மெத்தில் ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் செல்லுலோஸ் எவ்வாறு தயாரிக்கப்படுகிறது?

பின்னணி மற்றும் கண்ணோட்டம்

செல்லுலோஸ் ஈதர் என்பது இயற்கை பாலிமர் செல்லுலோஸிலிருந்து வேதியியல் செயல்முறை மூலம் தயாரிக்கப்படும், பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு பாலிமர் நுண் வேதிப் பொருளாகும். 19 ஆம் நூற்றாண்டில் செல்லுலோஸ் நைட்ரேட் மற்றும் செல்லுலோஸ் அசிடேட் ஆகியவற்றின் உற்பத்திக்குப் பிறகு, வேதியியலாளர்கள் பல செல்லுலோஸ் ஈதர்களின் தொடர்ச்சியான செல்லுலோஸ் வழிப்பொருட்களை உருவாக்கினர், மேலும் பல தொழில்துறை துறைகளை உள்ளடக்கிய புதிய பயன்பாட்டுத் துறைகள் தொடர்ந்து கண்டறியப்பட்டு வருகின்றன. சோடியம் போன்ற செல்லுலோஸ் ஈதர் தயாரிப்புகள்கார்பாக்சிமெத்தில் செல்லுலோஸ் (சிஎம்சி), எத்தில் செல்லுலோஸ் (EC), ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் செல்லுலோஸ் (HEC), ஹைட்ராக்ஸிப்ரோப்பில் செல்லுலோஸ் (HPC), மெத்தில் ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் செல்லுலோஸ் (MHEC)மற்றும்மெத்தில் ஹைட்ராக்ஸிப்ரோப்பில் செல்லுலோஸ் (MHPC)மேலும், மற்ற செல்லுலோஸ் ஈதர்கள் “தொழில்துறை மோனோசோடியம் குளூட்டமேட்” என்று அழைக்கப்பட்டு, எண்ணெய் துளையிடல், கட்டுமானம், பூச்சுகள், உணவு, மருத்துவம் மற்றும் அன்றாட இரசாயனங்கள் ஆகியவற்றில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகின்றன.

ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் மெத்தில் செல்லுலோஸ் (MHPC) என்பது மணமற்ற, சுவையற்ற, நச்சுத்தன்மையற்ற ஒரு வெள்ளைப் பொடியாகும். இதை குளிர்ந்த நீரில் கரைத்து, ஒளிபுகும் பிசுபிசுப்பான கரைசலை உருவாக்கலாம். இது கெட்டிப்படுத்துதல், பிணைத்தல், சிதறடித்தல், குழம்பாக்குதல், படலம் உருவாக்குதல், தொங்கவிடுதல், உறிஞ்சுதல், கூழ்மமாக்குதல், மேற்பரப்புச் செயல்பாடு, ஈரப்பதத்தைத் தக்கவைத்தல் மற்றும் கூழ்மத்தைப் பாதுகாத்தல் போன்ற பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. இந்த நீர்க்கரைசலின் மேற்பரப்புச் செயல்பாட்டுத் தன்மையால், இதை ஒரு கூழ்மப் பாதுகாப்புக் காரணியாகவும், குழம்பாக்கியாகவும் மற்றும் சிதறடிப்பானாகவும் பயன்படுத்தலாம். ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் மெத்தில்செல்லுலோஸ் நீர்க்கரைசல் நல்ல நீர்நாட்டப் பண்பைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் இது ஒரு திறமையான நீர் தக்கவைப்புக் காரணியாகும். ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் மெத்தில்செல்லுலோஸில் ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் தொகுதிகள் இருப்பதால், இது நல்ல பூஞ்சை எதிர்ப்புத் திறன், நல்ல பாகுத்தன்மை நிலைத்தன்மை மற்றும் நீண்ட கால சேமிப்பின் போது பூஞ்சை எதிர்ப்புத் திறனைக் கொண்டுள்ளது.

மெத்தில்செல்லுலோஸில் (MC) எத்திலீன் ஆக்சைடு பதிலீடுகளை (MS 0.3~0.4) அறிமுகப்படுத்துவதன் மூலம் ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் மெத்தில்செல்லுலோஸ் (HEMC) தயாரிக்கப்படுகிறது, மேலும் இதன் உப்பு எதிர்ப்புத்திறன் மாற்றியமைக்கப்படாத பாலிமர்களை விடச் சிறந்தது. மெத்தில்செல்லுலோஸின் கூழ்மமாதல் வெப்பநிலையும் MC-ஐ விட அதிகமாக உள்ளது.

கட்டமைப்பு

அம்சம்

ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் மெத்தில்செல்லுலோஸின் (HEMC) முக்கிய பண்புகள் பின்வருமாறு:

1. கரைதிறன்: நீரிலும் சில கரிமக் கரைப்பான்களிலும் கரையும். HEMC-ஐ குளிர்ந்த நீரில் கரைக்க முடியும். அதன் அதிகபட்ச செறிவு, பாகுத்தன்மையால் மட்டுமே தீர்மானிக்கப்படுகிறது. கரைதிறன் பாகுத்தன்மையைப் பொறுத்து மாறுபடும். பாகுத்தன்மை குறைவாக இருந்தால், கரைதிறன் அதிகமாக இருக்கும்.

2. உப்பு எதிர்ப்புத்தன்மை: HEMC தயாரிப்புகள் அயனி அல்லாத செல்லுலோஸ் ஈதர்கள் மற்றும் அவை பாலிஎலக்ட்ரோலைட்டுகள் அல்ல. எனவே, உலோக உப்புகள் அல்லது கரிம எலக்ட்ரோலைட்டுகள் இருக்கும்போது, ​​அவை நீர்க்கரைசல்களில் ஒப்பீட்டளவில் நிலையானதாக இருக்கும். ஆனால், எலக்ட்ரோலைட்டுகளை அதிகமாகச் சேர்ப்பது கூழ்மமாதல் மற்றும் வீழ்படிவாதலை ஏற்படுத்தக்கூடும்.

3. மேற்பரப்புச் செயல்பாடு: நீர்க்கரைசலின் மேற்பரப்புச் செயல்பாட்டின் காரணமாக, இதனை ஒரு கூழ்மப் பாதுகாப்பு முகவராகவும், குழம்பாக்கியாகவும் மற்றும் சிதறல் ஊக்கியாகவும் பயன்படுத்தலாம்.

4. வெப்ப ஜெல்: HEMC தயாரிப்புகளின் நீர்க்கரைசலை ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலைக்குச் சூடுபடுத்தும்போது, ​​அது ஒளிபுகாத் தன்மையடைந்து, ஜெல் ஆகி, வீழ்படிவாகிறது. ஆனால், அதைத் தொடர்ந்து குளிர்விக்கும்போது, ​​அது அதன் அசல் கரைசல் நிலைக்குத் திரும்புகிறது. இந்த ஜெல் மற்றும் வீழ்படிவு ஏற்படும் வெப்பநிலையானது, முக்கியமாக அவற்றில் உள்ள மசகுப் பொருட்கள், தொங்கவிடும் துணைப் பொருட்கள், பாதுகாப்பு கூழ்மங்கள், குழம்பாக்கிகள் போன்றவற்றைப் பொறுத்து அமைகிறது.

5. வளர்சிதை மாற்ற மந்தத்தன்மை மற்றும் குறைந்த மணம், நறுமணம்: HEMC வளர்சிதை மாற்றத்திற்கு உட்படாததாலும், குறைந்த மணம் மற்றும் நறுமணத்தைக் கொண்டிருப்பதாலும், உணவு மற்றும் மருந்துகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

6. பூஞ்சண எதிர்ப்புத்திறன்: HEMC ஒப்பீட்டளவில் நல்ல பூஞ்சண எதிர்ப்புத்திறனையும், நீண்டகால சேமிப்பின்போது நல்ல பாகுத்தன்மை நிலைத்தன்மையையும் கொண்டுள்ளது.

7. pH நிலைத்தன்மை: HEMC தயாரிப்புகளின் நீர்க்கரைசலின் பாகுத்தன்மை அமிலம் அல்லது காரத்தால் பெரிதாகப் பாதிக்கப்படுவதில்லை, மேலும் அதன் pH மதிப்பு 3.0 முதல் 11.0 வரையிலான வரம்பில் ஒப்பீட்டளவில் நிலையாக உள்ளது.

விண்ணப்பம்

ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் மெத்தில்செல்லுலோஸ், நீர்க்கரைசலில் அதன் மேற்பரப்புச் செயல்பாடு காரணமாக, ஒரு கூழ்மப் பாதுகாப்பு முகவராகவும், குழம்பாக்கியாகவும் மற்றும் சிதறல் ஊக்கியாகவும் பயன்படுத்தப்படலாம். அதன் பயன்பாட்டு எடுத்துக்காட்டுகள் பின்வருமாறு:

1. சிமெண்ட்டின் செயல்திறன் மீது ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் மெத்தில்செல்லுலோஸின் விளைவு. ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் மெத்தில்செல்லுலோஸ் என்பது மணமற்ற, சுவையற்ற, நச்சுத்தன்மையற்ற ஒரு வெள்ளைப் பொடியாகும். இதை குளிர்ந்த நீரில் கரைத்து, ஒளிபுகும் தன்மையுள்ள ஒரு பிசுபிசுப்பான கரைசலை உருவாக்க முடியும். இது கெட்டிப்படுத்துதல், பிணைத்தல், சிதறடித்தல், குழம்பாக்குதல், படலம் உருவாக்குதல், தொங்கவிடுதல், உறிஞ்சுதல், கூழ்மமாக்குதல், மேற்பரப்புச் செயல்பாடு, ஈரப்பதத்தைத் தக்கவைத்தல் மற்றும் கூழ்மத்தைப் பாதுகாத்தல் போன்ற பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. இதன் நீர்க்கரைசல் மேற்பரப்புச் செயல்பாட்டைக் கொண்டிருப்பதால், இதை ஒரு கூழ்மப் பாதுகாப்புக் காரணியாகவும், குழம்பாக்கியாகவும் மற்றும் சிதறடிப்பானாகவும் பயன்படுத்தலாம். ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் மெத்தில்செல்லுலோஸ் நீர்க்கரைசல் நல்ல நீர்நாட்டப் பண்பைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் இது ஒரு திறமையான நீர் தக்கவைப்புக் காரணியாகும்.

2. அதிக நெகிழ்வுத்தன்மை கொண்ட ஒரு புடைப்பு வண்ணப்பூச்சு தயாரிக்கப்படுகிறது, இது பின்வரும் மூலப்பொருட்களை எடைப் பங்குகளில் கொண்டு உருவாக்கப்படுகிறது: 150-200 கிராம் அயனியகற்றப்பட்ட நீர்; 60-70 கிராம் தூய அக்ரிலிக் குழம்பு; 550-650 கிராம் கனமான கால்சியம்; 70-90 கிராம் டால்கம் பவுடர்; அடிப்படை செல்லுலோஸ் நீர்க்கரைசல் 30-40 கிராம்; லிக்னோசெல்லுலோஸ் நீர்க்கரைசல் 10-20 கிராம்; படலம் உருவாக்கும் துணைப்பொருள் 4-6 கிராம்; கிருமிநாசினி மற்றும் பூஞ்சைக்கொல்லி 1.5-2.5 கிராம்; பரப்பி 1.8-2.2 கிராம்; ஈரமாக்கும் காரணி 1.8-2.2 கிராம்; 3.5-4.5 கிராம்; எத்திலீன் கிளைக்கால் 9-11 கிராம்; ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் மெத்தில்செல்லுலோஸ் நீர்க்கரைசல் என்பது 2-4% ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் மெத்தில்செல்லுலோஸை நீரில் கரைத்துத் தயாரிக்கப்படுகிறது; லிக்னோசெல்லுலோஸ் நீர்க்கரைசல் என்பது 1-3% லிக்னோசெல்லுலோஸை நீரில் கரைத்துத் தயாரிக்கப்படுகிறது.

தயாரிப்பு

ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் மெத்தில் செல்லுலோஸைத் தயாரிக்கும் ஒரு முறை, இதில் சுத்திகரிக்கப்பட்ட பருத்தி மூலப்பொருளாகவும், எத்திலீன் ஆக்சைடு ஈத்தரீஃபிகேஷன் காரணியாகவும் பயன்படுத்தப்பட்டு ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் மெத்தில் செல்லுலோஸ் தயாரிக்கப்படுகிறது. ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் மெத்தில்செல்லுலோஸைத் தயாரிப்பதற்கான மூலப்பொருட்களின் எடைப் பகுதிகள் பின்வருமாறு: கரைப்பானாக 700-800 பங்கு டோலுயீன் மற்றும் ஐசோபுரோப்பனால் கலவை, 30-40 பங்கு நீர், 70-80 பங்கு சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு, 80-85 பங்கு சுத்திகரிக்கப்பட்ட பருத்தி, 20-28 பங்கு ஆக்ஸி ஈத்தேன், 80-90 பங்கு மெத்தில் குளோரைடு, 16-19 பங்கு கிளேசியல் அசிட்டிக் அமிலம்; குறிப்பிட்ட படிகள் பின்வருமாறு:

முதல் படியாக, வினைக்கலனில் டோலுயீன் மற்றும் ஐசோபுரோப்பனால் கலவை, தண்ணீர், மற்றும் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு ஆகியவற்றைச் சேர்த்து, 60-80 ° C வரை சூடாக்கி, 20-40 நிமிடங்கள் வெதுவெதுப்பாக வைத்திருக்கவும்;

இரண்டாவது படி, காரமாக்கல்: மேற்கூறிய பொருட்களை 30-50°C வரை குளிர்வித்து, சுத்திகரிக்கப்பட்ட பஞ்சைச் சேர்த்து, டோலுயீன் மற்றும் ஐசோபுரோப்பனால் கலவைக் கரைப்பானைத் தெளித்து, 0.006Mpa அளவிற்கு வெற்றிடமாக்கி, 3 முறை மாற்றி மாற்றி நைட்ரஜனை நிரப்பி, ஒவ்வொரு முறை மாற்றி மாற்றி நிரப்பிய பின்னரும் காரமாக்கலை மேற்கொள்ளவும். காரமாக்கலுக்கான நிபந்தனைகள்: காரமாக்கல் நேரம் 2 மணிநேரம், மற்றும் காரமாக்கல் வெப்பநிலை 30°C முதல் 50°C வரை ஆகும்.

மூன்றாவது படி, ஈத்தராக்கல்: காரமாக்கல் முடிந்த பிறகு, வினைக்கலன் 0.05-0.07MPa அளவிற்கு வெற்றிடமாக்கப்பட்டு, எத்திலீன் ஆக்சைடு மற்றும் மெத்தில் குளோரைடு 30-50 நிமிடங்களுக்குச் சேர்க்கப்படுகின்றன; ஈத்தராக்கத்தின் முதல் நிலை: 40-60°C, 1.0-2.0 மணிநேரம், அழுத்தம் 0.15 மற்றும் 0.3Mpa-க்கு இடையில் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது; ஈத்தராக்கத்தின் இரண்டாம் நிலை: 60～90℃, 2.0～2.5 மணிநேரம், அழுத்தம் 0.4 மற்றும் 0.8Mpa-க்கு இடையில் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது;

நான்காவது படி, நடுநிலையாக்கல்: அளவிடப்பட்ட பனிப்பாறை அசிட்டிக் அமிலத்தை வீழ்படிவுக் கலத்தில் முன்கூட்டியே சேர்த்து, நடுநிலையாக்கலுக்காக ஈத்தராக்கப்பட்ட பொருளின் மீது அழுத்தி, வீழ்படிவாக்கலுக்காக வெப்பநிலையை 75-80°C வரை உயர்த்தவும். வெப்பநிலை 102°C ஆக உயரும்போது, ​​pH மதிப்பு 6 எனக் கண்டறியப்படுகிறது. 8 மணியளவில், கரைப்பான் நீக்கம் நிறைவடைகிறது; கரைப்பான் நீக்கத் தொட்டியானது, 90°C முதல் 100°C வரையிலான வெப்பநிலையில் தலைகீழ் சவ்வூடுபரவல் கருவி மூலம் சுத்திகரிக்கப்பட்ட குழாய் நீரால் நிரப்பப்படுகிறது.

ஐந்தாவது படி, மையவிலக்குக் கழுவுதல்: நான்காவது படியில் உள்ள பொருளானது ஒரு கிடைமட்ட திருகு மையவிலக்கு இயந்திரம் மூலம் மையவிலக்கு செய்யப்படுகிறது, மேலும் பிரிக்கப்பட்ட பொருளானது, அதனை கழுவுவதற்காக முன்னரே சுடுநீர் நிரப்பப்பட்ட ஒரு கழுவும் தொட்டிக்கு மாற்றப்படுகிறது;

ஆறாவது படியான மையவிலக்கு உலர்த்தல்: கழுவப்பட்ட பொருளானது ஒரு கிடைமட்ட திருகு மையவிலக்கு இயந்திரம் வழியாக உலர்த்திக்குள் செலுத்தப்பட்டு, 150-170°C வெப்பநிலையில் உலர்த்தப்படுகிறது. பின்னர், உலர்த்தப்பட்ட பொருள் நசுக்கப்பட்டு பொட்டலமிடப்படுகிறது.

தற்போதுள்ள செல்லுலோஸ் ஈதர் உற்பத்தித் தொழில்நுட்பத்துடன் ஒப்பிடுகையில், இந்தக் கண்டுபிடிப்பானது எத்திலீன் ஆக்சைடை ஈத்தராக்கும் காரணியாகப் பயன்படுத்தி ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் மெத்தில் செல்லுலோஸைத் தயாரிக்கிறது. இதில் ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் தொகுதிகள் இருப்பதால், இது நல்ல பூஞ்சை எதிர்ப்புத் திறனைக் கொண்டுள்ளது. நீண்ட கால சேமிப்பின் போது இது நல்ல பாகுத்தன்மை நிலைத்தன்மையையும் பூஞ்சை எதிர்ப்புத் திறனையும் கொண்டுள்ளது. இதனை மற்ற செல்லுலோஸ் ஈதர்களுக்குப் பதிலாகப் பயன்படுத்தலாம்.