సెల్యులోజ్ ఈథర్ మరియు పాలీ-ఎల్-లాక్టిక్ యాసిడ్

క్లోరోఫామ్‌లోని పాలీ-ఎల్-లాక్టిక్ యాసిడ్ మరియు ఇథైల్ సెల్యులోజ్ యొక్క మిశ్రమ ద్రావణం మరియు ట్రిఫ్లోరోఅసిటిక్ యాసిడ్‌లో PLLA మరియు మిథైల్ సెల్యులోజ్ మిశ్రమ ద్రావణం తయారు చేయబడ్డాయి మరియు PLLA/సెల్యులోజ్ ఈథర్ మిశ్రమం కాస్టింగ్ ద్వారా తయారు చేయబడింది; పొందిన మిశ్రమాలు లీఫ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మ్ ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ (FT-IR), డిఫరెన్షియల్ స్కానింగ్ క్యాలరీమెట్రీ (DSC) మరియు ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్షన్ (XRD) ద్వారా వర్గీకరించబడ్డాయి. PLLA మరియు సెల్యులోజ్ ఈథర్ మధ్య హైడ్రోజన్ బంధం ఉంది మరియు రెండు భాగాలు పాక్షికంగా అనుకూలంగా ఉంటాయి. మిశ్రమంలో సెల్యులోజ్ ఈథర్ కంటెంట్ పెరుగుదలతో, మిశ్రమం యొక్క ద్రవీభవన స్థానం, స్ఫటికీకరణ మరియు క్రిస్టల్ సమగ్రత అన్నీ తగ్గుతాయి. MC కంటెంట్ 30% కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, దాదాపు నిరాకార మిశ్రమాలను పొందవచ్చు. అందువల్ల, సెల్యులోజ్ ఈథర్‌ను వివిధ లక్షణాలతో అధోకరణం చెందగల పాలిమర్ పదార్థాలను తయారు చేయడానికి పాలీ-ఎల్-లాక్టిక్ యాసిడ్‌ను సవరించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

కీవర్డ్లు: పాలీ-ఎల్-లాక్టిక్ యాసిడ్, ఇథైల్ సెల్యులోజ్,మిథైల్ సెల్యులోజ్, బ్లెండింగ్, సెల్యులోజ్ ఈథర్

సహజ పాలిమర్‌లు మరియు అధోకరణం చెందగల సింథటిక్ పాలిమర్ పదార్థాల అభివృద్ధి మరియు అప్లికేషన్ మానవులు ఎదుర్కొంటున్న పర్యావరణ సంక్షోభం మరియు వనరుల సంక్షోభాన్ని పరిష్కరించడానికి సహాయపడుతుంది. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, పునరుత్పాదక వనరులను పాలిమర్ ముడి పదార్థాలుగా ఉపయోగించి బయోడిగ్రేడబుల్ పాలిమర్ పదార్థాల సంశ్లేషణపై పరిశోధన విస్తృత దృష్టిని ఆకర్షించింది. పాలిలాక్టిక్ ఆమ్లం ముఖ్యమైన అధోకరణం చెందే అలిఫాటిక్ పాలిస్టర్లలో ఒకటి. లాక్టిక్ ఆమ్లం పంటలను (మొక్కజొన్న, బంగాళదుంపలు, సుక్రోజ్ మొదలైనవి) కిణ్వ ప్రక్రియ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయవచ్చు మరియు సూక్ష్మజీవుల ద్వారా కూడా కుళ్ళిపోతుంది. ఇది పునరుత్పాదక వనరు. పాలిలాక్టిక్ ఆమ్లం లాక్టిక్ యాసిడ్ నుండి డైరెక్ట్ పాలీకండెన్సేషన్ లేదా రింగ్-ఓపెనింగ్ పాలిమరైజేషన్ ద్వారా తయారు చేయబడుతుంది. దాని క్షీణత యొక్క తుది ఉత్పత్తి లాక్టిక్ ఆమ్లం, ఇది పర్యావరణాన్ని కలుషితం చేయదు. PIA అద్భుతమైన మెకానికల్ లక్షణాలు, ప్రాసెసిబిలిటీ, బయోడిగ్రేడబిలిటీ మరియు బయో కాంపాబిలిటీని కలిగి ఉంది. అందువల్ల, PLA బయోమెడికల్ ఇంజనీరింగ్ రంగంలో విస్తృత శ్రేణి అప్లికేషన్‌లను కలిగి ఉండటమే కాకుండా, పూతలు, ప్లాస్టిక్‌లు మరియు వస్త్రాల రంగాలలో భారీ సంభావ్య మార్కెట్‌లను కలిగి ఉంది.

పాలీ-ఎల్-లాక్టిక్ యాసిడ్ యొక్క అధిక ధర మరియు హైడ్రోఫోబిసిటీ మరియు పెళుసుదనం వంటి దాని పనితీరు లోపాలు దాని అప్లికేషన్ పరిధిని పరిమితం చేస్తాయి. దాని ధరను తగ్గించడానికి మరియు PLLA పనితీరును మెరుగుపరచడానికి, తయారీ, అనుకూలత, పదనిర్మాణం, బయోడిగ్రేడబిలిటీ, మెకానికల్ లక్షణాలు, హైడ్రోఫిలిక్/హైడ్రోఫోబిక్ బ్యాలెన్స్ మరియు పాలిలాక్టిక్ యాసిడ్ కోపాలిమర్‌లు మరియు మిశ్రమాల అప్లికేషన్ ఫీల్డ్‌లు లోతుగా అధ్యయనం చేయబడ్డాయి. వాటిలో, PLLA పాలీ DL-లాక్టిక్ యాసిడ్, పాలిథిలిన్ ఆక్సైడ్, పాలీ వినైల్ అసిటేట్, పాలిథిలిన్ గ్లైకాల్ మొదలైన వాటితో అనుకూలమైన మిశ్రమాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. సెల్యులోజ్ అనేది β-గ్లూకోజ్ యొక్క సంక్షేపణం ద్వారా ఏర్పడిన సహజమైన పాలిమర్ సమ్మేళనం మరియు ఇది అత్యంత సమృద్ధిగా ఉన్న పునరుత్పాదక వనరులలో ఒకటి. ప్రకృతిలో. సెల్యులోజ్ డెరివేటివ్‌లు మానవులు అభివృద్ధి చేసిన తొలి సహజ పాలిమర్ పదార్థాలు, వీటిలో ముఖ్యమైనవి సెల్యులోజ్ ఈథర్‌లు మరియు సెల్యులోజ్ ఈస్టర్‌లు. M. నాగత మరియు ఇతరులు. PLLA/సెల్యులోజ్ బ్లెండ్ సిస్టమ్‌ను అధ్యయనం చేసింది మరియు రెండు భాగాలు అసంబద్ధంగా ఉన్నాయని కనుగొన్నారు, అయితే PLLA యొక్క స్ఫటికీకరణ మరియు క్షీణత లక్షణాలు సెల్యులోజ్ భాగం ద్వారా బాగా ప్రభావితమయ్యాయి. ఎన్. ఒగాటా మరియు ఇతరులు PLLA మరియు సెల్యులోజ్ అసిటేట్ బ్లెండ్ సిస్టమ్ యొక్క పనితీరు మరియు నిర్మాణాన్ని అధ్యయనం చేశారు. జపనీస్ పేటెంట్ PLLA మరియు నైట్రోసెల్యులోజ్ మిశ్రమాల బయోడిగ్రేడబిలిటీని కూడా అధ్యయనం చేసింది. వై. టెరామోటో మరియు ఇతరులు PLLA మరియు సెల్యులోజ్ డయాసిటేట్ గ్రాఫ్ట్ కోపాలిమర్‌ల తయారీ, థర్మల్ మరియు మెకానికల్ లక్షణాలను అధ్యయనం చేశారు. ఇప్పటివరకు, పాలిలాక్టిక్ యాసిడ్ మరియు సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క బ్లెండింగ్ సిస్టమ్‌పై చాలా తక్కువ అధ్యయనాలు ఉన్నాయి.

ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, మా బృందం పాలిలాక్టిక్ యాసిడ్ మరియు ఇతర పాలిమర్‌ల ప్రత్యక్ష కోపాలిమరైజేషన్ మరియు బ్లెండింగ్ సవరణ పరిశోధనలో నిమగ్నమై ఉంది. సెల్యులోజ్ మరియు దాని ఉత్పన్నాల యొక్క తక్కువ ధరతో పాలిలాక్టిక్ యాసిడ్ యొక్క అద్భుతమైన లక్షణాలను మిళితం చేయడానికి, పూర్తిగా బయోడిగ్రేడబుల్ పాలిమర్ పదార్థాలను సిద్ధం చేయడానికి, మేము సెల్యులోజ్ (ఈథర్)ని మిశ్రమంగా మార్చడానికి సవరించిన భాగంగా ఎంచుకుంటాము. ఇథైల్ సెల్యులోజ్ మరియు మిథైల్ సెల్యులోజ్ రెండు ముఖ్యమైన సెల్యులోజ్ ఈథర్లు. ఇథైల్ సెల్యులోజ్ అనేది నీటిలో కరగని నాన్-అయానిక్ సెల్యులోజ్ ఆల్కైల్ ఈథర్, దీనిని వైద్య పదార్థాలు, ప్లాస్టిక్‌లు, సంసంజనాలు మరియు టెక్స్‌టైల్ ఫినిషింగ్ ఏజెంట్‌లుగా ఉపయోగించవచ్చు. మిథైల్ సెల్యులోజ్ నీటిలో కరిగేది, అద్భుతమైన తేమ, పొందిక, నీరు నిలుపుదల మరియు ఫిల్మ్-ఫార్మింగ్ లక్షణాలను కలిగి ఉంది మరియు నిర్మాణ వస్తువులు, పూతలు, సౌందర్య సాధనాలు, ఫార్మాస్యూటికల్స్ మరియు పేపర్‌మేకింగ్ రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఇక్కడ, PLLA/EC మరియు PLLA/MC మిశ్రమాలు సొల్యూషన్ కాస్టింగ్ పద్ధతి ద్వారా తయారు చేయబడ్డాయి మరియు PLLA/సెల్యులోజ్ ఈథర్ మిశ్రమాల అనుకూలత, ఉష్ణ లక్షణాలు మరియు స్ఫటికీకరణ లక్షణాలు చర్చించబడ్డాయి.

1. ప్రయోగాత్మక భాగం

1.1 ముడి పదార్థాలు

ఇథైల్ సెల్యులోజ్ (AR, టియాంజిన్ హువాజెన్ స్పెషల్ కెమికల్ రీజెంట్ ఫ్యాక్టరీ); మిథైల్ సెల్యులోజ్ (MC450), సోడియం డైహైడ్రోజన్ ఫాస్ఫేట్, డిసోడియం హైడ్రోజన్ ఫాస్ఫేట్, ఇథైల్ అసిటేట్, స్టానస్ ఐసోక్టానోయేట్, క్లోరోఫామ్ (పైన అన్నీ షాంఘై కెమికల్ రీజెంట్ కో., లిమిటెడ్ యొక్క ఉత్పత్తులు, మరియు స్వచ్ఛత AR గ్రేడ్); L-లాక్టిక్ యాసిడ్ (ఫార్మాస్యూటికల్ గ్రేడ్, PURAC కంపెనీ).

1.2 మిశ్రమాల తయారీ

1.2.1 పాలిలాక్టిక్ యాసిడ్ తయారీ

పాలీ-ఎల్-లాక్టిక్ యాసిడ్ ప్రత్యక్ష పాలీకండెన్సేషన్ పద్ధతి ద్వారా తయారు చేయబడింది. L-లాక్టిక్ యాసిడ్ సజల ద్రావణాన్ని 90% ద్రవ్యరాశి భిన్నంతో తూచి, దానిని మూడు-మెడల ఫ్లాస్క్‌లో వేసి, సాధారణ పీడనం కింద 2 గంటలపాటు 150°C వద్ద డీహైడ్రేట్ చేసి, ఆపై 13300Pa వాక్యూమ్ పీడనం కింద 2 గంటలపాటు చర్య జరిపి, చివరకు నిర్జలీకరణ ప్రీపాలిమర్ వస్తువులను పొందేందుకు 3900Pa వాక్యూమ్‌లో 4 గంటలపాటు స్పందించండి. లాక్టిక్ యాసిడ్ సజల ద్రావణం మైనస్ మొత్తం నీటి ఉత్పత్తి మొత్తం ప్రీపాలిమర్ మొత్తం. పొందిన ప్రీపాలిమర్‌లో స్టానస్ క్లోరైడ్ (మాస్ ఫ్రాక్షన్ 0.4%) మరియు పి-టోలుఎన్‌సల్ఫోనిక్ యాసిడ్ (స్టానస్ క్లోరైడ్ మరియు పి-టోలుఎన్‌సల్ఫోనిక్ యాసిడ్ నిష్పత్తి 1/1 మోలార్ నిష్పత్తి) ఉత్ప్రేరక వ్యవస్థను జోడించండి మరియు సంక్షేపణంలో మాలిక్యులర్ జల్లెడలు ట్యూబ్‌లో అమర్చబడ్డాయి. కొద్ది మొత్తంలో నీటిని పీల్చుకోవడానికి, మరియు యాంత్రిక గందరగోళాన్ని నిర్వహించడం జరిగింది. మొత్తం వ్యవస్థ 1300 Pa వాక్యూమ్ వద్ద మరియు 150 ° C. ఉష్ణోగ్రత వద్ద 16 గంటల పాటు పాలిమర్‌ను పొందేందుకు ప్రతిస్పందిస్తుంది. 5% ద్రావణాన్ని సిద్ధం చేయడానికి పొందిన పాలీమర్‌ను క్లోరోఫామ్‌లో కరిగించి, 24 గంటల పాటు అన్‌హైడ్రస్ ఈథర్‌తో ఫిల్టర్ చేసి, అవక్షేపణను ఫిల్టర్ చేసి, 60°C వద్ద -0.1MPa వాక్యూమ్ ఓవెన్‌లో 10 నుండి 20 గంటలపాటు ఉంచి స్వచ్ఛమైన పొడిని పొందండి. PLLA పాలిమర్. పొందిన PLLA యొక్క సాపేక్ష పరమాణు బరువు అధిక-పనితీరు గల లిక్విడ్ క్రోమాటోగ్రఫీ (GPC) ద్వారా 45000-58000 డాల్టన్‌లుగా నిర్ణయించబడింది. ఫాస్పరస్ పెంటాక్సైడ్ కలిగిన డెసికేటర్‌లో నమూనాలను ఉంచారు.

1.2.2 పాలిలాక్టిక్ యాసిడ్-ఇథైల్ సెల్యులోజ్ మిశ్రమం (PLLA-EC) తయారీ

వరుసగా 1% క్లోరోఫామ్ ద్రావణాన్ని తయారు చేయడానికి అవసరమైన పాలీ-ఎల్-లాక్టిక్ యాసిడ్ మరియు ఇథైల్ సెల్యులోజ్‌ని తూకం వేసి, ఆపై PLLA-EC మిశ్రమ ద్రావణాన్ని సిద్ధం చేయండి. PLLA-EC మిశ్రమ ద్రావణం యొక్క నిష్పత్తి: 100/0, 80/20, 60/40, 40/60, 20/80, 0/l00, మొదటి సంఖ్య PLLA యొక్క ద్రవ్యరాశి భిన్నాన్ని సూచిస్తుంది మరియు తరువాతి సంఖ్య EC భిన్నం యొక్క ద్రవ్యరాశి. తయారుచేసిన పరిష్కారాలను 1-2 గంటలు అయస్కాంత స్టిరర్‌తో కదిలించి, ఆపై ఒక గ్లాస్ డిష్‌లో పోస్తారు, తద్వారా క్లోరోఫామ్ సహజంగా ఆవిరైపోయి ఒక ఫిల్మ్‌గా ఏర్పడుతుంది. ఫిల్మ్ ఏర్పడిన తర్వాత, ఫిల్మ్‌లోని క్లోరోఫామ్‌ను పూర్తిగా తొలగించడానికి తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద 10 గంటల పాటు ఆరబెట్టడానికి వాక్యూమ్ ఓవెన్‌లో ఉంచారు. . బ్లెండ్ సొల్యూషన్ రంగులేనిది మరియు పారదర్శకంగా ఉంటుంది మరియు బ్లెండ్ ఫిల్మ్ కూడా రంగులేనిది మరియు పారదర్శకంగా ఉంటుంది. మిశ్రమం ఎండబెట్టి, తరువాత ఉపయోగం కోసం డెసికేటర్‌లో నిల్వ చేయబడింది.

1.2.3 పాలిలాక్టిక్ యాసిడ్-మిథైల్ సెల్యులోజ్ మిశ్రమం (PLLA-MC) తయారీ

వరుసగా 1% ట్రిఫ్లోరోఅసిటిక్ యాసిడ్ ద్రావణాన్ని తయారు చేయడానికి అవసరమైన పాలీ-ఎల్-లాక్టిక్ యాసిడ్ మరియు మిథైల్ సెల్యులోజ్‌లను తూకం వేయండి. PLLA-MC బ్లెండ్ ఫిల్మ్ కూడా PLLA-EC బ్లెండ్ ఫిల్మ్ మాదిరిగానే తయారు చేయబడింది. మిశ్రమం ఎండబెట్టి, తరువాత ఉపయోగం కోసం డెసికేటర్‌లో నిల్వ చేయబడింది.

1.3 పనితీరు పరీక్ష

MANMNA IR-550 ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోమీటర్ (Nicolet.Corp) పాలిమర్ (KBr టాబ్లెట్) యొక్క ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రమ్‌ను కొలుస్తుంది. నమూనా యొక్క DSC వక్రరేఖను కొలవడానికి DSC2901 అవకలన స్కానింగ్ కెలోరీమీటర్ (TA కంపెనీ) ఉపయోగించబడింది, తాపన రేటు 5 ° C/min, మరియు గాజు పరివర్తన ఉష్ణోగ్రత, ద్రవీభవన స్థానం మరియు పాలిమర్ యొక్క స్ఫటికీకరణను కొలుస్తారు. రిగాకు ఉపయోగించండి. నమూనా యొక్క స్ఫటికీకరణ లక్షణాలను అధ్యయనం చేయడానికి పాలిమర్ యొక్క ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్షన్ నమూనాను పరీక్షించడానికి D-MAX/Rb డిఫ్రాక్టోమీటర్ ఉపయోగించబడింది.

2. ఫలితాలు మరియు చర్చ

2.1 ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ పరిశోధన

ఫోరియర్ ట్రాన్స్‌ఫార్మ్ ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ (FT-IR) పరమాణు స్థాయి కోణం నుండి మిశ్రమం యొక్క భాగాల మధ్య పరస్పర చర్యను అధ్యయనం చేయగలదు. రెండు హోమోపాలిమర్‌లు అనుకూలత కలిగి ఉంటే, ఫ్రీక్వెన్సీలో మార్పులు, తీవ్రతలో మార్పులు మరియు భాగాల యొక్క లక్షణమైన శిఖరాలు కనిపించడం లేదా అదృశ్యం కావడం కూడా గమనించవచ్చు. రెండు హోమోపాలిమర్‌లు అనుకూలంగా లేకుంటే, మిశ్రమం యొక్క స్పెక్ట్రం రెండు హోమోపాలిమర్‌ల యొక్క సూపర్‌పొజిషన్. PLLA స్పెక్ట్రమ్‌లో, 1755cm-1 వద్ద C=0 యొక్క స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్ పీక్ ఉంది, మెథైన్ సమూహం యొక్క C-H స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్ వల్ల 2880cm-1 వద్ద బలహీనమైన పీక్ మరియు 3500 cm-1 వద్ద విస్తృత బ్యాండ్ ఉంది. టెర్మినల్ హైడ్రాక్సిల్ సమూహాల వల్ల కలుగుతుంది. EC స్పెక్ట్రమ్‌లో, 3483 cm-1 వద్ద ఉన్న లక్షణ శిఖరం OH స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్ పీక్, ఇది పరమాణు గొలుసుపై O-H సమూహాలు మిగిలి ఉన్నాయని సూచిస్తుంది, అయితే 2876-2978 cm-1 అనేది C2H5 స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్ పీక్, మరియు 1637 cm-1 అనేది HOH బెండింగ్ వైబ్రేషన్ పీక్ (నమూనా శోషించే నీటి వల్ల ఏర్పడుతుంది). PLLAను ECతో కలిపినప్పుడు, PLLA-EC మిశ్రమం యొక్క హైడ్రాక్సిల్ ప్రాంతంలోని IR స్పెక్ట్రమ్‌లో, EC కంటెంట్ పెరుగుదలతో O—H పీక్ తక్కువ వేవ్‌నంబర్‌కి మారుతుంది మరియు PLLA/Ec 40/60 వేవ్‌నంబర్ అయినప్పుడు కనిష్ట స్థాయికి చేరుకుంటుంది, ఆపై అధిక వేవ్‌నంబర్‌లకు మార్చబడింది, PUA మరియు EC యొక్క 0-H మధ్య పరస్పర చర్య సంక్లిష్టంగా ఉందని సూచిస్తుంది. 1758cm-1 యొక్క C=O వైబ్రేషన్ ప్రాంతంలో, EC యొక్క పెరుగుదలతో PLLA-EC యొక్క C=0 శిఖరం కొద్దిగా తక్కువ తరంగ సంఖ్యకు మారింది, ఇది EC యొక్క C=O మరియు OH మధ్య పరస్పర చర్య బలహీనంగా ఉందని సూచించింది.

మిథైల్ సెల్యులోజ్ స్పెక్ట్రోగ్రామ్‌లో, 3480cm-1 వద్ద ఉన్న లక్షణ శిఖరం O—H స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్ పీక్, అంటే, MC పరమాణు గొలుసుపై అవశేష O—H సమూహాలు ఉన్నాయి మరియు HOH బెండింగ్ వైబ్రేషన్ పీక్ 1637cm-1 వద్ద ఉంటుంది, మరియు MC నిష్పత్తి EC మరింత హైగ్రోస్కోపిక్‌గా ఉంటుంది. PLLA-EC మిశ్రమ వ్యవస్థ మాదిరిగానే, PLLA-EC మిశ్రమం యొక్క హైడ్రాక్సిల్ ప్రాంతం యొక్క ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రాలో, MC కంటెంట్ పెరుగుదలతో O-H శిఖరం మారుతుంది మరియు PLLA/MC ఉన్నప్పుడు కనిష్ట తరంగ సంఖ్యను కలిగి ఉంటుంది. 70/30. C=O వైబ్రేషన్ ప్రాంతంలో (1758 cm-1), C=O శిఖరం MC చేరికతో తక్కువ వేవ్‌నంబర్‌లకు కొద్దిగా మారుతుంది. మేము ఇంతకు ముందే చెప్పినట్లుగా, ఇతర పాలిమర్‌లతో ప్రత్యేక పరస్పర చర్యలను ఏర్పరచగల అనేక సమూహాలు PLLAలో ఉన్నాయి మరియు ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రం యొక్క ఫలితాలు అనేక ప్రత్యేక పరస్పర చర్యల యొక్క మిశ్రమ ప్రభావం కావచ్చు. PLLA మరియు సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క మిశ్రమ వ్యవస్థలో, PLLA యొక్క ఈస్టర్ సమూహం, టెర్మినల్ హైడ్రాక్సిల్ సమూహం మరియు సెల్యులోజ్ ఈథర్ (EC లేదా MG) యొక్క ఈథర్ సమూహం మరియు మిగిలిన హైడ్రాక్సిల్ సమూహాల మధ్య వివిధ హైడ్రోజన్ బాండ్ రూపాలు ఉండవచ్చు. PLLA మరియు EC లేదా MCలు పాక్షికంగా అనుకూలంగా ఉండవచ్చు. ఇది బహుళ హైడ్రోజన్ బంధాల ఉనికి మరియు బలం వల్ల కావచ్చు, కాబట్టి O-H ప్రాంతంలో మార్పులు మరింత ముఖ్యమైనవి. అయినప్పటికీ, సెల్యులోజ్ సమూహం యొక్క స్టెరిక్ అవరోధం కారణంగా, PLLA యొక్క C=O సమూహం మరియు సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క O-H సమూహం మధ్య హైడ్రోజన్ బంధం బలహీనంగా ఉంది.

2.2 DSC పరిశోధన

PLLA, EC మరియు PLLA-EC మిశ్రమాల DSC వక్రతలు. PLLA యొక్క గాజు పరివర్తన ఉష్ణోగ్రత Tg 56.2°C, క్రిస్టల్ మెల్టింగ్ ఉష్ణోగ్రత Tm 174.3°C మరియు స్ఫటికత 55.7%. EC అనేది 43°C Tg మరియు ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రత లేని నిరాకార పాలిమర్. PLLA మరియు EC యొక్క రెండు భాగాల యొక్క Tg చాలా దగ్గరగా ఉన్నాయి మరియు రెండు పరివర్తన ప్రాంతాలు అతివ్యాప్తి చెందుతాయి మరియు వేరు చేయలేవు, కాబట్టి సిస్టమ్ అనుకూలత కోసం దీనిని ఒక ప్రమాణంగా ఉపయోగించడం కష్టం. EC పెరుగుదలతో, PLLA-EC మిశ్రమాల Tm కొద్దిగా తగ్గింది మరియు స్ఫటికాకారత తగ్గింది (PLLA/EC 20/80తో నమూనా యొక్క స్ఫటికీకరణ 21.3%). MC కంటెంట్ పెరుగుదలతో మిశ్రమాల Tm తగ్గింది. PLLA/MC 70/30 కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, మిశ్రమం యొక్క Tm కొలవడం కష్టం, అంటే దాదాపు నిరాకార మిశ్రమాన్ని పొందవచ్చు. నిరాకార పాలిమర్‌లతో స్ఫటికాకార పాలిమర్‌ల మిశ్రమాల ద్రవీభవన స్థానం తగ్గించడం సాధారణంగా రెండు కారణాల వల్ల ఉంటుంది, ఒకటి నిరాకార భాగం యొక్క పలుచన ప్రభావం; మరొకటి స్ఫటికీకరణ పరిపూర్ణతలో తగ్గింపు లేదా స్ఫటికాకార పాలిమర్ యొక్క స్ఫటిక పరిమాణం వంటి నిర్మాణాత్మక ప్రభావాలు కావచ్చు. DSC ఫలితాలు PLLA మరియు సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క మిశ్రమ వ్యవస్థలో, రెండు భాగాలు పాక్షికంగా అనుకూలంగా ఉన్నాయని సూచించాయి మరియు మిశ్రమంలో PLLA యొక్క స్ఫటికీకరణ ప్రక్రియ నిరోధించబడింది, ఫలితంగా Tm, స్ఫటికీకరణ మరియు PLLA యొక్క క్రిస్టల్ పరిమాణం తగ్గుతుంది. PLLA-MC సిస్టమ్ యొక్క రెండు-భాగాల అనుకూలత PLLA-EC సిస్టమ్ కంటే మెరుగ్గా ఉండవచ్చని ఇది చూపిస్తుంది.

2.3 ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్షన్

PLLA యొక్క XRD వక్రరేఖ 2θ యొక్క 16.64° వద్ద బలమైన శిఖరాన్ని కలిగి ఉంది, ఇది 020 క్రిస్టల్ ప్లేన్‌కు అనుగుణంగా ఉంటుంది, అయితే 2θ వద్ద 14.90°, 19.21° మరియు 22.45° వద్ద ఉన్న శిఖరాలు వరుసగా 101, 023 మరియు 121 స్ఫటికాలకు అనుగుణంగా ఉంటాయి. ఉపరితలం, అంటే, PLLA అనేది α-స్ఫటికాకార నిర్మాణం. అయినప్పటికీ, EC యొక్క డిఫ్రాక్షన్ కర్వ్‌లో క్రిస్టల్ స్ట్రక్చర్ పీక్ లేదు, ఇది నిరాకార నిర్మాణం అని సూచిస్తుంది. PLLAను ECతో కలిపినప్పుడు, 16.64° వద్ద ఉన్న శిఖరం క్రమంగా విస్తరిస్తుంది, దాని తీవ్రత బలహీనపడింది మరియు అది కొద్దిగా తక్కువ కోణంలోకి వెళ్లింది. EC కంటెంట్ 60% ఉన్నప్పుడు, స్ఫటికీకరణ శిఖరం చెదరగొట్టబడింది. ఇరుకైన x-ray డిఫ్రాక్షన్ శిఖరాలు అధిక స్ఫటికత మరియు పెద్ద ధాన్యం పరిమాణాన్ని సూచిస్తాయి. విక్షేపణ శిఖరం ఎంత విస్తృతంగా ఉంటే, ధాన్యం పరిమాణం చిన్నది. తక్కువ కోణానికి డిఫ్రాక్షన్ పీక్ మారడం ధాన్యం అంతరం పెరుగుతుందని సూచిస్తుంది, అంటే క్రిస్టల్ యొక్క సమగ్రత తగ్గుతుంది. PLLA మరియు Ec మధ్య హైడ్రోజన్ బంధం ఉంది మరియు PLLA యొక్క ధాన్యం పరిమాణం మరియు స్ఫటికాకారత తగ్గుతుంది, దీనికి కారణం EC నిరాకార నిర్మాణాన్ని ఏర్పరచడానికి PLLAతో పాక్షికంగా అనుకూలంగా ఉంటుంది, తద్వారా మిశ్రమం యొక్క క్రిస్టల్ నిర్మాణం యొక్క సమగ్రతను తగ్గిస్తుంది. PLLA-MC యొక్క ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్షన్ ఫలితాలు కూడా ఇలాంటి ఫలితాలను ప్రతిబింబిస్తాయి. ఎక్స్-రే డిఫ్రాక్షన్ కర్వ్ మిశ్రమం యొక్క నిర్మాణంపై PLLA/సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క నిష్పత్తి యొక్క ప్రభావాన్ని ప్రతిబింబిస్తుంది మరియు ఫలితాలు FT-IR మరియు DSC ఫలితాలకు పూర్తిగా అనుగుణంగా ఉంటాయి.

3. ముగింపు

పాలీ-ఎల్-లాక్టిక్ యాసిడ్ మరియు సెల్యులోజ్ ఈథర్ (ఇథైల్ సెల్యులోజ్ మరియు మిథైల్ సెల్యులోజ్) మిశ్రమ వ్యవస్థ ఇక్కడ అధ్యయనం చేయబడింది. మిశ్రమ వ్యవస్థలోని రెండు భాగాల అనుకూలత FT-IR, XRD మరియు DSC ద్వారా అధ్యయనం చేయబడింది. PLLA మరియు సెల్యులోజ్ ఈథర్‌ల మధ్య హైడ్రోజన్ బంధం ఉందని ఫలితాలు చూపించాయి మరియు సిస్టమ్‌లోని రెండు భాగాలు పాక్షికంగా అనుకూలంగా ఉన్నాయి. PLLA/సెల్యులోజ్ ఈథర్ నిష్పత్తిలో తగ్గుదల ఫలితంగా మిశ్రమంలో PLLA యొక్క ద్రవీభవన స్థానం, స్ఫటికీకరణ మరియు క్రిస్టల్ సమగ్రత తగ్గుతుంది, ఫలితంగా వివిధ స్ఫటికాకార మిశ్రమాలు తయారవుతాయి. అందువల్ల, సెల్యులోజ్ ఈథర్‌ను పాలీ-ఎల్-లాక్టిక్ యాసిడ్‌ని సవరించడానికి ఉపయోగించవచ్చు, ఇది పాలిలాక్టిక్ ఆమ్లం యొక్క అద్భుతమైన పనితీరును మరియు సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క తక్కువ ధరను మిళితం చేస్తుంది, ఇది పూర్తిగా బయోడిగ్రేడబుల్ పాలిమర్ పదార్థాల తయారీకి అనుకూలంగా ఉంటుంది.