Цаасны үйлдвэр дэх целлюлозын эфир

Энэхүү нийтлэлд целлюлозын эфирийн төрөл, бэлтгэх арга, гүйцэтгэлийн шинж чанар, цаас үйлдвэрлэлийн салбарт хэрэглэх төлөвийг танилцуулж, хөгжлийн хэтийн төлөвтэй целлюлозын эфирийн зарим шинэ сортуудыг дэвшүүлж, цаасан үйлдвэрлэлд хэрэглэх, хөгжлийн чиг хандлагыг авч үзэх болно.

Түлхүүр үгс:целлюлозын эфир; гүйцэтгэл; цаасны үйлдвэр

Целлюлоз нь байгалийн полимер нэгдэл бөгөөд түүний химийн бүтэц нь усгүй бодис бүхий полисахаридын макромолекул юм.β-глюкоз нь үндсэн цагираг бөгөөд суурь цагираг бүр анхдагч ба хоёрдогч гидроксил бүлэгтэй байдаг. Химийн өөрчлөлтөөр дамжуулан хэд хэдэн целлюлозын деривативыг олж авах боломжтой. Целлюлозын эфирийг бэлтгэх арга нь целлюлозыг NaOH-тай урвалд оруулж, дараа нь метил хлорид, этилен исэл, пропилений исэл гэх мэт янз бүрийн функциональ урвалжуудтай эфиржих урвал явуулж, дараа нь дагалдах бүтээгдэхүүн болох давс, целлюлозын натри зэргийг угааж цэвэрлэнэ. бүтээгдэхүүн. Целлюлозын эфир нь целлюлозын чухал деривативуудын нэг бөгөөд үүнийг анагаах ухаан, эрүүл ахуй, өдөр тутмын химийн үйлдвэр, цаас, хүнс, эм, барилга, материал болон бусад үйлдвэрүүдэд өргөнөөр ашиглах боломжтой. Сүүлийн жилүүдэд гадаад орнууд судалгаанд ихээхэн ач холбогдол өгч, хэрэглээний суурь судалгаа, хэрэглээний практик үр нөлөө, бэлтгэл ажил зэрэг олон ололт амжилтад хүрч байна. Сүүлийн жилүүдэд Хятадад зарим хүмүүс аажмаар энэ талын судалгаанд хамрагдаж, үйлдвэрлэлийн практикт тодорхой үр дүнд хүрч байна. Иймээс сэргээгдэх биологийн нөөцийг иж бүрэн ашиглах, цаасны чанар, гүйцэтгэлийг сайжруулахад целлюлозын эфирийг боловсруулж ашиглах нь маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ бол боловсруулахад үнэ цэнэтэй цаасны шинэ төрлийн нэмэлт юм.

1. Целлюлозын эфирийн ангилал ба бэлтгэх арга

Целлюлозын эфирийн ангиллыг ерөнхийд нь ион чанараар нь 4 ангилдаг.

1.1 ионик бус целлюлозын эфир

Ион бус целлюлозын эфир нь целлюлозын алкил эфир бөгөөд бэлтгэх арга нь целлюлозыг NaOH-тай урвалд оруулж, монохлорметан, этилен исэл, пропилений исэл гэх мэт янз бүрийн функциональ мономеруудтай эфиржих урвал явуулж, дараа нь угаах замаар гаргаж авдаг. Давс ба целлюлозын натрийн дайвар бүтээгдэхүүн, үүнд метил целлюлозын эфир, метил гидроксиэтил целлюлозын эфир, метил гидроксипропил целлюлозын эфир, гидроксиэтил целлюлозын эфир, цианэтил целлюлозын эфир, гидроксибутил целлюлозын эфир зэрэг өргөн хэрэглэгддэг.

1.2 Анион целлюлозын эфир

Анион целлюлозын эфир нь голчлон натрийн карбоксиметил целлюлоз ба натрийн карбоксиметил гидроксиэтил целлюлоз юм. Бэлтгэх арга нь целлюлозыг NaOH-тай урвалд оруулж, дараа нь хлор цууны хүчил, этилен исэл, пропилен исэлтэй эфирийг явуулах явдал юм. Химийн урвал, дараа нь дайвар бүтээгдэхүүн давс, натрийн целлюлозыг угаах замаар олж авдаг.

1.3 Катион целлюлозын эфир

Катион целлюлозын эфир нь целлюлозыг NaOH-тай урвалд оруулж, дараа нь катион эфиржүүлэгч 3-хлор-2-гидроксипропил, триметил аммонийн хлорид, прооксид этилийн исэлийн урвал, триметил аммонийн оксидын урвалаар бэлтгэгдсэн 3-хлор-2-гидроксипропилтриметиламмонийн хлоридын целлюлозын эфирийг агуулдаг. дараа нь дайвар бүтээгдэхүүн давс, натрийн целлюлозыг угаах замаар гаргаж авдаг.

1.4 Цвиттерионы целлюлозын эфир

Цвиттерийн целлюлозын эфирийн молекулын гинж нь анион ба катион бүлэгтэй байдаг. Бэлтгэх арга нь целлюлозыг NaOH-тэй урвалд оруулж, дараа нь монохлорацетик хүчил, катион эфиржүүлэх бодис 3-хлоро-2-гидроксипропил триметиламмонийн хлоридыг эфиржүүлж, дараа нь дайвар бүтээгдэхүүн давс, натрийн целлюлозыг угаах замаар гаргаж авдаг.

2. Целлюлозын эфирийн гүйцэтгэл ба шинж чанар

2.1 Кино үүсэх ба наалдац

Целлюлозын эфирийн эфиржилт нь түүний уусах чадвар, хальс үүсгэх чадвар, холболтын бат бэх, давсны эсэргүүцэл зэрэг шинж чанар, шинж чанарт ихээхэн нөлөөлдөг. Целлюлозын эфир нь механик хүч чадал, уян хатан чанар, халуунд тэсвэртэй, хүйтэнд тэсвэртэй, янз бүрийн давирхай, хуванцаржуулагчтай сайн зохицдог бөгөөд хуванцар, хальс, лак, цавуу, латекс, эмийн бүрэх материал гэх мэтийг хийхэд ашиглаж болно.

2.2 Уусах чадвар

Целлюлозын эфир нь полигидроксилийн бүлгүүд байдаг тул усанд сайн уусдаг бөгөөд янз бүрийн орлуулагчийн дагуу органик уусгагчийг уусгагчийг сонгох чадвартай байдаг. Метилцеллюлоз нь хүйтэн усанд уусдаг, халуун усанд уусдаггүй, мөн зарим уусгагчид уусдаг; метил гидроксиэтил целлюлоз нь хүйтэн усанд уусдаг, халуун ус, органик уусгагчид уусдаггүй. Харин метилцеллюлоз ба метилгидроксиэтилцеллюлозын усан уусмалыг халаахад метилцеллюлоз ба метилгидроксиэтилцеллюлоз тунадас үүснэ. Метил целлюлозыг 45-60 хэмд тунадасжуулна°C, харин холимог эфиржүүлсэн метил гидроксиэтил целлюлозын хур тунадасны температур 65-80 хүртэл нэмэгддэг.°C. Температурыг бууруулахад тунадас дахин уусдаг. Гидроксиэтилцеллюлоз ба натрийн карбоксиметилцеллюлоз нь ямар ч температурт усанд уусдаг ба органик уусгагчид уусдаггүй (цөөн үл хамаарах зүйл). Энэ өмчийг ашиглан янз бүрийн тос зэвүүн бодис, уусдаг хальсан материалыг бэлтгэж болно.

2.3 Өтгөрүүлэх

Целлюлозын эфир нь усанд коллоид хэлбэрээр уусдаг, түүний зуурамтгай чанар нь целлюлозын эфирийн полимержилтийн зэргээс хамаардаг ба уусмал нь гидратжуулсан макромолекулуудыг агуулдаг. Макромолекулуудын орооцолдсон байдлаас шалтгаалан уусмалын урсгалын байдал нь Ньютоны шингэнийхээс ялгаатай боловч зүсэлтийн хүчээр өөрчлөгддөг зан төлөвийг харуулдаг. Целлюлозын эфирийн макромолекулын бүтцээс шалтгаалан уусмалын зуурамтгай чанар нь концентраци ихсэх тусам хурдацтай нэмэгдэж, температур нэмэгдэх тусам хурдан буурдаг. Онцлог шинж чанараараа карбоксиметил целлюлоз, гидроксиэтил целлюлоз зэрэг целлюлозын эфирийг өдөр тутмын химийн бодисыг өтгөрүүлэгч, цаасан бүрхүүлд ус хадгалах бодис, архитектурын өнгөлгөөний өтгөрүүлэгч болгон ашиглаж болно.

2.4 Эвдрэх чадвар

Целлюлозын эфирийг усны үе шатанд уусгахад бактери үржиж, нянгийн өсөлт нь фермент бактери үүсэхэд хүргэдэг. Фермент нь целлюлозын эфиртэй зэрэгцэн орлоогүй ангид глюкозын нэгжийн холбоог тасалж, полимерийн харьцангуй молекулын жинг бууруулдаг. Тиймээс хэрэв целлюлозын эфирийн усан уусмалыг удаан хугацаагаар хадгалах бол түүнд хадгалах бодис нэмж, бактерийн эсрэг үйлчилгээтэй целлюлозын эфирт хүртэл ариутгах тодорхой арга хэмжээ авах шаардлагатай.

3. Целлюлозын эфирийг цаасны үйлдвэрт хэрэглэх

3.1 Цаас бэхжүүлэгч бодис

Жишээлбэл, CMC нь шилэн тараагч, цаасыг бэхжүүлэгч бодис болгон ашиглаж болох бөгөөд үүнийг нухаш руу нэмж болно. Натрийн карбоксиметил целлюлоз нь целлюлоз болон дүүргэгч хэсгүүдтэй ижил цэнэгтэй тул эслэгийн жигд байдлыг нэмэгдүүлэх боломжтой. Шилэн утас хоорондын холболтын нөлөөг сайжруулж, цаасны суналтын бат бэх, тэсрэлт, цаасны жигд байдал зэрэг физик үзүүлэлтүүдийг сайжруулах боломжтой. Жишээлбэл, Longzhu болон бусад хүмүүс 100% цайруулсан сульфит модны нухаш, 20% тальк нунтаг, 1% сарнисан жилий цавуу хэрэглэж, хөнгөн цагаан сульфатаар рН-ийн утгыг 4.5 болгож тохируулж, илүү өндөр зуурамтгай чанар бүхий CMC (зуурамтгай чанар 800~1200MPA.S) зэргийг ашигладаг. орлуулах нь 0.6 байна. CMC нь цаасны хуурай бат бөх чанарыг сайжруулж, хэмжээг нь сайжруулж чадна гэдгийг харж болно.

3.2 Гадаргууг хэмжих бодис

Натрийн карбоксиметил целлюлозыг цаасны гадаргуугийн бат бөх чанарыг сайжруулахын тулд цаасны гадаргуугийн хэмжээг тодорхойлох бодис болгон ашиглаж болно. Түүний хэрэглээний үр нөлөө нь поливинил спирт, өөрчлөгдсөн цардуулын хэмжээг тодорхойлох бодистой харьцуулахад гадаргуугийн бат бөх чанарыг 10 орчим хувиар нэмэгдүүлж, тунг 30 орчим хувиар бууруулах боломжтой. Энэ нь цаас үйлдвэрлэхэд маш ирээдүйтэй гадаргуугийн хэмжээсийг тодорхойлох хэрэгсэл бөгөөд энэ цуврал шинэ сортуудыг идэвхтэй хөгжүүлэх хэрэгтэй. Катион целлюлозын эфир нь катион цардуултай харьцуулахад гадаргуугийн хэмжээ нь илүү сайн байдаг. Энэ нь цаасны гадаргуугийн бат бөх чанарыг сайжруулаад зогсохгүй цаасны бэх шингээх чадварыг сайжруулж, будах нөлөөг нэмэгдүүлдэг. Энэ нь мөн гадаргуугийн хэмжээг тодорхойлох ирээдүйтэй бодис юм. Мо Лихуан болон бусад хүмүүс натрийн карбоксиметил целлюлоз болон исэлдсэн цардуулыг ашиглан цаас, картон дээр гадаргуугийн хэмжээг тодорхойлох туршилт хийсэн. Үр дүн нь CMC нь гадаргуугийн хэмжээг тодорхойлох хамгийн тохиромжтой нөлөөтэй болохыг харуулж байна.

Метил карбоксиметил целлюлоз натри нь тодорхой хэмжээний гүйцэтгэлтэй байдаг ба карбоксиметил целлюлоз натри нь целлюлозын хэмжээг тодорхойлох бодис болгон ашиглаж болно. Өөрийн хэмжээнээс гадна катион целлюлозын эфирийг цаас үйлдвэрлэхэд туслах шүүлтүүр болгон ашиглаж, нарийн ширхэгтэй утас, дүүргэгчийг хадгалах чадварыг сайжруулж, цаасыг бэхжүүлэгч бодис болгон ашиглаж болно.

3.3 Эмульсийн тогтворжуулагч

Целлюлозын эфир нь усан уусмалд сайн өтгөрүүлэх нөлөөтэй тул эмульсийн тархалтын орчны зуурамтгай чанарыг нэмэгдүүлж, эмульсийн тунадасжилт, давхаргажилтаас сэргийлдэг тул эмульс бэлтгэхэд өргөн хэрэглэгддэг. Натрийн карбоксиметил целлюлоз, гидроксиэтил целлюлозын эфир, гидроксипропил целлюлозын эфир гэх мэтийг анионик тархсан жилий бохь, катион целлюлозын эфир, гидроксиэтил целлюлозын эфир, гидроксипропил эфир целлюлозын эс, базопропил целлюлозын эс зэрэгт тогтворжуулагч, хамгаалалтын бодис болгон ашиглаж болно. эфир гэх мэтийг катион дисперс жилий бохь, AKD, ASA болон бусад хэмжээсийг тодорхойлох хамгаалалтын бодис болгон ашиглаж болно. Longzhu нар. 100% цайруулсан сульфит модны нухаш, 20% тальк нунтаг, 1% сарнисан жилий цавуу хэрэглэж, хөнгөн цагаан сульфатаар рН-ийн утгыг 4.5 болгож тохируулж, илүү өндөр зуурамтгай чанар бүхий CMC (зуурамтгай чанар 800~12000MPA.S) ашигласан. Орлуулах зэрэг нь 0.6 бөгөөд дотоод хэмжээг тогтооход ашигладаг. Үр дүнгээс харахад CMC агуулсан жилий резинийн хэмжээ илт сайжирч, жилий эмульсийн тогтворжилт сайн, резинэн материалын хадгалалт өндөр байгаа нь илт харагдаж байна.

3.4 Бүрээсийн ус хадгалах бодис

Энэ нь цаасан бүрэх биндэр, цианэтил целлюлоз, гидроксиэтил целлюлоз гэх мэтийг бүрэх, боловсруулахад ашигладаг бөгөөд казеин болон латексийн нэг хэсгийг орлуулах боломжтой тул хэвлэлийн бэх амархан нэвтэрч, ирмэг нь тодорхой болно. Карбоксиметил целлюлоз ба гидроксиэтил карбоксиметил целлюлозын эфирийг пигмент тараагч, өтгөрүүлэгч, ус хадгалах бодис, тогтворжуулагч болгон ашиглаж болно. Жишээлбэл, бүрсэн цаасан бүрээсийг бэлтгэхэд ус хадгалах бодис болгон ашигладаг карбоксиметил целлюлозын хэмжээ 1-2% байна.

4. Цаасны үйлдвэрт хэрэглэгдэх целлюлозын эфирийн хөгжлийн чиг хандлага

Тусгай функц бүхий целлюлозын деривативыг авахын тулд химийн өөрчлөлтийг ашиглах нь дэлхийн хамгийн том байгалийн органик бодис болох целлюлозын шинэ хэрэглээг эрэлхийлэх үр дүнтэй арга юм. Целлюлозын олон төрлийн деривативууд, өргөн функцууд байдаг бөгөөд целлюлозын эфир нь маш сайн гүйцэтгэлтэй тул олон салбарт хэрэглэгдэж ирсэн. Цаасны үйлдвэрлэлийн хэрэгцээг хангахын тулд целлюлозын эфирийг боловсруулахдаа дараахь чиг хандлагыг анхаарч үзэх хэрэгтэй.

(1) Целлюлозын эфирийн янз бүрийн төрлийн орлуулалт, өөр өөр зуурамтгай чанар, өөр өөр харьцангуй молекул масстай цуврал бүтээгдэхүүн гэх мэт цаасны үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд тохиромжтой, янз бүрийн цаасны сортуудыг үйлдвэрлэхэд зориулсан төрөл бүрийн техникийн үзүүлэлтүүдийг боловсруулах.

(2) Целлюлозын эфирийн шинэ сортуудын хөгжлийг нэмэгдүүлэх шаардлагатай, тухайлбал цаас үйлдвэрлэхэд тохиромжтой катион целлюлозын эфир, гадаргуугийн хэмжээ тогтоох бодис, бүрэх латекс Цианоэтил целлюлозын эфирийг орлуулах арматур болгон ашиглаж болох цвиттерион целлюлозын эфир. гэх мэтийг холбогч болгон.

(3) Целлюлозын эфирийг бэлтгэх үйл явц, түүнийг бэлтгэх шинэ аргын судалгаа, ялангуяа өртгийг бууруулах, үйл явцыг хялбарчлах судалгааг бэхжүүлэх.

(4) Целлюлозын эфирийн шинж чанар, ялангуяа янз бүрийн целлюлозын эфирийн хальс үүсгэх, холбох шинж чанар, өтгөрүүлэх шинж чанарын судалгааг бэхжүүлж, целлюлозын эфирийг цаасан үйлдвэрлэлд ашиглах онолын судалгааг бэхжүүлнэ.