ബ്യൂട്ടെയ്ൻ സൾഫോണേറ്റ് സെല്ലുലോസ് ഈതർ വാട്ടർ റിഡ്യൂസറിന്റെ സമന്വയവും സ്വഭാവവും

സെല്ലുലോസ് കോട്ടൺ പൾപ്പിന്റെ ആസിഡ് ഹൈഡ്രോളിസിസ് വഴി ലഭിച്ച പോളിമറൈസേഷന്റെ ഒരു നിശ്ചിത അളവിലുള്ള മൈക്രോക്രിസ്റ്റലിൻ സെല്ലുലോസ് (MCC) അസംസ്കൃത വസ്തുവായി ഉപയോഗിച്ചു. സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡിന്റെ സജീവമാക്കലിൽ, 1,4-ബ്യൂട്ടെയ്ൻ സൾട്ടോൺ (BS) ഉപയോഗിച്ച് പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് നല്ല വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന ഒരു സെല്ലുലോസ് ബ്യൂട്ടൈൽ സൾഫോണേറ്റ് (SBC) വാട്ടർ റിഡ്യൂസർ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. ഇൻഫ്രാറെഡ് സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി (FT-IR), ന്യൂക്ലിയർ മാഗ്നറ്റിക് റെസൊണൻസ് സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി (NMR), സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി (SEM), എക്സ്-റേ ഡിഫ്രാക്ഷൻ (XRD) മറ്റ് വിശകലന രീതികൾ എന്നിവ ഉൽപ്പന്ന ഘടനയുടെ സവിശേഷതയായിരുന്നു, കൂടാതെ MCC യുടെ പോളിമറൈസേഷൻ ഡിഗ്രി, അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ അനുപാതം, പ്രതികരണം എന്നിവ അന്വേഷിച്ചു. താപനില, പ്രതികരണ സമയം, സസ്പെൻഡിംഗ് ഏജന്റിന്റെ തരം തുടങ്ങിയ സിന്തറ്റിക് പ്രക്രിയ അവസ്ഥകൾ ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ജലം കുറയ്ക്കുന്ന പ്രകടനത്തിൽ ചെലുത്തുന്ന സ്വാധീനം. ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത്: അസംസ്കൃത വസ്തുവായ MCC യുടെ പോളിമറൈസേഷന്റെ അളവ് 45 ആയിരിക്കുമ്പോൾ, റിയാക്ടന്റുകളുടെ മാസ് അനുപാതം: AGU (സെല്ലുലോസ് ഗ്ലൂക്കോസൈഡ് യൂണിറ്റ്): n (NaOH): n (BS) = 1.0: 2.1: 2.2, സസ്പെൻഡിംഗ് ഏജന്റ് ഐസോപ്രോപനോൾ ആണ്, മുറിയിലെ താപനിലയിൽ അസംസ്കൃത വസ്തുവിന്റെ സജീവമാക്കൽ സമയം 2 മണിക്കൂർ ആണ്, ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ സിന്തസിസ് സമയം 5 മണിക്കൂർ ആണ്. താപനില 80°C ആയിരിക്കുമ്പോൾ, ലഭിച്ച ഉൽപ്പന്നത്തിന് ബ്യൂട്ടനെസൾഫോണിക് ആസിഡ് ഗ്രൂപ്പുകളുടെ ഏറ്റവും ഉയർന്ന ഡിഗ്രി സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷൻ ഉണ്ട്, കൂടാതെ ഉൽപ്പന്നത്തിന് മികച്ച ജല-കുറയ്ക്കൽ പ്രകടനവുമുണ്ട്.

പ്രധാന വാക്കുകൾ:സെല്ലുലോസ്; സെല്ലുലോസ് ബ്യൂട്ടൈൽസൾഫോണേറ്റ്; ജലം കുറയ്ക്കുന്ന ഏജന്റ്; ജലം കുറയ്ക്കുന്ന പ്രകടനം

1 、,ആമുഖം

ആധുനിക കോൺക്രീറ്റിന്റെ ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്ത ഘടകങ്ങളിലൊന്നാണ് കോൺക്രീറ്റ് സൂപ്പർപ്ലാസ്റ്റിസൈസർ. ഉയർന്ന പ്രവർത്തനക്ഷമത, നല്ല ഈട്, ഉയർന്ന ശക്തി എന്നിവ ഉറപ്പാക്കാൻ കഴിയുന്നത് ജലം കുറയ്ക്കുന്ന ഏജന്റിന്റെ രൂപം കൊണ്ടാണ്. നിലവിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയുള്ള വാട്ടർ റിഡ്യൂസറുകളിൽ പ്രധാനമായും ഇനിപ്പറയുന്ന വിഭാഗങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു: നാഫ്തലീൻ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള വാട്ടർ റിഡ്യൂസർ (SNF), സൾഫോണേറ്റഡ് മെലാമൈൻ റെസിൻ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള വാട്ടർ-റിഡ്യൂസർ (SMF), സൾഫമേറ്റ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള വാട്ടർ-റിഡ്യൂസർ (ASP), പരിഷ്കരിച്ച ലിഗ്നോസൾഫോണേറ്റ് സൂപ്പർപ്ലാസ്റ്റിസൈസർ (ML), പോളികാർബോക്‌സിലേറ്റ് സൂപ്പർപ്ലാസ്റ്റിസൈസർ (PC), നിലവിൽ കൂടുതൽ സജീവമായി ഗവേഷണം നടത്തുന്നു. വാട്ടർ റിഡ്യൂസറുകളുടെ സിന്തസിസ് പ്രക്രിയ വിശകലനം ചെയ്യുമ്പോൾ, മുൻകാല പരമ്പരാഗത കണ്ടൻസേറ്റ് വാട്ടർ റിഡ്യൂസറുകളിൽ ഭൂരിഭാഗവും പോളികണ്ടൻസേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിനുള്ള അസംസ്കൃത വസ്തുവായി ശക്തമായ രൂക്ഷഗന്ധമുള്ള ഫോർമാൽഡിഹൈഡ് ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ സൾഫോണേഷൻ പ്രക്രിയ സാധാരണയായി ഉയർന്ന തോതിൽ നശിപ്പിക്കുന്ന ഫ്യൂമിംഗ് സൾഫ്യൂറിക് ആസിഡ് അല്ലെങ്കിൽ സാന്ദ്രീകൃത സൾഫ്യൂറിക് ആസിഡ് ഉപയോഗിച്ചാണ് നടത്തുന്നത്. ഇത് തൊഴിലാളികളിലും ചുറ്റുമുള്ള പരിസ്ഥിതിയിലും അനിവാര്യമായും പ്രതികൂല ഫലങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കും, കൂടാതെ സുസ്ഥിര വികസനത്തിന് അനുയോജ്യമല്ലാത്ത വലിയ അളവിൽ മാലിന്യ അവശിഷ്ടങ്ങളും മാലിന്യ ദ്രാവകവും സൃഷ്ടിക്കും; എന്നിരുന്നാലും, പോളികാർബോക്‌സിലേറ്റ് വാട്ടർ റിഡ്യൂസറുകൾക്ക് കാലക്രമേണ കോൺക്രീറ്റിന്റെ ചെറിയ നഷ്ടം, കുറഞ്ഞ അളവ്, നല്ല ഒഴുക്ക് എന്നിവയുടെ ഗുണങ്ങളുണ്ടെങ്കിലും ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയും ഫോർമാൽഡിഹൈഡ് പോലുള്ള വിഷ പദാർത്ഥങ്ങളുടെ അഭാവവും ഇതിന് ഗുണങ്ങളുണ്ട്, പക്ഷേ ഉയർന്ന വില കാരണം ചൈനയിൽ ഇത് പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ ഉറവിടത്തിന്റെ വിശകലനത്തിൽ നിന്ന്, മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ച മിക്ക വാട്ടർ റിഡ്യൂസറുകളും പെട്രോകെമിക്കൽ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ/ഉപ-ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് സമന്വയിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നതെന്ന് കണ്ടെത്തുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള കാര്യമല്ല, അതേസമയം പെട്രോളിയം, പുനരുപയോഗിക്കാനാവാത്ത ഒരു വിഭവമെന്ന നിലയിൽ, വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ദുർലഭമാണ്, അതിന്റെ വില നിരന്തരം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. അതിനാൽ, പുതിയ ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള കോൺക്രീറ്റ് സൂപ്പർപ്ലാസ്റ്റിസൈസറുകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിന് അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളായി വിലകുറഞ്ഞതും സമൃദ്ധവുമായ പ്രകൃതിദത്ത പുനരുപയോഗ വിഭവങ്ങൾ എങ്ങനെ ഉപയോഗിക്കാം എന്നത് കോൺക്രീറ്റ് സൂപ്പർപ്ലാസ്റ്റിസൈസറുകൾക്ക് ഒരു പ്രധാന ഗവേഷണ ദിശയായി മാറിയിരിക്കുന്നു.

നിരവധി ഡി-ഗ്ലൂക്കോപൈറനോസുകളെ β-(1-4) ഗ്ലൈക്കോസിഡിക് ബോണ്ടുകളുമായി ബന്ധിപ്പിച്ച് രൂപം കൊള്ളുന്ന ഒരു രേഖീയ മാക്രോമോളിക്യൂളാണ് സെല്ലുലോസ്. ഓരോ ഗ്ലൂക്കോപൈറനോസിൽ വളയത്തിലും മൂന്ന് ഹൈഡ്രോക്‌സിൽ ഗ്രൂപ്പുകളുണ്ട്. ശരിയായ ചികിത്സയ്ക്ക് ഒരു നിശ്ചിത പ്രതിപ്രവർത്തനം ലഭിക്കും. ഈ പ്രബന്ധത്തിൽ, സെല്ലുലോസ് കോട്ടൺ പൾപ്പ് പ്രാരംഭ അസംസ്കൃത വസ്തുവായി ഉപയോഗിച്ചു, കൂടാതെ ആസിഡ് ജലവിശ്ലേഷണത്തിന് ശേഷം മൈക്രോക്രിസ്റ്റലിൻ സെല്ലുലോസ് ഉചിതമായ അളവിൽ പോളിമറൈസേഷൻ ലഭിച്ചതിനുശേഷം, സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് ഉപയോഗിച്ച് ഇത് സജീവമാക്കി, 1,4-ബ്യൂട്ടെയ്ൻ സൾട്ടണുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ബ്യൂട്ടൈൽ സൾഫോണേറ്റ് ആസിഡ് സെല്ലുലോസ് ഈതർ സൂപ്പർപ്ലാസ്റ്റിസൈസർ തയ്യാറാക്കി, ഓരോ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന്റെയും സ്വാധീന ഘടകങ്ങൾ ചർച്ച ചെയ്തു.

2. പരീക്ഷണം

2.1 അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ

സെല്ലുലോസ് കോട്ടൺ പൾപ്പ്, പോളിമറൈസേഷൻ ഡിഗ്രി 576, സിൻജിയാങ് അയോയാങ് ടെക്നോളജി കമ്പനി, ലിമിറ്റഡ്; 1,4-ബ്യൂട്ടെയ്ൻ സൾട്ടോൺ (ബിഎസ്), വ്യാവസായിക ഗ്രേഡ്, ഷാങ്ഹായ് ജിയാച്ചിൻ കെമിക്കൽ കമ്പനി, ലിമിറ്റഡ് നിർമ്മിക്കുന്നു; 52.5R സാധാരണ പോർട്ട്‌ലാൻഡ് സിമന്റ്, ഉറുമിക്കി സിമന്റ് ഫാക്ടറി നൽകുന്നു; സിയാമെൻ ഏസ് ഔ സ്റ്റാൻഡേർഡ് സാൻഡ് കമ്പനി, ലിമിറ്റഡ് നിർമ്മിക്കുന്ന ചൈന ഐഎസ്ഒ സ്റ്റാൻഡേർഡ് മണൽ; സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ്, ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് ആസിഡ്, ഐസോപ്രോപനോൾ, അൺഹൈഡ്രസ് മെത്തനോൾ, എഥൈൽ അസറ്റേറ്റ്, എൻ-ബ്യൂട്ടനോൾ, പെട്രോളിയം ഈതർ മുതലായവയെല്ലാം വിശകലനപരമായി ശുദ്ധവും വാണിജ്യപരമായി ലഭ്യമാണ്.

2.2 പരീക്ഷണാത്മക രീതി

ഒരു നിശ്ചിത അളവിൽ കോട്ടൺ പൾപ്പ് തൂക്കി ശരിയായി പൊടിക്കുക, മൂന്ന് കഴുത്തുള്ള കുപ്പിയിൽ ഇട്ട് ഒരു നിശ്ചിത സാന്ദ്രതയിൽ നേർപ്പിച്ച ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് ആസിഡ് ചേർത്ത്, ചൂടാക്കി ഒരു നിശ്ചിത സമയത്തേക്ക് ഹൈഡ്രോലൈസ് ചെയ്യാൻ ഇളക്കുക, മുറിയിലെ താപനിലയിൽ തണുപ്പിക്കുക, ഫിൽട്ടർ ചെയ്യുക, നിഷ്പക്ഷമാകുന്നതുവരെ വെള്ളത്തിൽ കഴുകുക, 50°C-ൽ വാക്വം ഡ്രൈ ചെയ്യുക. വ്യത്യസ്ത ഡിഗ്രി പോളിമറൈസേഷനുള്ള മൈക്രോക്രിസ്റ്റലിൻ സെല്ലുലോസ് അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ ലഭിച്ച ശേഷം, സാഹിത്യമനുസരിച്ച് അവയുടെ പോളിമറൈസേഷന്റെ അളവ് അളക്കുക, മൂന്ന് കഴുത്തുള്ള പ്രതികരണ കുപ്പിയിൽ ഇടുക, അതിന്റെ 10 മടങ്ങ് പിണ്ഡമുള്ള ഒരു സസ്പെൻഡിംഗ് ഏജന്റ് ഉപയോഗിച്ച് സസ്പെൻഡ് ചെയ്യുക, ഇളക്കിവിടുമ്പോൾ ഒരു നിശ്ചിത അളവിൽ സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് ജലീയ ലായനി ചേർക്കുക, ഇളക്കി ഒരു നിശ്ചിത സമയത്തേക്ക് മുറിയിലെ താപനിലയിൽ സജീവമാക്കുക, കണക്കാക്കിയ 1,4-ബ്യൂട്ടെയ്ൻ സൾട്ടൺ (BS) ചേർക്കുക, പ്രതികരണ താപനിലയിലേക്ക് ചൂടാക്കുക, ഒരു നിശ്ചിത സമയത്തേക്ക് സ്ഥിരമായ താപനിലയിൽ പ്രതികരിക്കുക, ഉൽപ്പന്നത്തെ മുറിയിലെ താപനിലയിലേക്ക് തണുപ്പിക്കുക, സക്ഷൻ ഫിൽട്രേഷൻ വഴി അസംസ്കൃത ഉൽപ്പന്നം നേടുക. വെള്ളവും മെഥനോളും ഉപയോഗിച്ച് 3 തവണ കഴുകുക, സക്ഷൻ ഉപയോഗിച്ച് ഫിൽട്ടർ ചെയ്യുക, അന്തിമ ഉൽപ്പന്നം ലഭിക്കുന്നതിന്, അതായത് സെല്ലുലോസ് ബ്യൂട്ടൈൽസൾഫോണേറ്റ് വാട്ടർ റിഡ്യൂസർ (SBC).

2.3 ഉൽപ്പന്ന വിശകലനവും സ്വഭാവരൂപീകരണവും

2.3.1 ഉൽപ്പന്നത്തിലെ സൾഫറിന്റെ അളവ് നിർണ്ണയിക്കലും പകരം വയ്ക്കലിന്റെ അളവ് കണക്കാക്കലും

ഉണങ്ങിയ സെല്ലുലോസ് ബ്യൂട്ടൈൽ സൾഫോണേറ്റ് വാട്ടർ റിഡ്യൂസർ ഉൽപ്പന്നത്തിൽ സൾഫറിന്റെ അളവ് നിർണ്ണയിക്കാൻ മൂലക വിശകലനം നടത്താൻ FLASHEA-PE2400 എലമെന്റൽ അനലൈസർ ഉപയോഗിച്ചു.

2.3.2 മോർട്ടറിന്റെ ദ്രാവകത നിർണ്ണയിക്കൽ

GB8076-2008-ൽ 6.5 അനുസരിച്ച് അളന്നു. അതായത്, വികാസ വ്യാസം (180±2)mm ആയിരിക്കുമ്പോൾ NLD-3 സിമന്റ് മോർട്ടാർ ഫ്ലൂയിഡിറ്റി ടെസ്റ്ററിൽ ആദ്യം വെള്ളം/സിമന്റ്/സ്റ്റാൻഡേർഡ് മണൽ മിശ്രിതം അളക്കുക. സിമന്റ്, അളന്ന ബെഞ്ച്മാർക്ക് ജല ഉപഭോഗം 230 ഗ്രാം ആണ്), തുടർന്ന് സിമന്റ്/വാട്ടർ റിഡ്യൂസിംഗ് ഏജന്റ്/സ്റ്റാൻഡേർഡ് വാട്ടർ/സ്റ്റാൻഡേർഡ് മണൽ=450g/4.5g/230 g/ എന്ന അനുപാതത്തിൽ സിമന്റ് പിണ്ഡത്തിന്റെ 1% പിണ്ഡമുള്ള ഒരു വാട്ടർ റിഡ്യൂസിംഗ് ഏജന്റ് വെള്ളത്തിലേക്ക് ചേർക്കുക. 1350 ഗ്രാം എന്ന അനുപാതം ഒരു JJ-5 സിമന്റ് മോർട്ടാർ മിക്സറിൽ സ്ഥാപിച്ച് തുല്യമായി ഇളക്കി, മോർട്ടാർ ഫ്ലൂയിഡിറ്റി ടെസ്റ്ററിൽ മോർട്ടാർ ഫ്ലൂയിഡിറ്റി ടെസ്റ്ററിലെ മോർട്ടറിന്റെ വികസിപ്പിച്ച വ്യാസം അളക്കുന്നു, ഇത് അളന്ന മോർട്ടാർ ഫ്ലൂയിഡിറ്റി ആണ്.

2.3.3 ഉൽപ്പന്ന സ്വഭാവം

ബ്രൂക്കർ കമ്പനിയുടെ EQUINOX 55 തരം ഫ്യൂറിയർ ട്രാൻസ്ഫോം ഇൻഫ്രാറെഡ് സ്പെക്ട്രോമീറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് സാമ്പിളിന്റെ FT-IR സ്വഭാവം പരിശോധിച്ചു; വേരിയൻ കമ്പനിയുടെ INOVA ZAB-HS പ്ലോവ് സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ന്യൂക്ലിയർ മാഗ്നറ്റിക് റെസൊണൻസ് ഉപകരണം ഉപയോഗിച്ച് സാമ്പിളിന്റെ H NMR സ്പെക്ട്രത്തെ വിശേഷിപ്പിച്ചു; ഒരു മൈക്രോസ്കോപ്പിന് കീഴിൽ ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ രൂപഘടന നിരീക്ഷിച്ചു; MAC കമ്പനി M18XHF22-SRA യുടെ എക്സ്-റേ ഡിഫ്രാക്റ്റോമീറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് സാമ്പിളിൽ XRD വിശകലനം നടത്തി.

3. ഫലങ്ങളും ചർച്ചയും

3.1 സ്വഭാവരൂപീകരണ ഫലങ്ങൾ

3.1.1 FT-IR സ്വഭാവനിർണ്ണയ ഫലങ്ങൾ

അസംസ്കൃത വസ്തുവായ മൈക്രോക്രിസ്റ്റലിൻ സെല്ലുലോസിൽ ഇൻഫ്രാറെഡ് വിശകലനം നടത്തി, അതിൽ Dp=45 പോളിമറൈസേഷൻ ഡിഗ്രിയും ഈ അസംസ്കൃത വസ്തുവിൽ നിന്ന് സമന്വയിപ്പിച്ച ഉൽപ്പന്നമായ SBC ഉം ഉണ്ടായിരുന്നു. SC, SH എന്നിവയുടെ ആഗിരണം കൊടുമുടികൾ വളരെ ദുർബലമായതിനാൽ, അവ തിരിച്ചറിയലിന് അനുയോജ്യമല്ല, അതേസമയം S=O ന് ശക്തമായ ആഗിരണം കൊടുമുടിയുണ്ട്. അതിനാൽ, തന്മാത്രാ ഘടനയിൽ ഒരു സൾഫോണിക് ആസിഡ് ഗ്രൂപ്പ് ഉണ്ടോ എന്ന് S=O കൊടുമുടിയുടെ അസ്തിത്വം സ്ഥിരീകരിച്ചുകൊണ്ട് നിർണ്ണയിക്കാനാകും. വ്യക്തമായും, സെല്ലുലോസ് സ്പെക്ട്രത്തിൽ, 3344 cm-1 എന്ന തരംഗ സംഖ്യയിൽ ശക്തമായ ആഗിരണം കൊടുമുടിയുണ്ട്, ഇത് സെല്ലുലോസിലെ ഹൈഡ്രോക്‌സിൽ സ്ട്രെച്ചിംഗ് വൈബ്രേഷൻ പീക്കിന് കാരണമാണ്; 2923 cm-1 എന്ന തരംഗ സംഖ്യയിലെ ശക്തമായ ആഗിരണം കൊടുമുടി മെത്തിലീന്റെ (-CH2) സ്ട്രെച്ചിംഗ് വൈബ്രേഷൻ പീക്കാണ്. വൈബ്രേഷൻ പീക്ക്; 1031, 1051, 1114, 1165cm-1 എന്നിവ ചേർന്ന ബാൻഡുകളുടെ പരമ്പര ഹൈഡ്രോക്‌സിൽ സ്ട്രെച്ചിംഗ് വൈബ്രേഷന്റെ ആഗിരണം കൊടുമുടിയെയും ഈഥർ ബോണ്ടിന്റെ (COC) ബെൻഡിംഗ് വൈബ്രേഷന്റെ ആഗിരണം കൊടുമുടിയെയും പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു; 1646cm-1 എന്ന തരംഗ സംഖ്യ ഹൈഡ്രോക്‌സിലും സ്വതന്ത്ര ജലവും ചേർന്ന് രൂപപ്പെടുന്ന ഹൈഡ്രജനെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു. ബോണ്ട് ആഗിരണ പീക്ക്; 1432~1318cm-1 എന്ന ബാൻഡ് സെല്ലുലോസ് ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനയുടെ നിലനിൽപ്പിനെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു. SBC യുടെ IR സ്പെക്ട്രത്തിൽ, 1432~1318cm-1 എന്ന ബാൻഡിന്റെ തീവ്രത ദുർബലമാകുന്നു; 1653 cm-1 ലെ ആഗിരണ പീക്കിന്റെ തീവ്രത വർദ്ധിക്കുന്നു, ഇത് ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ രൂപപ്പെടുത്താനുള്ള കഴിവ് ശക്തിപ്പെടുത്തുന്നുവെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു; 1040, 605cm-1 കൂടുതൽ ആഗിരണം കൊടുമുടികളായി കാണപ്പെടുന്നു, ഇവ രണ്ടും സെല്ലുലോസിന്റെ ഇൻഫ്രാറെഡ് സ്പെക്ട്രത്തിൽ പ്രതിഫലിക്കുന്നില്ല, ആദ്യത്തേത് S=O ബോണ്ടിന്റെ സ്വഭാവ ആഗിരണം കൊടുമുടിയാണ്, രണ്ടാമത്തേത് SO ബോണ്ടിന്റെ സ്വഭാവ ആഗിരണം കൊടുമുടിയാണ്. മുകളിലുള്ള വിശകലനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, സെല്ലുലോസിന്റെ ഈഥറിഫിക്കേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന് ശേഷം, അതിന്റെ തന്മാത്രാ ശൃംഖലയിൽ സൾഫോണിക് ആസിഡ് ഗ്രൂപ്പുകൾ ഉണ്ടെന്ന് കാണാൻ കഴിയും.

3.1.2 H NMR സ്വഭാവരൂപീകരണ ഫലങ്ങൾ

സെല്ലുലോസ് ബ്യൂട്ടൈൽ സൾഫോണേറ്റിന്റെ H NMR സ്പെക്ട്രം കാണാം: γ=1.74~2.92 നുള്ളിൽ സൈക്ലോബ്യൂട്ടൈലിന്റെ ഹൈഡ്രജൻ പ്രോട്ടോൺ കെമിക്കൽ ഷിഫ്റ്റ് ആണ്, γ=3.33~4.52 നുള്ളിൽ സെല്ലുലോസ് അൻഹൈഡ്രോഗ്ലൂക്കോസ് യൂണിറ്റ് ആണ്. γ=4.52~6 ലെ ഓക്സിജൻ പ്രോട്ടോണിന്റെ കെമിക്കൽ ഷിഫ്റ്റ് ഓക്സിജനുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ബ്യൂട്ടൈൽസൾഫോണിക് ആസിഡ് ഗ്രൂപ്പിലെ മെത്തിലീൻ പ്രോട്ടോണിന്റെ കെമിക്കൽ ഷിഫ്റ്റ് ആണ്, കൂടാതെ γ=6~7 ൽ ഒരു പീക്ക് ഇല്ല, ഇത് ഉൽപ്പന്നം അല്ലെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. മറ്റ് പ്രോട്ടോണുകൾ നിലവിലുണ്ട്.

3.1.3 SEM സ്വഭാവരൂപീകരണ ഫലങ്ങൾ

സെല്ലുലോസ് കോട്ടൺ പൾപ്പ്, മൈക്രോക്രിസ്റ്റലിൻ സെല്ലുലോസ്, ഉൽപ്പന്ന സെല്ലുലോസ് ബ്യൂട്ടൈൽസൾഫോണേറ്റ് എന്നിവയുടെ SEM നിരീക്ഷണം. സെല്ലുലോസ് കോട്ടൺ പൾപ്പ്, മൈക്രോക്രിസ്റ്റലിൻ സെല്ലുലോസ്, ഉൽപ്പന്ന സെല്ലുലോസ് ബ്യൂട്ടനെസൾഫോണേറ്റ് (SBC) എന്നിവയുടെ SEM വിശകലന ഫലങ്ങൾ വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, HCL ഉപയോഗിച്ച് ജലവിശ്ലേഷണത്തിന് ശേഷം ലഭിക്കുന്ന മൈക്രോക്രിസ്റ്റലിൻ സെല്ലുലോസിന് സെല്ലുലോസ് നാരുകളുടെ ഘടനയിൽ കാര്യമായ മാറ്റം വരുത്താൻ കഴിയുമെന്ന് കണ്ടെത്തി. നാരുകളുള്ള ഘടന നശിപ്പിക്കപ്പെട്ടു, സൂക്ഷ്മമായ അഗ്ലോമറേറ്റഡ് സെല്ലുലോസ് കണികകൾ ലഭിച്ചു. BS-മായി കൂടുതൽ പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ലഭിച്ച SBC-ക്ക് നാരുകളുള്ള ഘടനയില്ലായിരുന്നു, അടിസ്ഥാനപരമായി ഒരു അമോർഫസ് ഘടനയായി രൂപാന്തരപ്പെട്ടു, ഇത് വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നതിന് ഗുണം ചെയ്തു.

3.1.4 XRD സ്വഭാവരൂപീകരണ ഫലങ്ങൾ

സെല്ലുലോസിന്റെയും അതിന്റെ ഡെറിവേറ്റീവുകളുടെയും ക്രിസ്റ്റലിനിറ്റി എന്നത് സെല്ലുലോസ് യൂണിറ്റ് ഘടനയാൽ മൊത്തത്തിൽ രൂപപ്പെടുന്ന ക്രിസ്റ്റലിന മേഖലയുടെ ശതമാനത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. സെല്ലുലോസും അതിന്റെ ഡെറിവേറ്റീവുകളും ഒരു രാസപ്രവർത്തനത്തിന് വിധേയമാകുമ്പോൾ, തന്മാത്രയിലും തന്മാത്രകൾക്കിടയിലുമുള്ള ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ നശിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ ക്രിസ്റ്റലിന മേഖല ഒരു അമോർഫസ് മേഖലയായി മാറുകയും അതുവഴി ക്രിസ്റ്റലിനിറ്റി കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യും. അതിനാൽ, പ്രതികരണത്തിൽ പങ്കെടുക്കണോ വേണ്ടയോ എന്നതിന്റെ മാനദണ്ഡങ്ങളിലൊന്നാണ് പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന് മുമ്പും ശേഷവുമുള്ള ക്രിസ്റ്റലിനിറ്റിയിലെ മാറ്റം. മൈക്രോ ക്രിസ്റ്റലിൻ സെല്ലുലോസിലും സെല്ലുലോസ് ബ്യൂട്ടാനസൾഫോണേറ്റിലും XRD വിശകലനം നടത്തി. ഈഥറിഫിക്കേഷനുശേഷം, ക്രിസ്റ്റലിനിറ്റി അടിസ്ഥാനപരമായി മാറുന്നുണ്ടെന്നും ഉൽപ്പന്നം പൂർണ്ണമായും ഒരു അമോർഫസ് ഘടനയായി രൂപാന്തരപ്പെട്ടിട്ടുണ്ടെന്നും അതിനാൽ അത് വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുമെന്നും താരതമ്യം ചെയ്താൽ കാണാൻ കഴിയും.

3.2 അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ പോളിമറൈസേഷന്റെ അളവിന്റെ സ്വാധീനം ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ജല-കുറയ്ക്കൽ പ്രകടനത്തിൽ

മോർട്ടറിന്റെ ദ്രവ്യത ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ജല-കുറയ്ക്കൽ പ്രകടനത്തെ നേരിട്ട് പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഉൽപ്പന്നത്തിലെ സൾഫറിന്റെ അളവ് മോർട്ടറിന്റെ ദ്രവ്യതയെ ബാധിക്കുന്ന ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഘടകങ്ങളിലൊന്നാണ്. മോർട്ടറിന്റെ ദ്രവ്യത ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ജല-കുറയ്ക്കൽ പ്രകടനത്തെ അളക്കുന്നു.

മുകളിൽ പറഞ്ഞ രീതി അനുസരിച്ച്, വ്യത്യസ്ത അളവിലുള്ള പോളിമറൈസേഷനോടുകൂടിയ MCC തയ്യാറാക്കുന്നതിനായി ജലവിശ്ലേഷണ പ്രതികരണ സാഹചര്യങ്ങൾ മാറ്റിയ ശേഷം, SBC ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ തയ്യാറാക്കുന്നതിന് ഒരു പ്രത്യേക സിന്തസിസ് പ്രക്രിയ തിരഞ്ഞെടുക്കുക, ഉൽപ്പന്ന സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷൻ ഡിഗ്രി കണക്കാക്കാൻ സൾഫറിന്റെ അളവ് അളക്കുക, കൂടാതെ SBC ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ വെള്ളം/സിമന്റ്/സ്റ്റാൻഡേർഡ് മണൽ മിക്സിംഗ് സിസ്റ്റത്തിലേക്ക് ചേർക്കുക. മോർട്ടറിന്റെ ദ്രാവകത അളക്കുക.

പരീക്ഷണ ഫലങ്ങളിൽ നിന്ന്, ഗവേഷണ പരിധിക്കുള്ളിൽ, മൈക്രോക്രിസ്റ്റലിൻ സെല്ലുലോസ് അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ പോളിമറൈസേഷൻ ഡിഗ്രി കൂടുതലായിരിക്കുമ്പോൾ, ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ സൾഫറിന്റെ ഉള്ളടക്കവും (സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷൻ ഡിഗ്രി) മോർട്ടറിന്റെ ദ്രാവകതയും കുറവാണെന്ന് കാണാൻ കഴിയും. കാരണം: അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ തന്മാത്രാ ഭാരം ചെറുതാണ്, ഇത് അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ ഏകീകൃത മിശ്രിതത്തിനും ഈഥറിഫിക്കേഷൻ ഏജന്റിന്റെ നുഴഞ്ഞുകയറ്റത്തിനും സഹായകമാണ്, അതുവഴി ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ഈഥറിഫിക്കേഷന്റെ അളവ് മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ പോളിമറൈസേഷന്റെ അളവ് കുറയുന്നതിനനുസരിച്ച് ഉൽപ്പന്ന ജല കുറയ്ക്കൽ നിരക്ക് നേർരേഖയിൽ ഉയരുന്നില്ല. മൈക്രോക്രിസ്റ്റലിൻ സെല്ലുലോസ് ഉപയോഗിച്ച് ഡിപി<96 (മോളിക്യുലാർ ഭാരം<15552) പോളിമറൈസേഷൻ ഡിഗ്രി ഉപയോഗിച്ച് തയ്യാറാക്കിയ എസ്‌ബിസിയുമായി കലർത്തിയ സിമന്റ് മോർട്ടാർ മിശ്രിതത്തിന്റെ മോർട്ടാർ ദ്രാവകത 180 മില്ലിമീറ്ററിൽ കൂടുതലാണെന്ന് പരീക്ഷണ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു (ഇത് വാട്ടർ റിഡ്യൂസർ ഇല്ലാതെ അതിനേക്കാൾ കൂടുതലാണ്). ബെഞ്ച്മാർക്ക് ഫ്ലൂയിഡിറ്റി), 15552 ൽ താഴെയുള്ള തന്മാത്രാ ഭാരമുള്ള സെല്ലുലോസ് ഉപയോഗിച്ച് എസ്‌ബിസി തയ്യാറാക്കാൻ കഴിയുമെന്നും ഒരു നിശ്ചിത ജല കുറയ്ക്കൽ നിരക്ക് ലഭിക്കുമെന്നും സൂചിപ്പിക്കുന്നു; 45 ഡിഗ്രി പോളിമറൈസേഷൻ (തന്മാത്രാ ഭാരം: 7290) ഉള്ള മൈക്രോക്രിസ്റ്റലിൻ സെല്ലുലോസ് ഉപയോഗിച്ചാണ് എസ്‌ബിസി തയ്യാറാക്കുന്നത്, കോൺക്രീറ്റ് മിശ്രിതത്തിലേക്ക് ചേർക്കുമ്പോൾ, മോർട്ടറിന്റെ അളന്ന ദ്രാവകത ഏറ്റവും വലുതാണ്, അതിനാൽ ഏകദേശം 45 ഡിഗ്രി പോളിമറൈസേഷൻ ഉള്ള സെല്ലുലോസ് എസ്‌ബിസി തയ്യാറാക്കാൻ ഏറ്റവും അനുയോജ്യമാണെന്ന് കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു; അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ പോളിമറൈസേഷന്റെ അളവ് 45 ൽ കൂടുതലാകുമ്പോൾ, മോർട്ടറിന്റെ ദ്രാവകത ക്രമേണ കുറയുന്നു, അതായത് വെള്ളം കുറയ്ക്കുന്ന നിരക്ക് കുറയുന്നു. കാരണം, തന്മാത്രാ ഭാരം വലുതാകുമ്പോൾ, ഒരു വശത്ത്, മിശ്രിത സംവിധാനത്തിന്റെ വിസ്കോസിറ്റി വർദ്ധിക്കും, സിമന്റിന്റെ ഡിസ്‌പർഷൻ ഏകീകൃതത വഷളാകും, കോൺക്രീറ്റിലെ ഡിസ്‌പർഷൻ മന്ദഗതിയിലാകും, ഇത് ഡിസ്‌പർഷൻ പ്രഭാവത്തെ ബാധിക്കും; മറുവശത്ത്, തന്മാത്രാ ഭാരം വലുതാകുമ്പോൾ, സൂപ്പർപ്ലാസ്റ്റിസൈസറിന്റെ മാക്രോമോളിക്യൂളുകൾ ഒരു റാൻഡം കോയിൽ കൺഫോർമേഷനിലാണ്, ഇത് സിമന്റ് കണങ്ങളുടെ ഉപരിതലത്തിൽ ആഗിരണം ചെയ്യാൻ താരതമ്യേന ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. എന്നാൽ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ പോളിമറൈസേഷന്റെ അളവ് 45 ൽ താഴെയാകുമ്പോൾ, ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ സൾഫറിന്റെ അളവ് (സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷൻ ഡിഗ്രി) താരതമ്യേന വലുതാണെങ്കിലും, മോർട്ടാർ മിശ്രിതത്തിന്റെ ദ്രാവകതയും കുറയാൻ തുടങ്ങുന്നു, പക്ഷേ കുറവ് വളരെ ചെറുതാണ്. കാരണം, വെള്ളം കുറയ്ക്കുന്ന ഏജന്റിന്റെ തന്മാത്രാ ഭാരം ചെറുതാണെങ്കിൽ, തന്മാത്രാ വ്യാപനം എളുപ്പവും നല്ല നനവ് ഉള്ളതുമാണെങ്കിലും, തന്മാത്രയുടെ അഡോർപ്ഷൻ വേഗത തന്മാത്രയേക്കാൾ വലുതായിരിക്കും, ജലഗതാഗത ശൃംഖല വളരെ ചെറുതാണ്, കണികകൾക്കിടയിലുള്ള ഘർഷണം വലുതാണ്, ഇത് കോൺക്രീറ്റിന് ദോഷകരമാണ്. വലിയ തന്മാത്രാ ഭാരമുള്ള വാട്ടർ റിഡ്യൂസറിന്റേതിനേക്കാൾ ഡിസ്പർഷൻ പ്രഭാവം മികച്ചതല്ല. അതിനാൽ, വാട്ടർ റിഡ്യൂസറിന്റെ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് പിഗ് ഫെയ്‌സിന്റെ (സെല്ലുലോസ് സെഗ്‌മെന്റ്) തന്മാത്രാ ഭാരം ശരിയായി നിയന്ത്രിക്കേണ്ടത് വളരെ പ്രധാനമാണ്.

3.3 ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ജല-കുറയ്ക്കൽ പ്രകടനത്തിൽ പ്രതിപ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങളുടെ സ്വാധീനം.

MCC യുടെ പോളിമറൈസേഷന്റെ അളവിന് പുറമേ, റിയാക്ടറുകളുടെ അനുപാതം, പ്രതിപ്രവർത്തന താപനില, അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ സജീവമാക്കൽ, ഉൽപ്പന്ന സംശ്ലേഷണ സമയം, സസ്പെൻഡിംഗ് ഏജന്റിന്റെ തരം എന്നിവയെല്ലാം ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ജലം കുറയ്ക്കുന്ന പ്രകടനത്തെ ബാധിക്കുന്നുവെന്ന് പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്.

3.3.1 പ്രതിപ്രവർത്തന അനുപാതം

(1) ബി.എസ്സിന്റെ അളവ്

മറ്റ് പ്രക്രിയാ പാരാമീറ്ററുകൾ നിർണ്ണയിക്കുന്ന വ്യവസ്ഥകളിൽ (എംസിസിയുടെ പോളിമറൈസേഷന്റെ അളവ് 45, n(MCC):n(NaOH)=1:2.1 ആണ്, സസ്പെൻഡിംഗ് ഏജന്റ് ഐസോപ്രോപനോൾ ആണ്, മുറിയിലെ താപനിലയിൽ സെല്ലുലോസിന്റെ സജീവമാക്കൽ സമയം 2 മണിക്കൂർ ആണ്, സിന്തസിസ് താപനില 80°C ആണ്, സിന്തസിസ് സമയം 5 മണിക്കൂർ ആണ്), ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ബ്യൂട്ടനെസൾഫോണിക് ആസിഡ് ഗ്രൂപ്പുകളുടെ പകരക്കാരന്റെ അളവിലും മോർട്ടറിന്റെ ദ്രാവകതയിലും എഥറിഫിക്കേഷൻ ഏജന്റ് 1,4-ബ്യൂട്ടെയ്ൻ സൾട്ടണിന്റെ (BS) അളവിന്റെ സ്വാധീനം അന്വേഷിക്കുന്നതിന്.

BS ന്റെ അളവ് കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്, ബ്യൂട്ടനെസൾഫോണിക് ആസിഡ് ഗ്രൂപ്പുകളുടെ പകരക്കാരന്റെ അളവും മോർട്ടാറിന്റെ ദ്രാവകതയും ഗണ്യമായി വർദ്ധിക്കുന്നതായി കാണാൻ കഴിയും. BS യും MCC യും തമ്മിലുള്ള അനുപാതം 2.2:1 ൽ എത്തുമ്പോൾ, DS യും മോർട്ടാറിന്റെ ദ്രാവകതയും പരമാവധി മൂല്യത്തിൽ എത്തുമ്പോൾ, വെള്ളം കുറയ്ക്കുന്ന പ്രകടനം ഈ സമയത്ത് ഏറ്റവും മികച്ചതാണെന്ന് കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. BS മൂല്യം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരുന്നു, കൂടാതെ പകരക്കാരന്റെ അളവും മോർട്ടാറിന്റെ ദ്രാവകതയും കുറയാൻ തുടങ്ങി. കാരണം, BS അമിതമാകുമ്പോൾ, BS NaOH യുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് HO-(CH2)4SO3Na സൃഷ്ടിക്കും. അതിനാൽ, ഈ പ്രബന്ധം BS യും MCC യും തമ്മിലുള്ള ഒപ്റ്റിമൽ മെറ്റീരിയൽ അനുപാതം 2.2:1 ആയി തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നു.

(2) NaOH ന്റെ അളവ്

മറ്റ് പ്രക്രിയാ പാരാമീറ്ററുകൾ നിർണ്ണയിക്കുന്ന വ്യവസ്ഥകളിൽ (എംസിസിയുടെ പോളിമറൈസേഷന്റെ അളവ് 45 ആണ്, n(BS):n(MCC)=2.2:1. സസ്പെൻഡിംഗ് ഏജന്റ് ഐസോപ്രോപനോൾ ആണ്, മുറിയിലെ താപനിലയിൽ സെല്ലുലോസിന്റെ സജീവമാക്കൽ സമയം 2 മണിക്കൂർ ആണ്, സിന്തസിസ് താപനില 80°C ആണ്, സിന്തസിസ് സമയം 5 മണിക്കൂർ ആണ്), ഉൽപ്പന്നത്തിലെ ബ്യൂട്ടനെസൾഫോണിക് ആസിഡ് ഗ്രൂപ്പുകളുടെ പകരക്കാരന്റെ അളവിലും മോർട്ടറിന്റെ ദ്രാവകതയിലും സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡിന്റെ അളവിന്റെ സ്വാധീനം അന്വേഷിക്കുന്നതിന്.

റിഡക്ഷൻ അളവ് കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്, SBC യുടെ സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷന്റെ അളവ് അതിവേഗം വർദ്ധിക്കുകയും ഏറ്റവും ഉയർന്ന മൂല്യത്തിലെത്തിയ ശേഷം കുറയാൻ തുടങ്ങുകയും ചെയ്യുന്നതായി കാണാൻ കഴിയും. കാരണം, NaOH ഉള്ളടക്കം കൂടുതലായിരിക്കുമ്പോൾ, സിസ്റ്റത്തിൽ വളരെയധികം സ്വതന്ത്ര ബേസുകൾ ഉണ്ടാകുകയും, സൈഡ് റിയാക്ഷനുകളുടെ സാധ്യത വർദ്ധിക്കുകയും, സൈഡ് റിയാക്ഷനുകളിൽ കൂടുതൽ ഈഥറിഫിക്കേഷൻ ഏജന്റുകൾ (BS) പങ്കെടുക്കുകയും, അതുവഴി ഉൽപ്പന്നത്തിലെ സൾഫോണിക് ആസിഡ് ഗ്രൂപ്പുകളുടെ സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷന്റെ അളവ് കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഉയർന്ന താപനിലയിൽ, വളരെയധികം NaOH ന്റെ സാന്നിധ്യം സെല്ലുലോസിനെയും വിഘടിപ്പിക്കും, കൂടാതെ പോളിമറൈസേഷന്റെ കുറഞ്ഞ ഡിഗ്രിയിൽ ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ജല-കുറയ്ക്കൽ പ്രകടനത്തെ ബാധിക്കും. പരീക്ഷണ ഫലങ്ങൾ അനുസരിച്ച്, NaOH ന്റെയും MCC യുടെയും മോളാർ അനുപാതം ഏകദേശം 2.1 ആയിരിക്കുമ്പോൾ, സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷന്റെ അളവ് ഏറ്റവും വലുതാണ്, അതിനാൽ ഈ പ്രബന്ധം NaOH ന്റെയും MCC യുടെയും മോളാർ അനുപാതം 2.1:1.0 ആണെന്ന് നിർണ്ണയിക്കുന്നു.

3.3.2 ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ജല-കുറയ്ക്കൽ പ്രകടനത്തിൽ പ്രതിപ്രവർത്തന താപനിലയുടെ പ്രഭാവം

മറ്റ് പ്രോസസ് പാരാമീറ്ററുകൾ നിർണ്ണയിക്കുന്ന വ്യവസ്ഥകളിൽ (എംസിസിയുടെ പോളിമറൈസേഷന്റെ അളവ് 45 ആണ്, n(MCC):n(NaOH):n(BS)=1:2.1:2.2 ആണ്, സസ്പെൻഡിംഗ് ഏജന്റ് ഐസോപ്രോപനോൾ ആണ്, കൂടാതെ മുറിയിലെ താപനിലയിൽ സെല്ലുലോസിന്റെ സജീവമാക്കൽ സമയം 2 മണിക്കൂർ ആണ്. സമയം 5 മണിക്കൂർ), ഉൽപ്പന്നത്തിലെ ബ്യൂട്ടനെസൾഫോണിക് ആസിഡ് ഗ്രൂപ്പുകളുടെ പകരക്കാരന്റെ അളവിലുള്ള സിന്തസിസ് പ്രതിപ്രവർത്തന താപനിലയുടെ സ്വാധീനം അന്വേഷിച്ചു.

പ്രതിപ്രവർത്തന താപനില വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, SBC യുടെ സൾഫോണിക് ആസിഡ് സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷൻ ഡിഗ്രി DS ക്രമേണ വർദ്ധിക്കുന്നതായി കാണാൻ കഴിയും, എന്നാൽ പ്രതിപ്രവർത്തന താപനില 80 °C കവിയുമ്പോൾ, DS ഒരു താഴേക്കുള്ള പ്രവണത കാണിക്കുന്നു. 1,4-ബ്യൂട്ടെയ്ൻ സൾട്ടോണിനും സെല്ലുലോസിനും ഇടയിലുള്ള ഈഥറിഫിക്കേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനം ഒരു എൻഡോതെർമിക് പ്രതിപ്രവർത്തനമാണ്, കൂടാതെ പ്രതിപ്രവർത്തന താപനില വർദ്ധിക്കുന്നത് എഥറിഫൈയിംഗ് ഏജന്റും സെല്ലുലോസ് ഹൈഡ്രോക്‌സിൽ ഗ്രൂപ്പും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന് ഗുണം ചെയ്യും, എന്നാൽ താപനില വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, NaOH ന്റെയും സെല്ലുലോസിന്റെയും പ്രഭാവം ക്രമേണ വർദ്ധിക്കുന്നു. ഇത് ശക്തമാവുകയും സെല്ലുലോസ് വിഘടിക്കുകയും വീഴുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് സെല്ലുലോസിന്റെ തന്മാത്രാ ഭാരം കുറയുന്നതിനും ചെറിയ തന്മാത്രാ പഞ്ചസാരയുടെ ഉത്പാദനത്തിനും കാരണമാകുന്നു. ഈഥറിഫൈയിംഗ് ഏജന്റുകളുമായുള്ള അത്തരം ചെറിയ തന്മാത്രകളുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനം താരതമ്യേന എളുപ്പമാണ്, കൂടാതെ കൂടുതൽ ഈഥറിഫൈയിംഗ് ഏജന്റുകൾ ഉപഭോഗം ചെയ്യപ്പെടും, ഇത് ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ പകരക്കാരന്റെ അളവിനെ ബാധിക്കും. അതിനാൽ, BS ന്റെയും സെല്ലുലോസിന്റെയും ഈഥറിഫിക്കേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന് ഏറ്റവും അനുയോജ്യമായ പ്രതിപ്രവർത്തന താപനില 80℃ ആണെന്ന് ഈ തീസിസ് കണക്കാക്കുന്നു.

3.3.3 ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ജലം കുറയ്ക്കുന്ന പ്രകടനത്തിൽ പ്രതികരണ സമയത്തിന്റെ പ്രഭാവം

പ്രതിപ്രവർത്തന സമയത്തെ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ മുറിയിലെ താപനില സജീവമാക്കൽ സമയം, ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ സ്ഥിരമായ താപനില സംശ്ലേഷണ സമയം എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.

(1) അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ മുറിയിലെ താപനില സജീവമാക്കൽ സമയം

മുകളിലുള്ള ഒപ്റ്റിമൽ പ്രോസസ് സാഹചര്യങ്ങളിൽ (പോളിമറൈസേഷന്റെ MCC ഡിഗ്രി 45 ആണ്, n(MCC):n(NaOH):n(BS)=1:2.1:2.2, സസ്പെൻഡിംഗ് ഏജന്റ് ഐസോപ്രോപനോൾ ആണ്, സിന്തസിസ് റിയാക്ഷൻ താപനില 80°C ആണ്, ഉൽപ്പന്ന സ്ഥിരമായ താപനില സിന്തസിസ് സമയം 5h), ബ്യൂട്ടനെസൾഫോണിക് ആസിഡ് ഗ്രൂപ്പിന്റെ പകരക്കാരന്റെ അളവിൽ മുറിയിലെ താപനില സജീവമാക്കൽ സമയത്തിന്റെ സ്വാധീനം അന്വേഷിക്കുക.

SBC എന്ന ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ബ്യൂട്ടനെസൾഫോണിക് ആസിഡ് ഗ്രൂപ്പിന്റെ പകരക്കാരന്റെ അളവ് ആദ്യം വർദ്ധിക്കുകയും പിന്നീട് സജീവമാക്കൽ സമയം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് കുറയുകയും ചെയ്യുന്നതായി കാണാൻ കഴിയും. NaOH പ്രവർത്തന സമയം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് സെല്ലുലോസിന്റെ ഡീഗ്രഡേഷൻ ഗുരുതരമാകുമെന്നതായിരിക്കാം വിശകലന കാരണം. ചെറിയ തന്മാത്രാ പഞ്ചസാരകൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് സെല്ലുലോസിന്റെ തന്മാത്രാ ഭാരം കുറയ്ക്കുക. ഈഥറൈഫിംഗ് ഏജന്റുകളുമായുള്ള അത്തരം ചെറിയ തന്മാത്രകളുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനം താരതമ്യേന എളുപ്പമാണ്, കൂടാതെ കൂടുതൽ ഈഥറൈഫിംഗ് ഏജന്റുകൾ ഉപഭോഗം ചെയ്യപ്പെടും, ഇത് ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ പകരക്കാരന്റെ അളവിനെ ബാധിക്കുന്നു. അതിനാൽ, അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ മുറിയിലെ താപനില സജീവമാക്കൽ സമയം 2 മണിക്കൂർ ആണെന്ന് ഈ പ്രബന്ധം പരിഗണിക്കുന്നു.

(2) ഉൽപ്പന്ന സിന്തസിസ് സമയം

മുകളിലുള്ള ഒപ്റ്റിമൽ പ്രക്രിയ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, മുറിയിലെ താപനിലയിൽ സജീവമാക്കൽ സമയത്തിന്റെ സ്വാധീനം ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ബ്യൂട്ടാനസൾഫോണിക് ആസിഡ് ഗ്രൂപ്പിന്റെ പകരക്കാരന്റെ അളവിൽ എങ്ങനെ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നുവെന്ന് അന്വേഷിച്ചു. പ്രതിപ്രവർത്തന സമയം ദീർഘിപ്പിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന്റെ അളവ് ആദ്യം വർദ്ധിക്കുന്നതായി കാണാൻ കഴിയും, എന്നാൽ പ്രതിപ്രവർത്തന സമയം 5 മണിക്കൂർ എത്തുമ്പോൾ, DS ഒരു താഴേക്കുള്ള പ്രവണത കാണിക്കുന്നു. ഇത് സെല്ലുലോസിന്റെ ഈഥറിഫിക്കേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന സ്വതന്ത്ര അടിത്തറയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഉയർന്ന താപനിലയിൽ, പ്രതിപ്രവർത്തന സമയം ദീർഘിപ്പിക്കുന്നത് സെല്ലുലോസിന്റെ ആൽക്കലി ജലവിശ്ലേഷണത്തിന്റെ അളവ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും, സെല്ലുലോസ് തന്മാത്രാ ശൃംഖലയുടെ ചുരുങ്ങലിനും, ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ തന്മാത്രാ ഭാരം കുറയുന്നതിനും, വശ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ വർദ്ധനവിനും കാരണമാകുന്നു, ഇത് പകരക്കാരന്റെ ഡിഗ്രി കുറയുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു. ഈ പരീക്ഷണത്തിൽ, അനുയോജ്യമായ സിന്തസിസ് സമയം 5 മണിക്കൂർ ആണ്.

3.3.4 ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ജല-കുറയ്ക്കൽ പ്രകടനത്തിൽ സസ്പെൻഡിംഗ് ഏജന്റിന്റെ തരം ചെലുത്തുന്ന സ്വാധീനം.

ഒപ്റ്റിമൽ പ്രോസസ് സാഹചര്യങ്ങളിൽ (എംസിസി പോളിമറൈസേഷൻ ഡിഗ്രി 45, n(MCC):n(NaOH):n(BS)=1:2.1:2.2, മുറിയിലെ താപനിലയിൽ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ സജീവമാക്കൽ സമയം 2 മണിക്കൂർ, ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ സ്ഥിരമായ താപനില സിന്തസിസ് സമയം 5 മണിക്കൂർ, സിന്തസിസ് റിയാക്ഷൻ താപനില 80 ℃), യഥാക്രമം ഐസോപ്രോപനോൾ, എത്തനോൾ, എൻ-ബ്യൂട്ടനോൾ, എഥൈൽ അസറ്റേറ്റ്, പെട്രോളിയം ഈതർ എന്നിവ സസ്പെൻഡിംഗ് ഏജന്റുകളായി തിരഞ്ഞെടുത്ത് ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ജലം കുറയ്ക്കുന്ന പ്രകടനത്തിൽ അവയുടെ സ്വാധീനത്തെക്കുറിച്ച് ചർച്ച ചെയ്യുക.

വ്യക്തമായും, ഐസോപ്രോപനോൾ, എൻ-ബ്യൂട്ടനോൾ, എഥൈൽ അസറ്റേറ്റ് എന്നിവയെല്ലാം ഈ എഥറിഫിക്കേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ സസ്പെൻഡിംഗ് ഏജന്റായി ഉപയോഗിക്കാം. റിയാക്ടന്റുകൾ ചിതറിക്കുന്നതിനൊപ്പം, സസ്പെൻഡിംഗ് ഏജന്റിന്റെ പങ്ക് പ്രതിപ്രവർത്തന താപനിലയെ നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയും. ഐസോപ്രോപനോളിന്റെ തിളനില 82.3°C ആണ്, അതിനാൽ ഐസോപ്രോപനോൾ ഒരു സസ്പെൻഡിംഗ് ഏജന്റായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, സിസ്റ്റത്തിന്റെ താപനില ഒപ്റ്റിമൽ റിയാക്ഷൻ താപനിലയ്ക്ക് സമീപം നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ഉൽപ്പന്നത്തിലെ ബ്യൂട്ടനെസൾഫോണിക് ആസിഡ് ഗ്രൂപ്പുകളുടെ പകരക്കാരന്റെ അളവും മോർട്ടറിന്റെ ദ്രാവകതയും താരതമ്യേന ഉയർന്നതാണ്; എത്തനോളിന്റെ തിളനില വളരെ ഉയർന്നതാണെങ്കിലും, പ്രതിപ്രവർത്തന താപനില ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നില്ല, ഉൽപ്പന്നത്തിലെ ബ്യൂട്ടനെസൾഫോണിക് ആസിഡ് ഗ്രൂപ്പുകളുടെ പകരക്കാരന്റെ അളവും മോർട്ടറിന്റെ ദ്രാവകതയും കുറവാണ്; പെട്രോളിയം ഈതർ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ പങ്കെടുത്തേക്കാം, അതിനാൽ ചിതറിക്കിടക്കുന്ന ഉൽപ്പന്നം ലഭിക്കില്ല.

4 തീരുമാനം

(1) പ്രാരംഭ അസംസ്കൃത വസ്തുവായി പരുത്തി പൾപ്പ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്,മൈക്രോക്രിസ്റ്റലിൻ സെല്ലുലോസ് (എംസിസി)NaOH ഉപയോഗിച്ച് അനുയോജ്യമായ അളവിൽ പോളിമറൈസേഷൻ തയ്യാറാക്കി, സജീവമാക്കി, 1,4-ബ്യൂട്ടെയ്ൻ സൾട്ടണുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന ബ്യൂട്ടൈൽസൾഫോണിക് ആസിഡ് സെല്ലുലോസ് ഈതർ, അതായത്, സെല്ലുലോസ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള വാട്ടർ റിഡ്യൂസർ തയ്യാറാക്കി. ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ഘടനയെ വിശേഷിപ്പിച്ചു, സെല്ലുലോസിന്റെ ഈഥറിഫിക്കേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിനുശേഷം, അതിന്റെ തന്മാത്രാ ശൃംഖലയിൽ സൾഫോണിക് ആസിഡ് ഗ്രൂപ്പുകൾ ഉണ്ടെന്നും, അവ ഒരു രൂപരഹിതമായ ഘടനയായി രൂപാന്തരപ്പെട്ടുവെന്നും, ജല റിഡ്യൂസർ ഉൽപ്പന്നത്തിന് നല്ല വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നതുണ്ടെന്നും കണ്ടെത്തി;

(2) പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ, മൈക്രോക്രിസ്റ്റലിൻ സെല്ലുലോസിന്റെ പോളിമറൈസേഷന്റെ അളവ് 45 ആയിരിക്കുമ്പോൾ, ലഭിച്ച ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ജല-കുറയ്ക്കൽ പ്രകടനം ഏറ്റവും മികച്ചതാണെന്ന് കണ്ടെത്തി; അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ പോളിമറൈസേഷന്റെ അളവ് നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നുവെങ്കിൽ, റിയാക്ടറുകളുടെ അനുപാതം n(MCC):n(NaOH):n(BS)=1:2.1:2.2 ആണ്, മുറിയിലെ താപനിലയിൽ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ സജീവമാക്കൽ സമയം 2 മണിക്കൂർ ആണ്, ഉൽപ്പന്ന സിന്തസിസ് താപനില 80°C ആണ്, സിന്തസിസ് സമയം 5 മണിക്കൂർ ആണ്. ജല പ്രകടനം ഒപ്റ്റിമൽ ആണ്.