د سیلولوز ایتر څخه عالي جاذبه مواد

د کاربوکسی میتیل سیلولوز کراس لینک شوي پروسس او محصول فعالیت د N, N-methylenebisacrylamide لخوا د سوپر جاذب رال چمتو کولو لپاره مطالعه شوی، او د الکلي غلظت، د کراس سره نښلولو اجنټ مقدار، الکلي ایتریفیکیشن، او محلول بحث شوی. د محصول د اوبو جذب فعالیت باندې د خوراک اغیزه. اوبو ته د اوبو د جذبونکي رال د جذب میکانیزم تشریح شوی. مطالعاتو ښودلې چې د دې محصول د اوبو ساتلو ارزښت (WRV) 114ml/g ته رسیږي.

کلیدي کلمې:سیلولوز ایتر؛ methylenebisacrylamide؛ تیاری

1,پیژندنه

Superabsorbent رال یو پولیمر مواد دی چې قوي هایدروفیلیک ګروپونه او د کراس لینک کولو یوه ټاکلې درجې لري. عام اوبه جذبونکي مواد لکه کاغذ، پنبه او بانګ د اوبو د جذب کچه ټيټ او د اوبو د ساتلو ضعیف ظرفیت لري، په داسې حال کې چې د سپر جاذبې رالونه کولای شي د خپل وزن په پرتله څو چنده اوبه جذب کړي، او د اوبو له جذبولو وروسته جوړ شوی جیل به حتی ډیهایډریټ نه کړي. د لږ فشار سره. د اوبو ساتلو عالي ظرفیت. دا نه په اوبو کې محلول کیږي او نه په عضوي محلولونو کې.

د سیلولوز څخه جوړ شوي د سوپر جاذب موادو په مالیکولر سلسله کې د هایدروکسیل ګروپونو ، کاربوکسیل ګروپونو او سوډیم هایډریټ ایونونو لوی شمیر شتون لري. د اوبو د جذبولو وروسته، اوبه د هایدروفیلیک میکرومولیکولر شبکې لخوا محاصره کیږي او د بهرني فشار لاندې ساتل کیدی شي. کله چې اوبه د جذب رال لندبل کوي، د رال او اوبو تر مینځ د نیمه وړ وړ جھلی پرت جوړیږي. د ډونان په وینا، د اوبو جذبونکي رال کې د ګرځنده آیونونو (Na +) لوړ غلظت له امله'د توازن اصول، دا د آئن غلظت توپیر کولی شي د اوسموټیک فشار لامل شي. ضعیف، د لندبل او پړسوب ضعیف ځواک جوړوي، اوبه د نیمه وړ وړ غشا له دې طبقې څخه تیریږي او د هایدروفیلیک ګروپونو او آیونونو سره د سوپر جاذب رال په میکرومولکولونو کې یوځای کیږي، د ګرځنده ایونونو غلظت کموي، په دې توګه د اوبو لوړ جذب او پړسوب څرګندوي. دا د جذب پروسه تر هغه وخته دوام کوي چې د اوسموټیک فشار توپیر د ګرځنده ایونونو غلظت کې د توپیر له امله رامینځته شوی د پولیمر رال د مالیکولر شبکې د همغږي ځواک له امله د نور پراخیدو مقاومت سره مساوي وي. د سیلولوز څخه چمتو شوي د سوپر جاذب رال ګټې په لاندې ډول دي: د اوبو معتدل جذب نرخ ، د اوبو ګړندي جذب سرعت ، د مالګې اوبو ښه مقاومت ، غیر زهرجن ، د pH ارزښت تنظیم کولو کې اسانه ، په طبیعت کې تخریب کیدی شي ، او ټیټ لګښت ، نو دا پراخه ده. د کارولو لړۍ. دا په صنعت او کرنه کې د اوبو د بندولو ایجنټ، د خاورې کنډیشنر، او د اوبو ساتلو اجنټ په توګه کارول کیدی شي. سربیره پردې ، دا په روغتیا ، خواړو ، مایکروبیولوژي ، او درملو کې د ښه پرمختګ او غوښتنلیک امکانات لري.

2. تجربې برخه

2.1 تجربې اصول

د پنبې فایبر سوپرابسوربینټ رال چمتو کول په عمده توګه د فایبر پوټکي کې د ټیټې درجې بدیل سره د کراس سره تړلي جوړښت رامینځته کول دي. د مرکبونو سره نښلول چې عموما دوه یا ډیر فعال فعال ګروپونه لري. هغه فعال ګروپونه چې د یو بل سره نښلولو وړتیا لري عبارت دي له وینیل، هایدروکسیل، کاربوکسیل، امایډ، اسید کلورایډ، آکسیرین، نایټریل او داسې نور. د اوبو جذب تناسب د سوپر جاذب ریزونو سره چې د مختلف سره نښلولو اجنټانو سره چمتو شوي توپیر لري. په دې تجربه کې، N، N-methylenebisacrylamide د لاندې مرحلې په شمول د کراس لینک کولو اجنټ په توګه کارول کیږي:

(1) سیلولوز (Rcell) د الکلین محلول سره تعامل کوي ترڅو د الکالی سیلولوز تولید کړي، او د سیلولوز الکالیزیشن غبرګون یو ګړندی exothermic تعامل دی. د تودوخې ټیټول د الکلي فایبرونو رامینځته کیدو لپاره مناسب دي او کولی شي د دوی هایدرولیسس مخه ونیسي. د الکولو اضافه کول کولی شي د سیلولوز اختلال زیات کړي، کوم چې د الکولي کولو او وروسته ایتریفیکیشن لپاره ګټور دی.

RcellOH+NaOH→RcellONa+H2O

(2) الکلي سیلولوز او مونوکلورواسیټیک اسید د سوډیم کاربوکسی میتیل سیلولوز تولیدوي، او د ایټریفیکیشن غبرګون د نیوکلیوفیلیک بدیل غبرګون سره تړاو لري:

RcellONa+ClCH2COONa→RcellOCH2COONa+NaCl

(3) N، N-methylenebisacrylamide کراس سره تړلی ترڅو د عالي جاذب رال ترلاسه کړي. ځکه چې د کاربوکسی میتیل فایبر مالیکولر سلسله کې لاهم د هایدروکسیل ګروپونو لوی شمیر شتون لري، د سیلولوز د هایدروکسیل ګروپ ionization او د اکریلویل ډبل بانډ آیونیزیشن د N، N-methylenebisacrylamide په مالیکولر سلسله کې د عمل لاندې رامینځته کیدی شي. د الکالی کتلیزیز، او بیا د سیلولوز مالیکولر زنځیرونو ترمنځ کراس نښلول د مایکل کنډنسیشن له لارې واقع کیږي، او سمدلاسه د اوبو سره د پروتون تبادله کیږي ترڅو د اوبو نه حل کیدونکي سیلولوز سوپرابسوربینټ رال شي.

2.2 خام مواد او وسایل

خام مواد: جاذبه پنبه (په لیترونو کې پرې شوې)، سوډیم هایدروکسایډ، مونوکلورواسیټیک اسید، N، N-methylenebisacrylamide، مطلق ایتانول، acetone.

وسیلې: درې غاړې فلاسک، د بریښنا محرک، د ریفلوکس کنډنسر، د سکشن فلټر فلاسک، د بوشنر فنل، د ویکیوم وچولو تنور، د اوبو ویکیوم پمپ گردش کول.

2.3 د چمتو کولو طریقه

2.3.1 Alkalinization

په درې ګونی بوتل کې 1 ګرامه جاذبه پنبه اضافه کړئ، بیا یو ټاکلی مقدار سوډیم هایدروکسایډ محلول او مطلق ایتانول اضافه کړئ، د خونې د حرارت درجه ټیټ وساتئ، او د یو څه وخت لپاره وخورئ.

2.3.2 Etherification

یو ټاکلی مقدار کلورواسیټیک اسید اضافه کړئ او د 1 ساعت لپاره یې وخورئ.

2.3.2 کراس لینک کول

د Etherification په وروستنۍ مرحله کې، N,N-methylenebisacrylamide د کراس لینک کولو لپاره په تناسب کې اضافه شوي، او د 2 ساعتونو لپاره د خونې په حرارت درجه کې اچول شوي.

2.3.4 وروسته پروسس کول

د پی ایچ ارزښت 7 ته د تنظیم کولو لپاره د ګلیشیل اسیتیک اسید څخه کار واخلئ، مالګه په ایتانول سره ومینځئ، اوبه د اکټون سره ومینځئ، د سکشن سره فلټر کړئ، او د 4 ساعتونو لپاره وچ کړئ (په 60 کې.°C، ویکیوم درجې 8.8kPa) د سپینې پنبې فلامینټ محصول ترلاسه کولو لپاره.

2.4 تحلیلي ازموینه

د اوبو د جذب کچه (WRV) د چای کولو له لارې ټاکل کیږي، دا د محصول 1 ګرامه (G) په یوه بیکر کې اضافه کیږي چې 100 ملی لیتره اوبه (V1) لري، د 24 ساعتونو لپاره لندبل شوي، د 200 میش سټینلیس سټیل سکرین له لارې فلټر شوي. ، او د سکرین په ښکته کې اوبه راټولیږي (V2). د محاسبې فورمول په لاندې ډول دی: WRV=(V1-V2)/G.

3. پایلې او بحث

3.1 د الکالیزیشن غبرګون شرایطو انتخاب

د پنبې فایبر او الکلین محلول په واسطه د الکلي سیلولوز تولید په پروسه کې، د پروسې شرایط د محصول په فعالیت باندې د پام وړ اغیزه لري. د الکالیزیشن غبرګون کې ډیری عوامل شتون لري. د مشاهدې د اسانتیا لپاره، د اورتوګونال تجربې ډیزاین میتود غوره شوی.

نور شرایط: محلول د مطلق ایتانول 20 ملی لیتر دی، د الکالی سره د ایتیریفینګ اجنټ (mol/md) تناسب 3:1 دی، او د کراس لینک کولو اجنټ 0.05g دی.

تجربې پایلې ښیي چې: لومړنۍ او ثانوي اړیکه: C>A>B، غوره تناسب: A3B3C3. د لای غلظت د الکالیزیشن عکس العمل کې ترټولو مهم فاکتور دی. د لای لوړ غلظت د الکلي سیلولوز جوړولو لپاره ګټور دی. په هرصورت، دا باید په پام کې ونیول شي چې د لای غلظت لوړ وي، د چمتو شوي سوپر جاذب رال کې د مالګې مینځپانګه زیاته وي. له همدې امله، کله چې مالګه په ایتانول سره وینځئ، څو ځله یې ومینځئ ترڅو ډاډ ترلاسه شي چې مالګه په محصول کې لرې شوې، ترڅو د محصول د اوبو جذب ظرفیت اغیزه ونکړي.

3.2 په محصول WRV باندې د کراس لینک کولو اجنټ ډوز اغیز

تجرباتي شرایط دا دي: 20 ملی لیتر مطلق ایتانول، 2.3: 1 د الکالی تناسب د ایټریفیکیشن اجنټ، 20 ملی لیتر لی، او 90 من الکالیزیشن.

پایلو ښودلې چې د کراس لینک کولو اجنټ مقدار د CMC-Na کراس لینک کولو درجې اغیزه کړې. ډیر کراس لینک کول د محصول په ځای کې د یوې سختې شبکې جوړښت لامل کیږي، کوم چې د ټیټ اوبو جذب نرخ او د اوبو جذب وروسته ضعیف لچکیت لخوا مشخص کیږي؛ کله چې د کراس لینک کولو اجنټ مقدار لږ وي ، د کراس لینک کول نیمګړي وي ، او د اوبو محلول محصولات شتون لري ، کوم چې د اوبو جذب کچه هم اغیزه کوي. کله چې د کراس لینک کولو اجنټ مقدار له 0.06g څخه کم وي ، د اوبو جذب کچه د کراس لینک کولو اجنټ مقدار په زیاتوالي سره لوړیږي ، کله چې د کراس لینک کولو اجنټ مقدار له 0.06g څخه ډیر وي د اوبو جذب کچه کمیږي. د کراس لینک کولو اجنټ مقدار سره. له همدې امله، د کراس لینک کولو اجنټ دوز د پنبې فایبر ډله شاوخوا 6٪ دی.

3.3 په محصول WRV باندې د ایټریفیکیشن شرایطو اغیزه

تجرباتي شرایط په لاندې ډول دي: د الکلي غلظت 40٪؛ د الکلي حجم 20 ملی لیتر؛ مطلق ایتانول 20 ملی لیتر؛ د کراس لینک کولو اجنټ خوراک 0.06 ګرامه؛ alkalization 90min.

د کیمیاوي تعامل فورمول څخه، د الکلي-ایتر نسبت (NaOH:CICH2-COOH) باید 2:1 وي، مګر د الکولي ریښتیني مقدار د دې تناسب څخه ډیر دی، ځکه چې د عکس العمل په سیسټم کې باید د الکولي یو مشخص غلظت تضمین شي. , ځکه: د آزاد بیس یو مشخص لوړ غلظت د الکالیزیشن عکس العمل بشپړولو لپاره مناسب دی؛ د کراس لینک کولو عکس العمل باید د الکلین شرایطو لاندې ترسره شي؛ ځینې ​​اړخیز غبرګونونه الکولي مصرفوي. په هرصورت، که چیرې د الکلي مقدار ډیر اضافه شي، د الکلي فایبر به په جدي توګه تخریب شي، او په ورته وخت کې، د ایتریفیکیشن اجنټ موثریت به کم شي. تجربې ښیي چې د الکالي او ایتر تناسب شاوخوا 2.5: 1 دی.

3.4 د محلول مقدار اغیزه

تجرباتي شرایط په لاندې ډول دي: د الکلي غلظت 40٪؛ د الکلي دوز 20 ملی لیتر؛ د الکالی-ایتر نسبت 2.5:1؛ د کراس لینک کولو اجنټ دوز 0.06 ګرامه، الکولیزیشن 90 دقیقې.

محلول انهایډروس ایتانول د سیسټم د سلیري حالت د توزیع، همغږي کولو او ساتلو رول لوبوي، کوم چې د الکلي سیلولوز د جوړولو په وخت کې د تودوخې خوشې کولو او لیږدولو لپاره ګټور دي، او کولی شي د الکلي سیلولوز د هایدرولیس غبرګون کم کړي، په دې توګه یونیفورم ترلاسه کوي. سیلولوز په هرصورت، که چیرې د الکول مقدار ډیر وي، الکولي او سوډیم مونوکلورواسیټیټ به په هغې کې منحل شي، د تعاملاتو غلظت به کم شي، د عکس العمل کچه به کمه شي، او دا به په راتلونکی کراس لینک کولو باندې منفي اغیزه وکړي. کله چې د مطلق ایتانول اندازه 20ml وي، د WRV ارزښت لوی دی.

په لنډیز کې، د جذب وړ پنبې الکالیز شوي او ایټریفایډ کاربوکسی میتیل سیلولوز څخه د سوپر جاذب رال چمتو کولو لپاره ترټولو مناسب شرایط د N، N-methylenebisacrylamide سره تړل شوي دي: د الکلي غلظت 40٪، د محلول څخه پاک 20 ملی لیتر اوبه او ایتانول، د الکالیو ایتانول. 2.5:1 دی، او د کراس لینکینګ اجنټ خوراک 0.06 ګرامه دی (د پنبې د لیتر مقدار 6٪).