ഉയർന്ന പോളിമറൈസേഷൻ ഡിഗ്രിയിലുള്ള പോളി വിനൈൽ ക്ലോറൈഡ് ഉൽ‌പാദനത്തിൽ ഗാർഹിക ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽ സെല്ലുലോസിന്റെ പ്രയോഗം.

സംഗ്രഹം: ഗാർഹിക ഉപയോഗത്തിന്റെ പ്രയോഗംഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽസെല്ലുലോസ്ഉയർന്ന പോളിമറൈസേഷൻ ഡിഗ്രിയുള്ള പിവിസിയുടെ ഉൽപ്പാദനത്തിനായി ഇറക്കുമതി ചെയ്യുന്നതിനുപകരം ഒന്ന് അവതരിപ്പിച്ചു． ഉയർന്ന പോളിമറൈസേഷൻ ഡിഗ്രിയുള്ള പിവിസിയുടെ ഗുണങ്ങളിൽ രണ്ട് തരം ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസിന്റെ സ്വാധീനം അന്വേഷിച്ചു． ഇറക്കുമതി ചെയ്ത ഒന്നിന് പകരം ആഭ്യന്തര ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽ സെല്ലുലോസ് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നത് സാധ്യമാണെന്ന് ഫലങ്ങൾ കാണിച്ചു．

ഉയർന്ന പോളിമറൈസേഷൻ പിവിസി റെസിനുകൾ എന്നത് ശരാശരി 1,700-ൽ കൂടുതൽ പോളിമറൈസേഷൻ ഡിഗ്രിയോ തന്മാത്രകൾക്കിടയിൽ ചെറുതായി ക്രോസ്-ലിങ്ക്ഡ് ഘടനയോ ഉള്ള പിവിസി റെസിനുകളെയാണ് സൂചിപ്പിക്കുന്നത്, അവയിൽ ഏറ്റവും സാധാരണമായത് ശരാശരി 2,500 പോളിമറൈസേഷൻ ഡിഗ്രിയോ ഉള്ള പിവിസി റെസിനുകളാണ് [1]. സാധാരണ പിവിസി റെസിനുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഉയർന്ന പോളിമറൈസേഷൻ പിവിസി റെസിനിന് ഉയർന്ന പ്രതിരോധശേഷി, ചെറിയ കംപ്രഷൻ സെറ്റ്, നല്ല താപ പ്രതിരോധം, വാർദ്ധക്യ പ്രതിരോധം, ക്ഷീണ പ്രതിരോധം, വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം എന്നിവയുണ്ട്. ഇത് ഒരു അനുയോജ്യമായ റബ്ബർ പകരക്കാരനാണ്, കൂടാതെ ഓട്ടോമൊബൈൽ സീലിംഗ് സ്ട്രിപ്പുകൾ, വയറുകൾ, കേബിളുകൾ, മെഡിക്കൽ കത്തീറ്ററുകൾ മുതലായവയിൽ ഉപയോഗിക്കാം [2].

ഉയർന്ന അളവിലുള്ള പോളിമറൈസേഷനോടുകൂടിയ പിവിസിയുടെ ഉൽപാദന രീതി പ്രധാനമായും സസ്പെൻഷൻ പോളിമറൈസേഷൻ ആണ് [3-4]. സസ്പെൻഷൻ രീതിയുടെ ഉൽപാദനത്തിൽ, ഡിസ്പേഴ്സന്റ് ഒരു പ്രധാന സഹായ ഏജന്റാണ്, കൂടാതെ അതിന്റെ തരവും അളവും പൂർത്തിയായ പിവിസി റെസിനിന്റെ കണികയുടെ ആകൃതി, കണിക വലുപ്പ വിതരണം, പ്ലാസ്റ്റിസൈസർ ആഗിരണം എന്നിവയെ നേരിട്ട് ബാധിക്കും. സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഡിസ്പർഷൻ സിസ്റ്റങ്ങൾ പോളി വിനൈൽ ആൽക്കഹോൾ സിസ്റ്റങ്ങളും ഹൈഡ്രോക്സിപ്രൊപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസും പോളി വിനൈൽ ആൽക്കഹോൾ കോമ്പോസിറ്റ് ഡിസ്പർഷൻ സിസ്റ്റങ്ങളുമാണ്, കൂടാതെ ആഭ്യന്തര നിർമ്മാതാക്കൾ കൂടുതലും രണ്ടാമത്തേതാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത് [5].

1 പ്രധാന അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളും സവിശേഷതകളും

പരിശോധനയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രധാന അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളും സ്പെസിഫിക്കേഷനുകളും പട്ടിക 1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ പേപ്പറിൽ തിരഞ്ഞെടുത്ത ഗാർഹിക ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് ഇറക്കുമതി ചെയ്ത ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നതായി പട്ടിക 1 ൽ നിന്ന് കാണാൻ കഴിയും, ഇത് ഈ പേപ്പറിലെ സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷൻ ടെസ്റ്റിന് ഒരു മുൻവ്യവസ്ഥ നൽകുന്നു.

2 പരീക്ഷണ ഉള്ളടക്കം

2. 1 ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽസെല്ലുലോസ് ലായനി തയ്യാറാക്കൽ

ഒരു നിശ്ചിത അളവിൽ ഡീയോണൈസ് ചെയ്ത വെള്ളം എടുത്ത്, ഒരു പാത്രത്തിൽ ഇട്ട് 70°C വരെ ചൂടാക്കുക, തുടർന്ന് നിരന്തരം ഇളക്കിക്കൊണ്ടുകൊണ്ട് ക്രമേണ ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽസെല്ലുലോസ് ചേർക്കുക. സെല്ലുലോസ് ആദ്യം വെള്ളത്തിൽ പൊങ്ങിക്കിടക്കുന്നു, തുടർന്ന് അത് തുല്യമായി കലരുന്നതുവരെ ക്രമേണ ചിതറിപ്പോകുന്നു. ലായനി വ്യാപ്തത്തിലേക്ക് തണുപ്പിക്കുക.

പട്ടിക 1 പ്രധാന അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളും അവയുടെ സവിശേഷതകളും

2. 2 പരീക്ഷണ രീതി

10 L ചെറിയ പരീക്ഷണ ഉപകരണത്തിൽ, ചെറിയ പരീക്ഷണത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന ഫോർമുല നിർണ്ണയിക്കാൻ ബെഞ്ച്മാർക്ക് പരിശോധനകൾ നടത്താൻ ഇറക്കുമതി ചെയ്ത ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽ സെല്ലുലോസ് ഉപയോഗിക്കുക; പരിശോധനയ്ക്കായി ഇറക്കുമതി ചെയ്ത ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽ സെല്ലുലോസിന് പകരം ഗാർഹിക ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽ സെല്ലുലോസ് ഉപയോഗിക്കുക; വ്യത്യസ്ത ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽ സെല്ലുലോസ് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന പിവിസി റെസിൻ ഉൽപ്പന്നങ്ങളെ ഗാർഹിക ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽ സെല്ലുലോസിന്റെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കൽ സാധ്യത പഠിക്കുന്നതിനായി താരതമ്യം ചെയ്തു. ചെറിയ പരീക്ഷണത്തിന്റെ ഫലങ്ങൾ അനുസരിച്ച്, ഉൽപ്പാദന പരിശോധന നടത്തുന്നു.

2. 3 പരീക്ഷണ ഘട്ടങ്ങൾ

പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന് മുമ്പ്, പോളിമറൈസേഷൻ കെറ്റിൽ വൃത്തിയാക്കുക, താഴെയുള്ള വാൽവ് അടയ്ക്കുക, ഒരു നിശ്ചിത അളവിൽ ഡീസലിനേറ്റഡ് വെള്ളം ചേർക്കുക, തുടർന്ന് ഡിസ്പേഴ്സന്റ് ചേർക്കുക; കെറ്റിലിന്റെ മൂടി അടയ്ക്കുക, നൈട്രജൻ പ്രഷർ ടെസ്റ്റ് വിജയിച്ചതിന് ശേഷം വാക്വമൈസ് ചെയ്യുക, തുടർന്ന് വിനൈൽ ക്ലോറൈഡ് മോണോമർ ചേർക്കുക; തണുത്ത ഇളക്കത്തിന് ശേഷം, ഇനീഷ്യേറ്റർ ചേർക്കുക; കെറ്റിലിലെ താപനില പ്രതിപ്രവർത്തന താപനിലയിലേക്ക് ഉയർത്താൻ രക്തചംക്രമണ ജലം ഉപയോഗിക്കുക, പ്രതിപ്രവർത്തന സംവിധാനത്തിന്റെ pH മൂല്യം ക്രമീകരിക്കുന്നതിന് ഈ പ്രക്രിയയിൽ സമയബന്ധിതമായി അമോണിയം ബൈകാർബണേറ്റ് ലായനി ചേർക്കുക; പ്രതിപ്രവർത്തന മർദ്ദം ഫോർമുലയിൽ വ്യക്തമാക്കിയ മർദ്ദത്തിലേക്ക് കുറയുമ്പോൾ, ഒരു ടെർമിനേറ്റിംഗ് ഏജന്റും ഒരു ഡീഫോമിംഗ് ഏജന്റും ചേർത്ത് ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുക. സെൻട്രിഫ്യൂഗേഷൻ, ഡ്രൈയിംഗ് എന്നിവയിലൂടെ പിവിസി റെസിനിന്റെ പൂർത്തിയായ ഉൽപ്പന്നം ലഭിക്കുകയും വിശകലനത്തിനായി സാമ്പിൾ ചെയ്യുകയും ചെയ്തു.

2. 4 വിശകലന രീതികൾ

എന്റർപ്രൈസ് സ്റ്റാൻഡേർഡ് Q31/0116000823C002-2018 ലെ പ്രസക്തമായ പരീക്ഷണ രീതികൾ അനുസരിച്ച്, പൂർത്തിയായ പിവിസി റെസിനിന്റെ 100 ഗ്രാം പിവിസി റെസിനിന്റെ വിസ്കോസിറ്റി നമ്പർ, വ്യക്തമായ സാന്ദ്രത, ബാഷ്പശീല പദാർത്ഥം (വെള്ളം ഉൾപ്പെടെ), പ്ലാസ്റ്റിസൈസർ ആഗിരണം എന്നിവ പരിശോധിച്ച് വിശകലനം ചെയ്തു; പിവിസി റെസിനിന്റെ ശരാശരി കണികാ വലിപ്പം പരിശോധിച്ചു; ഒരു സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പ് ഉപയോഗിച്ച് പിവിസി റെസിൻ കണങ്ങളുടെ രൂപഘടന നിരീക്ഷിച്ചു.

3 ഫലങ്ങളും ചർച്ചയും

3. 1 ചെറുകിട പോളിമറൈസേഷനിൽ വ്യത്യസ്ത ബാച്ചുകളിലെ പിവിസി റെസിനുകളുടെ ഗുണനിലവാരത്തിന്റെ താരതമ്യ വിശകലനം.

അമർത്തുക 2. 4-ൽ വിവരിച്ചിരിക്കുന്ന പരീക്ഷണ രീതി അനുസരിച്ച്, ചെറുകിട ഫിനിഷ്ഡ് പിവിസി റെസിനിന്റെ ഓരോ ബാച്ചും പരീക്ഷിച്ചു, ഫലങ്ങൾ പട്ടിക 2-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.

ചെറിയ പരീക്ഷണത്തിന്റെ വ്യത്യസ്ത ബാച്ചുകളുടെ പട്ടിക 2 ഫലങ്ങൾ

പട്ടിക 2 ൽ നിന്ന് ഇത് കാണാൻ കഴിയും: ചെറിയ പരിശോധനയ്ക്കായി വ്യത്യസ്ത സെല്ലുലോസ് ഉപയോഗിക്കുന്നതിലൂടെ ലഭിക്കുന്ന പിവിസി റെസിനിന്റെ ദൃശ്യ സാന്ദ്രത, വിസ്കോസിറ്റി നമ്പർ, പ്ലാസ്റ്റിസൈസർ ആഗിരണം എന്നിവ താരതമ്യേന അടുത്താണ്; ഗാർഹിക ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് ലഭിക്കുന്ന റെസിൻ ഉൽപ്പന്നം ശരാശരി കണിക വലുപ്പം അല്പം ചെറുതാണ്.

വ്യത്യസ്ത ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽസെല്ലുലോസ് ഉപയോഗിച്ച് ലഭിച്ച പിവിസി റെസിൻ ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ SEM ഇമേജുകൾ ചിത്രം 1 ൽ കാണിക്കുന്നു.

(1)—ഇറക്കുമതി ചെയ്ത ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽസെല്ലുലോസ്

(2)—ആഭ്യന്തര ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽസെല്ലുലോസ്

ചിത്രം. വ്യത്യസ്ത ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽ സെല്ലുലോസിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ 10-L പോളിമറൈസറിൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന റെസിനുകളുടെ 1 SEM.

വ്യത്യസ്ത സെല്ലുലോസ് ഡിസ്പേഴ്സന്റുകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന പിവിസി റെസിൻ കണങ്ങളുടെ ഉപരിതല ഘടനകൾ താരതമ്യേന സമാനമാണെന്ന് ചിത്രം 1 ൽ നിന്ന് കാണാൻ കഴിയും.

ചുരുക്കത്തിൽ, ഈ പേപ്പറിൽ പരീക്ഷിച്ച ആഭ്യന്തര ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽസെല്ലുലോസിന് ഇറക്കുമതി ചെയ്ത ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽസെല്ലുലോസിന് പകരമാകാനുള്ള സാധ്യതയുണ്ടെന്ന് കാണാൻ കഴിയും.

3. 2 പ്രൊഡക്ഷൻ ടെസ്റ്റിൽ ഉയർന്ന പോളിമറൈസേഷൻ ഡിഗ്രിയുള്ള പിവിസി റെസിനിന്റെ ഗുണനിലവാരത്തിന്റെ താരതമ്യ വിശകലനം.

ഉൽപ്പാദന പരിശോധനയുടെ ഉയർന്ന ചെലവും അപകടസാധ്യതയും കാരണം, ചെറിയ പരിശോധനയുടെ പൂർണ്ണമായ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കൽ പദ്ധതി നേരിട്ട് പ്രയോഗിക്കാൻ കഴിയില്ല. അതിനാൽ, ഫോർമുലയിൽ ഗാർഹിക ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽസെല്ലുലോസിന്റെ അനുപാതം ക്രമേണ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്ന പദ്ധതി സ്വീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഓരോ ബാച്ചിന്റെയും പരിശോധനാ ഫലങ്ങൾ പട്ടിക 3 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.

പട്ടിക 3 വ്യത്യസ്ത ഉൽ‌പാദന ബാച്ചുകളുടെ പരിശോധനാ ഫലങ്ങൾ

ഇറക്കുമതി ചെയ്ത ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസിനെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നതിനായി ഗാർഹിക ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസിന്റെ എല്ലാ ബാച്ചുകളും ഉപയോഗിക്കുന്നതുവരെ ഗാർഹിക ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസിന്റെ ഉപയോഗം ക്രമേണ വർദ്ധിച്ചതായി പട്ടിക 3 ൽ നിന്ന് കാണാൻ കഴിയും. പ്ലാസ്റ്റിസൈസർ ആഗിരണം, പ്രത്യക്ഷ സാന്ദ്രത തുടങ്ങിയ പ്രധാന സൂചകങ്ങളിൽ കാര്യമായ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾ ഉണ്ടായില്ല, ഇത് ഈ പേപ്പറിൽ തിരഞ്ഞെടുത്ത ഗാർഹിക ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസിന് ഉൽപ്പാദനത്തിൽ ഇറക്കുമതി ചെയ്ത ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസിനെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

4 തീരുമാനം

ആഭ്യന്തര പരീക്ഷണം.ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽ സെല്ലുലോസ്10 ലിറ്റർ ചെറിയ പരീക്ഷണ ഉപകരണത്തിൽ, ഇറക്കുമതി ചെയ്ത ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽ സെല്ലുലോസിനെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാനുള്ള സാധ്യതയുണ്ടെന്ന് കാണിക്കുന്നു; പിവിസി റെസിൻ ഉൽ‌പാദനത്തിനായി ആഭ്യന്തര ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽ സെല്ലുലോസ് ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് ഉൽ‌പാദന പകര പരിശോധനാ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു, ഫിനിഷ്ഡ് പിവിസി റെസിനിന്റെയും ഇറക്കുമതി ചെയ്ത ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽ സെല്ലുലോസിന്റെയും പ്രധാന ഗുണനിലവാര സൂചകങ്ങൾക്ക് കാര്യമായ വ്യത്യാസമില്ല. നിലവിൽ, വിപണിയിൽ ആഭ്യന്തര സെല്ലുലോസിന്റെ വില ഇറക്കുമതി ചെയ്ത സെല്ലുലോസിനേക്കാൾ കുറവാണ്. അതിനാൽ, ആഭ്യന്തര സെല്ലുലോസ് ഉൽ‌പാദനത്തിൽ ഉപയോഗിച്ചാൽ, ഉൽ‌പാദന സഹായങ്ങളുടെ വില ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും.