ചണത്തണ്ടിൻ്റെ സെല്ലുലോസ് ഈതർ വലിപ്പവും അതിൻ്റെ പ്രയോഗവും തയ്യാറാക്കൽ

സംഗ്രഹം:ഡീഗ്രേഡബിൾ അല്ലാത്ത പോളി വിനൈൽ ആൽക്കഹോൾ (പിവിഎ) സ്ലറിക്ക് പകരമായി, ഹെംപ് സ്റ്റോക്ക് സെല്ലുലോസ് ഈതർ-ഹൈഡ്രോക്സിപ്രൊപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് കാർഷിക മാലിന്യ ചണത്തണ്ടുകളിൽ നിന്ന് തയ്യാറാക്കി, പ്രത്യേക അന്നജത്തിൽ കലർത്തി സ്ലറി തയ്യാറാക്കി. പോളിയസ്റ്റർ-പരുത്തി മിശ്രിതമായ നൂൽ T/C65/35 14.7 ടെക്‌സ് വലുപ്പമുള്ളതും അതിൻ്റെ വലിപ്പത്തിലുള്ള പ്രകടനവും പരിശോധിച്ചു. ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസിൻ്റെ ഒപ്റ്റിമൽ പ്രൊഡക്ഷൻ പ്രക്രിയ ഇപ്രകാരമായിരുന്നു: ലൈയുടെ പിണ്ഡം 35% ആയിരുന്നു; ആൽക്കലി സെല്ലുലോസിൻ്റെ കംപ്രഷൻ അനുപാതം 2.4 ആയിരുന്നു; മീഥേൻ, പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡ് എന്നിവയുടെ ദ്രാവക അളവ് അനുപാതം 7: 3 ആണ്; ഐസോപ്രോപനോൾ ഉപയോഗിച്ച് നേർപ്പിക്കുക; പ്രതികരണ സമ്മർദ്ദം 2 ആണ്. 0MPa. ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസും പ്രത്യേക അന്നജവും കലർത്തി തയ്യാറാക്കിയ വലുപ്പത്തിന് കുറഞ്ഞ COD ഉണ്ട്, കൂടുതൽ പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദമാണ്, കൂടാതെ എല്ലാ വലുപ്പ സൂചകങ്ങൾക്കും PVA വലുപ്പം മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയും.

പ്രധാന വാക്കുകൾ:ചണ തണ്ട്; ചണ തണ്ട് സെല്ലുലോസ് ഈഥർ; പോളി വിനൈൽ മദ്യം; സെല്ലുലോസ് ഈതർ വലിപ്പം

0.മുഖവുര

താരതമ്യേന സമ്പന്നമായ വൈക്കോൽ വിഭവങ്ങളുള്ള രാജ്യങ്ങളിലൊന്നാണ് ചൈന. വിള ഉൽപ്പാദനം 700 ദശലക്ഷം ടണ്ണിൽ കൂടുതലാണ്, വൈക്കോലിൻ്റെ ഉപയോഗ നിരക്ക് എല്ലാ വർഷവും 3% മാത്രമാണ്. വൈക്കോൽ വിഭവങ്ങളുടെ വലിയൊരു തുക വിനിയോഗിച്ചിട്ടില്ല. തീറ്റ, വളം, സെല്ലുലോസ് ഡെറിവേറ്റീവുകൾ, മറ്റ് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ എന്നിവയിൽ ഉപയോഗിക്കാവുന്ന സമ്പന്നമായ പ്രകൃതിദത്ത ലിഗ്നോസെല്ലുലോസിക് അസംസ്കൃത വസ്തുവാണ് വൈക്കോൽ.

നിലവിൽ, തുണി ഉൽപാദന പ്രക്രിയയിൽ മലിനജല മലിനീകരണം നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഏറ്റവും വലിയ മലിനീകരണ സ്രോതസ്സുകളിലൊന്നായി മാറിയിരിക്കുന്നു. PVA യുടെ കെമിക്കൽ ഓക്സിജൻ ആവശ്യം വളരെ ഉയർന്നതാണ്. അച്ചടിയിലും ഡൈയിംഗ് പ്രക്രിയയിലും പിവിഎ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന വ്യാവസായിക മലിനജലം നദിയിലേക്ക് പുറന്തള്ളപ്പെട്ടതിനുശേഷം, അത് ജലജീവികളുടെ ശ്വസനത്തെ തടയുകയോ നശിപ്പിക്കുകയോ ചെയ്യും. കൂടാതെ, ജലാശയങ്ങളിലെ അവശിഷ്ടങ്ങളിൽ കനത്ത ലോഹങ്ങളുടെ പ്രകാശനവും കുടിയേറ്റവും PVA വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും കൂടുതൽ ഗുരുതരമായ പാരിസ്ഥിതിക പ്രശ്നങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പിവിഎയെ പച്ച സ്ലറി ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം നടത്താൻ, വലുപ്പ പ്രക്രിയയുടെ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുക മാത്രമല്ല, അളവെടുക്കൽ പ്രക്രിയയിൽ ജലത്തിൻ്റെയും വായുവിൻ്റെയും മലിനീകരണം കുറയ്ക്കുകയും വേണം.

ഈ പഠനത്തിൽ, കാർഷിക മാലിന്യ ചണത്തണ്ടുകളിൽ നിന്ന് ഹെംപ് സ്റ്റക്ക് സെല്ലുലോസ് ഈതർ-ഹൈഡ്രോക്സിപ്രൊപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് (എച്ച്പിഎംസി) തയ്യാറാക്കുകയും അതിൻ്റെ ഉൽപാദന പ്രക്രിയ ചർച്ച ചെയ്യുകയും ചെയ്തു. കൂടാതെ ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസും പ്രത്യേക അന്നജവും വലുപ്പം കൂട്ടുക, പിവിഎ വലുപ്പവുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുക, അതിൻ്റെ വലുപ്പത്തിലുള്ള പ്രകടനം ചർച്ച ചെയ്യുക.

1. പരീക്ഷണം

1 . 1 മെറ്റീരിയലുകളും ഉപകരണങ്ങളും

ഹെംപ് തണ്ട്, ഹീലോംഗ്ജിയാങ്; പോളിസ്റ്റർ-പരുത്തി കലർന്ന നൂൽ T/C65/3514.7 ടെക്സ്; സ്വയം നിർമ്മിച്ച ചണ തണ്ട് സെല്ലുലോസ് ഈതർ-ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ്; FS-101, പരിഷ്കരിച്ച അന്നജം, PVA-1799, PVA-0588, Liaoning Zhongze Group Chaoyang Textile Co., Ltd.; പ്രൊപ്പനോൾ, പ്രീമിയം ഗ്രേഡ്; പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡ്, ഗ്ലേഷ്യൽ അസറ്റിക് ആസിഡ്, സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ്, ഐസോപ്രോപനോൾ, വിശകലനപരമായി ശുദ്ധമായത്; മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡ്, ഉയർന്ന ശുദ്ധിയുള്ള നൈട്രജൻ.

GSH-3L റിയാക്ഷൻ കെറ്റിൽ, JRA-6 ഡിജിറ്റൽ ഡിസ്‌പ്ലേ മാഗ്നറ്റിക് സ്റ്റൈറിംഗ് വാട്ടർ ബാത്ത്, DHG-9079A ഇലക്ട്രിക് ഹീറ്റിംഗ് കോൺസ്റ്റൻ്റ് ടെമ്പറേച്ചർ ഡ്രൈയിംഗ് ഓവൻ, IKARW-20 ഓവർഹെഡ് മെക്കാനിക്കൽ അജിറ്റേറ്റർ, ESS-1000 സാമ്പിൾ സൈസിംഗ് മെഷീൻ, YG 061/PC ഇലക്ട്രോണിക് സിംഗിൾ നൂൽ ശക്തി മീറ്റർ , LFY-109B കമ്പ്യൂട്ടറൈസ്ഡ് നൂൽ അബ്രേഷൻ ടെസ്റ്റർ.

1.2 ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് തയ്യാറാക്കൽ

1. 2. 1 ആൽക്കലി ഫൈബർ തയ്യാറാക്കൽ

ചണത്തണ്ട് പിളർത്തി, ഒരു പൾവറൈസർ ഉപയോഗിച്ച് 20 മെഷുകളായി ചതച്ച്, ചണത്തണ്ടിൻ്റെ പൊടി 35% NaOH ജലീയ ലായനിയിൽ ചേർത്ത്, ഊഷ്മാവിൽ 1 നേരം മുക്കിവയ്ക്കുക. 5 ~ 2 . 0 മണിക്കൂർ. ആൽക്കലി, സെല്ലുലോസ്, വെള്ളം എന്നിവയുടെ പിണ്ഡ അനുപാതം 1. 2: 1 ആകുന്ന തരത്തിൽ സന്നിവേശിപ്പിച്ച ആൽക്കലി ഫൈബർ ചൂഷണം ചെയ്യുക. 2:1.

1. 2. 2 എതറിഫിക്കേഷൻ പ്രതികരണം

തയ്യാറാക്കിയ ആൽക്കലി സെല്ലുലോസ് പ്രതികരണ കെറ്റിലിലേക്ക് എറിയുക, 100 മില്ലി ഐസോപ്രോപനോൾ നേർപ്പിക്കുക, ദ്രാവകത്തിൽ 140 മില്ലി മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡും 60 മില്ലി പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡും ചേർത്ത് 2 വരെ അമർത്തുക. 0 MPa, 1-2 മണിക്കൂർ താപനില സാവധാനം 45 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസായി ഉയർത്തുക, ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് തയ്യാറാക്കാൻ 1-2 മണിക്കൂർ 75 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു.

1. 2. 3 പോസ്റ്റ്-പ്രോസസ്സിംഗ്

ഗ്ലേഷ്യൽ അസറ്റിക് ആസിഡ് ഉപയോഗിച്ച് ഈതറൈഫൈഡ് സെല്ലുലോസ് ഈതറിൻ്റെ pH 6 ആയി ക്രമീകരിക്കുക. 5 ~ 7 . 5, പ്രൊപ്പനോൾ ഉപയോഗിച്ച് മൂന്ന് തവണ കഴുകി, 85 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ അടുപ്പത്തുവെച്ചു ഉണക്കുക.

1.3 ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസിൻ്റെ ഉൽപാദന പ്രക്രിയ

1. 3. 1 സെല്ലുലോസ് ഈതർ തയ്യാറാക്കുന്നതിൽ ഭ്രമണ വേഗതയുടെ സ്വാധീനം

സാധാരണയായി ഈതറിഫിക്കേഷൻ പ്രതികരണം ഉള്ളിൽ നിന്ന് ഉള്ളിലേക്കുള്ള ഒരു വൈവിധ്യമാർന്ന പ്രതികരണമാണ്. ബാഹ്യ ശക്തി ഇല്ലെങ്കിൽ, സെല്ലുലോസിൻ്റെ ക്രിസ്റ്റലൈസേഷനിൽ പ്രവേശിക്കുന്നത് ഈതറിഫിക്കേഷൻ ഏജൻ്റിന് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്, അതിനാൽ ഇളക്കിവിടുന്നതിലൂടെ സെല്ലുലോസുമായി എതറിഫിക്കേഷൻ ഏജൻ്റിനെ പൂർണ്ണമായും സംയോജിപ്പിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. ഈ പഠനത്തിൽ, ഉയർന്ന മർദ്ദം ചലിപ്പിച്ച റിയാക്ടർ ഉപയോഗിച്ചു. ആവർത്തിച്ചുള്ള പരീക്ഷണങ്ങൾക്കും പ്രകടനങ്ങൾക്കും ശേഷം, തിരഞ്ഞെടുത്ത ഭ്രമണ വേഗത 240-350 r/min ആയിരുന്നു.

1. 3. 2 സെല്ലുലോസ് ഈതർ തയ്യാറാക്കുന്നതിൽ ആൽക്കലി സാന്ദ്രതയുടെ പ്രഭാവം

ക്ഷാരത്തിന് സെല്ലുലോസിൻ്റെ ഒതുക്കമുള്ള ഘടനയെ നശിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ രൂപരഹിതമായ പ്രദേശത്തിൻ്റെയും ക്രിസ്റ്റലിൻ പ്രദേശത്തിൻ്റെയും വീക്കം സ്ഥിരമാകുമ്പോൾ, ഈതറിഫിക്കേഷൻ സുഗമമായി നടക്കുന്നു. സെല്ലുലോസ് ഈതറിൻ്റെ ഉൽപാദന പ്രക്രിയയിൽ, സെല്ലുലോസ് ആൽക്കലൈസേഷൻ പ്രക്രിയയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ആൽക്കലിയുടെ അളവ് ഈഥറിഫിക്കേഷൻ ഉൽപന്നങ്ങളുടെ ഈഥറിഫിക്കേഷൻ കാര്യക്ഷമതയിലും ഗ്രൂപ്പുകളുടെ പകരക്കാരൻ്റെ അളവിലും വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് തയ്യാറാക്കൽ പ്രക്രിയയിൽ, ലൈയുടെ സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുന്നതിനാൽ, മെത്തോക്സൈൽ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ ഉള്ളടക്കവും വർദ്ധിക്കുന്നു; നേരെമറിച്ച്, ലൈയുടെ സാന്ദ്രത കുറയുമ്പോൾ, ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് അടിസ്ഥാന ഉള്ളടക്കം വലുതായിരിക്കും. മെത്തോക്സി ഗ്രൂപ്പിൻ്റെ ഉള്ളടക്കം ലൈയുടെ സാന്ദ്രതയ്ക്ക് നേരിട്ട് ആനുപാതികമാണ്; ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപ്പൈലിൻ്റെ ഉള്ളടക്കം ലൈയുടെ സാന്ദ്രതയ്ക്ക് വിപരീത അനുപാതത്തിലാണ്. ആവർത്തിച്ചുള്ള പരിശോധനകൾക്ക് ശേഷം NaOH ൻ്റെ മാസ് ഫ്രാക്ഷൻ 35% ആയി തിരഞ്ഞെടുത്തു.

1. 3. 3 സെല്ലുലോസ് ഈതർ തയ്യാറാക്കുന്നതിൽ ആൽക്കലി സെല്ലുലോസ് അമർത്തൽ അനുപാതത്തിൻ്റെ പ്രഭാവം

ആൽക്കലി സെല്ലുലോസിൻ്റെ ജലത്തിൻ്റെ അളവ് നിയന്ത്രിക്കുക എന്നതാണ് ആൽക്കലി ഫൈബർ അമർത്തുന്നതിൻ്റെ ലക്ഷ്യം. അമർത്തുന്ന അനുപാതം വളരെ ചെറുതായിരിക്കുമ്പോൾ, ജലത്തിൻ്റെ അളവ് വർദ്ധിക്കുന്നു, ലൈയുടെ സാന്ദ്രത കുറയുന്നു, ഈഥറിഫിക്കേഷൻ നിരക്ക് കുറയുന്നു, കൂടാതെ ഈതറിഫിക്കേഷൻ ഏജൻ്റ് ഹൈഡ്രോലൈസ് ചെയ്യുകയും പാർശ്വ പ്രതികരണങ്ങൾ വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. , ഈഥറിഫിക്കേഷൻ കാര്യക്ഷമത വളരെ കുറയുന്നു. അമർത്തുന്ന അനുപാതം വളരെ വലുതായിരിക്കുമ്പോൾ, ജലത്തിൻ്റെ അളവ് കുറയുന്നു, സെല്ലുലോസ് വീർക്കാൻ കഴിയില്ല, കൂടാതെ പ്രതിപ്രവർത്തനം ഇല്ല, കൂടാതെ എതറിഫിക്കേഷൻ ഏജൻ്റിന് ആൽക്കലി സെല്ലുലോസുമായി പൂർണ്ണമായി ബന്ധപ്പെടാൻ കഴിയില്ല, പ്രതികരണം അസമമാണ്. നിരവധി പരിശോധനകൾക്കും അമർത്തിയുള്ള താരതമ്യങ്ങൾക്കും ശേഷം, ക്ഷാരത്തിൻ്റെയും ജലത്തിൻ്റെയും സെല്ലുലോസിൻ്റെയും പിണ്ഡ അനുപാതം 1. 2: 1 ആണെന്ന് കണ്ടെത്തി. 2:1.

1. 3. 4 സെല്ലുലോസ് ഈതർ തയ്യാറാക്കുന്നതിൽ താപനിലയുടെ പ്രഭാവം

ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് തയ്യാറാക്കുന്ന പ്രക്രിയയിൽ, ആദ്യം 50-60 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ താപനില നിയന്ത്രിക്കുകയും 2 മണിക്കൂർ സ്ഥിരമായ താപനിലയിൽ സൂക്ഷിക്കുകയും ചെയ്യുക. ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രൊപിലേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനം ഏകദേശം 30 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ നടത്താം, കൂടാതെ ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രൊപിലേഷൻ പ്രതികരണ നിരക്ക് 50 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ വളരെയധികം വർദ്ധിക്കുന്നു; സാവധാനം താപനില 75 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിലേക്ക് ഉയർത്തുക, 2 മണിക്കൂർ താപനില നിയന്ത്രിക്കുക. 50 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ, മീഥൈലേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനം വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്, 60 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ, പ്രതികരണ നിരക്ക് മന്ദഗതിയിലാകും, 75 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ, മിഥിലേഷൻ പ്രതികരണ നിരക്ക് വളരെ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു.

മൾട്ടി-സ്റ്റേജ് താപനില നിയന്ത്രണത്തോടുകൂടിയ ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രോപ്പൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് തയ്യാറാക്കുന്നത് മെത്തോക്‌സൈൽ, ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രൊപൈൽ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ സന്തുലിതാവസ്ഥ നിയന്ത്രിക്കാൻ മാത്രമല്ല, പാർശ്വ പ്രതികരണങ്ങളും ചികിത്സയ്ക്കു ശേഷമുള്ള പ്രതികരണങ്ങളും കുറയ്ക്കാനും ന്യായമായ ഘടനയുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ നേടാനും സഹായിക്കും.

1. 3. 5 സെല്ലുലോസ് ഈതർ തയ്യാറാക്കുന്നതിൽ എതറിഫിക്കേഷൻ ഏജൻ്റ് ഡോസേജ് അനുപാതത്തിൻ്റെ പ്രഭാവം

ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് ഒരു സാധാരണ നോൺ-അയോണിക് മിക്സഡ് ഈതർ ആയതിനാൽ, മീഥൈൽ, ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രൊപൈൽ ഗ്രൂപ്പുകൾ വ്യത്യസ്ത ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് മാക്രോമോളികുലാർ ശൃംഖലകളിൽ പകരം വയ്ക്കുന്നു, അതായത് ഓരോ ഗ്ലൂക്കോസ് റിംഗ് പൊസിഷനിലും വ്യത്യസ്തമായ സി. മറുവശത്ത്, മീഥൈലിൻ്റെയും ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രോപ്പൈലിൻ്റെയും വിതരണ അനുപാതം കൂടുതൽ ചിതറിക്കിടക്കുന്നതും ക്രമരഹിതവുമാണ്. എച്ച്പിഎംസിയുടെ ജലലയിക്കുന്നത മെത്തോക്സി ഗ്രൂപ്പിൻ്റെ ഉള്ളടക്കവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. മെത്തോക്സി ഗ്രൂപ്പിൻ്റെ ഉള്ളടക്കം കുറവാണെങ്കിൽ, അത് ശക്തമായ ആൽക്കലിയിൽ ലയിപ്പിക്കാം. മെത്തോക്‌സൈലിൻ്റെ അളവ് കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്, ഇത് ജല വീക്കത്തോട് കൂടുതൽ സെൻസിറ്റീവ് ആയി മാറുന്നു. ഉയർന്ന മെത്തോക്സി ഉള്ളടക്കം, വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നതിലും മികച്ചതാണ്, അത് സ്ലറിയിൽ രൂപപ്പെടുത്താം.

മെഥൈൽ ക്ലോറൈഡിൻ്റെയും പ്രൊപിലീൻ ഓക്‌സൈഡിൻ്റെയും എഥെറിഫൈയിംഗ് ഏജൻ്റിൻ്റെ അളവ് മെത്തോക്‌സൈലിൻ്റെയും ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രോപൈലിൻ്റെയും ഉള്ളടക്കത്തെ നേരിട്ട് ബാധിക്കുന്നു. നല്ല വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന ഹൈഡ്രോക്സിപ്രൊപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് തയ്യാറാക്കുന്നതിനായി, മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡിൻ്റെയും പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡിൻ്റെയും ദ്രാവക അളവിലുള്ള അനുപാതം 7:3 ആയി തിരഞ്ഞെടുത്തു.

1.3.6 ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസിൻ്റെ ഒപ്റ്റിമൽ പ്രൊഡക്ഷൻ പ്രക്രിയ

പ്രതിപ്രവർത്തന ഉപകരണങ്ങൾ ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള ഒരു റിയാക്ടറാണ്; ഭ്രമണ വേഗത 240-350 r/min ആണ്; ലൈയുടെ പിണ്ഡം 35% ആണ്; ആൽക്കലി സെല്ലുലോസിൻ്റെ കംപ്രഷൻ അനുപാതം 2. 4 ആണ്; ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപോക്സിലേഷൻ 50 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ 2 മണിക്കൂർ, മെത്തോക്സിലേഷൻ 75 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ 2 മണിക്കൂർ; ഈതറിഫിക്കേഷൻ ഏജൻ്റ് മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡ്, പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡ് ലിക്വിഡ് വോളിയം അനുപാതം 7:3; വാക്വം; സമ്മർദ്ദം 2 . 0 MPa; ഐസോപ്രോപനോൾ ആണ് നേർപ്പിക്കുന്നത്.

2. കണ്ടെത്തലും അപേക്ഷയും

2.1 ഹെംപ് സെല്ലുലോസിൻ്റെയും ആൽക്കലി സെല്ലുലോസിൻ്റെയും SEM

ചികിത്സിക്കാത്ത ഹെംപ് സെല്ലുലോസും 35% NaOH ഉപയോഗിച്ച് ചികിത്സിച്ച ഹെംപ് സെല്ലുലോസും താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ, ആൽക്കലൈസ്ഡ് സെല്ലുലോസിന് കൂടുതൽ ഉപരിതല വിള്ളലുകളും വലിയ ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണവും ഉയർന്ന പ്രവർത്തനവും എളുപ്പമുള്ള എതറിഫിക്കേഷൻ പ്രതികരണവും ഉണ്ടെന്ന് വ്യക്തമായി കണ്ടെത്താനാകും.

2.2 ഇൻഫ്രാറെഡ് സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി നിർണയം

ചികിത്സയ്ക്ക് ശേഷം ചണത്തണ്ടിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചെടുത്ത സെല്ലുലോസും ഹെംപ് സ്റ്റക്ക് സെല്ലുലോസിൽ നിന്ന് തയ്യാറാക്കിയ എച്ച്പിഎംസിയുടെ ഇൻഫ്രാറെഡ് സ്പെക്ട്രവും. അവയിൽ, 3295 സെൻ്റീമീറ്റർ -1 ലെ ശക്തവും വിശാലവുമായ അബ്സോർപ്ഷൻ ബാൻഡ് എച്ച്പിഎംസി അസോസിയേഷൻ ഹൈഡ്രോക്സൈൽ ഗ്രൂപ്പിൻ്റെ സ്ട്രെച്ചിംഗ് വൈബ്രേഷൻ അബ്സോർപ്ഷൻ ബാൻഡാണ്, 1250 ~ 1460 സെൻ്റീമീറ്റർ -1 ലെ അബ്സോർപ്ഷൻ ബാൻഡ് CH, CH2, CH3 എന്നിവയുടെ അബ്സോർപ്ഷൻ ബാൻഡാണ്. 1600 സെൻ്റീമീറ്റർ -1 ബാൻഡ് പോളിമർ അബ്സോർപ്ഷൻ ബാൻഡിലെ ജലത്തിൻ്റെ ആഗിരണം ബാൻഡാണ്. 1025cm -1 ലെ അബ്സോർപ്ഷൻ ബാൻഡ് പോളിമറിലെ C — O — C യുടെ ആഗിരണം ബാൻഡാണ്.

2.3 വിസ്കോസിറ്റി നിർണ്ണയിക്കൽ

തയ്യാറാക്കിയ കഞ്ചാവ് തണ്ട് സെല്ലുലോസ് ഈതർ സാമ്പിൾ എടുത്ത് ഒരു ബീക്കറിൽ ചേർത്ത് 2% ജലീയ ലായനി തയ്യാറാക്കുക, നന്നായി ഇളക്കുക, ഒരു വിസ്കോമീറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് അതിൻ്റെ വിസ്കോസിറ്റിയും വിസ്കോസിറ്റി സ്ഥിരതയും അളക്കുക, കൂടാതെ ശരാശരി വിസ്കോസിറ്റി 3 തവണ അളക്കുക. തയ്യാറാക്കിയ കഞ്ചാവ് തണ്ടിൻ്റെ സെല്ലുലോസ് ഈതർ സാമ്പിളിൻ്റെ വിസ്കോസിറ്റി 11 ആയിരുന്നു. 8 mPa·s.

2.4 സൈസിംഗ് ആപ്ലിക്കേഷൻ

2.4.1 സ്ലറി കോൺഫിഗറേഷൻ

സ്ലറി 3.5% പിണ്ഡമുള്ള ഒരു സ്ലറിയുടെ 1000mL ആയി തയ്യാറാക്കി, ഒരു മിക്സർ ഉപയോഗിച്ച് തുല്യമായി ഇളക്കി, തുടർന്ന് ഒരു വാട്ടർ ബാത്തിൽ വയ്ക്കുകയും 1 മണിക്കൂർ 95 ° C വരെ ചൂടാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അതേ സമയം, വെള്ളം ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുന്നതിനാൽ സ്ലറിയുടെ സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുന്നത് തടയാൻ പൾപ്പ് പാചകം ചെയ്യുന്ന പാത്രം നന്നായി അടച്ചിരിക്കണം.

2.4.2 സ്ലറി ഫോർമുലേഷൻ pH, മിസ്സിബിലിറ്റി, COD

സ്ലറി (1#~4#) തയ്യാറാക്കാൻ ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രോപ്പൈൽ മെഥൈൽ സെല്ലുലോസും പ്രത്യേക അന്നജവും കലർത്തി പിഎച്ച്, മിസ്‌സിബിലിറ്റി, സിഒഡി എന്നിവ വിശകലനം ചെയ്യാൻ പിവിഎ ഫോർമുല സ്ലറിയുമായി (0#) താരതമ്യം ചെയ്യുക. ESS1000 സാമ്പിൾ സൈസിംഗ് മെഷീനിൽ പോളിസ്റ്റർ-കോട്ടൺ ബ്ലെൻഡഡ് നൂൽ T/C65/3514.7 ടെക്‌സ് വലുപ്പം കൂട്ടി, അതിൻ്റെ വലിപ്പത്തിലുള്ള പ്രകടനം വിശകലനം ചെയ്തു.

വീട്ടിലുണ്ടാക്കിയ ചണ തണ്ട് സെല്ലുലോസ് ഈതറും നിർദ്ദിഷ്ട അന്നജം വലുപ്പം 3 # ഉം ഒപ്റ്റിമൽ സൈസ് ഫോർമുലേഷനാണെന്ന് കാണാൻ കഴിയും: 25% ചണ തണ്ട് സെല്ലുലോസ് ഈതർ, 65% പരിഷ്കരിച്ച അന്നജം, 10% FS-101.

എല്ലാ സൈസിംഗ് ഡാറ്റയും PVA വലുപ്പത്തിൻ്റെ അളവിലുള്ള ഡാറ്റയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്നതാണ്, ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ്, പ്രത്യേക അന്നജം എന്നിവയുടെ മിക്സഡ് വലുപ്പത്തിന് നല്ല വലിപ്പത്തിലുള്ള പ്രകടനമുണ്ടെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു; അതിൻ്റെ pH നിഷ്പക്ഷതയോട് അടുക്കുന്നു; ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസും പ്രത്യേക അന്നജവും പ്രത്യേക അന്നജം കലർന്ന അളവിലുള്ള COD (17459.2 mg/L) PVA വലുപ്പത്തേക്കാൾ (26448.0 mg/L) വളരെ കുറവായിരുന്നു, പരിസ്ഥിതി സംരക്ഷണ പ്രകടനം മികച്ചതായിരുന്നു.

3. ഉപസംഹാരം

ഹെംപ് സ്റ്റക്ക് സെല്ലുലോസ് ഈതർ-ഹൈഡ്രോക്സിപ്രൊപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് തയ്യാറാക്കുന്നതിനുള്ള ഒപ്റ്റിമൽ പ്രൊഡക്ഷൻ പ്രോസസ്സ് ഇനിപ്പറയുന്നതാണ്: 240-350 r/min ഭ്രമണ വേഗതയുള്ള ഒരു ഉയർന്ന മർദ്ദം ചലിപ്പിച്ച റിയാക്ടർ, 35% ലീയുടെ പിണ്ഡം, കംപ്രഷൻ അനുപാതം. ആൽക്കലി സെല്ലുലോസ് 2.4 ൻ്റെ, മീഥൈലേഷൻ താപനില 75 ℃, ഹൈഡ്രോക്സിപ്രൊപിലേഷൻ താപനില 50 ℃, ഓരോന്നും 2 മണിക്കൂർ നിലനിർത്തുന്നു, മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡിൻ്റെയും പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡിൻ്റെയും ദ്രാവക വോളിയം അനുപാതം 7: 3 ആണ്, വാക്വം, പ്രതികരണ മർദ്ദം 2.0 MPa ആണ്, ഐസോപ്രോപനോൾ ആണ് നേർപ്പിക്കുന്നത്.

സൈസിംഗിനായി പിവിഎ വലുപ്പം മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ ഹെംപ് സ്റ്റെക്ക് സെല്ലുലോസ് ഈതർ ഉപയോഗിച്ചു, ഒപ്റ്റിമൽ സൈസ് അനുപാതം ഇതായിരുന്നു: 25% ഹെംപ് സ്റ്റെക്ക് സെല്ലുലോസ് ഈതർ, 65% പരിഷ്കരിച്ച അന്നജം, 10% FS‐101. സ്ലറിയുടെ pH 6.5 ആണ്, കൂടാതെ COD (17459.2 mg/L) PVA സ്ലറിയെക്കാൾ (26448.0 mg/L) വളരെ കുറവാണ്, ഇത് നല്ല പാരിസ്ഥിതിക പ്രകടനം കാണിക്കുന്നു.

പോളീസ്റ്റർ-പരുത്തി കലർന്ന നൂൽ T/C 65/3514.7tex വലുപ്പം മാറ്റാൻ PVA വലുപ്പത്തിന് പകരം ഹെംപ് സ്റ്റക്ക് സെല്ലുലോസ് ഈതർ ഉപയോഗിച്ചു. വലുപ്പ സൂചിക തുല്യമാണ്. പുതിയ ഹെംപ് സ്റ്റക്ക് സെല്ലുലോസ് ഈതറും പരിഷ്കരിച്ച അന്നജം കലർന്ന വലുപ്പവും PVA വലുപ്പത്തെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കും.