Ինչպե՞ս է պատրաստվում հիդրօքսիէթիլցելյուլոզը։

Հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզցելյուլոզի կարևոր ածանցյալ է: Առատ հումքային ռեսուրսների, վերականգնվող, կենսաքայքայվող, ոչ թունավոր, լավ կենսահամատեղելիության և մեծ բերքատվության առավելությունների շնորհիվ դրա հետազոտություններն ու կիրառումը մեծ ուշադրություն են գրավել: Մածուցիկության արժեքը հիդրօքսիէթիլցելյուլոզի շատ կարևոր ցուցանիշ է: Այս աշխատանքում 5×104 մՊա·վ-ից բարձր մածուցիկության և 0.3%-ից պակաս մոխրի արժեք ունեցող հիդրօքսիէթիլցելյուլոզը ստացվել է հեղուկ փուլային սինթեզի մեթոդով՝ ալկալիզացիայի և եթերացման երկփուլ գործընթացի միջոցով:

Ալկալիացման գործընթացը ալկալիական ցելյուլոզի ստացման գործընթաց է: Այս աշխատանքում օգտագործվում են ալկալիացման երկու մեթոդ: Առաջին մեթոդը ացետոնի օգտագործումն է որպես լուծիչ: Ցելյուլոզային հումքը անմիջապես հիմնացվում է նատրիումի հիդրօքսիդի որոշակի կոնցենտրացիայի ջրային լուծույթում: Հիմնացման ռեակցիայի իրականացումից հետո ավելացվում է եթերացնող նյութ՝ եթերացման ռեակցիան անմիջապես իրականացնելու համար: Երկրորդ մեթոդը ցելյուլոզային հումքը հիմնացվում է նատրիումի հիդրօքսիդի և միզանյութի ջրային լուծույթում, և այս մեթոդով պատրաստված ալկալիական ցելյուլոզը պետք է սեղմվի՝ եթերացման ռեակցիայից առաջ ավելորդ ալկալիական լուծույթը հեռացնելու համար: Տարբեր մեթոդներով պատրաստված ալկալիական ցելյուլոզը վերլուծվել է ինֆրակարմիր սպեկտրոսկոպիայի և ռենտգենյան դիֆրակցիայի միջոցով: Եթերացման ռեակցիայով ստացված արգասիքների հատկությունների համաձայն՝ որոշվում է ընտրության մեթոդը:

Լավագույն եթերացման սինթեզի գործընթացը որոշելու համար նախ վերլուծվել է հակաօքսիդանտի, ալկալիի և սառցադաշտային քացախաթթվի ռեակցիայի մեխանիզմը եթերացման ռեակցիայում: Այնուհետև ձևակերպվել է միագործոն ռեակցիայի փորձարարական ծրագիրը, որոշվել են այն գործոնները, որոնք ավելի մեծ ազդեցություն ունեն պատրաստված հիդրօքսիէթիլցելյուլոզի արդյունավետության վրա, և որպես հղման ցուցանիշ օգտագործվել է արտադրանքի 2% ջրային լուծույթի մածուցիկությունը: Փորձարարական արդյունքները ցույց են տալիս, որ այնպիսի գործոններ, ինչպիսիք են ընտրված նոսրացուցիչի քանակը, ավելացված էթիլենօքսիդի քանակը, ալկալացման ժամանակը, առաջին ռեակցիայի ջերմաստիճանը և ժամանակը, երկրորդ ռեակցիայի ջերմաստիճանը և ժամանակը, բոլորը մեծ ազդեցություն ունեն արտադրանքի արդյունավետության վրա: Կազմվել է յոթ գործոնով և երեք մակարդակով օրթոգոնալ փորձարարական սխեմա, և փորձարարական արդյունքներից կազմված ազդեցության կորը կարող է տեսողականորեն վերլուծել առաջնային և երկրորդային գործոնները և յուրաքանչյուր գործոնի ազդեցության միտումը: Ավելի բարձր մածուցիկության արժեքներով արտադրանք պատրաստելու համար մշակվել է օպտիմալացված փորձարարական սխեմա, և փորձարարական արդյունքների միջոցով վերջնականապես որոշվել է հիդրօքսիէթիլցելյուլոզի պատրաստման օպտիմալ սխեման:

Պատրաստված բարձր մածուցիկության հատկություններըհիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզՎերլուծվել և փորձարկվել են, ներառյալ մածուցիկության, մոխրի պարունակության, լույսի թափանցելիության, խոնավության պարունակության և այլնի որոշումը՝ ինֆրակարմիր սպեկտրոսկոպիայի, միջուկային մագնիսական ռեզոնանսի, գազային քրոմատոգրաֆիայի, ռենտգենյան դիֆրակցիայի, ջերմագրավիմետրիկ-դիֆերենցիալ ջերմային վերլուծության և այլ բնութագրման մեթոդների միջոցով, որոնք օգտագործվում են արտադրանքի կառուցվածքը, տեղակալիչի միատարրությունը, մոլային փոխարինման աստիճանը, բյուրեղությունը, ջերմային կայունությունը և այլն վերլուծելու և բնութագրելու համար: Փորձարկման մեթոդները վերաբերում են ASTM ստանդարտներին:

Հիդրօքսիէթիլցելյուլոզը, որը ցելյուլոզի կարևոր ածանցյալ է, ուշադրություն է գրավել իր առատ հումքային ռեսուրսների, վերականգնվող, կենսաքայքայվող, ոչ թունավոր, կենսահամատեղելի լինելու և բարձր արտադրողականության շնորհիվ: Հիդրօքսիէթիլցելյուլոզի մածուցիկությունը դրա արդյունավետության շատ կարևոր ցուցանիշ է: Պատրաստված հիդրօքսիէթիլցելյուլոզի մածուցիկությունը գերազանցում է 5×104 մՊա·վրկ-ը, իսկ մոխրի պարունակությունը՝ 0.3%-ից պակաս:

Այս աշխատանքում բարձր մածուցիկության հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզը ստացվել է հեղուկ փուլային սինթեզի մեթոդով՝ ալկալիզացիայի և եթերացման միջոցով: Ալկալիզացիայի գործընթացը ալկալային ցելյուլոզի ստացումն է: Ընտրեք ալկալիզացիայի երկու մեթոդներից մեկը: Մեկը այն է, որ ցելյուլոզային նյութը անմիջապես ալկալիզացվում է ացետոնով՝ որպես նոսրացուցիչ նատրիումի հիդրօքսիդի ջրային լուծույթում, ապա ենթարկվում է եթերացման ռեակցիայի՝ եթերացնող նյութով: Մյուսը այն է, որ ցելյուլոզային նյութը ալկալիզացվում է նատրիումի հիդրօքսիդի ջրային լուծույթում և միզանյութում: Ալկալային ցելյուլոզում ալկալիի ավելցուկը պետք է հեռացվի ռեակցիայից առաջ: Այս աշխատանքում տարբեր ալկալային ցելյուլոզներ ուսումնասիրվում են ինֆրակարմիր սպեկտրոսկոպիայի և ռենտգենյան դիֆրակցիայի միջոցով: Վերջապես, երկրորդ մեթոդը ընդունվում է եթերացման արգասիքների հատկությունների համաձայն:

Եթերացման նախապատրաստման փուլերը որոշելու համար ուսումնասիրվել է հակաօքսիդանտի, ալկալիի և սառցադաշտային քացախաթթվի ռեակցիայի մեխանիզմը սննդային գործընթացում: Հիդրօքսիէթիլցելյուլոզի ստացման վրա ազդող գործոնները որոշվել են միագործոնային փորձի միջոցով՝ հիմնվելով արտադրանքի մածուցիկության արժեքի վրա 2% ջրային լուծույթում: Փորձարարական արդյունքները ցույց են տալիս, որ նոսրացուցիչի ծավալը, էթիլենօքսիդի քանակը, ալկալացման ժամանակը, առաջին և երկրորդ վերահիդրատացիայի ջերմաստիճանը և ժամանակը մեծ ազդեցություն ունեն արտադրանքի արդյունավետության վրա: Լավագույն պատրաստման եղանակը որոշելու համար կիրառվել է յոթ գործոնով և երեք մակարդակով մեթոդը:

Մենք վերլուծում ենք պատրաստի արտադրանքի հատկություններըհիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզ, ներառյալ մածուցիկությունը, մոխիրը, լույսի թափանցելիությունը, խոնավությունը և այլն: Կառուցվածքային բնութագրումը, տեղակալիչի միատարրությունը, տեղակալման մոլարությունը, բյուրեղությունը և ջերմային կայունությունը քննարկվել են ինֆրակարմիր, միջուկային մագնիսական ռեզոնանսի, գազային քրոմատոգրաֆիայի, ռենտգենյան դիֆրակցիայի, DSC և DAT մեթոդներով, իսկ փորձարկման մեթոդները կիրառվել են ASTM ստանդարտներով: