પોલીવિનાઇલ ક્લોરાઇડના ઉચ્ચ પોલિમરાઇઝેશન ડિગ્રીના ઉત્પાદનમાં ઘરેલું હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝનો ઉપયોગ

સારાંશ: ઘરેલું ઉપયોગહાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝઉચ્ચ પોલિમરાઇઝેશન ડિગ્રીવાળા પીવીસીના ઉત્પાદન માટે આયાતી એકને બદલે રજૂ કરવામાં આવ્યું. ઉચ્ચ પોલિમરાઇઝેશન ડિગ્રીવાળા પીવીસીના ગુણધર્મો પર બે પ્રકારના હાઇડ્રોક્સાઇપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝની અસરોની તપાસ કરવામાં આવી. પરિણામો દર્શાવે છે કે આયાતી એક માટે સ્થાનિક હાઇડ્રોક્સાઇપ્રોપીલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝને બદલવાનું શક્ય હતું.

ઉચ્ચ-ડિગ્રી-ઓફ-પોલિમરાઇઝેશન પીવીસી રેઝિન એ પીવીસી રેઝિનનો સંદર્ભ આપે છે જેમાં સરેરાશ 1,700 થી વધુ પોલિમરાઇઝેશન ડિગ્રી હોય છે અથવા પરમાણુઓ વચ્ચે થોડી ક્રોસ-લિંક્ડ સ્ટ્રક્ચર હોય છે, જેમાંથી સૌથી સામાન્ય પીવીસી રેઝિન છે જેમાં સરેરાશ 2,500 [1] પોલિમરાઇઝેશન ડિગ્રી હોય છે. સામાન્ય પીવીસી રેઝિન સાથે સરખામણીમાં, ઉચ્ચ-પોલિમરાઇઝેશન પીવીસી રેઝિન ઉચ્ચ સ્થિતિસ્થાપકતા, નાનું કમ્પ્રેશન સેટ, સારી ગરમી પ્રતિકાર, વૃદ્ધત્વ પ્રતિકાર, થાક પ્રતિકાર અને વસ્ત્રો પ્રતિકાર ધરાવે છે. તે એક આદર્શ રબર વિકલ્પ છે અને તેનો ઉપયોગ ઓટોમોબાઈલ સીલિંગ સ્ટ્રીપ્સ, વાયર અને કેબલ, મેડિકલ કેથેટર વગેરેમાં થઈ શકે છે [2].

ઉચ્ચ ડિગ્રી પોલિમરાઇઝેશન સાથે પીવીસીનું ઉત્પાદન પદ્ધતિ મુખ્યત્વે સસ્પેન્શન પોલિમરાઇઝેશન [3-4] છે. સસ્પેન્શન પદ્ધતિના ઉત્પાદનમાં, ડિસ્પર્સન્ટ એક મહત્વપૂર્ણ સહાયક એજન્ટ છે, અને તેનો પ્રકાર અને જથ્થો ફિનિશ્ડ પીવીસી રેઝિનના કણોના આકાર, કણોના કદના વિતરણ અને પ્લાસ્ટિસાઇઝર શોષણને સીધી અસર કરશે. સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી ડિસ્પર્સન સિસ્ટમ્સ પોલીવિનાઇલ આલ્કોહોલ સિસ્ટમ્સ અને હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ અને પોલીવિનાઇલ આલ્કોહોલ કમ્પોઝિટ ડિસ્પર્સન સિસ્ટમ્સ છે, અને સ્થાનિક ઉત્પાદકો મોટે ભાગે બાદમાંનો ઉપયોગ કરે છે [5].

૧ મુખ્ય કાચો માલ અને સ્પષ્ટીકરણો

પરીક્ષણમાં વપરાતા મુખ્ય કાચો માલ અને વિશિષ્ટતાઓ કોષ્ટક 1 માં દર્શાવેલ છે. કોષ્ટક 1 પરથી જોઈ શકાય છે કે આ પેપરમાં પસંદ કરાયેલ સ્થાનિક હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ આયાતી હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ સાથે સુસંગત છે, જે આ પેપરમાં અવેજી પરીક્ષણ માટે પૂર્વશરત પૂરી પાડે છે.

૨ પરીક્ષણ સામગ્રી

2. 1 હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ દ્રાવણની તૈયારી

ચોક્કસ માત્રામાં ડીઆયોનાઇઝ્ડ પાણી લો, તેને એક કન્ટેનરમાં મૂકો અને તેને 70°C પર ગરમ કરો, અને ધીમે ધીમે સતત હલાવતા રહો અને હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ ઉમેરો. સેલ્યુલોઝ પહેલા પાણી પર તરે છે, અને પછી ધીમે ધીમે વિખેરાઈ જાય છે જ્યાં સુધી તે સમાનરૂપે મિશ્ર ન થાય. દ્રાવણને વોલ્યુમ સુધી ઠંડુ કરો.

કોષ્ટક 1 મુખ્ય કાચો માલ અને તેમની વિશિષ્ટતાઓ

૨. ૨ પરીક્ષણ પદ્ધતિ

10 લિટરના નાના પરીક્ષણ ઉપકરણ પર, નાના પરીક્ષણના મૂળભૂત સૂત્રને નક્કી કરવા માટે બેન્ચમાર્ક પરીક્ષણો કરવા માટે આયાતી હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝનો ઉપયોગ કરો; પરીક્ષણ માટે આયાતી હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝને બદલવા માટે ઘરેલુ હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝનો ઉપયોગ કરો; વિવિધ હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ દ્વારા ઉત્પાદિત પીવીસી રેઝિન ઉત્પાદનોની તુલના ઘરેલુ હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝની રિપ્લેસમેન્ટ શક્યતાનો અભ્યાસ કરવા માટે કરવામાં આવી હતી. નાના પરીક્ષણના પરિણામો અનુસાર, ઉત્પાદન પરીક્ષણ હાથ ધરવામાં આવે છે.

2. 3 પરીક્ષણ પગલાં

પ્રતિક્રિયા પહેલાં, પોલિમરાઇઝેશન કેટલ સાફ કરો, નીચેનો વાલ્વ બંધ કરો, ચોક્કસ માત્રામાં ડિસેલિનેટેડ પાણી ઉમેરો, અને પછી ડિસ્પર્સન્ટ ઉમેરો; કેટલનું ઢાંકણ બંધ કરો, નાઇટ્રોજન પ્રેશર ટેસ્ટ પાસ કર્યા પછી વેક્યુમાઇઝ કરો, અને પછી વિનાઇલ ક્લોરાઇડ મોનોમર ઉમેરો; ઠંડા હલાવતા પછી, ઇનિશિયેટર ઉમેરો; કેટલમાં તાપમાનને પ્રતિક્રિયા તાપમાન સુધી વધારવા માટે ફરતા પાણીનો ઉપયોગ કરો, અને પ્રતિક્રિયા સિસ્ટમના pH મૂલ્યને સમાયોજિત કરવા માટે આ પ્રક્રિયા દરમિયાન સમયસર એમોનિયમ બાયકાર્બોનેટ દ્રાવણ ઉમેરો; જ્યારે પ્રતિક્રિયા દબાણ સૂત્રમાં ઉલ્લેખિત દબાણ સુધી ઘટી જાય, ત્યારે ટર્મિનેટિંગ એજન્ટ અને ડિફોમિંગ એજન્ટ ઉમેરો, અને ડિસ્ચાર્જ કરો. પીવીસી રેઝિનનું તૈયાર ઉત્પાદન સેન્ટ્રીફ્યુગેશન અને સૂકવણી દ્વારા મેળવવામાં આવ્યું હતું, અને વિશ્લેષણ માટે નમૂના લેવામાં આવ્યું હતું.

2. 4 વિશ્લેષણ પદ્ધતિઓ

એન્ટરપ્રાઇઝ સ્ટાન્ડર્ડ Q31/0116000823C002-2018 માં સંબંધિત પરીક્ષણ પદ્ધતિઓ અનુસાર, ફિનિશ્ડ પીવીસી રેઝિનના 100 ગ્રામ પીવીસી રેઝિનના સ્નિગ્ધતા નંબર, સ્પષ્ટ ઘનતા, અસ્થિર પદાર્થ (પાણી સહિત) અને પ્લાસ્ટિસાઇઝર શોષણનું પરીક્ષણ અને વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું; પીવીસી રેઝિનના સરેરાશ કણ કદનું પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું; સ્કેનિંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને પીવીસી રેઝિન કણોનું મોર્ફોલોજી અવલોકન કરવામાં આવ્યું હતું.

૩ પરિણામો અને ચર્ચા

૩. ૧ નાના પાયે પોલિમરાઇઝેશનમાં પીવીસી રેઝિનના વિવિધ બેચની ગુણવત્તાનું તુલનાત્મક વિશ્લેષણ

પ્રેસ 2. 4 માં વર્ણવેલ પરીક્ષણ પદ્ધતિ અનુસાર, નાના પાયે ફિનિશ્ડ પીવીસી રેઝિનના દરેક બેચનું પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું, અને પરિણામો કોષ્ટક 2 માં દર્શાવવામાં આવ્યા છે.

કોષ્ટક 2 નાના પરીક્ષણના વિવિધ બેચના પરિણામો

તે કોષ્ટક 2 પરથી જોઈ શકાય છે: નાના પરીક્ષણ માટે વિવિધ સેલ્યુલોઝનો ઉપયોગ કરીને મેળવેલ પીવીસી રેઝિનની સ્પષ્ટ ઘનતા, સ્નિગ્ધતા સંખ્યા અને પ્લાસ્ટિસાઇઝર શોષણ પ્રમાણમાં નજીક છે; ઘરેલું હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ ફોર્મ્યુલાનો ઉપયોગ કરીને મેળવેલ રેઝિન ઉત્પાદન સરેરાશ કણોનું કદ થોડું નાનું છે.

આકૃતિ 1 વિવિધ હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝનો ઉપયોગ કરીને મેળવેલા પીવીસી રેઝિન ઉત્પાદનોની SEM છબીઓ દર્શાવે છે.

(1)-આયાતી હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ

(2)-ઘરેલું હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ

આકૃતિ. 10-લિટર પોલિમરાઇઝરમાં વિવિધ હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝની હાજરીમાં ઉત્પાદિત રેઝિનનું SEM

આકૃતિ 1 પરથી જોઈ શકાય છે કે વિવિધ સેલ્યુલોઝ ડિસ્પર્સન્ટ્સ દ્વારા ઉત્પાદિત પીવીસી રેઝિન કણોની સપાટીની રચના પ્રમાણમાં સમાન છે.

સારાંશમાં, એ જોઈ શકાય છે કે આ પેપરમાં પરીક્ષણ કરાયેલ સ્થાનિક હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝમાં આયાતી હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝને બદલવાની શક્યતા છે.

૩. ૨ ઉત્પાદન પરીક્ષણમાં ઉચ્ચ પોલિમરાઇઝેશન ડિગ્રી સાથે પીવીસી રેઝિનની ગુણવત્તાનું તુલનાત્મક વિશ્લેષણ

ઉત્પાદન પરીક્ષણના ઊંચા ખર્ચ અને જોખમને કારણે, નાના પરીક્ષણની સંપૂર્ણ રિપ્લેસમેન્ટ યોજના સીધી રીતે લાગુ કરી શકાતી નથી. તેથી, સૂત્રમાં ઘરેલું હાઇડ્રોક્સાઇપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝનું પ્રમાણ ધીમે ધીમે વધારવાની યોજના અપનાવવામાં આવી છે. દરેક બેચના પરીક્ષણ પરિણામો કોષ્ટક 3 માં દર્શાવવામાં આવ્યા છે.

કોષ્ટક 3 વિવિધ ઉત્પાદન બેચના પરીક્ષણ પરિણામો

કોષ્ટક 3 પરથી જોઈ શકાય છે કે ઘરેલુ હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝનો ઉપયોગ ધીમે ધીમે વધતો ગયો જ્યાં સુધી ઘરેલુ હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝના તમામ બેચ આયાતી હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝને બદલે નહીં. પ્લાસ્ટિસાઇઝર શોષણ અને દેખીતી ઘનતા જેવા મુખ્ય સૂચકાંકોમાં નોંધપાત્ર વધઘટ થઈ નથી, જે દર્શાવે છે કે આ પેપરમાં પસંદ કરાયેલ ઘરેલું હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ ઉત્પાદનમાં આયાતી હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝને બદલી શકે છે.

૪ નિષ્કર્ષ

ઘરેલું પરીક્ષણહાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ10 લિટરના નાના પરીક્ષણ ઉપકરણ પર, તે દર્શાવે છે કે તેમાં આયાતી હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝને બદલવાની શક્યતા છે; ઉત્પાદન અવેજી પરીક્ષણ પરિણામો દર્શાવે છે કે પીવીસી રેઝિન ઉત્પાદન માટે સ્થાનિક હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝનો ઉપયોગ થાય છે, ફિનિશ્ડ પીવીસી રેઝિન અને આયાતી હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝના મુખ્ય ગુણવત્તા સૂચકાંકોમાં કોઈ નોંધપાત્ર તફાવત નથી. હાલમાં, બજારમાં સ્થાનિક સેલ્યુલોઝની કિંમત આયાતી સેલ્યુલોઝ કરતા ઓછી છે. તેથી, જો ઉત્પાદનમાં સ્થાનિક સેલ્યુલોઝનો ઉપયોગ કરવામાં આવે, તો ઉત્પાદન સહાયનો ખર્ચ નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી શકાય છે.