உயர் பாலிமரைசேஷன் டிகிரி பாலிவினைல் குளோரைடு உற்பத்தியில் உள்நாட்டு ஹைட்ராக்ஸிபுரோபில் மெத்தில் செல்லுலோஸின் பயன்பாடு.

சுருக்கம்: உள்நாட்டு பயன்பாடுஹைட்ராக்ஸிபுரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸ்இறக்குமதி செய்வதற்குப் பதிலாக, அதிக பாலிமரைசேஷன் பட்டம் கொண்ட PVC உற்பத்திக்கு ஒன்றை அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. அதிக பாலிமரைசேஷன் பட்டம் கொண்ட PVC இன் பண்புகளில் இரண்டு வகையான ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸின் விளைவுகள் ஆராயப்பட்டன. இறக்குமதி செய்யப்பட்ட ஒன்றிற்கு பதிலாக உள்நாட்டு ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில் செல்லுலோஸை மாற்றுவது சாத்தியமானது என்று முடிவுகள் காட்டின.

உயர்-நிலை பாலிமரைசேஷன் PVC ரெசின்கள் என்பது சராசரியாக 1,700 க்கும் அதிகமான பாலிமரைசேஷன் அளவு அல்லது மூலக்கூறுகளுக்கு இடையில் சற்று குறுக்கு-இணைக்கப்பட்ட அமைப்பைக் கொண்ட PVC ரெசின்களைக் குறிக்கிறது, அவற்றில் மிகவும் பொதுவானவை சராசரியாக 2,500 பாலிமரைசேஷன் அளவு கொண்ட PVC ரெசின்கள் [1]. சாதாரண PVC ரெசினுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​உயர்-பாலிமரைசேஷன் PVC ரெசின் அதிக மீள்தன்மை, சிறிய சுருக்க தொகுப்பு, நல்ல வெப்ப எதிர்ப்பு, வயதான எதிர்ப்பு, சோர்வு எதிர்ப்பு மற்றும் உடைகள் எதிர்ப்பு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. இது ஒரு சிறந்த ரப்பர் மாற்றாகும், மேலும் ஆட்டோமொபைல் சீலிங் கீற்றுகள், கம்பிகள் மற்றும் கேபிள்கள், மருத்துவ வடிகுழாய்கள் போன்றவற்றில் பயன்படுத்தலாம் [2].

அதிக அளவு பாலிமரைசேஷன் கொண்ட PVC-யின் உற்பத்தி முறை முக்கியமாக சஸ்பென்ஷன் பாலிமரைசேஷன் ஆகும் [3-4]. சஸ்பென்ஷன் முறையின் உற்பத்தியில், சிதறல் ஒரு முக்கியமான துணை முகவராகும், மேலும் அதன் வகை மற்றும் அளவு முடிக்கப்பட்ட PVC பிசினின் துகள் வடிவம், துகள் அளவு விநியோகம் மற்றும் பிளாஸ்டிசைசர் உறிஞ்சுதலை நேரடியாக பாதிக்கும். பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் சிதறல் அமைப்புகள் பாலிவினைல் ஆல்கஹால் அமைப்புகள் மற்றும் ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸ் மற்றும் பாலிவினைல் ஆல்கஹால் கூட்டு சிதறல் அமைப்புகள் ஆகும், மேலும் உள்நாட்டு உற்பத்தியாளர்கள் பெரும்பாலும் பிந்தையதைப் பயன்படுத்துகின்றனர் [5].

1 முக்கிய மூலப்பொருட்கள் மற்றும் விவரக்குறிப்புகள்

சோதனையில் பயன்படுத்தப்படும் முக்கிய மூலப்பொருட்கள் மற்றும் விவரக்குறிப்புகள் அட்டவணை 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன. இந்த ஆய்வறிக்கையில் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட உள்நாட்டு ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸ், இறக்குமதி செய்யப்பட்ட ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸுடன் ஒத்துப்போகிறது என்பதை அட்டவணை 1 இலிருந்து காணலாம், இது இந்த ஆய்வறிக்கையில் மாற்று சோதனைக்கு ஒரு முன்நிபந்தனையை வழங்குகிறது.

2 சோதனை உள்ளடக்கம்

2. 1 ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸ் கரைசல் தயாரித்தல்

ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு அயனியாக்கம் நீக்கப்பட்ட தண்ணீரை எடுத்து, அதை ஒரு கொள்கலனில் போட்டு 70°C க்கு சூடாக்கி, தொடர்ந்து கிளறிக்கொண்டே ஹைட்ராக்ஸிபுரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸை படிப்படியாகச் சேர்க்கவும். செல்லுலோஸ் முதலில் தண்ணீரில் மிதக்கிறது, பின்னர் அது சமமாக கலக்கும் வரை படிப்படியாக சிதறடிக்கப்படுகிறது. கரைசலை அளவுக்கு குளிர்விக்கவும்.

அட்டவணை 1 முக்கிய மூலப்பொருட்கள் மற்றும் அவற்றின் விவரக்குறிப்புகள்

மூலப்பொருளின் பெயர்

விவரக்குறிப்பு

வினைல் குளோரைடு மோனோமர்

தர மதிப்பெண்≥99. 98%

உப்பு நீக்கப்பட்ட நீர்

கடத்துத்திறன்≤10. 0 μs/cm, pH மதிப்பு 5. 00 முதல் 9. 00 வரை

பாலிவினைல் ஆல்கஹால் ஏ

ஆல்கஹாலிசிஸ் அளவு 78. 5% முதல் 81. 5%, சாம்பல் உள்ளடக்கம் ≤0. 5%, ஆவியாகும் பொருள் ≤5. 0%

பாலிவினைல் ஆல்கஹால் பி

ஆல்கஹாலிசிஸ் பட்டம் 71. 0% முதல் 73. 5%, பாகுத்தன்மை 4. 5 முதல் 6. 5mPa · s, ஆவியாகும் பொருள்≤5. 0%

பாலிவினைல் ஆல்கஹால் சி

ஆல்கஹாலிசிஸ் பட்டம் 54. 0% முதல் 57. 0% வரை, பாகுத்தன்மை 800 ~ 1 400mPa · s, திட உள்ளடக்கம் 39. 5% முதல் 40. 5% வரை

இறக்குமதி செய்யப்பட்ட ஹைட்ராக்ஸிபுரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸ் ஏ

பாகுத்தன்மை 40 ~ 60 mPa · s, மெத்தாக்சைல் நிறை பின்னம் 28% ~ 30%, ஹைட்ராக்ஸிபுரோபில் நிறை பின்னம் 7% ~ 12%, ஈரப்பதம் ≤5. 0%

உள்நாட்டு ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸ் பி

பாகுத்தன்மை 40 ~ 60 mPa · s, மெத்தாக்சைல் நிறை பின்னம் 28% ~ 30%, ஹைட்ராக்ஸிபுரோபில் நிறை பின்னம் 7% ~ 12%, ஈரப்பதம் ≤5. 0%

பிஸ் (2-எத்தில்ஹெக்சைல் பெராக்ஸிடைகார்பனேட்)

நிறை பின்னம் [ (45 ~ 50) ± 1] %

2. 2 சோதனை முறை

10 லிட்டர் சிறிய சோதனை சாதனத்தில், சிறிய சோதனையின் அடிப்படை சூத்திரத்தைத் தீர்மானிக்க, பெஞ்ச்மார்க் சோதனைகளை நடத்த இறக்குமதி செய்யப்பட்ட ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில் செல்லுலோஸைப் பயன்படுத்தவும்; சோதனைக்காக இறக்குமதி செய்யப்பட்ட ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில் செல்லுலோஸை மாற்ற உள்நாட்டு ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில் செல்லுலோஸைப் பயன்படுத்தவும்; பல்வேறு ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில் செல்லுலோஸால் தயாரிக்கப்பட்ட PVC ரெசின் தயாரிப்புகள் உள்நாட்டு ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில் செல்லுலோஸின் மாற்று சாத்தியக்கூறுகளை ஆய்வு செய்ய ஒப்பிடப்பட்டன. சிறிய சோதனையின் முடிவுகளின்படி, உற்பத்தி சோதனை மேற்கொள்ளப்படுகிறது.

2. 3 சோதனை படிகள்

எதிர்வினைக்கு முன், பாலிமரைசேஷன் கெட்டிலை சுத்தம் செய்து, கீழ் வால்வை மூடி, ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு உப்பு நீக்கப்பட்ட தண்ணீரைச் சேர்த்து, பின்னர் சிதறலைச் சேர்க்கவும்; கெட்டிலின் மூடியை மூடி, நைட்ரஜன் அழுத்த சோதனையில் தேர்ச்சி பெற்ற பிறகு வெற்றிடமாக்குங்கள், பின்னர் வினைல் குளோரைடு மோனோமரைச் சேர்க்கவும்; குளிர்ந்த கிளறலுக்குப் பிறகு, துவக்கியைச் சேர்க்கவும்; கெட்டிலில் வெப்பநிலையை எதிர்வினை வெப்பநிலைக்கு உயர்த்த சுற்றும் நீரைப் பயன்படுத்தவும், மேலும் இந்த செயல்முறையின் போது அம்மோனியம் பைகார்பனேட் கரைசலை சரியான நேரத்தில் சேர்க்கவும், எதிர்வினை அமைப்பின் pH மதிப்பை சரிசெய்யவும்; எதிர்வினை அழுத்தம் சூத்திரத்தில் குறிப்பிடப்பட்டுள்ள அழுத்தத்திற்கு குறையும் போது, ​​ஒரு முடிவுறும் முகவர் மற்றும் ஒரு நுரை நீக்கும் முகவரைச் சேர்த்து, வெளியேற்றவும். PVC பிசினின் முடிக்கப்பட்ட தயாரிப்பு மையவிலக்கு மற்றும் உலர்த்துதல் மூலம் பெறப்பட்டது, மேலும் பகுப்பாய்வுக்காக மாதிரி எடுக்கப்பட்டது.

2. 4 பகுப்பாய்வு முறைகள்

நிறுவன தரநிலை Q31/0116000823C002-2018 இல் உள்ள தொடர்புடைய சோதனை முறைகளின்படி, முடிக்கப்பட்ட PVC பிசினின் 100 கிராம் PVC பிசினின் பாகுத்தன்மை எண், வெளிப்படையான அடர்த்தி, ஆவியாகும் பொருள் (நீர் உட்பட) மற்றும் பிளாஸ்டிசைசர் உறிஞ்சுதல் ஆகியவை சோதிக்கப்பட்டு பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டன; PVC பிசினின் சராசரி துகள் அளவு சோதிக்கப்பட்டது; PVC பிசின் துகள்களின் உருவவியல் ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்தி கவனிக்கப்பட்டது.

3 முடிவுகள் மற்றும் விவாதம்

3. 1 சிறிய அளவிலான பாலிமரைசேஷனில் பல்வேறு தொகுதி PVC பிசின்களின் தரத்தின் ஒப்பீட்டு பகுப்பாய்வு.

அழுத்தவும் 2. 4 இல் விவரிக்கப்பட்டுள்ள சோதனை முறையின்படி, சிறிய அளவிலான முடிக்கப்பட்ட PVC பிசினின் ஒவ்வொரு தொகுதியும் சோதிக்கப்பட்டது, மேலும் முடிவுகள் அட்டவணை 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன.

சிறிய சோதனையின் வெவ்வேறு தொகுதிகளின் அட்டவணை 2 முடிவுகள்

தொகுதி

ஹைட்ராக்ஸிபுரோபில் மெத்தில் செல்லுலோஸ்

வெளிப்படையான அடர்த்தி/(கிராம்/மிலி)

சராசரி துகள் அளவு/மைக்ரோமீட்டர்

பாகுத்தன்மை/(மிலி/கிராம்)

100 கிராம் PVC பிசின்/கிராமின் பிளாஸ்டிசைசர் உறிஞ்சுதல்

ஆவியாகும் பொருள்/%

1#

இறக்குமதி

0.36 (0.36)

180 தமிழ்

196 (ஆங்கிலம்)

42

0.16 (0.16)

2#

இறக்குமதி

0.36 (0.36)

175 தமிழ்

196 (ஆங்கிலம்)

42

0.20 (0.20)

3#

இறக்குமதி

0.36 (0.36)

182 தமிழ்

195 ஆம் ஆண்டு

43

0.20 (0.20)

4#

உள்நாட்டு

0.37 (0.37)

165 தமிழ்

194 தமிழ்

41

0.08 (0.08)

5#

உள்நாட்டு

0.38 (0.38)

164 தமிழ்

194 தமிழ்

41

0.24 (0.24)

6#

உள்நாட்டு

0.36 (0.36)

167 தமிழ்

194 தமிழ்

43

0.22 (0.22)

அட்டவணை 2 இலிருந்து இதைக் காணலாம்: பெறப்பட்ட PVC பிசினின் வெளிப்படையான அடர்த்தி, பாகுத்தன்மை எண் மற்றும் பிளாஸ்டிசைசர் உறிஞ்சுதல் ஆகியவை சிறிய சோதனைக்கு வெவ்வேறு செல்லுலோஸைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் ஒப்பீட்டளவில் நெருக்கமாக உள்ளன; உள்நாட்டு ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸ் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி பெறப்பட்ட பிசின் தயாரிப்பு சராசரி துகள் அளவு சற்று சிறியது.

பல்வேறு ஹைட்ராக்ஸிபுரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸைப் பயன்படுத்தி பெறப்பட்ட பிவிசி பிசின் தயாரிப்புகளின் SEM படங்களை படம் 1 காட்டுகிறது.

மெத்தில்செல்லுலோஸ்1(1)—இறக்குமதி செய்யப்பட்ட ஹைட்ராக்ஸிபுரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸ்

மெத்தில்செல்லுலோஸ்2(2)—உள்நாட்டு ஹைட்ராக்ஸிபுரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸ்

படம். 1 வெவ்வேறு ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில் செல்லுலோஸின் முன்னிலையில் 10-லி பாலிமரைசரில் உற்பத்தி செய்யப்படும் ரெசின்களின் SEM.

வெவ்வேறு செல்லுலோஸ் சிதறல்களால் உற்பத்தி செய்யப்படும் PVC பிசின் துகள்களின் மேற்பரப்பு கட்டமைப்புகள் ஒப்பீட்டளவில் ஒத்திருப்பதை படம் 1 இலிருந்து காணலாம்.

சுருக்கமாக, இந்த ஆய்வறிக்கையில் சோதிக்கப்பட்ட உள்நாட்டு ஹைட்ராக்ஸிபுரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸ், இறக்குமதி செய்யப்பட்ட ஹைட்ராக்ஸிபுரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸை மாற்றுவதற்கான சாத்தியக்கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது என்பதைக் காணலாம்.

3. 2 உற்பத்தி சோதனையில் அதிக பாலிமரைசேஷன் பட்டம் கொண்ட PVC பிசினின் தரத்தின் ஒப்பீட்டு பகுப்பாய்வு.

உற்பத்தி சோதனையின் அதிக செலவு மற்றும் ஆபத்து காரணமாக, சிறிய சோதனையின் முழுமையான மாற்று திட்டத்தை நேரடியாகப் பயன்படுத்த முடியாது. எனவே, சூத்திரத்தில் உள்நாட்டு ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸின் விகிதத்தை படிப்படியாக அதிகரிக்கும் திட்டம் ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகிறது. ஒவ்வொரு தொகுதியின் சோதனை முடிவுகளும் அட்டவணை 3 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன.

அட்டவணை 3 வெவ்வேறு உற்பத்தி தொகுதிகளின் சோதனை முடிவுகள்

தொகுதி

எம் (உள்நாட்டு ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில் செல்லுலோஸ்): எம் (இறக்குமதி செய்யப்பட்ட ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில் செல்லுலோஸ்)

வெளிப்படையான அடர்த்தி/(கிராம்/மிலி)

பாகுத்தன்மை எண்/(மிலி/கிராம்)

100 கிராம் PVC பிசின்/கிராமின் பிளாஸ்டிசைசர் உறிஞ்சுதல்

ஆவியாகும் பொருள்/%

0#

0:100 (0:100)

0.45 (0.45)

196 (ஆங்கிலம்)

36

0.12 (0.12)

1#

1.25:1

0.45 (0.45)

196 (ஆங்கிலம்)

36

0.11 (0.11)

2#

1.25:1

0.45 (0.45)

196 (ஆங்கிலம்)

36

0.13 (0.13)

3#

1.25:1

0.45 (0.45)

196 (ஆங்கிலம்)

36

0.10 (0.10)

4#

2.50:1

0.45 (0.45)

196 (ஆங்கிலம்)

36

0.12 (0.12)

5#

2.50:1

0.45 (0.45)

196 (ஆங்கிலம்)

36

0.14 (0.14)

6#

2.50:1

0.45 (0.45)

196 (ஆங்கிலம்)

36

0.18 (0.18)

7#

100:0

0.45 (0.45)

196 (ஆங்கிலம்)

36

0.11 (0.11)

8#

100:0

0.45 (0.45)

196 (ஆங்கிலம்)

36

0.17 (0.17)

9#

100:0

0.45 (0.45)

196 (ஆங்கிலம்)

36

0.14 (0.14)

இறக்குமதி செய்யப்பட்ட ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸை மாற்றும் வரை, உள்நாட்டு ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸின் பயன்பாடு படிப்படியாக அதிகரித்ததை அட்டவணை 3 இலிருந்து காணலாம். பிளாஸ்டிசைசர் உறிஞ்சுதல் மற்றும் வெளிப்படையான அடர்த்தி போன்ற முக்கிய குறிகாட்டிகள் கணிசமாக ஏற்ற இறக்கமாக இல்லை, இந்த ஆய்வறிக்கையில் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட உள்நாட்டு ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸ் உற்பத்தியில் இறக்குமதி செய்யப்பட்ட ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸை மாற்ற முடியும் என்பதைக் குறிக்கிறது.

4 முடிவுரை

உள்நாட்டு சோதனைஹைட்ராக்ஸிபுரோபில் மெத்தில் செல்லுலோஸ்10 லிட்டர் சிறிய சோதனை சாதனத்தில், இறக்குமதி செய்யப்பட்ட ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில் செல்லுலோஸை மாற்றுவதற்கான சாத்தியக்கூறுகள் இருப்பதைக் காட்டுகிறது; உற்பத்தி மாற்று சோதனை முடிவுகள், உள்நாட்டு ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில் செல்லுலோஸ் PVC பிசின் உற்பத்திக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது, முடிக்கப்பட்ட PVC பிசின் மற்றும் இறக்குமதி செய்யப்பட்ட ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மெத்தில் செல்லுலோஸின் முக்கிய தரக் குறிகாட்டிகள் குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாட்டைக் கொண்டிருக்கவில்லை. தற்போது, ​​சந்தையில் உள்நாட்டு செல்லுலோஸின் விலை இறக்குமதி செய்யப்பட்ட செல்லுலோஸை விட குறைவாக உள்ளது. எனவே, உள்நாட்டு செல்லுலோஸை உற்பத்தியில் பயன்படுத்தினால், உற்பத்தி உதவிகளின் விலையை கணிசமாகக் குறைக்கலாம்.


இடுகை நேரம்: ஏப்ரல்-25-2024