पॉलीविनाइल क्लोराइड के उच्च बहुलकीकरण डिग्री के उत्पादन में घरेलू हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेलुलोज़ का अनुप्रयोग

सार: घरेलू अनुप्रयोगहायड्रोक्सीप्रोपायल मिथायलसेलुलॉजउच्च बहुलकीकरण डिग्री वाले पीवीसी के उत्पादन के लिए आयातित के बजाय हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज का उपयोग शुरू किया गया। उच्च बहुलकीकरण डिग्री वाले पीवीसी के गुणों पर दो प्रकार के हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज के प्रभावों की जांच की गई। परिणामों से पता चला कि आयातित के लिए घरेलू हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेलुलोज को प्रतिस्थापित करना व्यवहार्य था।

उच्च-डिग्री-पॉलीमराइज़ेशन पीवीसी रेजिन पीवीसी रेजिन को संदर्भित करता है जिसमें 1,700 से अधिक की औसत पोलीमराइज़ेशन डिग्री या अणुओं के बीच थोड़ी क्रॉस-लिंक्ड संरचना होती है, जिनमें से सबसे आम पीवीसी रेजिन 2,500 की औसत पोलीमराइज़ेशन डिग्री वाले होते हैं [1]। साधारण पीवीसी रेजिन की तुलना में, उच्च-पॉलीमराइज़ेशन पीवीसी रेजिन में उच्च लचीलापन, छोटा संपीड़न सेट, अच्छा गर्मी प्रतिरोध, उम्र बढ़ने का प्रतिरोध, थकान प्रतिरोध और पहनने का प्रतिरोध होता है। यह एक आदर्श रबर विकल्प है और इसका उपयोग ऑटोमोबाइल सीलिंग स्ट्रिप्स, तारों और केबलों, मेडिकल कैथेटर आदि में किया जा सकता है। [2]

उच्च स्तर के पोलीमराइजेशन वाले पीवीसी की उत्पादन विधि मुख्य रूप से सस्पेंशन पोलीमराइजेशन [3-4] है। सस्पेंशन विधि के उत्पादन में, डिस्पर्सेंट एक महत्वपूर्ण सहायक एजेंट है, और इसका प्रकार और मात्रा सीधे तैयार पीवीसी राल के कण आकार, कण आकार वितरण और प्लास्टिसाइज़र अवशोषण को प्रभावित करेगी। आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली फैलाव प्रणाली पॉलीविनाइल अल्कोहल सिस्टम और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज और पॉलीविनाइल अल्कोहल कम्पोजिट फैलाव प्रणाली हैं, और घरेलू निर्माता ज्यादातर बाद वाले का उपयोग करते हैं [5]।

1 मुख्य कच्चे माल और विनिर्देश

परीक्षण में उपयोग किए जाने वाले मुख्य कच्चे माल और विनिर्देश तालिका 1 में दिखाए गए हैं। तालिका 1 से यह देखा जा सकता है कि इस पत्र में चयनित घरेलू हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज आयातित हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज के अनुरूप है, जो इस पत्र में प्रतिस्थापन परीक्षण के लिए एक शर्त प्रदान करता है।

2 परीक्षण सामग्री

2. 1 हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज घोल की तैयारी

विआयनीकृत जल की एक निश्चित मात्रा लें, इसे एक कंटेनर में डालें और इसे 70 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करें, और लगातार हिलाते हुए धीरे-धीरे हाइड्रोक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज डालें। सेलुलोज पहले पानी पर तैरता है, और फिर धीरे-धीरे तब तक फैलता है जब तक कि यह समान रूप से मिश्रित न हो जाए। घोल को ठंडा करके आयतन तक ले जाएँ।

तालिका 1 मुख्य कच्चे माल और उनकी विशिष्टताएँ

2. 2 परीक्षण विधि

10 एल छोटे परीक्षण उपकरण पर, छोटे परीक्षण के मूल सूत्र को निर्धारित करने के लिए बेंचमार्क परीक्षण करने के लिए आयातित हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेलुलोज का उपयोग करें; परीक्षण के लिए आयातित हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेलुलोज को बदलने के लिए घरेलू हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेलुलोज का उपयोग करें; घरेलू हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेलुलोज की प्रतिस्थापन व्यवहार्यता का अध्ययन करने के लिए विभिन्न हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेलुलोज द्वारा उत्पादित पीवीसी राल उत्पादों की तुलना की गई। छोटे परीक्षण के परिणामों के अनुसार, उत्पादन परीक्षण किया जाता है।

2. 3 परीक्षण चरण

प्रतिक्रिया से पहले, पोलीमराइजेशन केतली को साफ करें, नीचे के वाल्व को बंद करें, एक निश्चित मात्रा में अलवणीकृत पानी डालें, और फिर डिस्पर्सेंट डालें; केतली का ढक्कन बंद करें, नाइट्रोजन दबाव परीक्षण पास करने के बाद वैक्यूम करें, और फिर विनाइल क्लोराइड मोनोमर डालें; ठंडी सरगर्मी के बाद, आरंभक डालें; केतली में तापमान को प्रतिक्रिया तापमान तक बढ़ाने के लिए परिसंचारी पानी का उपयोग करें, और प्रतिक्रिया प्रणाली के पीएच मान को समायोजित करने के लिए इस प्रक्रिया के दौरान समय पर अमोनियम बाइकार्बोनेट समाधान जोड़ें; जब प्रतिक्रिया दबाव सूत्र में निर्दिष्ट दबाव तक गिर जाता है, तो एक टर्मिनेटिंग एजेंट और एक डिफॉमिंग एजेंट जोड़ें, और निर्वहन करें। पीवीसी राल का तैयार उत्पाद सेंट्रीफ्यूजेशन और सुखाने से प्राप्त किया गया था, और विश्लेषण के लिए नमूना लिया गया था।

2. 4 विश्लेषण विधियाँ

उद्यम मानक Q31/0116000823C002-2018 में प्रासंगिक परीक्षण विधियों के अनुसार, तैयार पीवीसी राल के 100 ग्राम पीवीसी राल की चिपचिपाहट संख्या, स्पष्ट घनत्व, वाष्पशील पदार्थ (पानी सहित) और प्लास्टिसाइज़र अवशोषण का परीक्षण और विश्लेषण किया गया; पीवीसी राल के औसत कण आकार का परीक्षण किया गया; एक स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके पीवीसी राल कणों की आकृति विज्ञान का अवलोकन किया गया।

3) परिणाम और चर्चा

3. 1 छोटे पैमाने पर पोलीमराइजेशन में पीवीसी रेजिन के विभिन्न बैचों की गुणवत्ता का तुलनात्मक विश्लेषण

प्रेस 2. 4 में वर्णित परीक्षण विधि के अनुसार, छोटे पैमाने पर तैयार पीवीसी राल के प्रत्येक बैच का परीक्षण किया गया था, और परिणाम तालिका 2 में दिखाए गए हैं।

तालिका 2 छोटे परीक्षण के विभिन्न बैचों के परिणाम

यह तालिका 2 से देखा जा सकता है: छोटे परीक्षण के लिए विभिन्न सेलूलोज़ का उपयोग करके प्राप्त पीवीसी राल का स्पष्ट घनत्व, चिपचिपापन संख्या और प्लास्टिसाइज़र अवशोषण अपेक्षाकृत करीब है; घरेलू हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज फार्मूला का उपयोग करके प्राप्त राल उत्पाद का औसत कण आकार थोड़ा छोटा है।

चित्र 1 विभिन्न हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज का उपयोग करके प्राप्त पीवीसी रेजिन उत्पादों की SEM छवियों को दर्शाता है।

(1)—आयातित हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज

(2)—घरेलू हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज

चित्र 1 विभिन्न हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेलुलोज की उपस्थिति में 10-एल पॉलीमराइज़र में उत्पादित रेजिन का एसईएम

चित्र 1 से देखा जा सकता है कि विभिन्न सेल्यूलोज डिस्पर्सेंट द्वारा उत्पादित पीवीसी रेजिन कणों की सतह संरचनाएं अपेक्षाकृत समान हैं।

संक्षेप में, यह देखा जा सकता है कि इस पत्र में परीक्षण किए गए घरेलू हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज में आयातित हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज को प्रतिस्थापित करने की व्यवहार्यता है।

3. 2 उत्पादन परीक्षण में उच्च पोलीमराइजेशन डिग्री वाले पीवीसी रेजिन की गुणवत्ता का तुलनात्मक विश्लेषण

उत्पादन परीक्षण की उच्च लागत और जोखिम के कारण, छोटे परीक्षण की पूर्ण प्रतिस्थापन योजना को सीधे लागू नहीं किया जा सकता है। इसलिए, सूत्र में घरेलू हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज के अनुपात को धीरे-धीरे बढ़ाने की योजना को अपनाया जाता है। प्रत्येक बैच के परीक्षण परिणाम तालिका 3 में दिखाए गए हैं। दिखाया गया है।

तालिका 3 विभिन्न उत्पादन बैचों के परीक्षण परिणाम

तालिका 3 से देखा जा सकता है कि घरेलू हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज का उपयोग धीरे-धीरे तब तक बढ़ाया गया जब तक कि घरेलू हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज के सभी बैचों ने आयातित हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज को प्रतिस्थापित नहीं कर दिया। प्लास्टिसाइज़र अवशोषण और स्पष्ट घनत्व जैसे मुख्य संकेतकों में महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव नहीं हुआ, जो दर्शाता है कि इस पेपर में चयनित घरेलू हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज उत्पादन में आयातित हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज को प्रतिस्थापित कर सकता है।

4 निष्कर्ष

घरेलू परीक्षणहायड्रोक्सीप्रोपायल मिथायलसेलुलॉज10 लीटर के छोटे परीक्षण उपकरण पर यह दिखाया गया है कि इसमें आयातित हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेलुलोज को बदलने की व्यवहार्यता है; उत्पादन प्रतिस्थापन परीक्षण के परिणाम बताते हैं कि घरेलू हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेलुलोज का उपयोग पीवीसी राल उत्पादन के लिए किया जाता है, तैयार पीवीसी राल और आयातित हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेलुलोज के मुख्य गुणवत्ता संकेतकों में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं है। वर्तमान में, बाजार में घरेलू सेलुलोज की कीमत आयातित सेलुलोज की तुलना में कम है। इसलिए, यदि उत्पादन में घरेलू सेलुलोज का उपयोग किया जाता है, तो उत्पादन सहायता की लागत में काफी कमी आ सकती है।