რეზიუმე: შიდა გამოყენებისჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზაიმპორტირებულის ნაცვლად, მაღალი პოლიმერიზაციის ხარისხის მქონე PVC-ის წარმოებაში დაინერგა. გამოკვლეული იქნა ორი სახის ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის გავლენა მაღალი პოლიმერიზაციის ხარისხის მქონე PVC-ის თვისებებზე. შედეგებმა აჩვენა, რომ შესაძლებელი იყო იმპორტირებულის ადგილობრივი ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზით ჩანაცვლება.
მაღალი პოლიმერიზაციის PVC ფისები ეხება PVC ფისებს, რომელთა საშუალო პოლიმერიზაციის ხარისხი 1700-ზე მეტია ან მოლეკულებს შორის ოდნავ გადაჯვარედინებული სტრუქტურა აქვთ, რომელთა შორის ყველაზე გავრცელებულია PVC ფისები, რომელთა საშუალო პოლიმერიზაციის ხარისხი 2500-ია [1]. ჩვეულებრივ PVC ფისთან შედარებით, მაღალი პოლიმერიზაციის PVC ფისს აქვს მაღალი მდგრადობა, მცირე შეკუმშვის სიმკვრივე, კარგი თბოგამძლეობა, დაბერებისადმი მდგრადობა, დაღლილობისა და ცვეთისადმი მდგრადობა. ის იდეალური რეზინის შემცვლელია და შეიძლება გამოყენებულ იქნას ავტომობილების დალუქვის ზოლებში, მავთულხლართებსა და კაბელებში, სამედიცინო კათეტერებში და ა.შ. [2].
მაღალი პოლიმერიზაციის ხარისხის მქონე PVC-ის წარმოების მეთოდი ძირითადად სუსპენზიური პოლიმერიზაციაა [3-4]. სუსპენზიური მეთოდის წარმოებისას, დისპერსანტი მნიშვნელოვანი დამხმარე აგენტია და მისი ტიპი და რაოდენობა პირდაპირ გავლენას ახდენს მზა PVC ფისის ნაწილაკების ფორმაზე, ნაწილაკების ზომის განაწილებასა და პლასტიზატორის შთანთქმაზე. ხშირად გამოყენებული დისპერსიული სისტემებია პოლივინილის სპირტის სისტემები და ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა და პოლივინილის სპირტის კომპოზიტური დისპერსიული სისტემები, ხოლო ადგილობრივი მწარმოებლები ძირითადად ამ უკანასკნელს იყენებენ [5].
1 ძირითადი ნედლეული და სპეციფიკაციები
ტესტში გამოყენებული ძირითადი ნედლეული და სპეციფიკაციები ნაჩვენებია ცხრილში 1. ცხრილიდან 1 ჩანს, რომ ამ ნაშრომში შერჩეული ადგილობრივი ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა შეესაბამება იმპორტირებულ ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზას, რაც ამ ნაშრომში ჩანაცვლების ტესტის წინაპირობას წარმოადგენს.
2 ტესტის შინაარსი
2. 1 ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის ხსნარის მომზადება
აიღეთ გარკვეული რაოდენობის დეიონიზებული წყალი, ჩაყარეთ ჭურჭელში და გააცხელეთ 70°C-მდე, შემდეგ კი თანდათანობით დაუმატეთ ჰიდროქსიპროპილმეთილცელულოზა მუდმივი მორევის ქვეშ. ცელულოზა თავდაპირველად წყალზე ტივტივებს, შემდეგ კი თანდათან იხსნება ერთგვაროვანი მასის მიღებამდე. გააგრილეთ ხსნარი მოცულობამდე.
ცხრილი 1. ძირითადი ნედლეული და მათი სპეციფიკაციები
| ნედლეულის დასახელება | სპეციფიკაცია |
| ვინილის ქლორიდის მონომერი | ხარისხის ქულა ≥99.98% |
| უმარილო წყალი | გამტარობა ≤10.0 μs/cm, pH მნიშვნელობა 5.00-დან 9.00-მდე |
| პოლივინილის სპირტი A | ალკოჰოლიზის ხარისხი 78.5%-დან 81.5%-მდე, ნაცრის შემცველობა ≤0.5%, აქროლადი ნივთიერება ≤5.0% |
| პოლივინილის სპირტი B | ალკოჰოლოლიზის ხარისხი 71.0%-დან 73.5%-მდე, სიბლანტე 4.5-დან 6.5 მპა-წმ-მდე, აქროლადი ნივთიერება ≤5.0% |
| პოლივინილის სპირტი C | ალკოჰოლიზაციის ხარისხი 54.0%-დან 57.0%-მდე, სიბლანტე 800 ~ 1400 მპა წმ, მყარი ნივთიერებების შემცველობა 39.5%-დან 40.5%-მდე |
| იმპორტირებული ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა A | სიბლანტე 40 ~ 60 mPa s, მეტოქსილის მასური წილი 28% ~ 30%, ჰიდროქსიპროპილის მასური წილი 7% ~ 12%, ტენიანობა ≤5.0% |
| შიდა ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა B | სიბლანტე 40 ~ 60 mPa s, მეტოქსილის მასური წილი 28% ~ 30%, ჰიდროქსიპროპილის მასური წილი 7% ~ 12%, ტენიანობა ≤5.0% |
| ბის (2-ეთილჰექსილ პეროქსიდიკარბონატი) | მასური წილი [(45 ~ 50) ± 1] % |
2. 2 ტესტირების მეთოდი
10 ლიტრიან მცირე ზომის სატესტო მოწყობილობაზე, მცირე ზომის ტესტის ძირითადი ფორმულის დასადგენად, გამოიყენეთ იმპორტირებული ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა საორიენტაციო ტესტების ჩასატარებლად; ტესტირებისთვის გამოიყენეთ ადგილობრივი ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა იმპორტირებული ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზას ჩასანაცვლებლად; სხვადასხვა ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზით წარმოებული PVC ფისოვანი პროდუქტები შედარებული იქნა ადგილობრივი ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის ჩანაცვლების მიზანშეწონილობის შესასწავლად. მცირე ტესტის შედეგების მიხედვით, ტარდება წარმოების ტესტი.
2. 3 სატესტო ნაბიჯი
რეაქციის დაწყებამდე გაწმინდეთ პოლიმერიზაციის ქვაბი, დახურეთ ქვედა სარქველი, დაამატეთ გარკვეული რაოდენობის გაუმარილებული წყალი და შემდეგ დაამატეთ დისპერსანტი; დახურეთ ქვაბის თავსახური, აზოტის წნევის ტესტის გავლის შემდეგ ვაკუუმირეთ და შემდეგ დაამატეთ ვინილის ქლორიდის მონომერი; ცივი მორევის შემდეგ დაამატეთ ინიციატორი; გამოიყენეთ ცირკულირებადი წყალი ქვაბში ტემპერატურის ასაწევად რეაქციის ტემპერატურამდე და ამ პროცესის დროს დროულად დაამატეთ ამონიუმის ბიკარბონატის ხსნარი რეაქციის სისტემის pH-ის მნიშვნელობის დასარეგულირებლად; როდესაც რეაქციის წნევა ფორმულაში მითითებულ წნევამდე დაეცემა, დაამატეთ დამამთავრებელი და ქაფის საწინააღმდეგო აგენტი და გადმოიღვარეთ. PVC ფისის მზა პროდუქტი მიღებულ იქნა ცენტრიფუგირებით და გაშრობით და ანალიზისთვის აღებული ნიმუშით.
2. 4 ანალიზის მეთოდები
საწარმოო სტანდარტში Q31/0116000823C002-2018 მოცემული შესაბამისი ტესტირების მეთოდების მიხედვით, შემოწმებული და გაანალიზებული იქნა მზა PVC ფისის 100 გ PVC ფისის სიბლანტის რაოდენობა, აშკარა სიმკვრივე, აქროლადი ნივთიერება (წყლის ჩათვლით) და პლასტიზატორის შთანთქმა; შემოწმებული იქნა PVC ფისის საშუალო ნაწილაკების ზომა; PVC ფისის ნაწილაკების მორფოლოგია დაკვირვებული იქნა სკანირების ელექტრონული მიკროსკოპის გამოყენებით.
3 შედეგები და განხილვა
3. 1 მცირე მასშტაბის პოლიმერიზაციის დროს PVC ფისის სხვადასხვა პარტიის ხარისხის შედარებითი ანალიზი
დააჭირეთ 2-ს. 4-ში აღწერილი ტესტირების მეთოდის მიხედვით, მცირე მასშტაბის დასრულებული PVC ფისის თითოეული პარტია გამოიცადა და შედეგები ნაჩვენებია ცხრილში 2.
ცხრილი 2, მცირე ტესტის სხვადასხვა პარტიის შედეგები
| პარტია | ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა | აშკარა სიმკვრივე/(გ/მლ) | საშუალო ნაწილაკების ზომა/μm | სიბლანტე/(მლ/გ) | 100 გ PVC ფისის/გ პლასტიფიკატორის შეწოვა | აქროლადი ნივთიერება/% |
| 1# | იმპორტი | 0.36 | 180 | 196 | 42 | 0.16 |
| 2# | იმპორტი | 0.36 | 175 | 196 | 42 | 0.20 |
| 3# | იმპორტი | 0.36 | 182 | 195 | 43 | 0.20 |
| 4# | შიდა | 0.37 | 165 | 194 | 41 | 0.08 |
| 5# | შიდა | 0.38 | 164 | 194 | 41 | 0.24 |
| 6# | შიდა | 0.36 | 167 | 194 | 43 | 0.22 |
ცხრილი 2-დან ჩანს: მიღებული PVC ფისის აშკარა სიმკვრივე, სიბლანტის რიცხვი და პლასტიფიკატორის შთანთქმა შედარებით ახლოსაა მცირე ტესტისთვის სხვადასხვა ცელულოზის გამოყენებით; ფისოვანი პროდუქტი, რომელიც მიიღება ადგილობრივი ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის ფორმულის გამოყენებით, საშუალო ნაწილაკების ზომა ოდნავ უფრო მცირეა.
სურათი 1 გვიჩვენებს სხვადასხვა ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის გამოყენებით მიღებული PVC ფისოვანი პროდუქტების SEM სურათებს.
(1) — იმპორტირებული ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა
(2) - ადგილობრივი ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა
სურ. 1. 10 ლიტრიან პოლიმერიზატორში სხვადასხვა ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის თანაობისას წარმოებული ფისების ელექტრონული მიკროსკოპი
სურათი 1-დან ჩანს, რომ სხვადასხვა ცელულოზის დისპერსანტებით წარმოებული PVC ფისის ნაწილაკების ზედაპირული სტრუქტურები შედარებით მსგავსია.
შეჯამებისთვის, ჩანს, რომ ამ ნაშრომში გამოცდილ ადგილობრივ ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზას შეუძლია იმპორტირებული ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზას ჩანაცვლება.
3. 2 მაღალი პოლიმერიზაციის ხარისხის მქონე PVC ფისის ხარისხის შედარებითი ანალიზი წარმოების ტესტში
წარმოების ტესტის მაღალი ღირებულებისა და რისკის გამო, მცირე ტესტის სრული ჩანაცვლების სქემის პირდაპირ გამოყენება შეუძლებელია. ამიტომ, ფორმულაში გამოყენებულია ადგილობრივი ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის წილის თანდათანობითი გაზრდის სქემა. თითოეული პარტიის ტესტის შედეგები ნაჩვენებია ცხრილში 3.
ცხრილი 3. სხვადასხვა წარმოების პარტიების ტესტირების შედეგები
| პარტია | M (ადგილობრივი ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა): M (იმპორტირებული ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა) | აშკარა სიმკვრივე/(გ/მლ) | სიბლანტის რიცხვი/(მლ/გ) | 100 გ PVC ფისის/გ პლასტიფიკატორის შეწოვა | აქროლადი ნივთიერება/% |
| 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 |
ცხრილი 3-დან ჩანს, რომ ადგილობრივი ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის გამოყენება თანდათან გაიზარდა მანამ, სანამ ადგილობრივი ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის ყველა პარტიამ არ ჩაანაცვლა იმპორტირებული ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა. ძირითადი მაჩვენებლები, როგორიცაა პლასტიზატორის შთანთქმა და აშკარა სიმკვრივე, მნიშვნელოვნად არ მერყეობდა, რაც მიუთითებს, რომ ამ ნაშრომში შერჩეულ ადგილობრივ ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზას შეუძლია ჩაანაცვლოს იმპორტირებული ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა წარმოებაში.
4 დასკვნა
საშინაო ტესტიჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა10 ლიტრიან მცირე ზომის სატესტო მოწყობილობაზე ჩატარებულმა კვლევამ აჩვენა, რომ მას აქვს იმპორტირებული ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზას ჩანაცვლების შესაძლებლობა; წარმოების ჩანაცვლების ტესტის შედეგები აჩვენებს, რომ PVC ფისის წარმოებისთვის გამოიყენება ადგილობრივი ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა, დასრულებული PVC ფისისა და იმპორტირებული ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზას ძირითადი ხარისხის მაჩვენებლები მნიშვნელოვნად არ განსხვავდება. ამჟამად, ბაზარზე ადგილობრივი ცელულოზას ფასი იმპორტირებულ ცელულოზაზე დაბალია. ამიტომ, თუ წარმოებაში გამოყენებული იქნება ადგილობრივი ცელულოზა, წარმოების დამხმარე საშუალებების ღირებულება შეიძლება მნიშვნელოვნად შემცირდეს.
გამოქვეყნების დრო: 2024 წლის 25 აპრილი