L) pir kêmtir e, performansa jîngehê baş nîşan dide.
Ji bo pîvandinê li şûna mezinahiya PVA-ê etera selulozê ya hemp hate bikar anîn da ku pîvana têkelê polester-pembû T/C 65/3514.7tex. Indeksa mezinbûnê wekhev e. Ethera selulozê ya nû ya tîrêjê hemp û mezinahiya tevlihev a stara guhêrbar dikare şûna mezinahiya PVA bigire.
Dema şandinê: Feb-20-2023