Реферат:Барои иваз кардани шлами поливинилии вайроннашаванда (ПВА), аз ғӯзапояҳои партовҳои бангдонаҳои кишоварзӣ селлюлозаи пояи бангдона эфир-гидроксипропил метилцеллюлоза тайёр карда шуда, бо крахмали махсус барои тайёр кардани шлам омехта карда шуд. Калобаи омехтаи полиэстер-пахтаи T/C65/35 14,7 tex андоза ва иҷрои андозагирии он санҷида шуд. Процесси оптималии истехсоли гидроксипропилметилцеллюлоза чунин буд: вазни массаи лие 35 фоиз; таносуби фишурдани целлюлозаи ишқор 2,4 буд; Таносуби њаљми моеъи метан ва оксиди пропилен 7:3 аст; бо изопропанол ҳал кунед; фишори реаксия 2 аст. 0МПа. Андозае, ки бо омехта кардани гидроксипропил метилселлюлоза ва крахмали мушаххас омода карда шудааст, дорои COD камтар аст ва аз ҷиҳати экологӣ тозатар аст ва ҳама нишондиҳандаҳои андозагирӣ метавонанд андозаи PVA-ро иваз кунанд.
Калимаҳои калидӣ:ғӯзапоя бангдона; эфир целлюлозаи пояи бангдона; спирти поливинил; андозагирии эфири селлюлоза
0.Сарсухан
Чин яке аз кишварҳое мебошад, ки дорои захираҳои нисбатан бойи коҳ мебошад. Хосил бештар аз 700 миллион тонна, коэффициенти кох хар сол хамагй 3 фоизро ташкил медихад. Микдори зиёди захирахои кох ба кор андохта нашудаанд. Кох ашьёи хоми бои табиии лигноцеллюлозй буда, онро дар хуроки чорво, нурй, хосилоти целлюлоза ва дигар махсулот истифода бурдан мумкин аст.
Дар айни замон, ифлосшавии обҳои партов дар раванди истеҳсоли нассоҷӣ ба яке аз бузургтарин манбаъҳои ифлосшавӣ табдил ёфтааст. Талаботи химиявии оксигени PVA хеле зиёд аст. Пас аз он ки оби партови саноатӣ, ки аз ҷониби PVA дар ҷараёни чоп ва рангкунӣ ба дарё партофта мешавад, он нафаскашии организмҳои обиро бозмедорад ва ё ҳатто нобуд мекунад. Гузашта аз ин, PVA хориҷшавӣ ва муҳоҷирати металлҳои вазнинро дар таҳшинҳо дар обанборҳо бадтар мекунад ва боиси мушкилоти ҷиддии экологӣ мегардад. Барои гузарондани тадкикот оид ба иваз кардани ПВА бо шлами сабз на танхо ба талаботи процесси андозагирй конеъ гардондан, балки дар вакти андозагирй ифлосшавии об ва хаворо хам кам кардан лозим аст.
Дар ин тадқиқот аз ғӯзапояҳои бангдона селлюлозаи эфир-гидроксипропил метилселлюлоза (HPMC) аз ғӯзапояҳои бангдонаҳои кишоварзӣ омода карда шуда, раванди истеҳсоли он баррасӣ карда шуд. Ва гидроксипропил метилцеллюлоза ва андозаи мушаххаси крахмалро ҳамчун андоза барои андоза омехта кунед, бо андозаи PVA муқоиса кунед ва иҷрои андозагирии онро муҳокима кунед.
1. Таҷриба
1 . 1 Маводҳо ва асбобҳо
Пояи бангдона, Хэйлунцзян; риштаи омехтаи полиэстер-пахта T/C65/3514,7 tex; целлюлозаи худсохти шохаи бангдона эфир-гидроксипропил метилцеллюлоза; FS-101, крахмал тағирёфта, PVA-1799, PVA-0588, Liaoning Zhongze Group Chaoyang Textile Co., Ltd.; пропанол, дараҷаи олӣ; оксиди пропилен, кислотаи уксусии пиряхӣ, гидроксиди натрий, изопропанол, аз ҷиҳати таҳлилӣ пок; хлориди метил, нитрогени тоза.
Чойники реаксияи GSH-3L, дисплейи рақамии JRA-6 ваннаи обии магнитӣ, гармидиҳии барқии DHG-9079A, танӯр хушккунии ҳарорати доимӣ, IKARW-20 агитатори механикии болоӣ, мошини андозагирии намуна ESS-1000, YG 061/PC метри электронии қувваи ришта, Санҷиши компютерии LFY-109B абразияи ришта.
1.2 Тайёр кардани гидроксипропилметилцеллюлоза
1. 2. 1 Тайёр кардани нахи сілтӣ
Пояи бангдонаро ЧУДО карда, онро ба 20 торча реза кунед, хокаи бангдонаро ба махлули обии 35%-и NaOH илова кунед ва онро дар ҳарорати хонагӣ то 1 . 5 ~ 2 . 0 соат. Нахи ишқори импрегнатсияшударо ғун кунед, то таносуби массаи ишқор, селлюлоза ва об 1. 2:1 бошад. 2:1.
1. 2. 2 Реаксияи эфиризатсия
Целлюлозаи ишқории тайёршударо ба чойник реаксия партоед, 100 мл изопропанолро ҳамчун ҳалкунанда илова кунед, ба моеъ 140 мл хлориди метил ва 60 мл оксиди пропиленро илова кунед, чангкашак кунед ва то 2 фишор диҳед. 0 МПа, охиста-охиста хароратро то 45°С дар давоми 1—2 соат баланд бардошта, дар 75°С дар давоми 1—2 соат реаксия карда, гидроксипропилметилцеллюлоза тайёр кунед.
1. 2. 3 Коркарди баъди
РН-и эфири селлюлозаи эфириро бо кислотаи сиркоии пиряхӣ то 6 танзим кунед. 5 ~ 7. 5, се маротиба бо пропанол шуста, дар танӯр дар 85°С хушк мекунанд.
1.3 Раванди истеҳсоли гидроксипропилметилцеллюлоза
1. 3. 1 Таъсири суръати гардиш ба тайёр кардани эфири целлюлоза
Одатан реаксияи этерификатсия реаксияи гетерогенӣ аз дарун ба дарун аст. Дар сурати мављуд набудани ќувваи беруна ба кристаллизатсияи селлюлоза дохил шудани агенти этерификатсия душвор аст, бинобар ин бо роњи омехта кардан агенти этерификатсияро бо целлюлоза пурра пайваст кардан лозим аст. Дар ин тадқиқот реактори фишори баланд истифода шудааст. Баъди тачрибаю намоишхои такрорй суръати гардиши интихобшуда 240—350 р/дакика буд.
1. 3. 2 Таъсири консентратсияи ишқор ба тайёр кардани эфири целлюлоза
Алкали метавонад сохтори паймонҳои селлюлозаро вайрон кунад, то варам кунад ва вақте ки варами минтақаи аморфӣ ва минтақаи кристаллӣ пайвастагӣ доранд, этерификатсия ба осонӣ идома меёбад. Дар раванди истеҳсоли эфири селлюлоза миқдори ишқоре, ки дар раванди сілтизатсияи селлюлоза истифода мешавад, ба самаранокии эфиризатсияи маҳсулоти эфиризатсия ва дараҷаи ивазшавии гурӯҳҳо таъсири калон мерасонад. Дар процесси тайёр кардани гидроксипропилметилцеллюлоза баробари зиёд шудани консентратсияи лой, таркиби гуруххои метоксил низ зиёд мешавад; баръакс, вақте ки консентратсияи lye паст мешавад, гидроксипропил метилселлюлоза Мазмуни асос калонтар аст. Мазмуни гурӯҳи метокси ба консентратсияи lye мустақиман мутаносиб аст; таркиби гидроксипропил ба консентратсияи lye мутаносибан баръакс аст. Ҳиссаи массаи NaOH пас аз санҷишҳои такрорӣ ҳамчун 35% интихоб карда шуд.
1. 3. 3 Таъсири таносуби пресскунии селлюлозаи сілтӣ ба тайёр кардани эфири селлюлоза.
Мақсади пахш кардани нахи сілтӣ назорат кардани миқдори оби селлюлозаи сілтӣ мебошад. Вақте ки таносуби пресскунӣ хеле хурд аст, миқдори об зиёд мешавад, консентратсияи lye кам мешавад, суръати эфиризатсия коҳиш меёбад ва агенти эфиризатсия гидролиз мешавад ва реаксияҳои тарафҳо зиёд мешаванд. , самаранокии этерификация хеле кам мешавад. Вақте ки таносуби пресскунӣ хеле калон аст, миқдори об кам мешавад, селлюлоза варам карда наметавонад ва реактивӣ надорад ва агенти этерификатсия бо целлюлозаи сілтӣ пурра тамос гирифта наметавонад ва реаксия нобаробар аст. Баъди санчишхои бисьёр ва му-коисахои пресскунй муайян карда шуд, ки таносуби массаи ишкор, об ва целлюлоза 1. 2:1 мебошад. 2:1.
1. 3. 4 Таъсири харорат ба тайёр кардани эфири целлюлоза
Дар рафти тайёр кардани гидроксипропилметилцеллюлоза аввал хароратро дар 50—60°С назорат карда, 2 соат дар харорати муътадил нигох доред. Реаксияи гидроксипропилизатсияро дар тақрибан 30 ℃ анҷом додан мумкин аст ва суръати реаксияи гидроксипропиляция дар 50 ℃ хеле меафзояд; ҳароратро оҳиста ба 75 ℃ баланд кунед ва ҳароратро барои 2 соат назорат кунед. Дар 50°С реаксияи метилизатсия базӯр реаксия намедиҳад, дар 60°С суръати реаксия суст ва дар 75°С суръати реаксияи метилизатсия хеле тез мешавад.
Тайёр кардани гидроксипропил метилселлюлоза бо назорати бисёрмарҳилаи ҳарорат метавонад на танҳо тавозуни гурӯҳҳои метоксил ва гидроксипропилро назорат кунад, балки инчунин ба коҳиш додани аксуламалҳои тарафҳо ва пас аз табобат ва ба даст овардани маҳсулот бо сохтори оқилона мусоидат кунад.
1. 3. 5 Таъсири таносуби вояи агенти этерификатсия ба тайёр кардани эфири целлюлоза.
Азбаски гидроксипропилметилцеллюлоза як эфири маъмулии омехтаи ғайриионикӣ мебошад, гурӯҳҳои метил ва гидроксипропил дар занҷирҳои гуногуни макромолекулярии гидроксипропил метилселлюлоза иваз карда мешаванд, яъне дар ҳар як мавқеи ҳалқаи глюкоза C-и гуногун. Аз тарафи дигар, таносуби тақсимоти метил ва гидроксипропил дисперсия ва тасодуфии бештар дорад. Ҳалшавии об дар HPMC ба мундариҷаи гурӯҳи метокси вобаста аст. Ҳангоме ки миқдори гурӯҳи метокси кам аст, онро дар сілтҳои қавӣ ҳал кардан мумкин аст. Вақте ки таркиби метоксил зиёд мешавад, он ба варами об ҳассостар мешавад. Чӣ қадаре ки миқдори метокси баландтар бошад, ҳамон қадар маҳлулияти об беҳтар аст ва онро метавон ба slurry табдил дод.
Миқдори агенти эфиркунандаи хлориди метил ва оксиди пропилен ба таркиби метоксил ва гидроксипропил бевосита таъсир мерасонад. Барои тайёр кардани гидроксипропилметилцеллюлоза бо об ҳалшавандагии хуб таносуби ҳаҷми моеъи хлориди метил ва оксиди пропилен 7:3 интихоб карда шуд.
1.3.6 Раванди оптималии истеҳсоли гидроксипропилметилцеллюлоза
Таҷҳизоти реаксия реактори фишори баланд аст; суръати гардиш 240—350 р/дакика; ҳиссаи массаи lye 35%; таносуби фишурдани целлюлозаи ишќорї 2. 4; Гидроксипропоксилизатсия дар 50°С 2 соат, метоксилизатсия дар 75°С 2 соат; агенти этерификатсияи хлориди метил ва оксиди пропиленӣ таносуби ҳаҷми моеъ 7:3; вакуум; фишор 2. 0 МПа; ҳалкунанда изопропанол мебошад.
2. Муайян кардан ва истифода бурдан
2.1 SEM аз селлюлозаи бангдона ва селлюлозаи сілтӣ
Ҳангоми муқоисаи селлюлозаи бангдона коркарднашуда ва селлюлозаи бангдона, ки бо 35% NaOH коркард шудааст, ба таври возеҳ муайян кардан мумкин аст, ки селлюлозаи ишқдор дорои тарқишҳои рӯизаминӣ, майдони сатҳи калонтар, фаъолнокии баланд ва реаксияи этерификатсияи осонтар дорад.
2.2 Муайян кардани спектроскопияи инфрасурх
Целлюлозае, ки пас аз табобат аз ғӯзапоя бангдона истихроҷ карда шудааст ва спектри инфрасурхи HPMC аз селлюлозаи бангдона омода карда шудааст. Дар байни онҳо банди қавӣ ва васеъи азхудкунӣ дар 3295 см -1 банди ҷаббидашудаи ларзиши гурӯҳи гидроксилҳои HPMC, банди абсорбсия дар 1250 ~ 1460 см -1 банди абсорбсияи CH, CH2 ва CH3 ва абсорбсия мебошад. банд дар 1600 см -1 банди абсорбсияи об дар банди абсорбсияи полимерҳо мебошад. Банди ҷаббида дар 1025см -1 банди абсорбсияи C — O — C дар полимер мебошад.
2.3 Муайян кардани часпак
Намунаи эфири целлюлозаи эфири целлюлозаи тайёркардаи пояи каннабисро гирифта, ба стакан илова кунед, то махлули обии 2% тайёр кунед, бодиққат омехта кунед, часпак ва устувории часпакии онро бо вискозиметр чен кунед ва часпакии миёнаро 3 маротиба чен кунед. Часпакии намунаи эфири селлюлоза аз пояи каннабис омодашуда 11 буд. 8 мПа·с.
2.4 Барномаи андозагирӣ
2.4.1 Конфигуратсияи slurry
Шиша ба 1000 мл шлам бо фраксияи массаи 3,5% омода карда, бо миксер яксон омехта карда, сипас дар ваннаи об ҷойгир карда, то 95 ° C барои 1 соат гарм карда мешавад. Дар айни замон, қайд кунед, ки контейнери пухтупаз бояд хуб мӯҳр карда шавад, то консентратсияи slurry аз сабаби бухоршавии об зиёд нашавад.
2.4.2 Форматсияи slurry рН, омехташавӣ ва COD
Целлюлозаи гидроксипропил метил ва андозаи мушаххаси крахмалро барои тайёр кардани slurry (1#~4#) омехта кунед ва бо шлами формулаи PVA (0#) муқоиса кунед, то рН, омехташавӣ ва COD-ро таҳлил кунед. Калобаи омехтаи полиэстер-пахта T/C65/3514.7 tex дар мошини андозагирии намунаи ESS1000 андоза карда шуд ва иҷрои андозагирии он таҳлил карда шуд.
Дидан мумкин аст, ки эфири целлюлозаи целлюлозаи хонагии бангдона ва андозаи мушаххаси крахмал 3 # формулаи оптималии андоза мебошанд: 25% эфири селлюлозаи бангдона, 65% крахмали тағирёфта ва 10% FS-101.
Ҳама маълумоти андозагирӣ бо маълумоти андозагирии андозаи PVA муқоиса карда мешаванд, ки нишон медиҳанд, ки андозаи омехтаи гидроксипропил метилселлюлоза ва крахмали мушаххас дорои сифати хуби андозагирӣ мебошад; рН-и он ба бетараф наздиктар аст; Метилселлюлозаи гидроксипропил ва крахмали мушаххас. КН (17459,2 мг/л) аз андозаи омехтаи мушаххаси крахмал нисбат ба андозаи PVA (26448,0 мг/л) хеле пасттар буд ва иҷрои ҳифзи муҳити зист хуб буд.
3. Хулоса
Раванди оптималии истеҳсоли селлюлозаи ғӯзапоя бангдона барои андозагирӣ чунин аст: реактори фишори баланд бо суръати гардиш 240-350 р/дақ, фраксияи массаи lye 35% ва таносуби фишурдашавӣ. селлюлозаи сілтӣ 2,4, ҳарорати метилизатсия 75 ℃ ва ҳарорати гидроксипропилизатсия 50 ℃, ҳар як барои 2 соат нигоҳ дошта мешавад, таносуби ҳаҷми моеъи хлориди метил ва оксиди пропилен 7: 3, вакуум, фишори реаксия 2,0 МПа, изопропанол ҳалкунанда аст.
Эфири селлюлозаи бангдона барои иваз кардани андозаи PVA барои андозагирӣ истифода шуд ва таносуби оптималии андоза ин буд: 25% эфири селлюлозаи бангдона, 65% крахмали тағирёфта ва 10% FS-101. РН-и slurry 6,5 ва COD (17459,2 мг/л) нисбат ба slurry PVA (26448,0 мг/л) хеле пасттар буда, нишондиҳандаҳои хуби экологиро нишон медиҳад.
Эфири селлюлозаи пояи бангдона барои андозагирӣ ба ҷои андозаи PVA барои андозагирии риштаи омехтаи полиэстер-пахта T/C 65/3514.7tex истифода шудааст. Индекси андоза баробар аст. Эфири целлюлозаи навдаи бангдона ва андозаи омехтаи крахмали тағирёфта метавонад андозаи PVA-ро иваз кунад.
Вақти фиристодан: феврал-20-2023