पॉलीविनाइल क्लोराइडच्या उच्च पॉलिमरायझेशन अंशाच्या उत्पादनात स्वदेशी हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइल सेल्युलोजचा वापर

सारांश: देशांतर्गत अनुप्रयोगहायड्रॉक्सीप्रोपिल मेथिलसेल्युलोजउच्च पॉलिमरायझेशन अंश असलेल्या पीव्हीसीच्या उत्पादनामध्ये आयात केलेल्या पदार्थाऐवजी देशांतर्गत पदार्थाचा वापर सुरू करण्यात आला. उच्च पॉलिमरायझेशन अंश असलेल्या पीव्हीसीच्या गुणधर्मांवर दोन प्रकारच्या हायड्रॉक्सीप्रोपिल मेथिलसेल्युलोजच्या परिणामांचा अभ्यास करण्यात आला. निकालांवरून असे दिसून आले की, आयात केलेल्या पदार्थाऐवजी देशांतर्गत हायड्रॉक्सीप्रोपिल मेथिलसेल्युलोजचा वापर करणे व्यवहार्य आहे.

उच्च-पॉलिमरायझेशन डिग्रीचे पीव्हीसी रेझिन्स म्हणजे असे पीव्हीसी रेझिन्स ज्यांची सरासरी पॉलिमरायझेशन डिग्री 1,700 पेक्षा जास्त असते किंवा ज्यांच्या रेणूंमध्ये किंचित क्रॉस-लिंक्ड रचना असते, ज्यामध्ये 2,500 सरासरी पॉलिमरायझेशन डिग्री असलेले पीव्हीसी रेझिन्स सर्वात सामान्य आहेत [1]. सामान्य पीव्हीसी रेझिनच्या तुलनेत, उच्च-पॉलिमरायझेशन पीव्हीसी रेझिनमध्ये उच्च लवचिकता, कमी कॉम्प्रेशन सेट, चांगली उष्णता प्रतिरोधकता, वृद्धत्व प्रतिरोधकता, थकवा प्रतिरोधकता आणि झीज प्रतिरोधकता असते. हा एक आदर्श रबर पर्याय आहे आणि याचा वापर ऑटोमोबाईल सीलिंग स्ट्रिप्स, वायर आणि केबल्स, वैद्यकीय कॅथेटर्स इत्यादींमध्ये केला जाऊ शकतो [2].

उच्च पॉलिमरायझेशन अंश असलेल्या पीव्हीसीची उत्पादन पद्धत प्रामुख्याने सस्पेंशन पॉलिमरायझेशन आहे [3-4]. सस्पेंशन पद्धतीच्या उत्पादनात, डिस्पर्संट हा एक महत्त्वाचा सहायक घटक आहे आणि त्याचा प्रकार आणि प्रमाण तयार झालेल्या पीव्हीसी रेझिनच्या कणांचा आकार, कणांच्या आकाराचे वितरण आणि प्लास्टिसायझर शोषणावर थेट परिणाम करतात. सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या डिस्पर्शन सिस्टीम म्हणजे पॉलिव्हिनिल अल्कोहोल सिस्टीम आणि हायड्रॉक्सीप्रोपिल मेथिलसेल्युलोज आणि पॉलिव्हिनिल अल्कोहोल संयुक्त डिस्पर्शन सिस्टीम, आणि देशांतर्गत उत्पादक बहुतेकदा नंतरच्या सिस्टीमचा वापर करतात [5].

१ मुख्य कच्चा माल आणि वैशिष्ट्ये

चाचणीमध्ये वापरलेले मुख्य कच्चा माल आणि वैशिष्ट्ये तक्ता १ मध्ये दर्शविली आहेत. तक्ता १ वरून असे दिसून येते की, या शोधनिबंधात निवडलेले देशांतर्गत हायड्रॉक्सीप्रोपिल मेथिलसेल्युलोज हे आयात केलेल्या हायड्रॉक्सीप्रोपिल मेथिलसेल्युलोजशी सुसंगत आहे, जे या शोधनिबंधातील प्रतिस्थापन चाचणीसाठी एक पूर्वअट प्रदान करते.

२ चाचणी सामग्री

२.१ हायड्रॉक्सीप्रोपिल मेथिलसेल्युलोज द्रावणाची तयारी

ठराविक प्रमाणात निर्आयनित पाणी घ्या, ते एका भांड्यात ओता आणि ७०°C पर्यंत गरम करा, आणि सतत ढवळत असताना त्यात हळूहळू हायड्रॉक्सीप्रोपिल मेथिलसेल्युलोज टाका. सेल्युलोज सुरुवातीला पाण्यावर तरंगते, आणि नंतर ते एकसारखे मिसळेपर्यंत हळूहळू विखुरले जाते. द्रावणाला त्याच्या आकारमानापर्यंत थंड करा.

तक्ता १ मुख्य कच्चा माल आणि त्यांची वैशिष्ट्ये

२.२ चाचणी पद्धत

१० लिटरच्या लहान चाचणी उपकरणावर, लहान चाचणीचे मूलभूत सूत्र निश्चित करण्यासाठी आयातित हायड्रॉक्सीप्रोपिल मेथिल सेल्युलोज वापरून बेंचमार्क चाचण्या घेण्यात आल्या; चाचणीसाठी आयातित हायड्रॉक्सीप्रोपिल मेथिल सेल्युलोजच्या जागी देशांतर्गत हायड्रॉक्सीप्रोपिल मेथिल सेल्युलोज वापरण्यात आले; देशांतर्गत हायड्रॉक्सीप्रोपिल मेथिल सेल्युलोजच्या प्रतिस्थापनेची व्यवहार्यता तपासण्यासाठी, वेगवेगळ्या हायड्रॉक्सीप्रोपिल मेथिल सेल्युलोजपासून उत्पादित केलेल्या पीव्हीसी रेझिन उत्पादनांची तुलना करण्यात आली. लहान चाचणीच्या निकालांनुसार, उत्पादन चाचणी केली जाते.

२. ३ चाचणी पायऱ्या

अभिक्रियेपूर्वी, पॉलिमरायझेशन किटली स्वच्छ करा, तळाचा व्हॉल्व्ह बंद करा, त्यात ठराविक प्रमाणात क्षारविरहित पाणी घाला आणि नंतर डिस्पर्संट घाला; किटलीचे झाकण बंद करा, नायट्रोजन दाब चाचणी उत्तीर्ण झाल्यावर निर्वात करा आणि नंतर विनाइल क्लोराइड मोनोमर घाला; थंड ढवळल्यानंतर, इनिशिएटर घाला; किटलीतील तापमान अभिक्रियेच्या तापमानापर्यंत वाढवण्यासाठी फिरत्या पाण्याचा वापर करा आणि या प्रक्रियेदरम्यान अभिक्रिया प्रणालीचे pH मूल्य समायोजित करण्यासाठी वेळेवर अमोनियम बायकार्बोनेट द्रावण घाला; जेव्हा अभिक्रियेचा दाब सूत्रामध्ये निर्दिष्ट केलेल्या दाबापर्यंत कमी होतो, तेव्हा टर्मिनेटिंग एजंट आणि डिफॉमिंग एजंट घाला आणि बाहेर काढा. पीव्हीसी रेझिनचे अंतिम उत्पादन सेंट्रीफ्युगेशन आणि वाळवून मिळवले गेले आणि विश्लेषणासाठी त्याचे नमुने घेतले गेले.

२.४ विश्लेषण पद्धती

एंटरप्राइज स्टँडर्ड Q31/0116000823C002-2018 मधील संबंधित चाचणी पद्धतींनुसार, तयार पीव्हीसी रेझिनच्या १०० ग्रॅमचा व्हिस्कोसिटी नंबर, भासमान घनता, बाष्पशील पदार्थ (पाण्यासह) आणि प्लास्टिसायझर शोषण यांची चाचणी व विश्लेषण करण्यात आले; पीव्हीसी रेझिनच्या कणांच्या सरासरी आकाराची चाचणी करण्यात आली; स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपचा वापर करून पीव्हीसी रेझिन कणांच्या आकारविज्ञानाचे निरीक्षण करण्यात आले.

३ निष्कर्ष आणि चर्चा

३.१ लहान प्रमाणातील पॉलिमरायझेशनमध्ये पीव्हीसी रेझिनच्या विविध बॅचेसच्या गुणवत्तेचे तुलनात्मक विश्लेषण

दाबा २. ४ मध्ये वर्णन केलेल्या चाचणी पद्धतीनुसार, लहान-प्रमाणातील तयार पीव्हीसी रेझिनच्या प्रत्येक बॅचची चाचणी केली गेली आणि त्याचे परिणाम तक्ता २ मध्ये दर्शविले आहेत.

तक्ता २ लहान चाचणीच्या वेगवेगळ्या तुकड्यांचे निकाल

तक्ता २ वरून असे दिसून येते की: लहान चाचणीसाठी वेगवेगळ्या सेल्युलोजचा वापर करून मिळवलेल्या पीव्हीसी रेझिनची भासमान घनता, स्निग्धता क्रमांक आणि प्लॅस्टिसायझर शोषण हे परस्पर जवळजवळ सारखे आहेत; देशांतर्गत हायड्रॉक्सीप्रोपिल मेथिलसेल्युलोज सूत्राचा वापर करून मिळवलेल्या रेझिन उत्पादनाचा सरासरी कणांचा आकार किंचित लहान आहे.

आकृती १ मध्ये वेगवेगळ्या हायड्रॉक्सीप्रोपिल मेथिलसेल्युलोजचा वापर करून मिळवलेल्या पीव्हीसी रेझिन उत्पादनांच्या एसईएम प्रतिमा दर्शविल्या आहेत.

(1)—आयातित हायड्रॉक्सीप्रोपिल मेथिलसेल्युलोज

(2)—देशांतर्गत हायड्रॉक्सीप्रोपिल मेथिलसेल्युलोज

आकृती १. वेगवेगळ्या हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइल सेल्युलोजच्या उपस्थितीत १०-एल पॉलिमरायझरमध्ये उत्पादित केलेल्या रेझिन्सचे एसईएम (SEM).

आकृती १ वरून असे दिसून येते की, वेगवेगळ्या सेल्युलोज विखुरणाऱ्या पदार्थांपासून तयार झालेल्या पीव्हीसी रेझिन कणांची पृष्ठभागाची रचना बऱ्यापैकी सारखी आहे.

थोडक्यात सांगायचे झाल्यास, असे दिसून येते की या शोधनिबंधात तपासलेल्या देशांतर्गत हायड्रॉक्सीप्रोपिल मेथिलसेल्युलोजमध्ये आयात केलेल्या हायड्रॉक्सीप्रोपिल मेथिलसेल्युलोजची जागा घेण्याची व्यवहार्यता आहे.

३.२ उत्पादन चाचणीमध्ये उच्च पॉलिमरायझेशन अंश असलेल्या पीव्हीसी रेझिनच्या गुणवत्तेचे तुलनात्मक विश्लेषण

उत्पादन चाचणीचा जास्त खर्च आणि जोखीम यामुळे, लहान चाचणीची संपूर्ण बदली योजना थेट लागू केली जाऊ शकत नाही. त्यामुळे, सूत्रामध्ये देशांतर्गत हायड्रॉक्सीप्रोपिल मेथिलसेल्युलोजचे प्रमाण हळूहळू वाढवण्याची योजना अवलंबली आहे. प्रत्येक बॅचचे चाचणी निकाल तक्ता ३ मध्ये दर्शविले आहेत.

तक्ता ३ वेगवेगळ्या उत्पादन तुकड्यांचे चाचणी निकाल

तक्ता ३ वरून असे दिसून येते की, आयात केलेल्या हायड्रॉक्सीप्रोपिल मेथिलसेल्युलोजची जागा देशांतर्गत हायड्रॉक्सीप्रोपिल मेथिलसेल्युलोजच्या सर्व बॅचेसनी घेईपर्यंत त्याचा वापर हळूहळू वाढवण्यात आला. प्लॅस्टिसायझर शोषण आणि दृश्यमान घनता यांसारख्या मुख्य निर्देशकांमध्ये लक्षणीय चढ-उतार झाला नाही, यावरून असे सूचित होते की या शोधनिबंधात निवडलेले देशांतर्गत हायड्रॉक्सीप्रोपिल मेथिलसेल्युलोज उत्पादनात आयात केलेल्या हायड्रॉक्सीप्रोपिल मेथिलसेल्युलोजची जागा घेऊ शकते.

४ निष्कर्ष

घरगुती चाचणीहायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइल सेल्युलोज१० लिटरच्या लहान चाचणी उपकरणावरील चाचणीत असे दिसून आले आहे की आयात केलेल्या हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइल सेल्युलोजला पर्याय म्हणून याचा वापर करणे शक्य आहे; उत्पादन प्रतिस्थापन चाचणीच्या निकालांवरून असे दिसून येते की, पीव्हीसी रेझिन उत्पादनासाठी देशांतर्गत हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइल सेल्युलोजचा वापर केल्यास, तयार पीव्हीसी रेझिन आणि आयात केलेल्या हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइल सेल्युलोजच्या मुख्य गुणवत्ता निर्देशकांमध्ये कोणताही लक्षणीय फरक आढळत नाही. सध्या, बाजारात देशांतर्गत सेल्युलोजची किंमत आयात केलेल्या सेल्युलोजपेक्षा कमी आहे. त्यामुळे, उत्पादनात देशांतर्गत सेल्युलोजचा वापर केल्यास, उत्पादन साहाय्यावरील खर्च लक्षणीयरीत्या कमी केला जाऊ शकतो.