Butane Sulfonate Cellulose Ether Water Reducer جي ترکیب ۽ خاصيت

Microcrystalline cellulose (MCC) پوليمرائيزيشن جي هڪ خاص درجي سان حاصل ڪئي وئي سيلولوز ڪپهه جي گوپ جي تيزاب هائڊروليسس ذريعي خام مال طور استعمال ڪيو ويو. سوڊيم هائيڊروڪسائيڊ جي چالو ڪرڻ جي تحت، ان کي 1,4-بوٽين سلٽون (BS) سان رد ڪيو ويو A cellulose butyl sulfonate (SBC) واٽر ريڊولر حاصل ڪرڻ لاءِ سٺي پاڻي جي حل سان. پيداوار جي جوڙجڪ انفراريڊ اسپيڪٽروڪوپي (FT-IR)، ايٽمي مقناطيسي گونج اسپيڪٽروڪوپي (NMR)، اسڪيننگ اليڪٽران مائڪرو اسڪوپي (SEM)، ايڪس-ري تفاوت (XRD) ۽ ٻيا تجزياتي طريقا، ۽ پوليمرائيزيشن درجي، خام مال جو تناسب، ۽ MCC جي رد عمل جي تحقيق ڪئي وئي. مصنوعي عمل جي حالتن جا اثر جهڙوڪ درجه حرارت، رد عمل جو وقت، ۽ معطلي ايجنٽ جو قسم پراڊڪٽ جي پاڻي جي گھٽتائي واري ڪارڪردگي تي. نتيجن مان ظاهر ٿئي ٿو ته: جڏهن خام مال MCC جي پوليمرائيزيشن جو درجو 45 آهي، ريڪٽرن جو ماس تناسب آهي: AGU (سيلوولوز گلوڪوزائيڊ يونٽ): n (NaOH): n (BS) = 1.0: 2.1: 2.2، The معطل ٿيل ايجنٽ isopropanol آهي، ڪمري جي حرارت تي خام مال جي چالو ڪرڻ جو وقت 2 ڪلاڪ آهي، ۽ پيداوار جي ٺهڪندڙ وقت 5 ڪلاڪ آهي. جڏهن گرمي پد 80 ° C آهي، حاصل ڪيل پراڊڪٽ ۾ بيوٽانسلفونڪ ايسڊ گروپن جي متبادل جي بلند ترين درجي آهي، ۽ پيداوار بهترين پاڻي گھٽائڻ واري ڪارڪردگي آهي.

اهم لفظ:سيلولوز؛ cellulose butylsulfonate؛ پاڻي گھٽائڻ وارو ايجنٽ؛ پاڻي گھٽائڻ جي ڪارڪردگي

1،تعارف

ڪنڪريٽ superplasticizer جديد ڪنڪريٽ جي ناگزير حصن مان هڪ آهي. اهو خاص طور تي پاڻي گھٽائڻ واري ايجنٽ جي ظاهر ٿيڻ جي ڪري آهي ته اعلي ڪارڪردگي، سٺي استحڪام ۽ ڪنڪريٽ جي اعلي طاقت جي ضمانت ڏئي سگهجي ٿي. هن وقت وڏي پيماني تي استعمال ٿيندڙ اعليٰ ڪارڪردگي وارا واٽر ريڊروسر ۾ خاص طور تي هيٺيان درجا شامل آهن: نيپٿلين تي ٻڌل واٽر ريڊيسر (SNF)، سلفونٽيڊ ميلامين رين بيسڊ واٽر ريڊيسر (SMF)، سلفاميٽ تي ٻڌل واٽر ريڊيسر (اي ايس پي)، تبديل ٿيل Lignosulfonate superplasticizer ( ML)، ۽ polycarboxylate superplasticizer (PC)، جيڪو هن وقت وڌيڪ فعال طور تي تحقيق ڪيو ويو آهي. پاڻي گھٽائڻ وارن جي ٺاھڻ واري عمل جو تجزيو ڪندي، اڪثر اڳوڻو روايتي ڪنڊينسيٽ واٽر ريڊسرس استعمال ڪندا آھن فارملڊيھائيڊ کي مضبوط تيز بوءَ سان گڏ پولي ڪنڊينسيشن رد عمل لاءِ خام مال طور، ۽ سلفونيشن جو عمل عام طور تي انتهائي corrosive fuming سلفورڪ ايسڊ يا مرڪوز سلفيورڪ ايسڊ سان ڪيو ويندو آھي. اهو ناگزير طور تي ڪارڪنن ۽ ڀرپاسي جي ماحول تي خراب اثر پيدا ڪندو، ۽ پڻ وڏي مقدار ۾ فضول رهاڻ ۽ فضول مائع پيدا ڪندو، جيڪو پائيدار ترقي لاءِ سازگار ناهي؛ تنهن هوندي به، جيتوڻيڪ پولي ڪاربوڪسيليٽ واٽر ريڊسرس وٽ وقت سان ڪنڪريٽ جي ٿورڙي نقصان جا فائدا آهن، گهٽ دوز، سٺي وهڪري ان ۾ اعلي کثافت جا فائدا آهن ۽ ڪو به زهريلو مادو نه آهي جهڙوڪ formaldehyde، پر چين ۾ ان کي فروغ ڏيڻ ڏکيو آهي. قيمت. خام مال جي ذريعن جي تجزيي مان، اهو ڳولڻ ڏکيو نه آهي ته مٿي ذڪر ڪيل پاڻي جي گھٽتائي وارن مان اڪثر پيٽروڪيميڪل شين/بائي پراڊڪٽس جي بنياد تي ٺهيل آهن، جڏهن ته پيٽروليم، هڪ غير قابل تجديد وسيلن جي طور تي، وڌندڙ ۽ گهٽجي رهيو آهي. ان جي قيمت مسلسل وڌي رهي آهي. تنهن ڪري، نئين اعلي ڪارڪردگي ڪنڪريٽ سپرپلاسٽڪائزرز کي ترقي ڪرڻ لاء خام مال جي طور تي سستا ۽ گهڻائي قدرتي قابل تجديد وسيلن کي ڪيئن استعمال ڪجي، ڪنڪريٽ سپرپلاسٽڪائزرز لاء هڪ اهم تحقيقي هدايت بڻجي چڪو آهي.

Cellulose هڪ لڪير ميڪروموليڪول آهي جيڪو ڪيترن ئي D-glucopyranose کي β-(1-4) گلائڪوسيڊڪ بانڊن سان ڳنڍڻ سان ٺهيل آهي. هر گلوڪوپيرانوسيل انگوزي تي ٽي هائيڊروڪسيل گروپ آهن. مناسب علاج هڪ خاص رد عمل حاصل ڪري سگهي ٿو. هن مقالي ۾، سيلولوز ڪپهه جي گوپ کي شروعاتي خام مال طور استعمال ڪيو ويو، ۽ ايسڊ هائيڊولائسز کان پوء مائڪرو کرسٽلائن سيلولوز حاصل ڪرڻ لاء پوليمرائيزيشن جي مناسب درجي سان، ان کي سوڊيم هائيڊروڪسائيڊ پاران چالو ڪيو ويو ۽ 1,4-butane sultone سان رد عمل ڪيو ويو بائيٽل سلفونٽ ايسڊ تيار ڪرڻ لاء. cellulose ether superplasticizer، ۽ هر رد عمل تي اثر انداز ڪندڙ عنصر تي بحث ڪيو ويو.

2. تجربو

2.1 خام مال

Cellulose ڪپهه pulp, polymerization درجو 576, Xinjiang Aoyang Technology Co., Ltd.; 1,4-butane sultone (BS)، صنعتي گريڊ، شنگھائي جياچين ڪيميڪل ڪمپني، لميٽيڊ پاران تيار ڪيل؛ 52.5R عام پورٽينڊلينڊ سيمينٽ، ارومقي سيمينٽ فيڪٽري پاران مهيا ڪيل؛ چين ISO معياري ريت، Xiamen Ace Ou Standard Sand Co., Ltd. پاران تيار ڪيل؛ سوڊيم هائيڊروڪسائيڊ، هائيڊروڪلورڪ ايسڊ، آئوسوپروپنول، اينهائيڊروس ميٿانول، ايٿائل ايڪٽيٽ، اين-بوٽانول، پيٽروليم ايٿر وغيره، سڀ تجزياتي طور تي خالص، تجارتي طور تي دستياب آهن.

2.2 تجرباتي طريقو

ڪپهه جي گودي جي هڪ خاص مقدار جو وزن ڪريو ۽ ان کي چڱيءَ طرح پيس ڪريو، ان کي ٽن ڳلن واري بوتل ۾ وجھو، ھائڊرو ڪلوريڪ ايسڊ جو خاص مقدار شامل ڪريو، گرم ڪرڻ لاءِ ھلايو ۽ ھڪ خاص وقت تائين ھائيڊرولائيز ڪريو، ڪمري جي گرمي پد تي ٿڌي، فلٽر، غير جانبدار ٿيڻ تائين پاڻيءَ سان ڌويو، ۽ حاصل ڪرڻ لاءِ 50 ° سي تي ويڪيوم خشڪ ڪريو، پوليمرائيزيشن جي مختلف درجن سان مائڪرو ڪرسٽلائن سيلولوز خام مال حاصل ڪرڻ کان پوءِ، انهن جي پوليمرائيزيشن جي درجي کي ادب جي مطابق ماپ ڪريو، ان کي ٽن ڳلن واري رد عمل واري بوتل ۾ وجهي، ان کي معطل ڪريو. معطلي وارو ايجنٽ ان جي ماس کان 10 ڀيرا وڌيڪ، سوڊيم هائيڊروڪسائيڊ آبي محلول جي هڪ خاص مقدار کي شامل ڪريو، هڪ خاص وقت تائين ڪمري جي گرمي پد تي هلايو ۽ چالو ڪيو، 1,4-بوٽين سلٽون (BS) جي حسابي رقم شامل ڪريو، گرم ڪريو. رد عمل جي درجه حرارت تي، هڪ مخصوص وقت تائين مسلسل درجه حرارت تي رد عمل، پيداوار کي ڪمري جي حرارت تي ٿڌي، ۽ سکشن فلٽريشن ذريعي خام پيداوار حاصل ڪريو. 3 ڀيرا پاڻي ۽ ميٿانول سان ڌوئي، ۽ فائنل پراڊڪٽ حاصل ڪرڻ لاءِ سکشن سان فلٽر ڪريو، يعني سيلولوز بائيٽل سلفونيٽ واٽر ريڊيسر (SBC).

2.3 پيداوار جو تجزيو ۽ خاصيت

2.3.1 پيداوار جي سلفر جي مواد جو تعين ۽ متبادل جي درجي جو حساب

FLASHEA-PE2400 عنصري تجزيي کي استعمال ڪيو ويو خشڪ سيلولوز بائيٽل سلفونيٽ واٽر ريڊسر پراڊڪٽ تي عنصري تجزيو ڪرڻ لاءِ سلفر جي مواد کي طئي ڪرڻ لاءِ.

2.3.2 مارٽر جي روانگي جو تعين

GB8076-2008 ۾ 6.5 جي مطابق ماپي وئي. اھو آھي، پھريائين ماپ ڪريو پاڻي/سيمينٽ/معياري واريءَ جي ملاوٽ کي NLD-3 سيمينٽ مارٽر فلوئڊيٽي ٽيسٽر تي جڏھن توسيع قطر (180±2)mm آھي. سيمينٽ، ماپيل بينچ مارڪ پاڻي جو استعمال 230 گرام آهي) ۽ پوءِ پاڻي گھٽائڻ وارو ايجنٽ شامل ڪريو جنهن جو ماس پاڻي ۾ سيمينٽ ماس جو 1٪ آهي، سيمينٽ/پاڻيءَ کي گهٽائڻ وارو ايجنٽ/معياري پاڻي/معياري ريتي = 450g/4.5g/ 230 g/ 1350 g جي تناسب کي JJ-5 سيمينٽ مارٽر ميڪر ۾ رکيل آهي ۽ هڪجهڙائي سان هلايو ويندو آهي، ۽ مارٽر جي وڌايل قطر کي مارٽر فلوڊيٽي ٽيسٽر تي ماپيو ويندو آهي، جيڪو ماپيل مارٽر جي روانگي آهي.

2.3.3 پيداوار جي خصوصيت

نموني جي خصوصيت FT-IR جي EQUINOX 55 قسم جي فوئرر ٽرانسفارم انفراريڊ اسپيڪٽروميٽر برڪر ڪمپني جي استعمال ڪندي هئي. نموني جو H NMR اسپيڪٽرم INOVA ZAB-HS پلائو سپر ڪنڊڪٽنگ ايٽمي مقناطيسي گونج وارو اوزار ويريان ڪمپني جي خاصيت هئي. پيداوار جي morphology هڪ خوردبيني هيٺ ڏٺو ويو؛ ايڪس آر ڊي جو تجزيو نموني تي ڪيو ويو MAC ڪمپني M18XHF22-SRA جي X-ray diffractometer استعمال ڪندي.

3. نتيجا ۽ بحث

3.1 خاصيت جا نتيجا

3.1.1 FT-IR خاصيت جا نتيجا

انفراريڊ تجزيو خام مال مائڪرو ڪرسٽل لائن سيلولوز تي پوليمرائيزيشن ڊي پي = 45 جي ڊگري سان ڪيو ويو ۽ پراڊڪٽ SBC هن خام مال مان ٺهيل آهي. جيئن ته SC ۽ SH جي جذبي جي چوٽي تمام ڪمزور آهي، اهي سڃاڻپ لاء مناسب نه آهن، جڏهن ته S=O هڪ مضبوط جذب جي چوٽي آهي. تنهن ڪري، ڇا سالمياتي ڍانچي ۾ سلفونڪ ايسڊ گروپ موجود آهي، اهو طئي ڪري سگهجي ٿو S = O چوٽي جي وجود جي تصديق ڪندي. ظاهر آهي، سيلولوز اسپيڪٽرم ۾، 3344 سينٽي-1 جي موج نمبر تي هڪ مضبوط جذب جي چوٽي آهي، جيڪا سيلولوز ۾ هائيڊروڪسيل اسٽريچنگ وائبريشن چوٽي سان منسوب ڪئي وئي آهي؛ 2923 سينٽي-1 جي موج نمبر تي مضبوط جذب جي چوٽي ميٿيلين (-CH2) جي اسٽريچنگ وائبريشن چوٽي آهي. وائبريشن جي چوٽي؛ 1031، 1051، 1114، ۽ 1165cm-1 تي مشتمل بينڊن جو سلسلو هائيڊروڪسيل اسٽريچنگ وائبريشن جي جذب جي چوٽي ۽ ايٿر بانڊ (COC) موڙيندڙ وائبريشن جي جذب جي چوٽي کي ظاهر ڪري ٿو. موج نمبر 1646cm-1 هائيڊروجن کي ظاهر ڪري ٿو جيڪو هائيڊروڪسيل ۽ آزاد پاڻي سان ٺهيل آهي بانڊ جذب جي چوٽي؛ 1432~1318cm-1 جو بينڊ سيلولوز ڪرسٽل ڍانچي جي وجود کي ظاهر ڪري ٿو. SBC جي IR اسپيڪٽرم ۾، بينڊ جي شدت 1432 ~ 1318cm-1 ڪمزور ٿي وڃي ٿي. جڏهن ته جذب جي چوٽي جي شدت 1653 سينٽي-1 تي وڌي ٿي، اهو ظاهر ڪري ٿو ته هائيڊروجن بانڊ ٺاهڻ جي صلاحيت مضبوط ٿي وئي آهي؛ 1040, 605cm-1 وڌيڪ مضبوط جذب چوٽيون نظر اچن ٿيون، ۽ اهي ٻئي سيلولوز جي انفراريڊ اسپيڪٽرم ۾ ظاهر نه ٿيندا آهن، اڳوڻو S=O بانڊ جي خصوصيت جذبي جي چوٽي آهي، ۽ بعد ۾ SO بانڊ جي خصوصيت جذب جي چوٽي آهي. مٿي ڏنل تجزيي جي بنياد تي، اهو ڏسي سگهجي ٿو ته سيلولوز جي etherification رد عمل کان پوء، ان جي ماليڪيول زنجير ۾ سلفونڪ ايسڊ گروپ موجود آهن.

3.1.2 H NMR خاصيت جا نتيجا

سيلولوز بائيٽل سلفونيٽ جو H NMR اسپيڪٽرم ڏسي سگھجي ٿو: γ=1.74~2.92 جي اندر سائڪلوبوٽيل جي هائڊروجن پروٽون ڪيميائي شفٽ آهي، ۽ γ=3.33~4.52 جي اندر سيلولوز اينهائيڊروگلوڪوز يونٽ آهي آڪسيجن پروٽون جي ڪيميائي شفٽ = γ52. ~6 آڪسيجن سان ڳنڍيل butylsulfonic acid گروپ ۾ ميٿيلين پروٽون جي ڪيميائي شفٽ آهي، ۽ γ=6~7 تي ڪا به چوٽي نه آهي، اهو ظاهر ڪري ٿو ته پيداوار نه آهي ٻيا پروٽون موجود آهن.

3.1.3 SEM خاصيت جا نتيجا

سيلولوز ڪپهه جي گوپ جو SEM مشاهدو، مائڪرو ڪرسٽل لائن سيلولوز ۽ پراڊڪٽ سيلولوز Butylsulfonate. سيلولوز ڪپهه جي گوپ، مائڪرو ڪرسٽلائن سيلولوز ۽ پراڊڪٽ سيلولوز بيوٽينسلفونيٽ (SBC) جي SEM تجزيي جي نتيجن جو تجزيو ڪندي، اهو معلوم ٿئي ٿو ته HCL سان هائڊروليسس کان پوء حاصل ڪيل مائڪرو ڪرسٽلائن سيلولوز سيلولوز فائبر جي ساخت کي خاص طور تي تبديل ڪري سگهي ٿو. فائبر جي جوڙجڪ کي تباهه ڪيو ويو، ۽ ٺيڪ ٺهڪندڙ سيلولوز ذرات حاصل ڪيا ويا. BS سان وڌيڪ رد عمل ڪندي حاصل ڪيل SBC ۾ ڪا به ريشمي ڍانچي نه هئي ۽ بنيادي طور تي هڪ بيڪار ڍانچي ۾ تبديل ٿي وئي، جيڪا پاڻيءَ ۾ ان جي ڦهلجڻ لاءِ فائديمند هئي.

3.1.4 XRD خاصيت جا نتيجا

Crystallinity of Crystallinity of cellulose ۽ ان جي نڪتلن مان مراد پوريءَ طرح سيلولوز يونٽ جي جوڙجڪ طرفان ٺهيل ڪرسٽل علائقي جي سيڪڙو ڏانهن اشارو آهي. جڏهن سيلولوز ۽ ان مان نڪتل شيون ڪيميائي رد عمل مان گذرن ٿيون، ته ماليڪيول ۾ ۽ ماليڪيولز جي وچ ۾ موجود هائڊروجن بانڊ تباهه ٿي ويندا آهن، ۽ ڪرسٽل خطو هڪ بيڪار علائقو بڻجي ويندو آهي، ان ڪري ڪرسٽلنيٽي گهٽجي ويندي آهي. تنهن ڪري، رد عمل کان اڳ ۽ بعد ۾ crystallinity ۾ تبديلي سيلولوز جو هڪ ماپ آهي ردعمل ۾ حصو وٺڻ يا نه ڪرڻ جو هڪ معيار. XRD تجزيي microcrystalline cellulose ۽ پراڊڪٽ سيلولوز butanesulfonate تي ڪيو ويو. ان جي مقابلي ۾ اهو ڏسي سگهجي ٿو ته ايٿيريفڪيشن کان پوءِ، ڪرسٽالنيٽي بنيادي طور تي تبديل ٿي وئي آهي، ۽ پيداوار مڪمل طور تي هڪ بيڪار ساخت ۾ تبديل ٿي چڪي آهي، تنهنڪري اهو پاڻي ۾ ڦهلائي سگهجي ٿو.

3.2 پيداوار جي پاڻي گھٽائڻ واري ڪارڪردگي تي خام مال جي پوليمرائيزيشن جي درجي جو اثر

مارٽر جي روانگي سڌو سنئون پيداوار جي پاڻي جي گھٽتائي جي ڪارڪردگي کي ظاهر ڪري ٿي، ۽ پيداوار جي سلفر جو مواد هڪ اهم عنصر آهي جيڪو مارٽر جي وهڪري کي متاثر ڪري ٿو. مارٽر جي روانگي پيداوار جي پاڻي جي گھٽتائي جي ڪارڪردگي کي ماپ ڪري ٿي.

پوليمرائيزيشن جي مختلف درجن سان MCC تيار ڪرڻ لاءِ هائيڊولائيزيشن جي رد عمل جي حالتن کي تبديل ڪرڻ کان پوءِ، مٿي ڏنل طريقي مطابق، SBC پراڊڪٽس تيار ڪرڻ لاءِ هڪ خاص ٺهڪندڙ عمل کي چونڊيو، پراڊڪٽ جي متبادل درجي کي ڳڻڻ لاءِ سلفر جي مواد کي ماپيو، ۽ SBC پروڊڪٽس کي پاڻي ۾ شامل ڪريو. /سيمينٽ/معياري ريت ملائڻ جو نظام مارٽر جي وهڪري کي ماپيو.

تجرباتي نتيجن مان اهو ڏسي سگهجي ٿو ته تحقيق جي حد اندر، جڏهن مائڪرو ڪرسٽلائن سيلولوز جي خام مال جي پوليمرائيزيشن جي درجي اعلي آهي، پيداوار جي سلفر مواد (متبادل درجي) ۽ مارٽر جي روانگي گهٽ آهي. اهو ئي سبب آهي ته: خام مال جو ماليڪيولر وزن ننڍڙو آهي، جيڪو خام مال جي يونيفارم ملائڻ لاءِ سازگار آهي ۽ ايٿريفڪيشن ايجنٽ جي دخول، ان ڪري پيداوار جي ايٿريفڪيشن جي درجي کي بهتر بڻائي ٿو. بهرحال، پيداوار جي پاڻي جي گھٽتائي جي شرح خام مال جي پوليمرائيزيشن جي درجي جي گھٽتائي سان سڌي لڪير ۾ نه وڌندي آهي. تجرباتي نتيجن مان اهو ظاهر ٿئي ٿو ته سيمينٽ مارٽر جي مارٽر فلوڊيٽي SBC سان مليل مائڪرو ڪرسٽلائن سيلولوز استعمال ڪندي پوليمرائيزيشن ڊي پي<96 (ماليڪيولر ويٽ<15552) جي ڊگري سان استعمال ڪندي 180 ملي ميٽر کان وڌيڪ آهي (جيڪو پاڻي گهٽائڻ واري کان وڌيڪ آهي) . benchmark fluidity)، اشارو ڪري ٿو ته SBC 15552 کان گھٽ ماليڪيولر وزن سان سيلولوز استعمال ڪندي تيار ڪري سگھجي ٿو، ۽ پاڻي گھٽائڻ جي ھڪ خاص شرح حاصل ڪري سگھجي ٿي؛ ايس بي سي 45 جي پوليمرائيزيشن جي درجي سان مائڪرو ڪرسٽلائن سيلولوز استعمال ڪندي تيار ڪئي وئي آهي (ماليڪيولر وزن: 7290)، ۽ ڪنڪريٽ مرکب ۾ شامل ڪيو ويو آهي، مارٽر جي ماپيل وهڪري سڀ کان وڏي آهي، تنهنڪري اهو سمجهيو وڃي ٿو ته سيلولوز پوليمرائيزيشن جي درجي سان. اٽڪل 45 SBC جي تياري لاءِ سڀ کان وڌيڪ موزون آهي. جڏهن خام مال جي پوليمرائيزيشن جو درجو 45 کان وڌيڪ آهي، مارٽر جي وهڪري کي تيزيء سان گهٽجي ٿو، جنهن جو مطلب آهي ته پاڻي جي گهٽتائي جي شرح گهٽجي ٿي. ان جو سبب اهو آهي ته جڏهن ماليڪيولر وزن وڏو هوندو، ته هڪ طرف، مرکب نظام جي ويسڪوسيٽي (viscosity) وڌي ويندي، سيمنٽ جي dispersion uniformity خراب ٿي ويندي، ۽ ڪنڪريٽ ۾ dispersion سست ٿيندو، جيڪو dispersion اثر کي متاثر ڪندو؛ ٻئي طرف، جڏهن ماليڪيولر وزن وڏو هوندو آهي، ته سپرپلاسٽڪائزر جا ميڪروموليڪولس بي ترتيب ڪوئلي جي شڪل ۾ هوندا آهن، جنهن کي سيمينٽ جي ذرڙن جي مٿاڇري تي جذب ڪرڻ نسبتاً ڏکيو هوندو آهي. پر جڏهن خام مال جي پوليمرائيزيشن جو درجو 45 کان گهٽ آهي، جيتوڻيڪ پيداوار جي سلفر مواد (متبادل درجي) نسبتا وڏي آهي، مارٽر مرکب جي روانگي پڻ گهٽجڻ شروع ٿئي ٿي، پر گهٽتائي تمام ننڍڙو آهي. ان جو سبب اهو آهي ته جڏهن پاڻي کي گهٽائڻ واري ايجنٽ جو ماليڪيولر وزن ننڍو هوندو آهي، جيتوڻيڪ ماليڪيولر ڦهلائڻ آسان هوندو آهي ۽ سٺي ويٽيبلٽي هوندي آهي، ماليڪيول جي جذب جي رفتار ماليڪيول جي ڀيٽ ۾ وڏي هوندي آهي، ۽ پاڻي جي ٽرانسپورٽ جو سلسلو تمام ننڍو هوندو آهي، ۽ ذرڙن جي وچ ۾ رگڙ وڏو هوندو آهي، جيڪو ڪنڪريٽ لاءِ نقصانڪار هوندو آهي. منتشر اثر ايترو سٺو نه آهي جيترو پاڻي گهٽائڻ وارو وڏو ماليڪيولر وزن سان. تنهن ڪري، اهو تمام ضروري آهي ته سور جي منهن جي ماليڪيولر وزن (سيلوولوز سيگمينٽ) کي صحيح طريقي سان ڪنٽرول ڪرڻ لاءِ پاڻي گهٽائڻ واري ڪارڪردگي کي بهتر بڻائي سگهجي.

3.3 پيداوار جي پاڻي گھٽائڻ واري ڪارڪردگي تي رد عمل جي حالتن جو اثر

تجربن جي ذريعي اهو معلوم ٿئي ٿو ته ايم سي سي جي پوليمرائيزيشن جي درجي کان علاوه، ريڪٽرن جو تناسب، رد عمل جي درجه حرارت، خام مال جي چالو، پيداوار جي ٺهڪندڙ وقت، ۽ معطلي ايجنٽ جو قسم سڀني شين جي پاڻي جي گھٽتائي واري ڪارڪردگي کي متاثر ڪري ٿو.

3.3.1 رد عمل جو تناسب

(1) بي ايس جو دوز

ٻين عمل جي پيراگرافن پاران مقرر ڪيل شرطن جي تحت (ايم سي سي جي پوليمرائيزيشن جو درجو 45، n (MCC): n (NaOH) = 1: 2.1، معطل ڪندڙ ايجنٽ isopropanol آهي، سيلولوز جي فعال ٿيڻ جو وقت ڪمري جي حرارت تي 2h آهي، سنٿيسس جو گرمي پد 80 ° سي آهي، ۽ ٺهڪندڙ وقت 5h)، پراڊڪٽ جي بيوٽين سلفونڪ ايسڊ گروپن جي متبادل جي درجي تي ايٿيريفڪيشن ايجنٽ 1,4-بوٽين سلٽون (BS) جي مقدار جي اثر جي تحقيق ڪرڻ لاءِ. مارٽر

اهو ڏسي سگهجي ٿو ته جيئن BS جي مقدار ۾ اضافو ٿئي ٿو، بائيوانسلفونڪ ايسڊ گروپن جي متبادل جي درجي ۽ مارٽر جي وهڪري کي خاص طور تي وڌائي ٿو. جڏهن BS کان MCC جو تناسب 2.2: 1 تائين پهچي ٿو، DS ۽ مارٽر جي fluidity وڌ ۾ وڌ پهچي ٿي. قدر، اهو سمجهيو ويندو آهي ته پاڻي گھٽائڻ واري ڪارڪردگي هن وقت بهترين آهي. بي ايس جي قيمت وڌندي رهي، ۽ ٻنهي جي متبادل جي درجي ۽ مارٽر جي وهڪري کي گهٽائڻ شروع ڪيو. اهو ئي سبب آهي ته جڏهن BS تمام گهڻو هوندو آهي، BS HO-(CH2)4SO3Na پيدا ڪرڻ لاءِ NaOH سان رد عمل ڪندو. تنهن ڪري، هي پيپر BS کان MCC جي بهترين مادي تناسب کي 2.2:1 طور چونڊيندو آهي.

(2) NaOH جو دوز

ٻين عمل جي پيٽرولن جي ذريعي مقرر ڪيل شرطن جي تحت (ايم سي سي جي پوليمرائيزيشن جو درجو 45 آهي، n(BS): n(MCC) = 2.2: 1. معطل ڪندڙ ايجنٽ isopropanol آهي، سيلولوز جي فعال ٿيڻ جو وقت ڪمري جي حرارت تي 2h آهي، synthesis گرمي پد 80 ° C، ۽ synthesis time 5h)، سوڊيم هائيڊروڪسائيڊ جي مقدار جي اثر جي تحقيق ڪرڻ لاءِ پراڊڪٽ ۾ Butanesulfonic acid گروپن جي متبادل جي درجي ۽ مارٽر جي روانگي تي.

اهو ڏسي سگھجي ٿو ته، گھٽتائي جي رقم جي واڌ سان، SBC جي متبادل جو درجو تيزيء سان وڌي ٿو، ۽ بلند ترين قيمت تي پهچڻ کان پوء گھٽجڻ شروع ٿئي ٿو. اهو ئي سبب آهي ته، جڏهن NaOH مواد اعلي آهي، اتي سسٽم ۾ تمام گهڻا مفت بيز آهن، ۽ پاسي جي رد عمل جو امڪان وڌي ٿو، جنهن جي نتيجي ۾ وڌيڪ ايٿيريفڪيشن ايجنٽ (BS) ضمني رد عمل ۾ حصو وٺندا آهن، ان ڪري سلفونڪ جي متبادل جي درجي کي گھٽائي ٿي. پيداوار ۾ تيزابي گروپ. وڌيڪ درجه حرارت تي، تمام گهڻو NaOH جي موجودگي پڻ سيلولوز کي خراب ڪري ڇڏيندو، ۽ پيداوار جي پاڻي گھٽائڻ واري ڪارڪردگي پوليمرائيزيشن جي گهٽ درجي تي متاثر ٿيندي. تجرباتي نتيجن موجب، جڏهن NaOH کان MCC جو دالر تناسب اٽڪل 2.1 آهي، متبادل جو درجو سڀ کان وڏو آهي، تنهنڪري هي مقالو اهو طئي ڪري ٿو ته NaOH کان MCC جو دالر تناسب 2.1: 1.0 آهي.

3.3.2 پراڊڪٽ جي پاڻي جي گھٽتائي واري ڪارڪردگي تي ردعمل جي درجه حرارت جو اثر

ٻين عمل جي پيٽرولن جي ذريعي مقرر ڪيل شرطن جي تحت (ايم سي سي جي پوليمرائيزيشن جو درجو 45 آهي، n (MCC): n (NaOH): n (BS) = 1: 2.1: 2.2، معطل ڪندڙ ايجنٽ isopropanol آهي، ۽ فعال ٿيڻ جو وقت ڪمري جي گرمي پد تي سيلولوز 2h وقت 5h)، پيداوار ۾ butanesulfonic امل گروپن جي متبادل جي درجي تي synthesis ردعمل جي اثر جي تحقيق ڪئي وئي.

اهو ڏسي سگھجي ٿو ته جيئن رد عمل جو گرمي پد وڌي ٿو، تيئن SBC جو سلفونڪ ايسڊ متبادل درجو ڊي ايس بتدريج وڌي ٿو، پر جڏهن رد عمل جو گرمي پد 80 °C کان وڌي وڃي ٿو، DS هيٺئين طرف رجحان ڏيکاري ٿو. 1,4-butane sultone ۽ cellulose جي وچ ۾ Etherification Reaction is an endothermic Reaction، ۽ Reaction گرمي پد کي وڌائڻ سان etherifying agent ۽ cellulose hydroxyl group جي وچ ۾ ٿيندڙ رد عمل لاءِ فائديمند آهي، پر گرمي پد جي وڌڻ سان NaOH ۽ سيلولوز جو اثر آهستي آهستي وڌي ٿو. . اهو مضبوط ٿي وڃي ٿو، جنهن جي ڪري سيلولوز خراب ٿي وڃي ٿو ۽ بند ٿي وڃي ٿو، جنهن جي نتيجي ۾ سيلولوز جي ماليڪيولر وزن ۾ گهٽتائي ۽ ننڍڙن ماليڪيولر شگرن جي پيداوار ٿئي ٿي. اهڙين ننڍڙن ماليڪيولن جو رد عمل etherifying agents سان نسبتاً آسان آهي، ۽ وڌيڪ etherifying ايجنٽ استعمال ڪيا ويندا، پراڊڪٽ جي متبادل جي درجي کي متاثر ڪندا. تنهن ڪري، هي مقالو سمجهي ٿو ته BS ۽ cellulose جي etherification رد عمل لاء سڀ کان مناسب رد عمل گرمي پد 80 ℃ آهي.

3.3.3 پراڊڪٽ جي پاڻي جي گھٽتائي واري ڪارڪردگي تي رد عمل جي وقت جو اثر

رد عمل جو وقت ورهايل آهي ڪمري جي گرمي پد کي خام مال جي چالو ڪرڻ ۽ مصنوعات جي مسلسل درجه حرارت جي ٺهڻ واري وقت.

(1) خام مال جي ڪمري جي گرمي چالو وقت

مٿين بهترين عمل جي حالتن جي تحت (پوليمرائيزيشن جي ايم سي سي جي درجي 45 آهي، n (MCC): n (NaOH): n (BS) = 1: 2.1: 2.2، معطل ايجنٽ isopropanol آهي، مصنوعي ردعمل جي درجه حرارت 80 ° C، پيداوار مسلسل درجه حرارت جي ٺهڪندڙ وقت 5h)، ڪمري جي گرمي پد جي فعال ٿيڻ واري وقت جي اثر جي تحقيق ڪريو پراڊڪٽ جي متبادل جي درجي تي Butanesulfonic acid گروپ.

اهو ڏسي سگهجي ٿو ته پراڊڪٽ SBC جي Butanesulfonic امل گروپ جي متبادل جو درجو پهرين وڌي ٿو ۽ پوءِ چالو ٿيڻ واري وقت جي ڊگھائي سان گھٽجي ٿو. تجزيي سبب اهو ٿي سگهي ٿو ته NaOH عمل جي وقت جي واڌ سان، سيلولوز جي تباهي سنجيده آهي. سيلولوز جي ماليڪيولر وزن کي گھٽ ڪريو ننڍي سالم شگر پيدا ڪرڻ لاءِ. اهڙين ننڍڙن ماليڪيولن جو رد عمل etherifying agents سان نسبتاً آسان آهي، ۽ وڌيڪ etherifying ايجنٽ استعمال ڪيا ويندا، پراڊڪٽ جي متبادل جي درجي کي متاثر ڪندا. تنهن ڪري، هي ڪاغذ سمجهي ٿو ته خام مال جي ڪمري جي گرمي پد چالو وقت 2h آهي.

(2) پيداوار جي ٺهڻ جو وقت

مٿين بهترين عمل جي حالتن جي تحت، ڪمري جي حرارت تي چالو ٿيڻ واري وقت جي اثر جي پيداوار جي بيوٽانسلفونڪ ايسڊ گروپ جي متبادل جي درجي تي تحقيق ڪئي وئي. اهو ڏسي سگهجي ٿو ته رد عمل جي وقت جي طول و عرض سان، متبادل جو درجو پهرين وڌائي ٿو، پر جڏهن رد عمل جو وقت 5h تائين پهچي ٿو، ڊي ايس هڪ هيٺيون رجحان ڏيکاري ٿو. هي سيلولوز جي etherification رد عمل ۾ موجود آزاد بنيادي سان لاڳاپيل آهي. تيز گرمي پد تي، رد عمل جي وقت جي ڊگھائي سيلولوز جي الڪلي هائڊروليسس جي درجي ۾ اضافو، سيلولوز ماليڪيولر زنجير جي گھٽتائي، پيداوار جي ماليڪيولر وزن ۾ گهٽتائي، ۽ پاسي جي رد عمل ۾ اضافو، نتيجي ۾. متبادل درجي گهٽجي ٿو. ھن تجربي ۾، مثالي ٺاھڻ جو وقت 5 ڪلاڪ آھي.

3.3.4 پراڊڪٽ جي پاڻي گھٽائڻ واري ڪارڪردگي تي معطل ٿيل ايجنٽ جي قسم جو اثر

بهترين عمل جي حالتن جي تحت (MCC پوليمرائزيشن درجي 45 آهي، n (MCC): n (NaOH): n (BS) = 1: 2.1: 2.2، ڪمري جي حرارت تي خام مال جي چالو ڪرڻ جو وقت 2h آهي، مسلسل درجه حرارت جي ٺهڪندڙ وقت مصنوعات جو 5h آهي، ۽ ٺهڪندڙ رد عمل جو گرمي پد 80 ℃)، ترتيب سان isopropanol، ethanol، n-butanol، ethyl acetate ۽ petroleum ether کي معطل ڪندڙ ايجنٽ طور چونڊيو، ۽ پيداوار جي پاڻي گھٽائڻ واري ڪارڪردگي تي انهن جي اثر تي بحث ڪيو.

ظاهر آهي، isopropanol، n-butanol ۽ ethyl acetate سڀ استعمال ڪري سگھجن ٿا معطلي ايجنٽ جي طور تي ھن etherification ردعمل ۾. معطل ٿيل ايجنٽ جو ڪردار، رد عملن کي منتشر ڪرڻ کان علاوه، رد عمل جي درجه حرارت کي ڪنٽرول ڪري سگهي ٿو. isopropanol جو ابلندڙ نقطو 82.3 ° C آهي، تنهنڪري isopropanol کي معطل ڪرڻ واري ايجنٽ طور استعمال ڪيو ويندو آهي، سسٽم جي درجه حرارت کي بهتر رد عمل جي درجه حرارت جي ويجهو ڪنٽرول ڪري سگهجي ٿو، ۽ پيداوار ۾ Butanesulfonic ايسڊ گروپن جي متبادل جو درجو ۽ پاڻي جي روانگي. مارٽر نسبتا بلند آهن؛ جڏهن ته ايٿانول جو ابلندڙ نقطو تمام گهڻو گهٽ آهي، رد عمل جو گرمي پد جي ضرورتن کي پورو نٿو ڪري، پيداوار ۾ Butanesulfonic ايسڊ گروپن جي متبادل جو درجو ۽ مارٽر جي روانگي گهٽ آهي؛ پيٽروليم ايٿر ردعمل ۾ حصو وٺي سگھي ٿو، تنهنڪري ڪو به منتشر پيداوار حاصل نه ٿي سگھي.

4 نتيجو

(1) ڪپهه جي ٻج کي شروعاتي خام مال طور استعمال ڪندي،microcrystalline cellulose (MCC)پوليمرائيزيشن جي هڪ مناسب درجي سان تيار ڪئي وئي، NaOH پاران چالو ڪيو ويو، ۽ پاڻي ۾ حل ٿيندڙ butylsulfonic acid Cellulose ether تيار ڪرڻ لاءِ 1,4-butane sultone سان رد عمل ڪيو ويو، يعني سيلولوز تي ٻڌل پاڻي گهٽائڻ وارو. پيداوار جي ساخت جي خاصيت هئي، ۽ اهو معلوم ڪيو ويو ته سيلولوز جي ايٿيريفڪيشن رد عمل کان پوء، ان جي ماليڪيولر زنجير تي سلفونڪ ايسڊ گروپ هئا، جيڪي هڪ بيڪار ساخت ۾ تبديل ٿي چڪا هئا، ۽ پاڻي گهٽائڻ واري پيداوار کي سٺو پاڻي حل ڪيو ويو؛

(2) تجربن جي ذريعي، اهو معلوم ٿئي ٿو ته جڏهن microcrystalline سيلولوز جي پوليمرائيزيشن جو درجو 45 آهي، حاصل ڪيل پيداوار جي پاڻي گھٽائڻ واري ڪارڪردگي بهترين آهي؛ ان شرط جي تحت ته خام مال جي پوليمرائيزيشن جو درجو طئي ڪيو ويو آهي، ريڪٽرن جو تناسب n(MCC):n(NaOH):n(BS)=1:2.1:2.2 آهي، ڪمري جي حرارت تي خام مال جي چالو ٿيڻ جو وقت آهي 2h، پيداوار جي ترڪيب جي گرمي پد 80 ° C آهي، ۽ تجزيي جو وقت 5h آهي. پاڻي جي ڪارڪردگي بهتر آهي.