Апстрактан:Да би се заменила суспензија неразградивог поливинил алкохола (ПВА), стабљика конопље целулозни етар-хидроксипропил метилцелулоза је припремљена од пољопривредних отпадних стабљика конопље и помешана са специфичним скробом да би се припремила суспензија.Пређе од полиестера и памука Т/Ц65/35 14,7 тек је димензионисано и тестиране су његове перформансе димензионисања.Оптимални процес производње хидроксипропил метилцелулозе био је следећи: масени удео лужине био је 35%;однос компресије алкалне целулозе био је 2,4;Запремински однос течности метана и пропилен оксида је 7:3;разблажити изопропанолом;реакциони притисак је 2 .0МПа.Величина припремљена мешањем хидроксипропил метилцелулозе и специфичног скроба има нижи ЦОД и еколошки је прихватљивија, а сви индикатори величине могу заменити ПВА величину.
Кључне речи:стабљика конопље;целулозни етар стабљике конопље;поливинил алкохол;одређивање величине целулозног етра
0.Предговор
Кина је једна од земаља са релативно богатим ресурсима сламе.Производња је више од 700 милиона тона, а степен искоришћења сламе је само 3% сваке године.Велика количина сламних ресурса није искоришћена.Слама је богата природна лигноцелулозна сировина, која се може користити за храну за животиње, ђубриво, деривате целулозе и друге производе.
У овом тренутку, смањење загађења отпадних вода у процесу производње текстила постало је један од највећих извора загађења.Хемијска потреба за кисеоником за ПВА је веома висока.Након што се индустријска отпадна вода коју производи ПВА у процесу штампања и бојења испусти у реку, она ће инхибирати или чак уништити дисање водених организама.Штавише, ПВА отежава ослобађање и миграцију тешких метала у седиментима у водним тијелима, узрокујући озбиљније еколошке проблеме.За спровођење истраживања о замени ПВА зеленом муљом потребно је не само испунити захтеве процеса димензионисања, већ и минимизирати загађење воде и ваздуха током процеса димензионисања.
У овој студији од стабљика конопље из отпада из пољопривреде припремљена је целулозна етар-хидроксипропил метилцелулоза (ХПМЦ) стабљика конопље и разматран је процес њене производње.И помешајте хидроксипропил метилцелулозу и специфичну величину скроба као величину за одређивање величине, упоредите са величином ПВА и разговарајте о његовим перформансама димензионисања.
1. Експеримент
1 .1 Материјали и инструменти
Стабљика конопље, Хеилонгјианг;мешано предиво од полиестера и памука Т/Ц65/3514.7 тек;самостално направљена стабљика конопље целулозни етар-хидроксипропил метилцелулоза;ФС-101, модификовани скроб, ПВА-1799, ПВА-0588, Лиаонинг Зхонгзе Гроуп Цхаоианг Тектиле Цо., Лтд.;пропанол, премиум;пропилен оксид, глацијална сирћетна киселина, натријум хидроксид, изопропанол, аналитички чист;метил хлорид, азот високе чистоће.
ГСХ-3Л реакциони котлић, ЈРА-6 дигитални дисплеј са магнетним мешањем водено купатило, ДХГ-9079А електрична пећница за сушење константне температуре, ИКАРВ-20 механичка мешалица, машина за одређивање величине узорака ЕСС-1000, ИГ 061/ПЦ електронски мерач снаге једног предива, ЛФИ-109Б компјутеризовани тестер абразије предива.
1.2 Припрема хидроксипропил метилцелулозе
1. 2. 1 Припрема алкалних влакана
Раздвојите стабљику конопље, измрвите је на 20 отвора помоћу машине за млевење, додајте прах стабљике конопље у 35% водени раствор НаОХ и потопите је на собној температури 1 .5 ~ 2 .0 ч.Исцедите импрегнирано алкално влакно тако да масени однос алкалија, целулозе и воде буде 1.2:1.2:1.
1. 2. 2 Реакција етерификације
Припремљену алкалну целулозу бацити у реакциони котлић, додати 100 мЛ изопропанола као разблаживача, додати течност 140 мЛ метил хлорида и 60 мЛ пропилен оксида, вакуумирати и подесити притисак до 2°.0 МПа, полако подићи температуру на 45°Ц током 1-2 сата, и реаговати на 75°Ц током 1-2 сата да би се припремила хидроксипропил метилцелулоза.
1. 2. 3 Накнадна обрада
Подесите пХ етерификованог етра целулозе са глацијалном сирћетном киселином на 6 .5 ~ 7 .5, испран пропанолом три пута, и осушен у рерни на 85°Ц.
1.3 Процес производње хидроксипропил метилцелулозе
1. 3. 1 Утицај брзине ротације на припрему целулозног етра
Обично је реакција етерификације хетерогена реакција изнутра у унутрашњост.Ако нема спољашњег напајања, агенс за етерификацију тешко улази у кристализацију целулозе, па је неопходно мешањем у потпуности комбиновати средство за етерификацију са целулозом.У овој студији је коришћен реактор са мешањем под високим притиском.Након поновљених експеримената и демонстрација, изабрана брзина ротације била је 240-350 о/мин.
1. 3. 2 Утицај концентрације алкалија на припрему целулозног етра
Алкалија може уништити компактну структуру целулозе да би је набубрила, а када бубрење аморфног и кристалног региона тежи да буде конзистентно, етерификација се одвија глатко.У процесу производње целулозног етра, количина алкалије која се користи у процесу алкализације целулозе има велики утицај на ефикасност етерификације производа етерификације и степен супституције група.У процесу припреме хидроксипропил метилцелулозе, са повећањем концентрације лужине, повећава се и садржај метоксил група;обрнуто, када се концентрација лужине смањи, хидроксипропил метилцелулоза Садржај базе је већи.Садржај метокси групе је директно пропорционалан концентрацији лужине;садржај хидроксипропила је обрнуто пропорционалан концентрацији лужине.Масени удео НаОХ је изабран као 35% после поновљених испитивања.
1. 3. 3 Утицај односа пресовања алкалне целулозе на припрему целулозног етра
Сврха пресовања алкалних влакана је контрола садржаја воде у алкалној целулози.Када је однос пресовања премали, садржај воде се повећава, концентрација лужине се смањује, брзина етерификације се смањује, а агенс за етерификацију се хидролизује и нежељене реакције се повећавају., ефикасност етерификације је знатно смањена.Када је однос пресовања превелик, садржај воде се смањује, целулоза не може да набубри и нема реактивност, а агенс за етерификацију не може у потпуности да контактира са алкалном целулозом, а реакција је неуједначена.После многих испитивања и поређења, утврђено је да је масени однос алкалија, воде и целулозе 1,2:1.2:1.
1. 3. 4 Утицај температуре на припрему целулозног етра
У процесу припреме хидроксипропил метилцелулозе, прво контролисати температуру на 50-60 °Ц и држати је на константној температури 2 сата.Реакција хидроксипропилације се може извести на око 30 ℃, а брзина реакције хидроксипропилације се веома повећава на 50 ℃;полако подићи температуру на 75 ℃ и контролисати температуру 2 сата.На 50°Ц, реакција метилације једва реагује, на 60°Ц, брзина реакције је спора, а на 75°Ц, брзина реакције метилације је знатно убрзана.
Припрема хидроксипропил метилцелулозе са вишестепеном контролом температуре може не само да контролише равнотежу метоксил и хидроксипропил група, већ и да помогне у смањењу нежељених реакција и накнадног третмана и добије производе разумне структуре.
1. 3. 5 Утицај односа дозирања агенса за етерификацију на припрему целулозног етра
Пошто је хидроксипропил метилцелулоза типичан нејонски мешани етар, метил и хидроксипропил групе су супституисане на различитим макромолекуларним ланцима хидроксипропил метилцелулозе, то јест, различити Ц у сваком положају прстена глукозе.С друге стране, однос дистрибуције метила и хидроксипропила има већу дисперзију и случајност.Растворљивост ХПМЦ у води је повезана са садржајем метокси групе.Када је садржај метокси групе низак, може се растворити у јакој алкали.Како се садржај метоксила повећава, он постаје осетљивији на бубрење воде.Што је већи садржај метокси, то је боља растворљивост у води и може се формулисати у суспензију.
Количина агенса за етерификацију метил хлорида и пропилен оксида има директан утицај на садржај метоксила и хидроксипропила.Да би се припремила хидроксипропил метилцелулоза са добром растворљивошћу у води, однос запремине течности метил хлорида и пропилен оксида је одабран као 7:3.
1.3.6 Оптимални процес производње хидроксипропил метилцелулозе
Реакциона опрема је реактор са мешањем под високим притиском;брзина ротације је 240-350 о/мин;масени удео лужине је 35%;однос компресије алкалне целулозе је 2,4;Хидроксипропоксилација на 50°Ц током 2 сата, метоксилација на 75°Ц током 2 сата;средство за етерификацију метил хлорид и течни однос пропилен оксида 7:3;вакуум;притисак 2 .0 МПа;разблаживач је изопропанол.
2. Детекција и примена
2.1 СЕМ целулозе конопље и алкалне целулозе
Упоређујући необрађену целулозу конопље и целулозу конопље третирану са 35% НаОХ, јасно се може утврдити да алкализована целулоза има више површинских пукотина, већу површину, већу активност и лакшу реакцију етерификације.
2.2 Одређивање инфрацрвене спектроскопије
Целулоза екстрахована из стабљика конопље након третмана и инфрацрвени спектар ХПМЦ припремљен од целулозе стабљике конопље.Међу њима, јака и широка апсорпциона трака на 3295 цм -1 је апсорпциона трака истезања вибрација ХПМЦ удружене хидроксилне групе, апсорпциона трака на 1250 ~ 1460 цм -1 је апсорпциона трака ЦХ, ЦХ2 и ЦХ3, а апсорпција трака на 1600 цм -1 је апсорпциона трака воде у полимерној апсорпционој траци.Опсег апсорпције на 1025 цм -1 је апсорпциона трака Ц — О — Ц у полимеру.
2.3 Одређивање вискозитета
Узмите припремљени узорак целулозног етра стабљике канабиса и додајте га у чашу за припрему 2% воденог раствора, добро промешајте, измерите вискозитет и стабилност вискозитета вискозиметром и измерите просечну вискозност 3 пута.Вискозитет припремљеног узорка целулозног етра стабљике канабиса био је 11 .8 мПа·с.
2.4 Апликација за димензионисање
2.4.1 Конфигурација каше
Суспензија је припремљена у 1000 мЛ суспензије са масеним уделом од 3,5%, равномерно мешана миксером, а затим стављена у водено купатило и загревана на 95°Ц 1 х.Истовремено, имајте на уму да посуду за кување пулпе треба добро затворити како би се спречило повећање концентрације каше услед испаравања воде.
2.4.2 Формулација суспензије пХ, мешљивост и ЦОД
Помешајте хидроксипропил метил целулозу и специфичну величину скроба да бисте припремили суспензију (1#~4#), и упоредите са суспензијом ПВА формуле (0#) да бисте анализирали пХ, мешљивост и ЦОД.Предиво од полиестера и памука Т/Ц65/3514.7 тек је димензионисано на машини за димензионисање узорака ЕСС1000 и анализиране су његове перформансе димензионисања.
Може се видети да су домаћи целулозни етар стабљике конопље и специфични скроб величине 3 # оптимална формула: 25% целулозног етра стабљике конопље, 65% модификованог скроба и 10% ФС-101.
Сви подаци о величини су упоредиви са подацима о величини величине ПВА, што указује да мешана величина хидроксипропил метилцелулозе и специфичног скроба има добре перформансе величине;његов пХ је ближи неутралном;хидроксипропил метилцелулоза и специфични скроб ЦОД (17459,2 мг/Л) специфичне величине мешаног скроба је био значајно нижи од величине ПВА (26448,0 мг/Л), а учинак заштите животне средине је био добар.
3. Закључак
Оптимални производни процес за припрему целулозног етра-хидроксипропил метилцелулозе за димензионисање је следећи: реактор са мешањем под високим притиском са брзином ротације од 240-350 о/мин, масеним уделом лужине од 35% и степеном компресије. алкалне целулозе 2.4, температура метилације је 75 ℃, а температура хидроксипропилације је 50 ℃, свака одржавана 2 сата, запремински однос течности метил хлорида и пропилен оксида је 7:3, вакуум, реакциони притисак је 2,0 МПа, изопропанол је разблаживач.
Етар целулозе стабљике конопље је коришћен да замени ПВА величину за димензионисање, а оптимални однос величине је био: 25% целулозног етра стабљике конопље, 65% модификованог скроба и 10% ФС-101.пХ суспензије је 6,5 и ЦОД (17459,2 мг/Л) је значајно нижи од ПВА суспензије (26448,0 мг/Л), показујући добре еколошке перформансе.
За димензионисање уместо ПВА величине коришћен је етар целулозе стабљике конопље за димензионисање предива од полиестера и памука Т/Ц 65/3514.7тек.Индекс величине је еквивалентан.Нови целулозни етар стабљике конопље и мешавина модификованог скроба могу заменити ПВА величину.
Време поста: 20. фебруар 2023