ڀنگ اسٽال جي تياري سيلولوز ايٿر سائيز ۽ ان جي استعمال کي ترتيب ڏيڻ ۾

خلاصو:غير خراب ٿيڻ واري پولي ونائل الڪوحل (PVA) slurry کي تبديل ڪرڻ لاءِ، ڀنگ اسٽالڪ سيلولوز ether-hydroxypropyl methylcellulose کي زرعي فضول ڀنگ جي اسٽالن مان تيار ڪيو ويو، ۽ slurry تيار ڪرڻ لاءِ مخصوص اسٽارچ سان ملايو ويو. پاليسٽر-ڪپڙي ملايو ويو سوت T/C65/35 14.7 ٽيڪس جي ماپ ڪئي وئي ۽ ان جي ماپ جي ڪارڪردگي کي جانچيو ويو. hydroxypropyl methylcellulose جي بهترين پيداواري عمل هن ريت هئي: لائي جو ماس فريڪشن 35٪ هو؛ alkali cellulose جي compression تناسب 2.4 هو؛ ميٿين ۽ پروپيلين آڪسائيڊ جي مائع مقدار جو تناسب 7: 3 آهي. isopropanol سان ملائي؛ ردعمل دٻاء 2 آهي. 0 ايم پي اي hydroxypropyl methylcellulose ۽ مخصوص نشاستي کي ملاڻ سان تيار ڪيل سائيز ۾ گھٽ COD آھي ۽ وڌيڪ ماحول دوست آھي، ۽ سڀ سائز جا اشارا PVA سائيز کي تبديل ڪري سگھن ٿا.

اهم لفظ:ڀنگ جو ٻج؛ hemp stalk cellulose ether؛ polyvinyl شراب؛ cellulose ether sizing

0.اڳڪٿي

چين انهن ملڪن مان هڪ آهي، جن وٽ نسبتاً مالدار اسٽريٽ جا وسيلا آهن. فصل جي پيداوار 700 ملين ٽن کان وڌيڪ آهي، ۽ پٽي جي استعمال جي شرح هر سال صرف 3٪ آهي. اسٽريٽ وسيلن جو هڪ وڏو مقدار استعمال نه ڪيو ويو آهي. اسٽرا هڪ مالدار قدرتي lignocellulosic خام مال آهي، جيڪو فيڊ، ڀاڻ، سيلولوز نڪتل ۽ ٻين شين ۾ استعمال ڪري سگهجي ٿو.

في الحال، ڪپڙي جي پيداوار جي عمل ۾ گندي پاڻي جي آلودگي کي ختم ڪرڻ سڀ کان وڏو آلودگي ذريعن مان هڪ بڻجي چڪو آهي. PVA جي ڪيميائي آڪسيجن جي طلب تمام گهڻي آهي. ڇپائي ۽ رنگڻ جي عمل ۾ PVA پاران پيدا ٿيندڙ صنعتي گندي پاڻي کي درياءَ ۾ ڇڏڻ کان پوءِ، اهو آبي جاندارن جي تنفس کي روڪيندو يا ان کي به تباهه ڪري ڇڏيندو. ان کان علاوه، PVA پاڻي جي جسمن ۾ ڳري دھاتن جي ڇڏڻ ۽ لڏپلاڻ کي وڌائي ٿو، وڌيڪ سنجيده ماحولياتي مسئلا پيدا ڪري ٿي. PVA کي سائي slurry سان تبديل ڪرڻ تي تحقيق ڪرڻ لاءِ، اهو ضروري آهي ته نه رڳو سيزنگ جي عمل جي ضرورتن کي پورو ڪرڻ، پر سيزنگ جي عمل دوران پاڻي ۽ هوا جي آلودگي کي به گهٽ ڪرڻ.

هن مطالعي ۾، هيمپ اسٽلڪ سيلولوز ايٿر-هائيڊروڪسائپروپيل ميٿيل سيلولوز (HPMC) زرعي فضول ڀنگ جي اسٽالن مان تيار ڪيو ويو، ۽ ان جي پيداوار جي عمل تي بحث ڪيو ويو. ۽ hydroxypropyl methylcellulose ۽ مخصوص نشاستي جي سائيز کي سائيز جي طور تي ملايو، PVA سائيز سان موازنہ ڪريو، ۽ ان جي ماپ جي ڪارڪردگي تي بحث ڪريو.

1. تجربو

1 . 1 مواد ۽ اوزار

Hemp stalk, Heilongjiang; پاليسٽر-ڪپاس ملايو يارن T/C65/3514.7 ٽيڪس؛ خود ٺاهيل ڀنگ اسٽال سيلولوز ايٿر-هائيڊروڪسائپروپيل ميٿيل سيلولوز؛ FS-101، تبديل ٿيل نشاستي، PVA-1799، PVA-0588، Liaoning Zhongze Group Chaoyang Textile Co., Ltd.؛ propanol، پريميئم گريڊ؛ propylene oxide، glacial acetic acid، sodium hydroxide، isopropanol، analytically pure؛ ميٿيل کلورائڊ، اعلي-پاسيري نائٽروجن.

GSH-3L ردعمل ڪيٽل، JRA-6 ڊجيٽل ڊسپلي مقناطيسي اسٽيرنگ واٽر غسل، DHG-9079A برقي حرارتي مسلسل گرمي پد خشڪ ڪرڻ وارو اوون، IKARW-20 اوور هيڊ ميڪيڪل ايجيٽيٽر، ESS-1000 نموني سيزنگ مشين، YG 061/PC اليڪٽرانڪ سنگل يارن طاقت ميٽر، LFY-109B ڪمپيوٽرائيزڊ يارن ابريشن ٽيسٽر.

1.2 هائيڊروڪسيپروپيل ميٿيل سيلولوز جي تياري

1. 2. 1 الڪلي فائبر جي تياري

ڀنگ جي ٻج کي ورهايو، ان کي پلورائزر سان 20 ميشز تي ڪٽيو، ڀنگ جي اسٽيل پائوڊر کي 35٪ NaOH آبي محلول ۾ شامل ڪريو، ۽ ان کي ڪمري جي گرمي پد تي 1 تائين ڀاڄيو. 5 ~ 2 . 0 ايڇ. ٻرندڙ الڪلي فائبر کي نچوض ڪريو ته جيئن الڪلي، سيلولوز ۽ پاڻي جو ماس تناسب 1. 2:1 آهي. 2:1.

1. 2. 2 Etherification رد عمل

تيار ڪيل الڪلي سيلولوز کي رد عمل واري ڪيٽل ۾ اڇلايو، 100 ملي ليٽر آئوسوپروپنول ملايو، مائع 140 ملي ايل ميٿيل ڪلورائڊ ۽ 60 ايم ايل پروپيلين آڪسائيڊ شامل ڪريو، ويڪيومائيز ڪريو ۽ 2 تائين پريشر ڪريو. 0 MPa، آھستي آھستي 1-2 ڪلاڪن لاءِ گرمي پد کي 45 ° سي تائين وڌايو، ۽ 1-2 ڪلاڪن لاءِ 75 ° C تي رد عمل ھائيڊروڪسائپروپيل ميٿيل سيلولوز تيار ڪرڻ لاءِ.

1. 2. 3 پوسٽ پروسيسنگ

ايٿيرائيڊ سيلولوز ايٿر جي پي ايڇ کي گليشل ايسٽڪ ايسڊ سان 6 تائين ترتيب ڏيو. 5 ~ 7 . 5، پروپانول سان ٽي ڀيرا ڌوئي، ۽ تندور ۾ 85 ° C تي خشڪ.

1.3 hydroxypropyl methylcellulose جي پيداوار جو عمل

1. 3. 1 سيلولوز ايٿر جي تياري تي گردش جي رفتار جو اثر

عام طور تي etherification رد عمل هڪ heterogeneous ردعمل آهي اندر کان اندر تائين. جيڪڏهن ڪا بيروني طاقت نه هجي ته، ايٿريفڪيشن ايجنٽ لاءِ سيلولوز جي ڪرسٽلائيزيشن ۾ داخل ٿيڻ ڏکيو هوندو آهي، ان ڪري ضروري آهي ته ايٿريفڪيشن ايجنٽ کي سيلولوز سان مڪمل طور تي جڙيل هجي. هن مطالعي ۾، هڪ اعلي دٻاء وارو ريڪٽر استعمال ڪيو ويو. بار بار تجربن ۽ مظاهرن کان پوء، چونڊيل گردش جي رفتار 240-350 r/min هئي.

1. 3. 2 سيلولوز ايٿر جي تياري تي الڪلي ڪنسنٽريشن جو اثر

الڪلي سيلولوز جي ٺهڪندڙ ساخت کي تباهه ڪري سگهي ٿي ته جيئن ان کي سوڀ حاصل ٿئي، ۽ جڏهن بيڪار علائقي ۽ ڪرسٽل واري علائقي جي سوئر هڪجهڙائي رکي ٿي، ايٿيريفڪيشن آسانيء سان اڳتي وڌندي آهي. cellulose ether جي پيداوار جي عمل ۾، cellulose alkalization جي عمل ۾ استعمال الڪلي جي مقدار etherification مصنوعات جي etherification ڪارڪردگي ۽ گروپن جي متبادل جي درجي تي وڏو اثر ڇڏيو آهي. hydroxypropyl methylcellulose جي تياري جي عمل ۾، جيئن لائي جي ڪنسنٽريشن وڌي ٿي، تيئن ميٿوڪسيل گروپن جو مواد به وڌي ٿو. ان جي برعڪس، جڏهن لائي جو ڪنسنٽريشن گهٽجي وڃي ٿو، هائيڊروڪسائپروپيل ميٿيل سيلولوز جو بنيادي مواد وڏو هوندو آهي. methoxy گروپ جو مواد سڌو سنئون جي ڪنسنٽريشن جي متناسب آهي؛ hydroxypropyl جو مواد lye جي ڪنسنٽريشن جي inversely متناسب آهي. NaOH جو ڪاميٽي حصو 35٪ جي طور تي چونڊيو ويو بار بار ٽيسٽ کان پوء.

1. 3. 3 الڪلي سيلولوز دٻائڻ واري تناسب جو اثر سيلولوز ايٿر جي تياري تي

الڪلي فائبر کي دٻائڻ جو مقصد الڪلي سيلولوز جي پاڻي جي مواد کي ڪنٽرول ڪرڻ آهي. جڏهن دٻائڻ جو تناسب تمام ننڍڙو هوندو آهي، پاڻي جو مواد وڌي ٿو، لائي جي ڪنسنٽريشن گھٽجي ٿي، ايٿرائيفڪيشن جي شرح گهٽجي ٿي، ۽ ايٿريفڪيشن ايجنٽ هائيڊولائيزڊ ٿئي ٿو ۽ پاسي جا ردعمل وڌي وڃن ٿا. , etherification جي ڪارڪردگي تمام گھٽجي وئي آهي. جڏهن دٻائڻ جو تناسب تمام وڏو هوندو آهي، پاڻي جو مواد گهٽجي ويندو آهي، سيلولوز سوڄ نه ٿي سگهندو آهي، ۽ ان ۾ ڪو به رد عمل نه هوندو آهي، ۽ ايٿيريفڪيشن ايجنٽ الڪلي سيلولوز سان مڪمل طور تي رابطو نٿو ڪري سگهي، ۽ رد عمل غير برابر آهي. ڪيترن ئي تجربن ۽ دٻائڻ واري مقابلي کان پوءِ، اهو طئي ڪيو ويو ته الڪلي، پاڻي ۽ سيلولوز جو ماس تناسب 1. 2:1 هو. 2:1.

1. 3. 4 سيلولوز آسمان جي تياري تي گرمي پد جو اثر

hydroxypropyl methylcellulose تيار ڪرڻ جي عمل ۾، پهرين گرمي پد کي 50-60 ° C تي ڪنٽرول ڪريو ۽ ان کي 2 ڪلاڪ لاء مسلسل درجه حرارت تي رکو. hydroxypropylation رد عمل جي باري ۾ 30 ℃ تي ڪري سگهجي ٿو، ۽ hydroxypropylation رد عمل جي شرح تمام گهڻو وڌي 50 ℃ تي؛ آهستي آهستي گرمي پد کي 75 ℃ تائين وڌايو، ۽ 2 ڪلاڪ لاء گرمي پد تي ڪنٽرول ڪريو. 50 ° C تي، ميٿيليشن رد عمل سختي سان رد عمل ڪري ٿو، 60 ° C تي، رد عمل جي رفتار سست آهي، ۽ 75 ° C تي، ميٿيليشن رد عمل جي شرح تمام تيز ٿي ويندي آهي.

hydroxypropyl methylcellulose جي تياري سان ملٽي اسٽيج جي گرمي پد جي ڪنٽرول سان نه رڳو methoxyl ۽ hydroxypropyl گروپن جي توازن کي ڪنٽرول ڪري سگهي ٿو، پر ان جي مدد سان ضمني رد عمل ۽ پوسٽ-علاج کي گھٽائڻ، ۽ مناسب ساخت سان مصنوعات حاصل ڪرڻ ۾ مدد ڪري ٿي.

1. 3. 5 سيلولوز ايٿر جي تياري تي ايٿيريفڪيشن ايجنٽ جي مقدار جي تناسب جو اثر

جيئن ته هائيڊروڪسائپروپيل ميٿيل سيلولوز هڪ عام غير آئنڪ مخلوط ايٿر آهي، ميٿيل ۽ هائيڊروڪسائپروپيل گروپ مختلف هائيڊروڪسائپروپيل ميٿيل سيلولوز ميڪروموليڪيولر زنجيرن تي متبادل آهن، اهو آهي، هر گلوڪوز رنگ پوزيشن ۾ مختلف سي. ٻئي طرف، ميٿيل ۽ هائيڊروڪسائپروپيل جي ورڇ واري تناسب ۾ وڌيڪ تڪرار ۽ بي ترتيب آهي. HPMC جي پاڻي جي حل ڪرڻ جو تعلق methoxy گروپ جي مواد سان آهي. جڏهن methoxy گروپ جو مواد گهٽ آهي، ان کي مضبوط الڪلي ۾ ڦهلائي سگهجي ٿو. جيئن ته ميٿيوڪسيل مواد وڌندو آهي، اهو پاڻي جي سوز لاء وڌيڪ حساس ٿي ويندو آهي. ميٿ آڪسي جو مواد جيترو وڌيڪ هوندو، اوترو ئي بهتر پاڻي جي حلاليت، ۽ ان کي سلري ۾ ٺاهي سگهجي ٿو.

etherifying ايجنٽ methyl chloride ۽ propylene oxide جي مقدار methoxyl ۽ hydroxypropyl جي مواد تي سڌو اثر آهي. هائيڊروڪسائپروپيل ميٿيل سيلولوز تيار ڪرڻ لاءِ پاڻيءَ جي سٺي حل سان، ميٿيل ڪلورائڊ ۽ پروپيلين آڪسائيڊ جي مائع مقدار جو تناسب 7:3 چونڊيو ويو.

1.3.6 hydroxypropyl methylcellulose جي بهترين پيداوار عمل

رد عمل جو سامان هڪ اعلي-دٻاء سان لڳل ريڪٽر آهي؛ گردش جي رفتار 240-350 ر / منٽ آهي؛ لائي جو ڪاميٽي حصو 35٪ آهي؛ alkali cellulose جو compression ratio آهي 2. 4؛ هائيڊروڪسائپروپڪسيليشن 50 ° C تي 2 ڪلاڪن لاءِ، ميٿيوڪسيليشن 75 ° C تي 2 ڪلاڪن لاءِ؛ ايٿيريفڪيشن ايجنٽ ميٿيل ڪلورائڊ ۽ پروپيلين آڪسائيڊ مائع حجم تناسب 7:3؛ خال دٻاء 2. 0 ايم پي اي؛ diluent isopropanol آهي.

2. ڳولڻ ۽ ايپليڪيشن

2.1 SEM ڀنگ سيلولوز ۽ الڪلي سيلولوز جو

35٪ NaOH سان علاج نه ٿيل ڀنگ سيلولوز ۽ ڀنگ جي سيلولوز جي مقابلي ۾، اهو واضح طور تي معلوم ڪري سگهجي ٿو ته الڪالائيز سيلولوز ۾ وڌيڪ سطحي شگاف، وڏي مٿاڇري واري ايراضي، وڌيڪ سرگرمي ۽ آسان ايٿيريفڪيشن رد عمل آهي.

2.2 Infrared Spectroscopy جو تعين

علاج کان پوءِ هيمپ اسٽالن مان نڪتل سيلولوز ۽ HPMC جو انفراريڊ اسپيڪٽرم هيمپ اسٽالڪ سيلولوز مان تيار ڪيو ويو آهي. انهن مان، 3295 سينٽي-1 تي مضبوط ۽ وسيع جذب بينڊ، ايڇ پي ايم سي ايسوسيئيشن هائيڊروڪسيل گروپ جو اسٽريچنگ وائبريشن جاذب بينڊ آهي، 1250 ~ 1460 سينٽي تي جاذب بينڊ -1 CH، CH3 ۽ absorption بينڊ آهي. 1600 سينٽي ميٽر تي بينڊ -1 پوليمر جذب بينڊ ۾ پاڻي جو جذب بينڊ آهي. 1025cm -1 تي جذب ٿيل بينڊ پوليمر ۾ C - O - C جو جذب بينڊ آھي.

2.3 Viscosity جو تعين

تيار ڪيل ڪينابيس اسٽالڪ سيلولوز ايٿر جو نمونو وٺو ۽ ان کي بيڪر ۾ شامل ڪريو 2٪ آبي محلول تيار ڪرڻ لاءِ، ان کي چڱيءَ طرح ڇڪيو، ان جي ويسڪوسيٽي ۽ ويسڪوسيٽي جي استحڪام کي ويسڪوميٽر سان ماپيو، ۽ سراسري ويسڪوسيٽي کي 3 ڀيرا ماپيو. تيار ڪيل ڀنگ جي اسٽال سيلولوز ايٿر نموني جي viscosity 11 هئي. 8 mPa·s

2.4 سائيز جي ايپليڪيشن

2.4.1 سلوري ترتيب

3.5٪ جي ماس فريڪشن سان 1000mL slurry ۾ slurry تيار ڪئي وئي، هڪ مکسر سان هڪجهڙائي سان هلايو، ۽ پوء پاڻيء جي غسل ۾ رکيو ويو ۽ 1 ڪلاڪ لاء 95 ° C تي گرم ڪيو ويو. ساڳئي وقت، ياد رکو ته گوپ پچائڻ واري ڪنٽينر کي چڱي طرح بند ڪيو وڃي ته جيئن پاڻي جي بخارات جي ڪري سلوري جي ڪنسنٽريشن کي وڌڻ کان روڪيو وڃي.

2.4.2 Slurry formulation pH، miscibility ۽ COD

سلري تيار ڪرڻ لاءِ هائيڊروڪسائپروپيل ميٿيل سيلولوز ۽ مخصوص اسٽارچ جي سائيز کي ملايو (1#~4#)، ۽ پي ايڇ، غلط ۽ COD جو تجزيو ڪرڻ لاءِ PVA فارمولا slurry (0#) سان ڀيٽ ڪريو. پوليسٽر-ڪپڙي ملايو يارن T/C65/3514.7 ٽيڪس ESS1000 نموني جي ماپ مشين تي ٺهيل هئي، ۽ ان جي ماپنگ ڪارڪردگي جو تجزيو ڪيو ويو.

اهو ڏسي سگهجي ٿو ته گهر ۾ ٺهيل ڀنگ اسٽالڪ سيلولوز ايٿر ۽ مخصوص اسٽارچ سائيز 3 # بهترين ماپ فارموليشن آهن: 25٪ هيمپ اسٽلڪ سيلولوز ايٿر، 65٪ تبديل ٿيل اسٽارچ ۽ 10٪ FS-101.

سڀ سيزنگ ڊيٽا PVA سائيز جي ماپنگ ڊيٽا جي مقابلي ۾ آهن، اهو ظاهر ڪري ٿو ته مخلوط سائيز هائيڊروڪسائپروپيل ميٿيل سيلولوز ۽ مخصوص اسٽارچ سٺي نموني ڪارڪردگي آهي؛ ان جي پي ايڇ غير جانبدار جي ويجهو آهي. hydroxypropyl methylcellulose ۽ مخصوص نشاستي COD (17459.2 mg/L) مخصوص نشاستي جي مليل سائيز جي PVA سائيز (26448.0 mg/L) کان تمام گھٽ هئي، ۽ ماحولياتي تحفظ جي ڪارڪردگي سٺي هئي.

3. نتيجو

ڀنگ اسٽالڪ سيلولوز ether-hydroxypropyl methylcellulose تيار ڪرڻ لاءِ مناسب پيداواري عمل ھيٺ ڏنل آھي: ھڪڙو ھاء پريشر اسٽيرڊ ري ايڪٽر جنھن جي گھمڻ جي رفتار 240-350 r/min، 35٪ جي لائي جو ھڪڙو ماس فريڪشن، ۽ ھڪ ڪمپريشن تناسب الڪلي سيلولوز 2.4 جو، ميٿيليشن جو گرمي پد 75 ℃ آهي، ۽ هائيڊروڪسائپروپيليشن جو گرمي پد 50 ℃ آهي، هر هڪ کي 2 ڪلاڪن تائين برقرار رکيو ويندو آهي، ميٿيل ڪلورائڊ ۽ پروپيلين آڪسائيڊ جو مائع حجم تناسب 7:3، ويڪيوم، رد عمل جو دٻاء 2.0 MPa آهي، isopropanol diluent آهي.

هيمپ اسٽالڪ سيلولوز ايٿر استعمال ڪيو ويو بدلائڻ لاءِ PVA سائيز کي تبديل ڪرڻ لاءِ، ۽ وڌ ۾ وڌ ماپ جو تناسب هي هو: 25% hemp stalk cellulose ether, 65% modified starch and 10% FS-101. slurry جو pH 6.5 آهي ۽ COD (17459.2 mg/L) PVA slurry (26448.0 mg/L) جي ڀيٽ ۾ تمام گھٽ آھي، سٺي ماحولياتي ڪارڪردگي ڏيکاريندي.

هيمپ اسٽالڪ سيلولوز ايٿر استعمال ڪيو ويو PVA سائيز جي بدران سائز ڪرڻ لاءِ پوليسٽر-ڪاس بلينڊ ٿيل يارن T/C 65/3514.7tex. ماپ انڊيڪس برابر آهي. نئون ڀنگ اسٽال سيلولوز ايٿر ۽ تبديل ٿيل اسٽارچ ملايو سائيز PVA سائيز کي تبديل ڪري سگھي ٿو.