Laburpena: Etxeko aplikazioahidroxipropil metilzelulosapolimerizazio-gradu handiko PVCaren ekoizpenean inportatutakoaren ordez, bi hidroxipropil metilzelulosa motak polimerizazio-gradu handiko PVCaren propietateetan izandako eragina ikertu zen. Emaitzek erakutsi zuten bideragarria zela bertako hidroxipropil metilzelulosa inportatutakoarekin ordezkatzea.
Polimerizazio-maila handiko PVC erretxinak 1.700etik gorako batez besteko polimerizazio-maila duten edo molekulen artean egitura gurutzatu samarra duten PVC erretxinak dira, eta horien artean ohikoenak 2.500eko batez besteko polimerizazio-maila duten PVC erretxinak dira [1]. Ohiko PVC erretxinarekin alderatuta, polimerizazio-maila handiko PVC erretxinak erresilientzia handia, konpresio-multzo txikia, beroarekiko erresistentzia ona, zahartzearekiko erresistentzia, nekearekiko erresistentzia eta higadurarekiko erresistentzia ditu. Kautxu-ordezko aproposa da eta automobilen zigilatzeko zerrendetan, hari eta kableetan, kateter medikoetan, etab. erabil daiteke [2].
Polimerizazio-maila handiko PVCaren ekoizpen-metodoa batez ere esekidura-polimerizazioa da [3-4]. Esekidura-metodoaren ekoizpenean, dispertsatzailea laguntzaile garrantzitsua da, eta haren motak eta kantitateak zuzenean eragingo dute amaitutako PVC erretxinaren partikulen forman, partikulen tamainaren banaketan eta plastifikatzaileen xurgapenean. Gehien erabiltzen diren dispertsio-sistemak polibinil alkohol sistemak eta hidroxipropil metilzelulosa eta polibinil alkohol konpositeen dispertsio-sistemak dira, eta etxeko fabrikatzaileek azken hauek erabiltzen dituzte gehienbat [5].
1 Lehengai nagusiak eta zehaztapenak
Proban erabilitako lehengai nagusiak eta zehaztapenak 1. taulan ageri dira. 1. taulan ikus daiteke artikulu honetan hautatutako bertako hidroxipropil metilzelulosa inportatutako hidroxipropil metilzelulosaarekin bat datorrela, eta horrek artikulu honetako ordezkapen probaren aurrebaldintza ematen duela.
2 Proba edukia
2. 1 Hidroxipropil metilzelulosa disoluzioaren prestaketa
Hartu desionizatutako ur kantitate jakin bat, jarri ontzi batean eta berotu 70 °C-ra, eta gehitu pixkanaka hidroxipropil metilzelulosa etengabe nahastuz. Zelulosa lehenik uretan flotatzen da, eta gero pixkanaka sakabanatzen da ondo nahastu arte. Hoztu disoluzioa bolumenera iritsi arte.
1. taula Lehengai nagusiak eta haien zehaztapenak
| Lehengaiaren izena | Zehaztapena |
| Binil kloruro monomeroa | Kalitate puntuazioa ≥99.98% |
| Gatzgabetutako ura | Eroankortasuna ≤ 10.0 μs/cm, pH balioa 5.00tik 9.00ra |
| Polibinil alkohola A | Alkoholisi maila % 78,5etik % 81,5era, errauts edukia % 0,5 ≤, materia lurrunkorra % 5,0 ≤ |
| Polibinil alkohola B | Alkoholisi maila % 71tik % 73ra bitartekoa, biskositatea % 4,5etik % 6,5era bitartekoa, materia lurrunkorra % 5,0 ≤ |
| Polibinil alkohola C | Alkoholisi maila % 54,0tik % 57,0ra, biskositatea 800 ~ 1 400 mPa s, solido edukia % 39,5etik % 40,5era |
| Inportatutako hidroxipropil metilzelulosa A | Biskositatea 40 ~ 60 mPa s, metoxilo masa-frakzioa % 28 ~ % 30, hidroxipropilo masa-frakzioa % 7 ~ % 12, hezetasuna ≤ % 5,0 |
| Etxeko hidroxipropil metilzelulosa B | Biskositatea 40 ~ 60 mPa s, metoxilo masa-frakzioa % 28 ~ % 30, hidroxipropilo masa-frakzioa % 7 ~ % 12, hezetasuna ≤ % 5,0 |
| Bis (2-etilhexil peroxidikarbonatoa) | Masa-frakzioa [(45 ~ 50) ± 1] % |
2. 2 Proba metodoa
10 litroko proba-gailu txiki batean, erabili inportatutako hidroxipropil metil zelulosa erreferentziazko probak egiteko eta proba txikiaren oinarrizko formula zehazteko; erabili bertako hidroxipropil metil zelulosa inportatutako hidroxipropil metil zelulosa ordezkatzeko probak egiteko; hidroxipropil metil zelulosa ezberdinekin ekoitzitako PVC erretxina produktuak alderatu ziren bertako hidroxipropil metil zelulosa ordezkatzeko bideragarritasuna aztertzeko. Proba txikiaren emaitzen arabera, ekoizpen-proba egin zen.
2. 3 Proba-urratsak
Erreakzioaren aurretik, garbitu polimerizazio-lapikoa, itxi beheko balbula, gehitu gatzgabetutako ur kopuru jakin bat eta, ondoren, gehitu dispertsatzailea; itxi lapikoaren tapa, hutsean egin nitrogeno-presioaren proba gainditu ondoren eta, ondoren, gehitu binil kloruro monomeroa; hotzean nahastu ondoren, gehitu abiarazlea; erabili zirkulazio-ura lapikoan tenperatura erreakzio-tenperaturara igotzeko, eta gehitu amonio bikarbonatoaren disoluzioa garaiz prozesu honetan zehar erreakzio-sistemaren pH balioa doitzeko; erreakzio-presioa formulan zehaztutako presiora jaisten denean, gehitu amaierako agente bat eta apar-kontrako agente bat, eta deskargatu PVC erretxinaren produktu amaitua zentrifugazio eta lehortze bidez lortu zen, eta lagin bat hartu zen analisietarako.
2. 4 Analisi metodoak
Q31/0116000823C002-2018 enpresa-arauan jasotako proba-metodo garrantzitsuen arabera, amaitutako PVC erretxinaren 100 g-ko biskositate-zenbakia, dentsitate agerikoa, materia lurrunkorra (ura barne) eta plastifikatzaileen xurgapena probatu eta aztertu ziren; PVC erretxinaren batez besteko partikula-tamaina probatu zen; PVC erretxin partikulen morfologia eskaneatze-mikroskopio elektroniko bat erabiliz behatu zen.
3 Emaitzak eta Eztabaida
3. 1 PVC erretxina lote desberdinen kalitatearen analisi konparatiboa eskala txikiko polimerizazioan
2. sakatu. 4. puntuan deskribatutako proba-metodoaren arabera, eskala txikiko PVC erretxina amaituaren multzo bakoitza probatu zen, eta emaitzak 2. taulan ageri dira.
2. taula: proba txikien multzo desberdinen emaitzak
| Multzoa | Hidroxipropil metil zelulosa | Itxurazko dentsitatea/(g/mL) | Batez besteko partikula-tamaina/μm | Biskositatea/(mL/g) | 100 g PVC erretxina/g-ren plastifikatzaile xurgapena | Materia lurrunkorra/% |
| 1# | Inportatu | 0,36 | 180 | 196 | 42 | 0,16 |
| 2# | Inportatu | 0,36 | 175 | 196 | 42 | 0,20 |
| 3# | Inportatu | 0,36 | 182 | 195 | 43 | 0,20 |
| 4# | Etxekoa | 0,37 | 165 | 194 | 41 | 0,08 |
| 5# | Etxekoa | 0,38 | 164 | 194 | 41 | 0,24 |
| 6# | Etxekoa | 0,36 | 167 | 194 | 43 | 0,22 |
2. taulan ikus daiteke: lortutako PVC erretxinaren dentsitate agerikoa, biskositate zenbakia eta plastifikatzaileen xurgapena nahiko antzekoak dira zelulosa desberdinak erabiliz proba txikietarako; etxeko hidroxipropil metilzelulosa formula erabiliz lortutako erretxina produktuaren batez besteko partikula tamaina apur bat txikiagoa da.
1. irudiak hidroxipropil metilzelulosa desberdinak erabiliz lortutako PVC erretxina produktuen SEM irudiak erakusten ditu.
(1)—Inportatutako hidroxipropil metilzelulosa
(2)—Etxeko hidroxipropil metilzelulosa
1. irudia: 10 litroko polimerizatzaile batean ekoitzitako erretxinen SEM, hidroxipropil metil zelulosa desberdinen presentzian.
1. irudian ikus daiteke zelulosa dispertsatzaile ezberdinek sortutako PVC erretxina partikulen gainazaleko egiturak nahiko antzekoak direla.
Laburbilduz, ikus daiteke artikulu honetan aztertutako bertako hidroxipropil metilzelulosa inportatutako hidroxipropil metilzelulosa ordezkatzeko bideragarria dela.
3. 2 Polimerizazio-maila handiko PVC erretxinaren kalitatearen analisi konparatiboa ekoizpen-probetan
Ekoizpen-probak kostu handia eta arriskua duelako, proba txikien ordezkapen-eskema osoa ezin da zuzenean aplikatu. Beraz, formulan etxeko hidroxipropil metilzelulosa proportzioa pixkanaka handitzeko eskema hartzen da. Multzo bakoitzaren proben emaitzak 3. taulan ageri dira.
3. taula Ekoizpen-lote desberdinen proben emaitzak
| Multzoa | M (bertako hidroxipropil metil zelulosa): M (inportatutako hidroxipropil metil zelulosa) | Itxurazko dentsitatea/(g/mL) | Biskositate zenbakia/(mL/g) | 100 g PVC erretxina/g-ren plastifikatzaile xurgapena | Materia lurrunkorra/% |
| 0# | 0:100 | 0,45 | 196 | 36 | 0,12 |
| 1# | 1.25:1 | 0,45 | 196 | 36 | 0,11 |
| 2# | 1.25:1 | 0,45 | 196 | 36 | 0,13 |
| 3# | 1.25:1 | 0,45 | 196 | 36 | 0,10 |
| 4# | 2.50:1 | 0,45 | 196 | 36 | 0,12 |
| 5# | 2.50:1 | 0,45 | 196 | 36 | 0,14 |
| 6# | 2.50:1 | 0,45 | 196 | 36 | 0,18 |
| 7# | 100:0 | 0,45 | 196 | 36 | 0,11 |
| 8# | 100:0 | 0,45 | 196 | 36 | 0,17 |
| 9# | 100:0 | 0,45 | 196 | 36 | 0,14 |
3. taulan ikus daiteke bertako hidroxipropil metilzelulosa pixkanaka handitu zela, bertako hidroxipropil metilzelulosa lote guztiek inportatutako hidroxipropil metilzelulosa ordezkatu arte. Adierazle nagusiek, hala nola plastifikatzaileen xurgapenak eta itxurazko dentsitateak, ez zuten aldaketa nabarmenik izan, eta horrek adierazten du artikulu honetan hautatutako bertako hidroxipropil metilzelulosa inportatutako hidroxipropil metilzelulosa ordezka dezakeela ekoizpenean.
4 Ondorioa
Etxeko proba.hidroxipropil metil zelulosa10 litroko proba-gailu txiki batean inportatutako hidroxipropil metil zelulosa ordezkatzeko bideragarritasuna duela erakusten da; ekoizpenaren ordezkapen-proben emaitzek erakusten dute bertako hidroxipropil metil zelulosa erabiltzen dela PVC erretxina ekoizteko, eta amaitutako PVC erretxinaren eta inportatutako hidroxipropil metil zelulosa kalitate-adierazle nagusiek ez dute alde nabarmenik. Gaur egun, bertako zelulosaren prezioa merkatuan inportatutako zelulosarena baino txikiagoa da. Beraz, bertako zelulosa ekoizpenean erabiltzen bada, ekoizpen-laguntzen kostua nabarmen murriztu daiteke.
Argitaratze data: 2024ko apirilaren 25a