بوٽين سلفونيٽ سيلولوز ايٿر واٽر ريڊيسر جي ترڪيب ۽ خاصيت

سيلولوز ڪپهه جي گودي جي تيزابي هائيڊولائيزيشن ذريعي حاصل ڪيل پوليمرائيزيشن جي هڪ خاص درجي سان مائڪرو ڪرسٽل لائن سيلولوز (ايم سي سي) کي خام مال طور استعمال ڪيو ويو. سوڊيم هائيڊرو آڪسائيڊ جي چالو ڪرڻ جي تحت، ان کي 1,4-بوٽين سلٽون (BS) سان رد عمل ڪيو ويو ته جيئن A سيلولوز بائيٽل سلفونيٽ (SBC) پاڻي گهٽائڻ وارو پاڻي ۾ سٺي حل پذيري سان ترقي ڪئي وئي. پيداوار جي جوڙجڪ کي انفراريڊ اسپيڪٽرو اسڪوپي (FT-IR)، نيوڪليئر ميگنيٽڪ ريزوننس اسپيڪٽرو اسڪوپي (NMR)، اسڪيننگ اليڪٽران مائڪروسڪوپي (SEM)، ايڪس ري ڊفرڪشن (XRD) ۽ ٻين تجزياتي طريقن سان نمايان ڪيو ويو، ۽ پوليمرائيزيشن ڊگري، خام مال تناسب، ۽ ايم سي سي جي رد عمل جي جاچ ڪئي وئي. پيداوار جي پاڻي گهٽائڻ واري ڪارڪردگي تي مصنوعي عمل جي حالتن جهڙوڪ گرمي پد، رد عمل جو وقت، ۽ معطل ڪندڙ ايجنٽ جي قسم جا اثر. نتيجا ڏيکارين ٿا ته: جڏهن خام مال MCC جي پوليمرائيزيشن جي ڊگري 45 هوندي آهي، ته ري ايڪٽنٽ جو ماس تناسب هوندو آهي: AGU (سيلولوز گلوڪوسائيڊ يونٽ): n (NaOH): n (BS) = 1.0: 2.1: 2.2، معطل ڪندڙ ايجنٽ آئسوپروپانول آهي، ڪمري جي حرارت تي خام مال جي چالو ٿيڻ جو وقت 2 ڪلاڪ آهي، ۽ پيداوار جي سنٿيسس جو وقت 5 ڪلاڪ آهي. جڏهن گرمي پد 80 ° C هوندو آهي، ته حاصل ڪيل پيداوار ۾ بائيٽين سلفونڪ ايسڊ گروپن جي متبادل جي سڀ کان وڌيڪ ڊگري هوندي آهي، ۽ پيداوار ۾ پاڻي گهٽائڻ جي بهترين ڪارڪردگي هوندي آهي.

اهم لفظ:سيلولوز؛ سيلولوز بائيٽل سلفونيٽ؛ پاڻي گهٽائڻ وارو ايجنٽ؛ پاڻي گهٽائڻ واري ڪارڪردگي

1،تعارف

ڪنڪريٽ سپرپلاسٽڪائزر جديد ڪنڪريٽ جي ناگزير حصن مان هڪ آهي. اهو خاص طور تي پاڻي گهٽائڻ واري ايجنٽ جي ظاهر ٿيڻ جي ڪري آهي ته ڪنڪريٽ جي اعليٰ ڪم ڪرڻ جي صلاحيت، سٺي استحڪام ۽ اڃا به اعليٰ طاقت جي ضمانت ڏئي سگهجي ٿي. هن وقت وڏي پيماني تي استعمال ٿيندڙ اعليٰ ڪارڪردگي وارن پاڻي گهٽائڻ وارن ۾ بنيادي طور تي هيٺيان درجا شامل آهن: نيپٿلين تي ٻڌل پاڻي گهٽائڻ وارو (SNF)، سلفونٽيڊ ميلامين رال تي ٻڌل پاڻي گهٽائڻ وارو (SMF)، سلفاميٽ تي ٻڌل پاڻي گهٽائڻ وارو (ASP)، تبديل ٿيل ليگنوسلفونيٽ سپرپلاسٽڪائزر (ML)، ۽ پولي ڪاربوڪسيليٽ سپرپلاسٽڪائزر (PC)، جنهن تي هن وقت وڌيڪ فعال طور تي تحقيق ڪئي پئي وڃي. پاڻي گهٽائڻ وارن جي سنٿيسس جي عمل جو تجزيو ڪندي، پوئين روايتي ڪنڊينسيٽ پاڻي گهٽائڻ وارا فارملڊيهائيڊ کي مضبوط تيز بو سان خام مال طور استعمال ڪندا آهن پولي ڪنڊينسيشن رد عمل لاءِ، ۽ سلفونيشن جو عمل عام طور تي انتهائي corrosive fuming sulfuric acid يا concentrated sulfuric acid سان ڪيو ويندو آهي. اهو ناگزير طور تي مزدورن ۽ آس پاس جي ماحول تي خراب اثر پيدا ڪندو، ۽ وڏي مقدار ۾ فضول باقيات ۽ فضول مائع پڻ پيدا ڪندو، جيڪو پائيدار ترقي لاءِ سازگار ناهي؛ جيتوڻيڪ، پولي ڪاربوڪسيليٽ پاڻي گهٽائڻ وارن وٽ وقت سان گڏ ڪنڪريٽ جي ننڍي نقصان، گهٽ مقدار، سٺي وهڪري جا فائدا آهن. ان ۾ اعليٰ کثافت ۽ فارملڊيهائيڊ جهڙا زهريلا مادا نه هجڻ جا فائدا آهن، پر چين ۾ ان کي وڌيڪ قيمت جي ڪري فروغ ڏيڻ ڏکيو آهي. خام مال جي ذريعن جي تجزيي مان، اهو ڳولڻ ڏکيو ناهي ته مٿي ذڪر ڪيل پاڻي گهٽائڻ وارا گهڻا پيٽروڪيميڪل شين/بائي پراڊڪٽس جي بنياد تي ٺهيل آهن، جڏهن ته پيٽروليم، هڪ غير قابل تجديد وسيلن جي طور تي، تيزي سان گهٽجي رهيو آهي ۽ ان جي قيمت مسلسل وڌي رهي آهي. تنهن ڪري، نئين اعليٰ ڪارڪردگي واري ڪنڪريٽ سپرپلاسٽڪائزرز کي ترقي ڪرڻ لاءِ خام مال جي طور تي سستا ۽ گهڻا قدرتي قابل تجديد وسيلن کي ڪيئن استعمال ڪجي، اهو ڪنڪريٽ سپرپلاسٽڪائزرز لاءِ هڪ اهم تحقيقي هدايت بڻجي چڪو آهي.

سيلولوز هڪ لڪير وارو ميڪرو ماليڪيول آهي جيڪو ڪيترن ئي ڊي-گلوڪوپائرانوز کي β-(1-4) گلائڪوسائيڊڪ بانڊ سان ڳنڍڻ سان ٺهيل آهي. هر گلوڪوپائرانوسل رنگ تي ٽي هائيڊروڪسيل گروپ آهن. مناسب علاج هڪ خاص رد عمل حاصل ڪري سگهي ٿو. هن پيپر ۾، سيلولوز ڪپهه جي گودي کي شروعاتي خام مال طور استعمال ڪيو ويو، ۽ ايسڊ هائيڊرولائسز کان پوءِ مائڪرو ڪرسٽل لائن سيلولوز کي مناسب درجي جي پوليمرائيزيشن سان حاصل ڪرڻ لاءِ، ان کي سوڊيم هائيڊروڪسائيڊ ذريعي چالو ڪيو ويو ۽ 1,4-بوٽين سلٽون سان رد عمل ڪندي بائيٽل سلفونيٽ ايسڊ سيلولوز ايٿر سپرپلاسٽڪائزر تيار ڪيو ويو، ۽ هر رد عمل جي متاثر ڪندڙ عنصرن تي بحث ڪيو ويو.

2. تجربو

2.1 خام مال

سيلولوز ڪپهه جو گودو، پوليمرائيزيشن ڊگري 576، زنجيانگ اويانگ ٽيڪنالاجي ڪمپني لميٽيڊ؛ 1,4-بوٽين سلٽون (BS)، صنعتي گريڊ، شنگھائي جياچن ڪيميڪل ڪمپني لميٽيڊ پاران تيار ڪيل؛ 52.5R عام پورٽلينڊ سيمينٽ، ارومچي سيمينٽ ڪارخاني پاران مهيا ڪيل؛ چين ISO معياري ريتي، جيڪا Xiamen Ace Ou معياري ريتي ڪمپني لميٽيڊ پاران تيار ڪئي وئي آهي؛ سوڊيم هائيڊروڪسائيڊ، هائيڊروڪلورڪ ايسڊ، آئسوپروپانول، اينهائيڊروس ميٿانول، ايٿائل ايسيٽيٽ، اين-بوٽينول، پيٽروليم ايٿر، وغيره، سڀ تجزياتي طور تي خالص آهن، تجارتي طور تي دستياب آهن.

2.2 تجرباتي طريقو

ڪپهه جي گودي جي هڪ خاص مقدار جو وزن ڪريو ۽ ان کي چڱيءَ طرح پيس ڪريو، ان کي ٽن گردن واري بوتل ۾ وجھو، ٿلهي هائيڊروڪلورڪ ايسڊ جي هڪ خاص ڪنسنٽريشن شامل ڪريو، گرم ڪرڻ لاءِ هلايو ۽ هڪ خاص وقت لاءِ هائيڊولائيز ڪريو، ڪمري جي حرارت تي ٿڌو ڪريو، فلٽر ڪريو، غير جانبدار ٿيڻ تائين پاڻي سان ڌوئو، ۽ 50 ° C تي ويڪيوم خشڪ ڪريو حاصل ڪرڻ لاءِ مائڪرو ڪرسٽل لائن سيلولوز خام مال مختلف درجن جي پوليمرائيزيشن سان گڏ هجڻ کان پوءِ، ادب جي مطابق انهن جي پوليمرائيزيشن جي درجي کي ماپيو، ان کي ٽن گردن واري رد عمل واري بوتل ۾ وجھو، ان کي معطل ڪندڙ ايجنٽ سان ان جي ماس کان 10 ڀيرا معطل ڪريو، سوڊيم هائيڊروڪسائيڊ آبي محلول جي هڪ خاص مقدار کي اسٽرائنگ هيٺ شامل ڪريو، هڪ خاص وقت لاءِ ڪمري جي حرارت تي هلايو ۽ چالو ڪريو، 1,4-بوٽين سلٽون (BS) جي حساب ڪيل مقدار شامل ڪريو، رد عمل جي حرارت تائين گرم ڪريو، هڪ خاص وقت لاءِ مسلسل حرارت تي رد عمل ڪريو، پيداوار کي ڪمري جي حرارت تي ٿڌو ڪريو، ۽ سکشن فلٽريشن ذريعي خام پيداوار حاصل ڪريو. 3 ڀيرا پاڻي ۽ ميٿانول سان ڌوئو، ۽ آخري پيداوار حاصل ڪرڻ لاءِ سکشن سان فلٽر ڪريو، يعني سيلولوز بائيٽل سلفونيٽ واٽر ريڊيسر (SBC).

2.3 پيداوار جو تجزيو ۽ خاصيت

2.3.1 پيداوار ۾ سلفر جي مواد جو تعين ۽ متبادل جي درجي جو حساب

FLASHEA-PE2400 ايليمينٽل اينالائيزر کي خشڪ سيلولوز بائيٽل سلفونيٽ واٽر ريڊيسر پراڊڪٽ تي ايليمينٽل تجزيو ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويو ته جيئن سلفر جي مقدار جو تعين ڪري سگهجي.

2.3.2 مارٽر جي رواني جو تعين

GB8076-2008 ۾ 6.5 جي مطابق ماپ ڪئي وئي. يعني، پهرين NLD-3 سيمينٽ مارٽر فلوئيڊٽي ٽيسٽر تي پاڻي/سيمينٽ/معياري ريتي جي مرکب کي ماپيو جڏهن ايڪسپينشن قطر (180±2) ملي ميٽر هجي. سيمينٽ، ماپيل بينچ مارڪ پاڻي جو استعمال 230 گرام آهي)، ۽ پوءِ پاڻي گهٽائڻ وارو ايجنٽ شامل ڪريو جنهن جو ماس پاڻي ۾ سيمينٽ جي ماس جو 1٪ آهي، سيمينٽ/پاڻي گهٽائڻ واري ايجنٽ/معياري پاڻي/معياري ريتي = 450 گرام/4.5 گرام/230 گرام/ 1350 گرام جو تناسب JJ-5 سيمينٽ مارٽر ميڪر ۾ رکيو ويندو آهي ۽ هڪجهڙائي سان هلايو ويندو آهي، ۽ مارٽر جي فلوئيڊٽي ٽيسٽر تي مارٽر جي وڌايل قطر کي ماپيو ويندو آهي، جيڪو ماپيل مارٽر فلوئيڊٽي آهي.

2.3.3 پراڊڪٽ جي خاصيت

نموني کي بروڪر ڪمپني جي EQUINOX 55 قسم جي فوريئر ٽرانسفارم انفراريڊ اسپيڪٽروميٽر استعمال ڪندي FT-IR ذريعي خاصيت ڏني وئي؛ نموني جي H NMR اسپيڪٽرم کي ويرين ڪمپني جي INOVA ZAB-HS پلائو سپر ڪنڊڪٽنگ نيوڪليئر مقناطيسي گونج اوزار ذريعي خاصيت ڏني وئي؛ پراڊڪٽ جي مورفولوجي کي خوردبيني هيٺ ڏٺو ويو؛ MAC ڪمپني M18XHF22-SRA جي ايڪس ري ڊفريڪٽوميٽر استعمال ڪندي نموني تي XRD تجزيو ڪيو ويو.

3. نتيجا ۽ بحث

3.1 ڪردار نگاري جا نتيجا

3.1.1 ايف ٽي-آئي آر جي خاصيت جا نتيجا

خام مال مائڪرو ڪرسٽل لائن سيلولوز تي انفراريڊ تجزيو ڪيو ويو پوليمرائيزيشن جي ڊگري Dp=45 سان ۽ هن خام مال مان ٺهيل پراڊڪٽ SBC. جيئن ته SC ۽ SH جي جذب چوٽي تمام ڪمزور آهن، اهي سڃاڻپ لاءِ مناسب نه آهن، جڏهن ته S=O ۾ هڪ مضبوط جذب چوٽي آهي. تنهن ڪري، ڇا ماليڪيولر ڍانچي ۾ سلفونڪ ايسڊ گروپ آهي اهو S=O چوٽي جي وجود جي تصديق ڪندي طئي ڪري سگهجي ٿو. ظاهر آهي، سيلولوز اسپيڪٽرم ۾، 3344 cm-1 جي موج نمبر تي هڪ مضبوط جذب چوٽي آهي، جيڪا سيلولوز ۾ هائيڊروڪسيل اسٽريچنگ وائبريشن چوٽي سان منسوب ڪئي وئي آهي؛ 2923 cm-1 جي موج نمبر تي مضبوط جذب چوٽي ميٿيلين (-CH2) جي اسٽريچنگ وائبريشن چوٽي آهي. وائبريشن چوٽي؛ 1031، 1051، 1114، ۽ 1165cm-1 تي مشتمل بينڊن جو سلسلو هائيڊروڪسيل اسٽريچنگ وائبريشن جي جذب چوٽي ۽ ايٿر بانڊ (COC) موڙيندڙ وائبريشن جي جذب چوٽي کي ظاهر ڪري ٿو؛ موج نمبر 1646cm-1 هائيڊروڪسيل ۽ آزاد پاڻي ذريعي ٺهيل هائيڊروجن کي ظاهر ڪري ٿو. بانڊ جذب جي چوٽي؛ 1432~1318cm-1 جو بينڊ سيلولوز ڪرسٽل structure جي وجود کي ظاهر ڪري ٿو. SBC جي IR اسپيڪٽرم ۾، بينڊ 1432~1318cm-1 جي شدت ڪمزور ٿي ويندي آهي؛ جڏهن ته 1653 cm-1 تي جذب جي چوٽي جي شدت وڌي ويندي آهي، جيڪا ظاهر ڪري ٿي ته هائيڊروجن بانڊ ٺاهڻ جي صلاحيت مضبوط ٿي ويندي آهي؛ 1040، 605cm-1 مضبوط جذب جي چوٽي ظاهر ٿئي ٿي، ۽ اهي ٻئي سيلولوز جي انفراريڊ اسپيڪٽرم ۾ ظاهر نه ٿيندا آهن، اڳوڻو S=O بانڊ جي خاصيتي جذب جي چوٽي آهي، ۽ بعد وارو SO بانڊ جي خاصيتي جذب جي چوٽي آهي. مٿي ڏنل تجزيي جي بنياد تي، اهو ڏسي سگهجي ٿو ته سيلولوز جي ايٿريفڪيشن رد عمل کان پوءِ، ان جي ماليڪيولر زنجير ۾ سلفونڪ ايسڊ گروپ آهن.

3.1.2 H NMR جي خاصيت جا نتيجا

سيلولوز بائيٽل سلفونيٽ جو H NMR اسپيڪٽرم ڏسي سگهجي ٿو: γ=1.74~2.92 اندر سائڪلو بائيٽل جو هائيڊروجن پروٽان ڪيميائي شفٽ آهي، ۽ γ=3.33~4.52 اندر سيلولوز اينهائيڊروگلوڪوز يونٽ آهي. γ=4.52~6 ۾ آڪسيجن پروٽان جي ڪيميائي شفٽ آڪسيجن سان ڳنڍيل بائيٽل سلفونڪ ايسڊ گروپ ۾ ميٿيلين پروٽان جي ڪيميائي شفٽ آهي، ۽ γ=6~7 تي ڪا به چوٽي ناهي، اهو ظاهر ڪري ٿو ته پيداوار ناهي ٻيا پروٽان موجود آهن.

3.1.3 SEM ڪردار نگاري جا نتيجا

سيلولوز ڪپهه جي گودي، مائڪرو ڪرسٽل لائن سيلولوز ۽ پراڊڪٽ سيلولوز بائيٽلسلفونيٽ جو SEM مشاهدو. سيلولوز ڪپهه جي گودي، مائڪرو ڪرسٽل لائن سيلولوز ۽ پراڊڪٽ سيلولوز بائيٽين سلفونيٽ (SBC) جي SEM تجزيي جي نتيجن جو تجزيو ڪندي، اهو معلوم ٿيو ته HCL سان هائيڊولائسس کان پوءِ حاصل ڪيل مائڪرو ڪرسٽل لائن سيلولوز سيلولوز فائبر جي جوڙجڪ کي خاص طور تي تبديل ڪري سگهي ٿو. فائبرس ڍانچي کي تباهه ڪيو ويو، ۽ باریک جمع ٿيل سيلولوز ذرات حاصل ڪيا ويا. BS سان وڌيڪ رد عمل ڪندي حاصل ڪيل SBC ۾ ڪو فائبرس ڍانچو نه هو ۽ بنيادي طور تي هڪ بي شڪل ڍانچي ۾ تبديل ٿي ويو، جيڪو پاڻي ۾ ان جي حل لاءِ فائديمند هو.

3.1.4 XRD ڪردار نگاري جا نتيجا

سيلولوز ۽ ان جي ڊيريويٽوز جي ڪرسٽلينٽي سڄي سيلولوز يونٽ جي جوڙجڪ ذريعي ٺهيل ڪرسٽلين علائقي جي فيصد ڏانهن اشارو ڪري ٿي. جڏهن سيلولوز ۽ ان جي ڊيريويٽوز هڪ ڪيميائي رد عمل مان گذرن ٿا، ته ماليڪيول ۾ ۽ ماليڪيولن جي وچ ۾ هائيڊروجن بانڊ تباهه ٿي ويندا آهن، ۽ ڪرسٽلينٽي علائقو هڪ بيڪار علائقو بڻجي ويندو آهي، جنهن ڪري ڪرسٽلينٽي گهٽجي ويندي آهي. تنهن ڪري، رد عمل کان اڳ ۽ بعد ۾ ڪرسٽلينٽي ۾ تبديلي سيلولوز جي ماپ آهي. جواب ۾ حصو وٺڻ يا نه وٺڻ جي معيارن مان هڪ. XRD تجزيو مائڪرو ڪرسٽلينٽي سيلولوز ۽ پراڊڪٽ سيلولوز بٽينسلفونيٽ تي ڪيو ويو. مقابلي سان ڏسي سگهجي ٿو ته ايٿريفڪيشن کان پوءِ، ڪرسٽلينٽي بنيادي طور تي تبديل ٿي ويندي آهي، ۽ پراڊڪٽ مڪمل طور تي هڪ بيڪار ڍانچي ۾ تبديل ٿي وئي آهي، ته جيئن ان کي پاڻي ۾ حل ڪري سگهجي.

3.2 خام مال جي پوليمرائيزيشن جي درجي جو اثر پيداوار جي پاڻي گهٽائڻ واري ڪارڪردگي تي

مارٽر جي روانگي سڌو سنئون پيداوار جي پاڻي گهٽائڻ واري ڪارڪردگي کي ظاهر ڪري ٿي، ۽ پيداوار ۾ سلفر جو مواد مارٽر جي روانگي کي متاثر ڪندڙ سڀ کان اهم عنصرن مان هڪ آهي. مارٽر جي روانگي پيداوار جي پاڻي گهٽائڻ واري ڪارڪردگي کي ماپي ٿي.

مختلف درجن جي پوليمرائيزيشن سان ايم سي سي تيار ڪرڻ لاءِ هائيڊولائيزس رد عمل جي حالتن کي تبديل ڪرڻ کان پوءِ، مٿي ڏنل طريقي مطابق، ايس بي سي پراڊڪٽس تيار ڪرڻ لاءِ هڪ خاص سنٿيسس عمل چونڊيو، پراڊڪٽ جي متبادل درجي جي حساب سان سلفر جي مواد کي ماپيو، ۽ ايس بي سي پراڊڪٽس کي پاڻي/سيمينٽ/معياري ريتي جي ملاوٽ واري نظام ۾ شامل ڪريو. مارٽر جي روانگي کي ماپيو.

تجرباتي نتيجن مان اهو ڏسي سگهجي ٿو ته تحقيق جي حد اندر، جڏهن مائڪرو ڪرسٽل لائن سيلولوز خام مال جي پوليمرائيزيشن ڊگري وڌيڪ هوندي آهي، ته پيداوار جي سلفر مواد (متبادل درجي) ۽ مارٽر جي روانگي گهٽ هوندي آهي. اهو ئي سبب آهي ته: خام مال جو ماليڪيولر وزن ننڍو هوندو آهي، جيڪو خام مال جي هڪجهڙائي واري ميلاپ ۽ ايٿريفڪيشن ايجنٽ جي دخول لاءِ سازگار هوندو آهي، جنهن ڪري پيداوار جي ايٿريفڪيشن جي ڊگري بهتر ٿيندي آهي. بهرحال، پيداوار جي پاڻي جي گهٽتائي جي شرح خام مال جي پوليمرائيزيشن جي ڊگري جي گهٽتائي سان سڌي لڪير ۾ نه وڌندي آهي. تجرباتي نتيجا ڏيکارين ٿا ته سيمينٽ مارٽر مرکب جي مارٽر روانگي SBC سان ملائي وئي آهي جيڪا مائڪرو ڪرسٽل لائن سيلولوز کي پوليمرائيزيشن جي ڊگري Dp<96 (ماليڪيولر وزن<15552) سان استعمال ڪندي تيار ڪئي وئي آهي. 180 ملي ميٽر کان وڌيڪ آهي (جيڪو پاڻي گهٽائڻ واري کان سواءِ ان کان وڌيڪ آهي). بينچ مارڪ فلوئٽي)، اهو ظاهر ڪري ٿو ته SBC 15552 کان گهٽ جي ماليڪيولر وزن سان سيلولوز استعمال ڪندي تيار ڪري سگهجي ٿو، ۽ هڪ خاص پاڻي گهٽائڻ جي شرح حاصل ڪري سگهجي ٿي؛ ايس بي سي 45 جي پوليمرائيزيشن جي ڊگري (ماليڪيولر وزن: 7290) سان مائڪرو ڪرسٽل لائن سيلولوز استعمال ڪندي تيار ڪيو ويندو آهي، ۽ ڪنڪريٽ مرکب ۾ شامل ڪيو ويندو آهي، مارٽر جي ماپيل فلوئيڊٽي سڀ کان وڏي هوندي آهي، تنهن ڪري اهو سمجهيو ويندو آهي ته تقريبن 45 جي پوليمرائيزيشن جي ڊگري سان سيلولوز ايس بي سي جي تياري لاءِ سڀ کان وڌيڪ موزون آهي؛ جڏهن خام مال جي پوليمرائيزيشن جي ڊگري 45 کان وڌيڪ هوندي آهي، ته مارٽر جي فلوئيڊٽي بتدريج گهٽجي ويندي آهي، جنهن جو مطلب آهي ته پاڻي گهٽائڻ جي شرح گهٽجي ويندي آهي. اهو ئي سبب آهي ته جڏهن ماليڪيولر وزن وڏو هوندو آهي، ته هڪ طرف، مرکب سسٽم جي ويسڪوسيٽي وڌندي، سيمينٽ جي ڊسپريشن يونفارميشن خراب ٿيندي، ۽ ڪنڪريٽ ۾ ڊسپريشن سست هوندو، جيڪو ڊسپريشن اثر کي متاثر ڪندو؛ ٻئي طرف، جڏهن ماليڪيولر وزن وڏو هوندو آهي، ته سپرپلاسٽڪائزر جا ميڪرو ماليڪيول هڪ بي ترتيب ڪوئل ڪنفارميشن ۾ هوندا آهن، جيڪو سيمينٽ جي ذرڙن جي مٿاڇري تي جذب ڪرڻ نسبتاً ڏکيو هوندو آهي. پر جڏهن خام مال جي پوليمرائيزيشن جو درجو 45 کان گهٽ هوندو آهي، جيتوڻيڪ پيداوار جي سلفر جو مواد (متبادل درجو) نسبتاً وڏو هوندو آهي، ته مارٽر مرکب جي روانگي پڻ گهٽجڻ شروع ٿيندي آهي، پر گهٽتائي تمام گهٽ هوندي آهي. سبب اهو آهي ته جڏهن پاڻي گهٽائڻ واري ايجنٽ جو ماليڪيولر وزن ننڍو هوندو آهي، جيتوڻيڪ ماليڪيولر پکيڙ آسان هوندي آهي ۽ ان ۾ سٺي ويٽيبلٽي هوندي آهي، ماليڪيول جي جذب جي رفتار ماليڪيول کان وڏي هوندي آهي، ۽ پاڻي جي ٽرانسپورٽ چين تمام ننڍو هوندو آهي، ۽ ذرڙن جي وچ ۾ رگڙ وڏي هوندي آهي، جيڪا ڪنڪريٽ لاءِ نقصانڪار هوندي آهي. منتشر اثر پاڻي گهٽائڻ واري جيتري سٺي نه هوندي آهي جيڪا وڏي ماليڪيولر وزن سان هوندي آهي. تنهن ڪري، پاڻي گهٽائڻ واري جي ڪارڪردگي کي بهتر بڻائڻ لاءِ سور جي منهن (سيلولوز سيگمينٽ) جي ماليڪيولر وزن کي صحيح طور تي ڪنٽرول ڪرڻ تمام ضروري آهي.

3.3 پيداوار جي پاڻي گهٽائڻ واري ڪارڪردگي تي رد عمل جي حالتن جو اثر

تجربن ذريعي اهو معلوم ٿيو آهي ته ايم سي سي جي پوليمرائيزيشن جي درجي کان علاوه، ري ايڪٽنٽ جو تناسب، رد عمل جو گرمي پد، خام مال جي چالو ٿيڻ، پيداوار جي جوڙجڪ جو وقت، ۽ معطل ڪندڙ ايجنٽ جو قسم سڀ پيداوار جي پاڻي گهٽائڻ واري ڪارڪردگي کي متاثر ڪن ٿا.

3.3.1 رد عمل جو تناسب

(1) بي ايس جي مقدار

ٻين پروسيس پيرا ميٽرز پاران طئي ڪيل حالتن جي تحت (ايم سي سي جي پوليمرائيزيشن جي ڊگري 45 آهي، n(MCC):n(NaOH)=1:2.1، معطل ڪندڙ ايجنٽ آئسوپروپانول آهي، ڪمري جي حرارت تي سيلولوز جي چالو ٿيڻ جو وقت 2 ڪلاڪ آهي، سنٿيسس جو گرمي پد 80 ° سي آهي، ۽ سنٿيسس جو وقت 5 ڪلاڪ آهي)، پيداوار جي بيوٽين سلفونڪ ايسڊ گروپن جي متبادل جي درجي ۽ مارٽر جي روانگي تي ايٿريفڪيشن ايجنٽ 1,4-بيوٽين سلٽون (BS) جي مقدار جي اثر جي جاچ ڪرڻ لاءِ.

اهو ڏسي سگهجي ٿو ته جيئن جيئن BS جي مقدار وڌندي آهي، تيئن تيئن بِيوٽانيسلفونڪ ايسڊ گروپن جي متبادل جي درجي ۽ مارٽر جي روانگي ۾ خاص طور تي اضافو ٿيندو آهي. جڏهن BS ۽ MCC جو تناسب 2.2:1 تائين پهچي ٿو، ته DS ۽ مارٽر جي روانگي وڌ ۾ وڌ قدر تائين پهچي ٿي، اهو سمجهيو ويندو آهي ته پاڻي گهٽائڻ واري ڪارڪردگي هن وقت بهترين آهي. BS جي قيمت وڌندي رهي، ۽ متبادل جي درجي ۽ مارٽر جي روانگي ٻئي گهٽجڻ شروع ٿيا. اهو ئي سبب آهي ته جڏهن BS تمام گهڻو هوندو آهي، BS HO-(CH2)4SO3Na پيدا ڪرڻ لاءِ NaOH سان رد عمل ڪندو. تنهن ڪري، هي پيپر BS ۽ MCC جي بهترين مواد جي تناسب کي 2.2:1 طور چونڊيندو آهي.

(2) NaOH جي مقدار

ٻين پروسيس پيرا ميٽرز پاران طئي ڪيل حالتن جي تحت (ايم سي سي جي پوليمرائيزيشن جي ڊگري 45 آهي، n(BS):n(MCC)=2.2:1. معطل ڪندڙ ايجنٽ آئسوپروپانول آهي، ڪمري جي حرارت تي سيلولوز جي چالو ٿيڻ جو وقت 2 ڪلاڪ آهي، سنٿيسس جو گرمي پد 80 ° C آهي، ۽ سنٿيسس جو وقت 5 ڪلاڪ آهي)، پيداوار ۾ بائيٽين سلفونڪ ايسڊ گروپن جي متبادل جي درجي ۽ مارٽر جي روانگي تي سوڊيم هائيڊروڪسائيڊ جي مقدار جي اثر جي جاچ ڪرڻ لاءِ.

اهو ڏسي سگهجي ٿو ته، گهٽتائي جي مقدار ۾ واڌ سان، SBC جي متبادل جي درجي تيزي سان وڌي ٿي، ۽ سڀ کان وڌيڪ قدر تائين پهچڻ کان پوءِ گهٽجڻ شروع ٿئي ٿي. اهو ئي سبب آهي ته، جڏهن NaOH مواد وڌيڪ هوندو آهي، ته سسٽم ۾ تمام گهڻا آزاد بنياد هوندا آهن، ۽ پاسي جي رد عمل جو امڪان وڌي ويندو آهي، جنهن جي نتيجي ۾ وڌيڪ ايٿريفڪيشن ايجنٽ (BS) پاسي جي رد عمل ۾ حصو وٺندا آهن، جنهن جي ڪري پيداوار ۾ سلفونڪ ايسڊ گروپن جي متبادل جي درجي کي گهٽايو ويندو آهي. وڌيڪ گرمي پد تي، تمام گهڻو NaOH جي موجودگي سيلولوز کي به خراب ڪندي، ۽ پيداوار جي پاڻي گهٽائڻ واري ڪارڪردگي گهٽ درجي جي پوليمرائيزيشن تي متاثر ٿيندي. تجرباتي نتيجن موجب، جڏهن NaOH ۽ MCC جو مولر تناسب تقريباً 2.1 هوندو آهي، ته متبادل جي درجي سڀ کان وڏو هوندو آهي، تنهن ڪري هي پيپر اهو طئي ڪري ٿو ته NaOH ۽ MCC جو مولر تناسب 2.1:1.0 آهي.

3.3.2 پيداوار جي پاڻي گهٽائڻ واري ڪارڪردگي تي رد عمل جي درجه حرارت جو اثر

ٻين پروسيس پيرا ميٽرز پاران طئي ڪيل حالتن جي تحت (ايم سي سي جي پوليمرائيزيشن جي ڊگري 45 آهي، n(MCC):n(NaOH):n(BS)=1:2.1:2.2، معطل ڪندڙ ايجنٽ آئسوپروپانول آهي، ۽ ڪمري جي حرارت تي سيلولوز جي چالو ٿيڻ جو وقت 2 ڪلاڪ آهي. وقت 5 ڪلاڪ)، پيداوار ۾ بائيٽين سلفونڪ ايسڊ گروپن جي متبادل جي درجي تي سنٿيسس رد عمل جي درجه حرارت جي اثر جي جاچ ڪئي وئي.

اهو ڏسي سگهجي ٿو ته جيئن رد عمل جو گرمي پد وڌندو آهي، SBC جي سلفونڪ ايسڊ متبادل درجي DS بتدريج وڌندو آهي، پر جڏهن رد عمل جو گرمي پد 80 °C کان وڌي ويندو آهي، DS هيٺئين طرف رجحان ڏيکاريندو آهي. 1,4-بوٽين سلٽون ۽ سيلولوز جي وچ ۾ ايٿريفڪيشن رد عمل هڪ اينڊوٿرمڪ رد عمل آهي، ۽ رد عمل جي درجه حرارت کي وڌائڻ ايٿريفڪنگ ايجنٽ ۽ سيلولوز هائيڊروڪسيل گروپ جي وچ ۾ رد عمل لاءِ فائديمند آهي، پر گرمي پد جي واڌ سان، NaOH ۽ سيلولوز جو اثر بتدريج وڌي ٿو. اهو مضبوط ٿي ويندو آهي، جنهن جي ڪري سيلولوز خراب ٿي ويندو آهي ۽ گرجي ويندو آهي، جنهن جي نتيجي ۾ سيلولوز جي ماليڪيولر وزن ۾ گهٽتائي ٿيندي آهي ۽ ننڍي ماليڪيولر شگر پيدا ٿيندي آهي. ايٿريفڪنگ ايجنٽن سان اهڙن ننڍڙن ماليڪيولن جو رد عمل نسبتاً آسان آهي، ۽ وڌيڪ ايٿريفڪنگ ايجنٽ استعمال ڪيا ويندا، جيڪو پيداوار جي متبادل جي درجي کي متاثر ڪندو آهي. تنهن ڪري، هي مقالو سمجهي ٿو ته BS ۽ سيلولوز جي ايٿريفڪيشن رد عمل لاءِ سڀ کان وڌيڪ مناسب رد عمل جو گرمي پد 80 ℃ آهي.

3.3.3 پيداوار جي پاڻي گهٽائڻ واري ڪارڪردگي تي رد عمل جي وقت جو اثر

رد عمل جو وقت خام مال جي ڪمري جي حرارت جي چالو ڪرڻ ۽ شين جي مسلسل درجه حرارت جي ترکیب جي وقت ۾ ورهايو ويو آهي.

(1) خام مال جي ڪمري جي حرارت تي چالو ٿيڻ جو وقت

مٿي ڏنل بهترين عمل جي حالتن هيٺ (پوليمرائيزيشن جي ايم سي سي ڊگري 45 آهي، n(MCC):n(NaOH):n(BS)=1:2.1:2.2، معطل ڪندڙ ايجنٽ آئسوپروپانول آهي، سنٿيسس رد عمل جو گرمي پد 80 ° سي آهي، پيداوار جو مسلسل گرمي پد سنٿيسس وقت 5 ڪلاڪ)، پراڊڪٽ بٽينسلفونڪ ايسڊ گروپ جي متبادل جي درجي تي ڪمري جي حرارت جي چالو ٿيڻ واري وقت جي اثر جي جاچ ڪريو.

اهو ڏسي سگهجي ٿو ته پراڊڪٽ SBC جي بٽينسلفونڪ ايسڊ گروپ جي متبادل جي درجي ۾ پهرين واڌ ٿيندي آهي ۽ پوءِ چالو ٿيڻ جي وقت جي واڌ سان گهٽتائي ٿيندي آهي. تجزيي جو سبب اهو ٿي سگهي ٿو ته NaOH عمل جي وقت جي واڌ سان، سيلولوز جي تباهي سنجيده آهي. ننڍي ماليڪيولر شگر پيدا ڪرڻ لاءِ سيلولوز جي ماليڪيولر وزن کي گهٽايو. ايٿرائيفائنگ ايجنٽن سان اهڙن ننڍڙن ماليڪيولن جو رد عمل نسبتاً آسان آهي، ۽ وڌيڪ ايٿرائيفائنگ ايجنٽ استعمال ڪيا ويندا، جيڪي پيداوار جي متبادل جي درجي کي متاثر ڪندا. تنهن ڪري، هي پيپر سمجهي ٿو ته خام مال جي ڪمري جي حرارت تي چالو ٿيڻ جو وقت 2 ڪلاڪ آهي.

(2) پيداوار جي جوڙجڪ جو وقت

مٿي ڏنل بهترين عمل جي حالتن جي تحت، ڪمري جي حرارت تي چالو ٿيڻ جي وقت جو اثر پراڊڪٽ جي بٽينسلفونڪ ايسڊ گروپ جي متبادل جي درجي تي تحقيق ڪئي وئي. اهو ڏسي سگهجي ٿو ته رد عمل جي وقت جي طول و عرض سان، متبادل جي درجي کي پهريان وڌايو ويندو آهي، پر جڏهن رد عمل جو وقت 5 ڪلاڪن تائين پهچي ٿو، ته ڊي ايس هڪ هيٺاهين رجحان ڏيکاري ٿو. اهو سيلولوز جي ايٿريفڪيشن رد عمل ۾ موجود آزاد بنياد سان لاڳاپيل آهي. وڌيڪ گرمي پد تي، رد عمل جي وقت جي طول و عرض سيلولوز جي الڪلي هائيڊولائسس جي درجي ۾ واڌ، سيلولوز جي ماليڪيولر زنجير جي مختصر ٿيڻ، پيداوار جي ماليڪيولر وزن ۾ گهٽتائي، ۽ پاسي جي رد عمل ۾ واڌ جو سبب بڻجندو آهي، جنهن جي نتيجي ۾ متبادل جي درجي ۾ گهٽتائي ٿيندي آهي. هن تجربي ۾، مثالي سنٿيسس جو وقت 5 ڪلاڪن آهي.

3.3.4 پيداوار جي پاڻي گهٽائڻ واري ڪارڪردگي تي معطل ڪندڙ ايجنٽ جي قسم جو اثر

بهترين عمل جي حالتن هيٺ (MCC پوليمرائيزيشن ڊگري 45 آهي، n(MCC):n(NaOH):n(BS)=1:2.1:2.2، ڪمري جي حرارت تي خام مال جي چالو ٿيڻ جو وقت 2 ڪلاڪ آهي، شين جي مسلسل گرمي پد جي ترکیب جو وقت 5 ڪلاڪ آهي، ۽ ترکیب جي رد عمل جو گرمي پد 80 ℃ آهي)، ترتيب وار آئسوپروپانول، ايٿانول، اين-بيوٽانول، ايٿائل ايسٽيٽ ۽ پيٽروليم ايٿر کي معطل ڪندڙ ايجنٽ طور چونڊيو، ۽ پيداوار جي پاڻي گهٽائڻ واري ڪارڪردگي تي انهن جي اثر تي بحث ڪريو.

ظاهر آهي، هن ايٿريفڪيشن رد عمل ۾ آئسوپروپانول، اين-بيوٽانول ۽ ايٿائل ايسٽيٽ سڀ معطل ڪندڙ ايجنٽ طور استعمال ڪري سگهجن ٿا. معطل ڪندڙ ايجنٽ جو ڪردار، ري ايڪٽنٽ کي منتشر ڪرڻ کان علاوه، رد عمل جي گرمي پد کي ڪنٽرول ڪري سگهي ٿو. آئسوپروپانول جو ابلڻ وارو نقطو 82.3 °C آهي، تنهن ڪري آئسوپروپانول کي معطل ڪندڙ ايجنٽ طور استعمال ڪيو ويندو آهي، سسٽم جي گرمي پد کي بهترين رد عمل جي درجه حرارت جي ويجهو ڪنٽرول ڪري سگهجي ٿو، ۽ پيداوار ۾ بائيٽين سلفونڪ ايسڊ گروپن جي متبادل جي ڊگري ۽ مارٽر جي روانگي نسبتاً وڌيڪ آهي؛ جڏهن ته ايٿانول جو ابلڻ وارو نقطو تمام گهڻو گهٽ آهي، رد عمل جو گرمي پد گهرجن کي پورو نٿو ڪري، پيداوار ۾ بائيٽين سلفونڪ ايسڊ گروپن جي متبادل جي ڊگري ۽ مارٽر جي روانگي گهٽ آهي؛ پيٽروليم ايٿر رد عمل ۾ حصو وٺي سگهي ٿو، تنهنڪري ڪو به منتشر ٿيل پيداوار حاصل نه ٿي سگهي.

4 نتيجو

(1) ڪپهه جي گودي کي شروعاتي خام مال طور استعمال ڪندي،مائڪرو ڪرسٽل لائن سيلولوز (ايم سي سي)پوليمرائيزيشن جي مناسب درجي سان تيار ڪيو ويو، NaOH پاران چالو ڪيو ويو، ۽ 1,4-بوٽين سلٽون سان رد عمل ڪيو ويو ته جيئن پاڻي ۾ حل ٿيندڙ بائيٽل سلفونڪ ايسڊ سيلولوز ايٿر، يعني سيلولوز تي ٻڌل پاڻي گهٽائڻ وارو تيار ڪيو وڃي. پيداوار جي بناوت جي خاصيت ڪئي وئي، ۽ اهو معلوم ٿيو ته سيلولوز جي ايٿريفڪيشن رد عمل کان پوءِ، ان جي ماليڪيولر زنجير تي سلفونڪ ايسڊ گروپ هئا، جيڪي هڪ بي شڪل ساخت ۾ تبديل ٿي ويا هئا، ۽ پاڻي گهٽائڻ واري پيداوار ۾ پاڻي جي سٺي حل پذيري هئي؛

(2) تجربن ذريعي، اهو معلوم ٿيو ته جڏهن مائڪرو ڪرسٽل لائن سيلولوز جي پوليمرائيزيشن جو درجو 45 هوندو آهي، ته حاصل ڪيل پيداوار جي پاڻي گهٽائڻ واري ڪارڪردگي بهترين هوندي آهي؛ خام مال جي پوليمرائيزيشن جي درجي جو تعين ڪرڻ جي شرط هيٺ، ري ايڪٽنٽ جو تناسب n(MCC):n(NaOH):n(BS)=1:2.1:2.2 هوندو آهي، ڪمري جي حرارت تي خام مال جي چالو ٿيڻ جو وقت 2 ڪلاڪ هوندو آهي، پيداوار جي ترڪيب جو گرمي پد 80 ° C هوندو آهي، ۽ ترڪيب جو وقت 5 ڪلاڪ هوندو آهي. پاڻي جي ڪارڪردگي بهترين هوندي آهي.