როგორ მზადდება ჰიდროქსიეთილის ცელულოზა?

ჰიდროქსიეთილის ცელულოზაარის ცელულოზის მნიშვნელოვანი წარმოებული. უხვი ნედლეულის რესურსების, განახლებადი, ბიოდეგრადირებადი, არატოქსიკური, კარგი ბიოშეთავსებადობისა და დიდი მოსავლიანობის უპირატესობების გამო, მისმა კვლევამ და გამოყენებამ დიდი ყურადღება მიიპყრო. . სიბლანტის მნიშვნელობა არის ჰიდროქსიეთილის ცელულოზის ძალიან მნიშვნელოვანი შესრულების მაჩვენებელი. ამ ნაშრომში, ჰიდროქსიეთილის ცელულოზა, სიბლანტის ღირებულებით 5×104mPa·s-ზე მეტი და ნაცარი 0,3%-ზე ნაკლები ღირებულებით, მომზადდა თხევადი ფაზის სინთეზის მეთოდით ალკალიზაციისა და ეთერიფიკაციის ორეტაპიანი პროცესით.

ალკალიზაციის პროცესი არის ტუტე ცელულოზის მომზადების პროცესი. ამ ნაშრომში გამოყენებულია ალკალიზაციის ორი მეთოდი. პირველი მეთოდი არის აცეტონის გამოყენება გამხსნელად. ცელულოზის ნედლეული პირდაპირ ბაზიფიცირებულია ნატრიუმის ჰიდროქსიდის წყალხსნარის გარკვეულ კონცენტრაციაში. ბაზიფიკაციის რეაქციის განხორციელების შემდეგ, ემატება ეთერიფიკაციის აგენტი, რომელიც უშუალოდ განახორციელებს ეთერიფიკაციის რეაქციას. მეორე მეთოდი არის ის, რომ ცელულოზის ნედლეულის ალკალიზაცია ხდება ნატრიუმის ჰიდროქსიდისა და შარდოვანას წყალხსნარში და ამ მეთოდით მომზადებული ტუტე ცელულოზა უნდა დაიწუროს, რათა ზედმეტი ცოცხი ამოიღოს ეთერიფიკაციის რეაქციამდე. სხვადასხვა მეთოდით მომზადებული ტუტე ცელულოზა გაანალიზდა ინფრაწითელი სპექტროსკოპიით და რენტგენის დიფრაქციით. ეთერიფიკაციის რეაქციით მომზადებული პროდუქტების თვისებების მიხედვით განისაზღვრება შერჩევის მეთოდი.

საუკეთესო ეთერიფიკაციის სინთეზის პროცესის დასადგენად, ჯერ გაანალიზდა ანტიოქსიდანტის, ცოცხის და გამყინვარების ძმარმჟავას რეაქციის მექანიზმი ეთერიფიკაციის რეაქციაში. შემდეგ ჩამოაყალიბეთ ერთფაქტორიანი რეაქციის ექსპერიმენტული პროგრამა, განსაზღვრეთ ფაქტორები, რომლებიც უფრო დიდ გავლენას ახდენენ მომზადებული ჰიდროქსიეთილის ცელულოზის მოქმედებაზე და გამოიყენეთ პროდუქტის 2% წყალხსნარის სიბლანტე, როგორც საცნობარო ინდექსს. ექსპერიმენტული შედეგები აჩვენებს, რომ ფაქტორები, როგორიცაა შერჩეული გამხსნელის რაოდენობა, დამატებული ეთილენის ოქსიდის რაოდენობა, ალკალიზაციის დრო, პირველი რეაქციის ტემპერატურა და დრო, მეორე რეაქციის ტემპერატურა და დრო, ყველა დიდ გავლენას ახდენს პროდუქტის მუშაობაზე. შედგენილი იყო ორთოგონალური ექსპერიმენტის სქემა შვიდი ფაქტორით და სამი დონით, და ეფექტის მრუდი, რომელიც შედგენილია ექსპერიმენტის შედეგებიდან, შეეძლო ვიზუალურად გაეანალიზებინა პირველადი და მეორადი ფაქტორები და თითოეული ფაქტორის გავლენის ტენდენცია. უფრო მაღალი სიბლანტის მქონე პროდუქტების მოსამზადებლად ჩამოყალიბდა ოპტიმიზირებული ექსპერიმენტული სქემა და საბოლოოდ განისაზღვრა ჰიდროქსიეთილის ცელულოზის მომზადების ოპტიმალური სქემა ექსპერიმენტული შედეგების მეშვეობით.

მომზადებული მაღალი სიბლანტის თვისებებიჰიდროქსიეთილის ცელულოზაგაანალიზდა და ტესტირება, მათ შორის სიბლანტის, ფერფლის შემცველობის, სინათლის გამტარობის, ტენიანობის და ა.შ., ინფრაწითელი სპექტროსკოპიის, ბირთვული მაგნიტური რეზონანსის, გაზის ქრომატოგრაფიის, რენტგენის დიფრაქციის, თერმოგრავიმეტრულ-დიფერენციალური თერმული ანალიზის და სხვა დახასიათების მეთოდები გამოიყენება პროდუქტის ანალიზისა და დახასიათების მიზნით. კრისტალურობა, თერმული სტაბილურობა და ა.შ. ტესტის მეთოდები ეხება ASTM სტანდარტებს.

ჰიდროქსიეთილის ცელულოზამ, ცელულოზის მნიშვნელოვანმა წარმოებულმა, ყურადღება მიიპყრო მისი უხვი ნედლეულის რესურსების, განახლებადი, ბიოდეგრადირებადი, არატოქსიკური, ბიოთავსებადი და მაღალი მოსავლიანობის გამო. ჰიდროქსიეთილის ცელულოზის სიბლანტე მისი მუშაობის ძალიან მნიშვნელოვანი მაჩვენებელია. მომზადებული ჰიდროქსიეთილის ცელულოზის სიბლანტე 5×104mPa·s-ზე მეტია, ნაცარი კი 0,3%-ზე ნაკლებია.

ამ ნაშრომში მომზადდა მაღალი სიბლანტის ჰიდროქსიეთილის ცელულოზა თხევადი ფაზის სინთეზის მეთოდით ალკალიზაციისა და ეთერიფიკაციის გზით. ალკალიზაციის პროცესი არის ტუტე ცელულოზის მომზადება. აირჩიეთ ალკალიზაციის ორი მეთოდიდან. ერთი ის არის, რომ ცელულოზის მასალა პირდაპირ ტუტედება აცეტონით, როგორც გამხსნელი ნატრიუმის ჰიდროქსიდის წყალხსნარში, და შემდეგ გადის ეთერიფიკაციის რეაქციას ეთერიფიკაციის აგენტთან. მეორე ის არის, რომ ცელულოზური მასალა ტუტედება ნატრიუმის ჰიდროქსიდის წყალხსნარში და შარდოვანაში. ტუტე ცელულოზაში ჭარბი ტუტე უნდა მოიხსნას რეაქციამდე. ამ ნაშრომში შესწავლილია სხვადასხვა ტუტე ცელულოზა ინფრაწითელი სპექტროსკოპიით და რენტგენის დიფრაქციით. საბოლოოდ, მეორე მეთოდი მიღებულია ეთერიფიკაციის პროდუქტების თვისებების მიხედვით.

ეთერიფიკაციის მომზადების ეტაპების დასადგენად შესწავლილი იქნა ანტიოქსიდანტური, ტუტე და გამყინვარებული ძმარმჟავას რეაქციის მექანიზმი ჭამის პროცესში. ჰიდროქსიეთილის ცელულოზის მომზადებაზე მოქმედი ფაქტორები განისაზღვრა ერთფაქტორიანი ექსპერიმენტით. პროდუქტის სიბლანტის მნიშვნელობიდან გამომდინარე 2%-იან წყალხსნარში. ექსპერიმენტული შედეგები აჩვენებს, რომ გამხსნელის მოცულობა, ეთილენის ოქსიდის რაოდენობა, ალკალიზაციის დრო, პირველი და მეორე რეჰიდრატაციის ტემპერატურა და დრო დიდ გავლენას ახდენს პროდუქტის მუშაობაზე. საუკეთესო მომზადების მეთოდის დასადგენად მიღებულ იქნა შვიდი ფაქტორისა და სამი დონის მეთოდი.

ჩვენ ვაანალიზებთ მომზადების თვისებებსჰიდროქსიეთილის ცელულოზასტრუქტურული დახასიათება, შემცვლელის ერთგვაროვნება, შემცვლელი მოლარულობა, კრისტალურობა და თერმული სტაბილურობა განხილული იყო ინფრაწითელი, ბირთვული მაგნიტური რეზონანსის, გაზის ქრომატოგრაფიის, რენტგენის დიფრაქციის, DSC და DAT სტანდარტის მეთოდებით.