Abstrakt:Aby sa nahradila nedegradovateľná kal polyvinylalkoholu (PVA), z konopných konopných stoniek na poľnohospodárskom odpadovom konope sa pripravila konopná celulóza-hydroxypropylmetyllululóza a zmiešala sa so špecifickým škrobom na prípravu kaše. Polyester-Cotton Blended Yarn T/C65/35 14,7 Tex bola veľkosť a jeho veľkosť sa testovala. Optimálny výrobný proces hydroxypropylmetylcelulózy bol nasledujúci: hmotnostná frakcia Lye bola 35%; Kompresný pomer alkalickej celulózy bol 2,4; Pomer objemu kvapaliny metánu a propylénoxidu je 7: 3; zriedený izopropanolom; Reakčný tlak je 2. 0MPA. Veľkosť pripravená zmiešaním hydroxypropylmetylcelulózy a špecifického škrobu má nižšiu tresku a je šetrnejšia k životnému prostrediu a všetky ukazovatele veľkosti môžu nahradiť veľkosť PVA.
Kľúčové slová:konope; konope Celulóza éteru; polyvinylalkohol; celulózový éter
0.Predslov
Čína je jednou z krajín s relatívne bohatými zdrojmi slamy. Výstup plodín je viac ako 700 miliónov ton a miera využitia slamy je každý rok iba 3%. Veľké množstvo zdrojov slamy nebolo využívané. Slama je bohatá prírodná lignocelulózová surovina, ktorá sa môže použiť v krmive, hnojivách, derivátoch celulózy a ďalších produktov.
V súčasnosti sa desizácia znečistenia odpadových vôd v procese výroby textilu stala jedným z najväčších zdrojov znečistenia. Chemický dopyt po PVA je veľmi vysoký. Po prepustení priemyselnej odpadovej vody produkovanej PVA v procese tlače a farbenia do rieky sa inhibuje alebo dokonca zničí dýchanie vodných organizmov. Okrem toho PVA zhoršuje uvoľňovanie a migráciu ťažkých kovov v sedimentoch vo vodných útvaroch, čo spôsobuje vážnejšie environmentálne problémy. Na vykonanie výskumu nahradenia PVA za zelenú kalu je potrebné nielen splniť požiadavky procesu veľkosti, ale aj minimalizovať znečistenie vody a vzduchu počas procesu veľkosti.
V tejto štúdii bola pripravená z stoniek poľnohospodárskeho odpadu a jeho výrobný proces sa pripravil z stoniek poľnohospodárskeho odpadu a jeho výrobný proces sa pripravil z stoniek poľnohospodárskeho odpadu a jeho výrobný proces sa pripravil. A zmiešajte hydroxypropylmetylcelulózu a špecifickú veľkosť škrobu ako veľkosť na veľkosť, porovnajte s veľkosťou PVA a diskutujte o jeho veľkosti výkonnosti.
1. Experiment
1. 1 materiály a nástroje
Konope Stalk, Heilongjiang; Polyester-Cotton Bleed Yarn T/C65/3514.7 Tex; Samostatne vyrobená konope Celulóza éteru-hydroxypropylmetylcelulózy vyrobená; FS-101, modifikovaný škrob, PVA-1799, PVA-0588, Liaoning Zhongze Group Chaoyang Textile Co., Ltd.; propanol, prémiová trieda; Propylénoxid, ľadovec kyselina octová, hydroxid sodný, izopropanol, analyticky čistý; metylchlorid, dusík s vysokým čistom.
Reakcia GSH-3L Kettle, JRA-6 Digitálny displej magnetického miešajúceho vodného kúpeľa, DHG-9079A Elektrické vykurovacie vykurovanie konštantnej teploty Sušte pec, IKARW-20, mechanický agitátor ESS-1000, počítačový mechanizmus s priemerom YG 061/PC Elektronická priadza LFY-109B počítačový priepustný priepasť.
1.2 Príprava hydroxypropylmetylcelulózy
1. 2. 1 Príprava alkalických vlákien
Rozdeľte stonku konope, rozdrvte ju na 20 oká s karálkou, pridajte stonku konope do 35% vodného roztoku NaOH a namočte ho pri teplote miestnosti po 1. 5 ~ 2. 0 h. Vytlačte impregnované alkalické vlákno tak, aby hmotný pomer alkali, celulózy a vody je 1. 2: 1. 2: 1.
1. 2. 2 éterifikačná reakcia
Hoďte pripravenú alkali celulózu do reakčnej kanvicy, pridajte 100 ml izopropanolu ako riedenú, pridajte kvapalinu 140 ml metylchloridu a 60 ml propylénoxidu, vysáva a natlakuje na 2. 0 MPa pomaly zvyšuje teplotu na 45 ° C počas 1-2 hodiny a reagujte pri 75 ° C počas 1-2 hodiny, aby sa pripravila hydroxypropylmetylcelulóza.
1. 2. 3 po spracovaní
Upravte pH éterového celulózového éteru ľadovcovou kyselinou octovou na 6. 5 ~ 7. 5, trikrát premytý propanolom a sušený v rúre pri 85 ° C.
1.3 Výrobný proces hydroxypropylmetylcelulózy
1. 3. 1 Vplyv rýchlosti otáčania na prípravu celulózového éteru
Eterifikačná reakcia je zvyčajne heterogénna reakcia zvnútra do vnútra. Ak neexistuje externá sila, je ťažké pre éterifikačné činidlo vstúpiť do kryštalizácie celulózy, takže je potrebné úplne kombinovať étefikačné činidlo s celulózou pomocou miešania. V tejto štúdii sa použil vysokotlakový miešaný reaktor. Po opakovaných experimentoch a demonštráciách bola vybraná rýchlosť rotácie 240-350 R/min.
1. 3. 2 Účinok alkalickej koncentrácie na prípravu celulózového éteru
Alkali môže zničiť kompaktnú štruktúru celulózy, aby sa napučala, a keď opuch amorfnej oblasti a kryštalickej oblasti má tendenciu byť konzistentné, éterifikácia prebieha hladko. Vo výrobnom procese celulózového éteru má množstvo alkálie používaných v procese alkalózy celulózy veľký vplyv na éterifikačnú účinnosť étefikačných produktov a stupeň substitúcie skupín. V procese prípravy hydroxypropylmetylcelulózy, keď sa zvyšuje koncentrácia Lye, sa tiež zvyšuje obsah metoxylových skupín; Naopak, keď sa koncentrácia Lye zníži, hydroxypropylmetylcelulóza je obsah základne väčší. Obsah skupiny metoxy je priamo úmerný koncentrácii Lye; Obsah hydroxypropylu je nepriamo úmerný koncentrácii lúhu. Hmotnostná frakcia NaOH bola po opakovaných testoch vybraná ako 35%.
1. 3. 3 Účinok pomeru lisovania alkali celulózy na prípravu celulózového éteru
Účelom naliehavého alkalického vlákna je regulácia obsahu vody v alkáliovej celulóze. Ak je naliehavý pomer príliš malý, zvyšuje sa obsah vody, koncentrácia lúhu sa znižuje, rýchlosť éterifikácie sa znižuje a étefikačné činidlo sa hydrolyzuje a zvyšuje sa bočné reakcie. , účinnosť éterifikácie sa výrazne zníži. Ak je naliehavý pomer príliš veľký, obsah vody klesá, celulóza nemôže byť opuchnutá a nemá žiadnu reaktivitu a étefikačné činidlo sa nemôže úplne kontaktovať s alkali celulózou a reakcia je nerovnomerná. Po mnohých testoch a naliehavých porovnaniach sa zistilo, že hmotnostný pomer alkálie, vody a celulózy bol 1. 2: 1. 2: 1.
1. 3. 4 Vplyv teploty na prípravu celulózového éteru
V procese prípravy hydroxypropylmetylcelulózy najskôr regulujte teplotu pri 50-60 ° C a udržujte ju pri konštantnej teplote počas 2 hodín. Hydroxypropylačná reakcia sa môže vykonávať približne pri 30 ℃ a rýchlosť reakcie hydroxypropylácie sa výrazne zvyšuje pri 50 ℃; Pomaly zvyšujte teplotu na 75 ℃ a regulujte teplotu 2 hodiny. Pri 50 ° C metylačná reakcia sotva reaguje pri 60 ° C, rýchlosť reakcie je pomalá a pri 75 ° C sa rýchlosť metylačnej reakcie výrazne zrýchli.
Príprava hydroxypropylmetylcelulózy s viacstupňovou reguláciou teploty môže nielen kontrolovať rovnováhu metoxylových a hydroxypropylových skupín, ale tiež pomáha znižovať vedľajšie reakcie a po liečbe a získať produkty s primeranou štruktúrou.
1. 3. 5 Účinok pomeru dávkovania éterifikačného činidla na prípravu celulózového éteru
Pretože hydroxypropylmetylcelulóza je typický neiónový zmiešaný éter, metyl a hydroxypropylové skupiny sa substituujú na rôznych hydroxypropylmetylcelulólových makomolekulárnych reťazcoch, čo je rôzne C v každej polohe glukózového kruhového kruhu. Na druhej strane, distribučný pomer metyl a hydroxypropylu má väčšiu disperziu a náhodnosť. Rozpustnosť HPMC vo vode súvisí s obsahom skupiny metoxy. Ak je obsah skupiny metoxy nízky, môže sa rozpustiť v silných alkali. Keď sa obsah metoxylu zvyšuje, stáva sa citlivejším na opuch vody. Čím vyšší je obsah metoxy, tým lepšia je rozpustnosť vo vode a môže byť formulovaná do suspenzie.
Množstvo étefikujúceho činidla metylchloridu a propylénoxidu má priamy vplyv na obsah metoxylu a hydroxypropylu. Aby sa pripravila hydroxypropylmetylcelulóza s dobrou rozpustnosťou vody, bol vybraný pomer kvapalného objemu metylchloridu a propylénoxidu ako 7: 3.
1.3.6 Optimálny výrobný proces hydroxypropylmetylcelulózy
Reakčné zariadenie je vysokotlakový miešaný reaktor; Rýchlosť rotácie je 240-350 r/min; Hmotnostná frakcia lúhu je 35%; Kompresný pomer alkalickej celulózy je 2. 4; Hydroxypropoxylácia pri 50 ° C počas 2 hodín, metoxylácia pri 75 ° C počas 2 hodín; éterifikačné činidlo metylchlorid a propylénoxidový objem kvapalného objemu 7: 3; vákuum; Tlak 2. 0 MPa; riedidlo je izopropanol.
2. Detekcia a uplatňovanie
2.1 SEM hemp celulózy a alkalickej celulózy
Pri porovnaní neošetrenej konope celulózy a konope celulózy ošetrenej 35% NaOH sa dá jasne zistiť, že alkalizovaná celulóza má viac povrchových prasklín, väčšiu plochu povrchu, vyššiu aktivitu a ľahšiu éterifikačnú reakciu.
2.2 Stanovenie infračervenej spektroskopie
Celulóza extrahovaná z konope stoniek po ošetrení a infračervené spektrum HPMC pripravené z hemp stopky celulózy. Medzi nimi je silný a široký absorpčný pás pri 3295 cm -1, absorpčný pásikový absorpčný pás HPMC Hydroxyl Group, absorpčný pás pri 1250 ~ 1460 cm -1 je absorpčný pásik CH, CH2 a CH3 a absorpčný pás pri 1600 cm -1 je absorpčný pás v polymérnom absorpčnom pásme. Absorpčný pás pri 1025 cm -1 je absorpčný pás C -O -C v polyméri.
2.3 Stanovenie viskozity
Vezmite pripravenú vzorku éterovej éterovej stopky kanabisu a pridajte ju do kadičky, aby ste pripravili 2% vodný roztok, dôkladne premiešajte, zmerajte jeho viskozitu a viskozitnú stabilitu pomocou viskoziteru a zmerajte priemernú viskozitu trikrát. Viskozita pripravenej vzorky éterovej éterovej éteru Cannabis bola 11. 8 MPa · s.
2.4 Aplikácia veľkosti
2.4.1 Konfigurácia kalu
Slurry sa pripravila na 1 000 ml suspenzie s hmotnostnou frakciou 3,5%, rovnomerne sa miešala s mixérom a potom sa umiestnila do vodného kúpeľa a zahriala sa na 95 ° C počas 1 hodiny. Zároveň si všimnite, že nádoba na varenie buničiny by sa mala dobre utesniť, aby sa zabránilo zvýšeniu koncentrácie kalu v dôsledku odparovania vody.
2.4.2 Formulácia kalu pH, misabilita a treska
Zmiešajte hydroxypropylmetylcelulózu a špecifickú veľkosť škrobu, aby ste pripravili kal (1#~ 4#) a porovnajte s kalou PVA Formula (0#), aby sa analyzovala pH, miešateľnosť a treska. Polyester-Cotton Blended Yarn T/C65/3514,7 Tex bol dimenzovaný na stroji na veľkosť vzorky ESS1000 a jeho veľkosť veľkosti sa analyzovala.
Je zrejmé, že domáci konope Celulóza éteru a špecifická veľkosť škrobu 3 # sú optimálnou formuláciou veľkosti: 25% hemp stopky celulózy éteru, 65% modifikovaného škrobu a 10% FS-101.
Všetky údaje o veľkosti sú porovnateľné s veľkosťou veľkosti veľkosti PVA, čo naznačuje, že zmiešaná veľkosť hydroxypropylmetylcelulózy a špecifického škrobu má dobrý výkon veľkosti; Jeho pH je bližšie k neutrálnemu; Hydroxypropylmetylcelulóza a špecifický škrob (17459,2 mg/l) špecifickej zmiešanej veľkosti škrobu bol významne nižší ako veľkosť veľkosti PVA (2648,0 mg/l) a výkonnosť ochrany životného prostredia bola dobrá.
3. Záver
Optimálny výrobný proces na prípravu hopy-stolovej celulózy éter-hydroxypropylmetylcelulózy na veľkosť je nasledujúci: Vysokotlakový miešaný reaktor s rýchlosťou rotácie 240-350 R/min, hmotnostná frakcia 35%a hydypypypypypykylát 50. ℃, každý sa udržiava 2 hodiny, pomer kvapalného objemu metylchloridu a propylénoxidu je 7: 3, vákuum, reakčný tlak je 2,0 MPa, riedko je izopropanol.
Na nahradenie veľkosti PVA na veľkosť veľkosti PVA sa použil celululóza konolulózy a pomer optimálnej veľkosti bol: 25% hemp stopkový celulózový éter, 65% modifikovaný škrob a 10% FS -101. PH suspenzie je 6,5 a treska (17459,2 mg/l) je výrazne nižšia ako pH kalu PVA (26448,0 mg/l), ktorá vykazuje dobrý environmentálny výkon.
Na veľkosť pVA sa použil celululóza konope Cellulózy na dimenzovanie priadze T/C 65/3514,7TEX. Index veľkosti je rovnocenný. Nový konope Celulose éter a modifikovaná veľkosť škrobu môže nahradiť veľkosť PVA.
Čas príspevku: február-20-2023