Хураангуй:Задардаггүй поливинил спирттэй (PVA) зутанг орлуулахын тулд хөдөө аж ахуйн хаягдал олсны модны ишнээс олсны ишний целлюлозын эфир-гидроксипропил метилцеллюлозыг бэлтгэж, тусгай цардуултай хольж зутан бэлтгэсэн. Полиэфир-хөвөн холилдсон утас T/C65/35 14.7 tex хэмжээтэй, хэмжээсийн гүйцэтгэлийг туршсан. Гидроксипропил метилцеллюлозын үйлдвэрлэлийн оновчтой үйл явц нь дараах байдалтай байв: шүлтийн массын эзлэх хувь 35%; шүлтийн целлюлозын шахалтын харьцаа 2.4; Метан ба пропилен ислийн шингэний эзлэхүүний харьцаа 7: 3; изопропанолоор шингэлэх; урвалын даралт 2 байна. 0МПа. Гидроксипропил метилцеллюлоз болон тусгай цардуулыг холих замаар бэлтгэсэн хэмжээ нь COD багатай, байгаль орчинд ээлтэй, бүх хэмжээсийн үзүүлэлтүүд нь PVA хэмжээг орлох боломжтой.
Түлхүүр үгс:олсны иш; олсны ишний целлюлозын эфир; поливинил спирт; целлюлозын эфирийн хэмжээ
0.Өмнөх үг
Хятад бол сүрлийн нөөцтэй харьцангуй баялаг орны нэг юм. Тариалангийн гарц нь 700 гаруй сая тонн, сүрэл ашиглалтын түвшин жил бүр ердөө 3% байна. Их хэмжээний сүрлийн нөөц ашиглагдаагүй байна. Сүрэл нь тэжээл, бордоо, целлюлозын дериватив болон бусад бүтээгдэхүүнд хэрэглэх боломжтой лигноцеллюлоз агуулсан байгалийн баялаг түүхий эд юм.
Одоогийн байдлаар нэхмэлийн үйлдвэрлэлийн явцад бохир усны бохирдлыг арилгах нь хамгийн том бохирдлын эх үүсвэрүүдийн нэг болоод байна. PVA-ийн химийн хүчилтөрөгчийн хэрэгцээ маш өндөр байдаг. Хэвлэх, будах явцад үйлдвэрлэсэн PVA-ийн үйлдвэрлэсэн бохир ус гол руу цутгасны дараа усны организмын амьсгалыг саатуулж, бүр устгадаг. Түүнчлэн, PVA нь усан сан дахь хурдас дахь хүнд металлын ялгаралт, шилжилтийг улам хүндрүүлж, хүрээлэн буй орчны илүү ноцтой асуудал үүсгэдэг. PVA-г ногоон зутангаар солих судалгааг хийхийн тулд хэмжээ тогтоох процессын шаардлагыг хангахаас гадна хэмжээ тогтоох явцад ус, агаарын бохирдлыг багасгах шаардлагатай.
Энэхүү судалгаанд хөдөө аж ахуйн хаягдал олсны ишнээс олсны ишний целлюлозын эфир-гидроксипропил метилцеллюлозыг (HPMC) бэлтгэж, үйлдвэрлэлийн процессын талаар ярилцав. Гидроксипропил метилцеллюлоз болон тодорхой цардуулын хэмжээг хэмжээ болгон хольж, PVA хэмжээтэй харьцуулж, хэмжээсийн гүйцэтгэлийг хэлэлцэнэ.
1. Туршилт хийх
1 . 1 Материал ба багаж хэрэгсэл
Олсны иш, Мөрөн; полиэфир-хөвөн холимог утас T/C65/3514.7 tex; өөрөө хийсэн олсны ишний целлюлоз эфир-гидроксипропил метилцеллюлоз; FS-101, өөрчлөгдсөн цардуул, PVA-1799, PVA-0588, Liaoning Zhongze Group Chaoyang Textile Co., Ltd.; пропанол, дээд зэрэглэлийн; пропилен исэл, мөстлөгийн цууны хүчил, натрийн гидроксид, изопропанол, аналитик цэвэр; метил хлорид, өндөр цэвэршилттэй азот.
GSH-3L урвалын данх, JRA-6 дижитал дэлгэцтэй соронзон хутгагч усан ванн, DHG-9079A цахилгаан халаагуурт тогтмол температурт хатаах зуух, IKARW-20 дээд механик хутгагч, ESS-1000 дээжийн хэмжээс хийх машин, YG 061/PC электрон утас бат бэх хэмжигч, LFY-109B компьютержсэн утас элэгдэл шалгагч.
1.2 Гидроксипропил метилцеллюлоз бэлтгэх
1. 2. 1 Шүлтлэг эслэг бэлтгэх
Маалинган ишийг хувааж, нунтаглагчаар 20 тор болгон буталж, 35%-ийн NaOH усан уусмалд олсны ишний нунтаг нэмж, тасалгааны температурт 1 . 5 ~ 2. 0 цаг. Шүлт, целлюлоз, усны массын харьцаа 1. 2:1 байхаар шингээсэн шүлтийн эслэгийг шахаж авна. 2:1.
1. 2. 2 Эфиржих урвал
Бэлтгэсэн шүлтлэг целлюлозыг урвалын данханд хийж, шингэрүүлэгч болгон 100 мл изопропанол нэмж, шингэн 140 мл метил хлорид, 60 мл пропилен ислийг нэмж, вакуумжуулж, 2 хүртэл дарна. 0 МПа, температурыг 1-2 цагийн турш аажмаар 45 ° C хүртэл өсгөж, 75 ° C-т 1-2 цагийн турш урвалд оруулан гидроксипропил метилцеллюлозыг бэлтгэнэ.
1. 2. 3 Боловсруулалтын дараах
Мөсөн цууны хүчилтэй эфиржүүлсэн целлюлозын эфирийн рН-ийг 6 болгож тохируулна. 5 ~ 7. 5, пропанолоор гурван удаа угааж, 85 градусын зууханд хатаана.
1.3 Гидроксипропил метилцеллюлозыг үйлдвэрлэх үйл явц
1. 3. 1 Целлюлозын эфир бэлтгэхэд эргэлтийн хурдны нөлөө
Ихэвчлэн эфиржих урвал нь дотроос дотроос нь гетероген урвал юм. Гадны хүч байхгүй тохиолдолд эфиржүүлэгч бодис целлюлозын талсжилт руу ороход хүндрэлтэй байдаг тул эфиржүүлэх бодисыг целлюлозтой холих замаар бүрэн нэгтгэх шаардлагатай. Энэхүү судалгаанд өндөр даралтын хутгагч реакторыг ашигласан. Давтан туршилт, үзүүлэнгийн дараа сонгосон эргэлтийн хурд нь 240-350 r / мин байв.
1. 3. 2 Целлюлозын эфир бэлтгэхэд шүлтийн концентраци үзүүлэх нөлөө
Шүлт нь целлюлозыг хавдахын тулд түүний нягт бүтцийг устгаж чаддаг бөгөөд аморф бүс ба талст бүсийн хаван тогтвортой байх үед эфиржилт жигд явагддаг. Целлюлозын эфир үйлдвэрлэх процесст целлюлозыг шүлтжүүлэх үйл явцад ашигласан шүлтийн хэмжээ нь эфирийн бүтээгдэхүүний эфиржилтийн үр ашиг, бүлгүүдийг орлуулах зэрэгт ихээхэн нөлөөлдөг. Гидроксипропил метилцеллюлозыг бэлтгэх явцад ууссан уусмалын агууламж нэмэгдэхийн хэрээр метоксил бүлгийн агууламж нэмэгддэг; эсрэгээр, шохойн концентраци буурах үед гидроксипропил метилцеллюлоз Суурь агууламж их байна. Метокси бүлгийн агууламж нь шохойн агууламжтай шууд пропорциональ; гидроксипропилийн агууламж нь шохойн агууламжтай урвуу хамааралтай байна. Давтан туршилтын дараа NaOH-ийн массын хувийг 35% гэж сонгосон.
1. 3. 3 Целлюлозын эфир бэлтгэхэд шүлтийн целлюлозын даралтын харьцааны нөлөө.
Шүлтлэг эслэгийг дарах зорилго нь шүлтийн целлюлозын усны агууламжийг хянах явдал юм. Даралтын харьцаа хэт бага байвал усны агууламж нэмэгдэж, шүлтийн концентраци буурч, эфиржилтийн хурд буурч, эфиржүүлэгч бодис гидролиз болж, гаж урвал нэмэгддэг. , эфиржилтийн үр ашиг ихээхэн буурдаг. Даралтын харьцаа хэт их байвал усны агууламж буурч, целлюлоз нь хавдаж, урвалд орохгүй, эфиржүүлэгч бодис нь шүлтийн целлюлозтой бүрэн харьцаж чадахгүй, урвал жигд бус байдаг. Олон туршилт, шахалттай харьцуулалт хийсний дараа шүлт, ус, целлюлозын массын харьцаа 1. 2: 1 болохыг тогтоосон. 2:1.
1. 3. 4 Целлюлозын эфир бэлтгэхэд температурын нөлөө
Гидроксипропил метилцеллюлозыг бэлтгэх явцад эхлээд 50-60 0С-ийн температурыг хянаж, 2 цагийн турш тогтмол температурт байлгана. Гидроксипропиляцийн урвалыг ойролцоогоор 30 ℃ температурт хийж болох ба гидроксипропиляцийн урвалын хурд 50 ℃ температурт ихээхэн нэмэгддэг; Температурыг аажмаар 75 ℃ хүртэл өсгөж, температурыг 2 цагийн турш тохируулна. 50°С-т метилжих урвал бараг урвалд ордоггүй, 60°С-т урвалын хурд удаан, 75°С-т метилизацийн урвалын хурд ихээхэн хурдасдаг.
Олон үе шаттай температурын хяналттай гидроксипропил метилцеллюлозыг бэлтгэх нь метоксил ба гидроксипропилийн бүлгийн тэнцвэрийг хянахаас гадна гаж нөлөө, эмчилгээний дараах үр нөлөөг бууруулж, боломжийн бүтэцтэй бүтээгдэхүүнийг олж авахад тусалдаг.
1. 3. 5 Целлюлозын эфир бэлтгэхэд эфиржүүлэх бодисын тунгийн харьцааны нөлөө
Гидроксипропил метилцеллюлоз нь ердийн ион бус холимог эфир тул метил ба гидроксипропилийн бүлгүүд нь өөр өөр гидроксипропил метилцеллюлозын макромолекулын гинжин хэлхээнд, өөрөөр хэлбэл глюкозын цагирагийн байрлал бүрт өөр өөр C-ээр солигддог. Нөгөөтэйгүүр, метил ба гидроксипропилийн тархалтын харьцаа нь илүү их тархалт, санамсаргүй байдалтай байдаг. HPMC-ийн усанд уусах чадвар нь метокси бүлгийн агууламжтай холбоотой байдаг. Метокси бүлгийн агууламж бага байвал түүнийг хүчтэй шүлтэнд уусгаж болно. Метоксилийн агууламж ихсэх тусам усны хаван үүсэхэд илүү мэдрэмтгий болдог. Метоксигийн агууламж өндөр байх тусмаа усанд уусах чадвар нь илүү сайн байх ба энэ нь зутан болгож болно.
Эфиржүүлэгч метил хлорид ба пропилен оксидын хэмжээ нь метоксил ба гидроксипропилийн агууламжид шууд нөлөөлдөг. Усанд сайн уусах чадвартай гидроксипропил метилцеллюлозыг бэлтгэхийн тулд метил хлорид ба пропилен ислийн шингэний эзэлхүүний харьцааг 7:3 гэж сонгосон.
1.3.6 Гидроксипропил метилцеллюлозын үйлдвэрлэлийн оновчтой процесс
Урвалын төхөөрөмж нь өндөр даралтын хутгагч реактор юм; эргэлтийн хурд нь 240-350 r / мин; шингэний массын эзлэх хувь 35%; шүлтийн целлюлозын шахалтын харьцаа 2. 4; 500С-т 2 цагийн турш гидроксипропоксилжилт, 750С-т 2 цагийн турш метоксилжилт; эфирийн бодис метил хлорид ба пропилен ислийн шингэний эзлэхүүний харьцаа 7:3; вакуум; даралт 2. 0 МПа; шингэрүүлэгч нь изопропанол юм.
2. Илрүүлэх, хэрэглэх
2.1 Маалинган целлюлоз ба шүлтийн целлюлозын SEM
Боловсруулаагүй Маалинган целлюлоз болон 35% NaOH-аар боловсруулсан Маалинган целлюлозыг харьцуулж үзвэл шүлтжүүлсэн целлюлоз нь гадаргуугийн хагарал ихтэй, гадаргуугийн талбай ихтэй, өндөр идэвхжилтэй, эфиржих урвал хялбар байдаг нь тодорхой харагдаж байна.
2.2 Хэт улаан туяаны спектроскопийн тодорхойлолт
Эмчилгээний дараа олсны ишнээс гаргаж авсан целлюлоз ба олсны ишний целлюлозоос бэлтгэсэн HPMC-ийн хэт улаан туяаны спектр. Тэдгээрийн дотроос 3295 см-1-ийн хүчтэй, өргөн шингээлтийн зурвас нь HPMC холбооны гидроксил бүлгийн суналтын чичиргээ шингээлтийн зурвас, 1250 ~ 1460 см-ийн шингээлтийн зурвас -1 нь CH, CH2, CH3-ийн шингээлтийн зурвас, шингээлтийн зурвас юм. 1600 см-1-ийн зурвас нь полимер шингээх зурвас дахь усны шингээлтийн зурвас юм. 1025см -1-ийн шингээлтийн зурвас нь полимер дэх C-O-C-ийн шингээлтийн зурвас юм.
2.3 Зуурамтгай чанарыг тодорхойлох
Бэлэн болсон каннабисын ишний целлюлозын эфирийн дээжийг авч шилэн аяганд хийж 2%-ийн усан уусмал бэлтгэн сайтар хутгаж, зуурамтгай чанар, зуурамтгай чанарыг нь вискозиметрээр хэмжиж, дундаж зуурамтгай чанарыг 3 удаа хэмжинэ. Бэлтгэсэн каннабисын ишний целлюлозын эфирийн дээжийн зуурамтгай чанар 11 . 8 мПа·с.
2.4 Хэмжээ тогтоох програм
2.4.1 Сларрины тохиргоо
Энэ зутанг 1000 мл 3.5%-ийн масстай зутан болгон бэлтгэж, холигчоор жигд хутгаж, дараа нь усан ваннд хийж, 95 хэм хүртэл 1 цагийн турш халаана. Үүний зэрэгцээ, зутан бэлтгэх савыг сайтар битүүмжилж, усны ууршилтаас болж зутангийн концентрацийг нэмэгдүүлэхгүй байхыг анхаарна уу.
2.4.2 Зуухны найрлага дахь рН, холилдох чадвар, БХХ
Гидроксипропил метил целлюлоз болон цардуулын тодорхой хэмжээг хольж зутан (1#~4#) бэлтгэж, PVA томъёоны зутан (0#)-тай харьцуулж рН, холилдох чадвар, БХХ-ийг шинжилнэ. Полиэфир-хөвөн холилдсон утсыг T/C65/3514.7 tex-ийн хэмжээсийг ESS1000 дээжийн машинд хийж, хэмжээсийн гүйцэтгэлд дүн шинжилгээ хийсэн.
25% олсны ишний целлюлозын эфир, 65% өөрчлөгдсөн цардуул, 10% FS-101: Энэ нь гар хийцийн олсны ишний целлюлоз эфир болон тодорхой цардуулын хэмжээ 3 # нь оновчтой хэмжээ юм гэдгийг харж болно.
Хэмжээний бүх өгөгдөл нь PVA хэмжээтэй харьцуулах боломжтой бөгөөд энэ нь гидроксипропил метилцеллюлоз ба тодорхой цардуулын холимог хэмжээ нь сайн хэмжээсийн үзүүлэлттэй болохыг харуулж байна; түүний рН нь төвийг сахисантай ойр байдаг; гидроксипропил метилцеллюлоз ба өвөрмөц цардуул Тодорхой цардуулын холимог хэмжээтэй БХХ (17459.2 мг/л) нь PVA хэмжээнээс (26448.0 мг/л) хамаагүй бага, байгаль орчныг хамгаалах үзүүлэлт сайн байсан.
3. Дүгнэлт
Маалинган ишний целлюлозын эфир-гидроксипропил метилцеллюлозыг хэмжээг тогтооход бэлтгэх оновчтой үйлдвэрлэлийн процесс нь 240-350 р/мин эргэлтийн хурдтай, 35% шахалтын харьцаатай өндөр даралтын хутгагч реактор юм. шүлтийн целлюлоз 2.4, метилжилтийн температур 75 ℃, гидроксипропиляцийн температур 50 ℃, тус бүрийг 2 цагийн турш хадгалдаг, метил хлорид ба пропилен ислийн шингэний эзлэхүүний харьцаа 7: 3, вакуум, урвалын даралт 2.0 МПа, изопропанол нь шингэрүүлэгч юм.
Олсны ишний целлюлозын эфирийг хэмжээ тогтоохдоо PVA хэмжээг солихын тулд ашигласан бөгөөд хамгийн оновчтой хэмжээ нь: 25% олсны ишний целлюлозын эфир, 65% өөрчлөгдсөн цардуул, 10% FS-101 байв. Энэ зутангийн рН нь 6.5, БХХ (17459.2 мг/л) нь PVA зутангаас (26448.0 мг/л) мэдэгдэхүйц доогуур байгаа нь байгаль орчинд ээлтэй сайн үзүүлэлт юм.
Полиэфир-хөвөн холилдсон T/C 65/3514.7tex утсыг хэмжээг тогтоохдоо PVA хэмжээтэй биш харин олсны ишний целлюлозын эфирийг ашигласан. Хэмжээний индекс нь тэнцүү байна. Шинэ олсны ишний целлюлозын эфир болон өөрчлөгдсөн цардуулын холимог хэмжээ нь PVA хэмжээг орлох боломжтой.
Шуудангийн цаг: 2023 оны 2-р сарын 20-ны хооронд