CC BY
12DOI: 10.24412/2181-144X-2022-1-28-31 Toshmatova B.A., Mamajanov G'.O., Toshmatov Y.R.
NITROSELLYULOZA SENTEZI
Toshmatova Barnoxon Abdurasulovna - Namangan davlat universiteti Organik kimyo kafedrasi magistranti, toshmatovabarnoxon@gmail.com Mamajanov G'ulomjon Odiljonovich - Namangan davlat universiteti Organik kimyo kafedrasi dotsenti v.b., PhD, mgo0886@mail.ru
Toshmatov Yo'ldoshali Raxmonovich - Namangan davlat universiteti Noorganik kimyo kafedrasi dotsenti, k.f.n., toshmatovyr@mail.ru
Annotatsiya: Bugungi kunda butun dunyoda nitro- va atsetat sellyuloza materiallaridan foydalanishning sifati va samaradorligini oshirishga qaratilgan izlanishlarga e4ibor qaratilmoqda. Bu jihatdan esa nitro- va atsetat guruhlarini oz ichiga olgan tsellyuloza efirlari alohida ilmiy va amaliy qiziqish uyg'otadi. Bunda nitrat va atsetat sellyulozalari asosida lak-bo'yoq materiallarini olish maqsadida nitro- va atsetat sellyulozalardan samarali foydalanish mumkin.
Tayanch iboralar: nitrosellyuloza, lak-bo'yoq, texnologiya, atsetat, nitrolak, bunker, stabillizator, kolloksilin, yumshoq, suspenziya, polimer.
СИНТЕЗ НИТРОСЕЛЛЮЛОЗЫ
Тошматова Барнохон Абдурасуловна - магистрант кафедры, Органическая химия, Наманганский государственный университет, toshmatovabarnoxon@gmail.com
Мамажанов Гуломжон Одилжонович - и.о. доцент кафедры Органическая химия, Наманганский государственный университет, PhD, mgo0886@mail.ru
Тошматов Юлдошали Рахмонович - доцент кафедры Неорганическая химия, Наманганский государственный университет, к.х.н., toshmatovyr@mail.ru
Аннотация. На сегодняшний день во всем мире уделяется внимание исследовательским работам, направленным на повышение качества и эффективности использования нитро- и ацетатноцеллюлозных материалов. В этом аспекте, определенный научный и практический интерес представляют эфиры целлюлозы, содержащие нитро- и ацетатные группы. При этом нитрат и ацетат целлюлозы могут быть эффективно использованы с целю получения лакокрасочных материалов на основе нитрата и ацетата целлюлозы. Опорные слова: нитроцеллюлоза, краска, технология, ацетат, нитролак, бункер, стабилизатор, коллоксилин, пластификатор, суспензия, полимер.
SYNTHESIS OF NITROCELLULOSE
Toshmatova Barnoxon Abdurasulovna, master student of the department of Organic Chemistry, Namangan State University,
toshmatovabarnoxon@gmail.com
Mamajanov Gulomjon Odiljonovich, Senior Lecturer at the Department of Organic Chemistry Namangan State University, PhD. mgo0886@mail.ru Toshmatov Yo'ldoshali Raxmonovich, associate professor of the department of Inorganic Chemistry, Namangan State University toshm atovyr@ mail.ru
© International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol. 3(1) 2022 SJ IF=3.943
Abstract: Today, worldwide attention is paid to research aimed at improving the quality and efficiency of the use of nitro- and cellulose acetate materials. In this aspect, cellulose ethers containing nitro and acetate groups are of particular scientific and practical interest. At the same time, cellulose nitrate and acetate can be effectively used to obtain paints and varnishes based on cellulose nitrate and acetate. Key words: nitrocellulose, paint, technology, acetate, nitrolac, bunker, stabilizer, colloxylin, plasticizer, suspension, polymer.
Nitrosellyuloza ishlab chiqarishda gomogen usul kabi geterogen usuldan ham davriy yoki uzluksiz sxema asosida amalga oshirish mumkin. Geterogen usul keng qo'llanish sohasiga ega bo'lib,bu usulda bu jarayon mobaynida sellyulozaning tolasimon tuzilishi saqlanib qoladi.
Nitrosellyuloza olish uchun tajriba zavodning chizma va eskizlari tayorlandi. Turli maqsadlar uchun ishlab chiqaradigan nitrolak va nitrosellyuloza bo'yoqlar uchun yaroqlidir. Tayorlangan chizma va ezkizlarga ko'ra "Farg'onaazot" aksiyadorlik jamiyati bazasining mexanika sexida koloksilin, nitrosellyuloza, sellyuloza asetat laklari va maxsus bo'yoq ishlab chiqaruvchi tajriba zavodining qismlari tayyorlanmoqda [1].
Nitrosellyuloza ishlab chiqarish uchun ikki turdagi texnologik ishlab chiqish tarmog'i taklif etildi. Ishlatiladigan xom-ashyoni turiga qarab - sellyuloza yoki sellyuloza tutgan materiallari bilan farq qiladi.
G'ovaklashgan va quritilgan sellyuloza moddasi dozalash idishiga kiradi, u yerdan, nitroaralashma bilan to'ldirilgan nitrotorga tushiriladi. Nitrator-ikkita aralashtirgichli vertikal hajmli idish bo'lib,u yerda sellyulozaning kapilyar shimdirish va eterifikatsiya jarayon uchun navbatdagi namlash ketadi. Belgilangan vaqt davomida reaksion aralashmaning eterifikatsiya jarayonida nitratordan sentrifugaga tortilib tushiriladi, bunda nitrosellyulozaning kata qismi nitroaralashmadan ajratiladi, massaga nisbatan 50%gacha kislotali siqib olingan.
Nitrasellyuloza davriy ravishda qo'lda mahsus asbob yordamida yuvish apparatiga bu yerdan transport kislotasi oqimi bilan mutelnikka o'tkaziladi va navbatda stabillizatorga yo'naltiriladi [2].
Bu liniyada xom kalloksilin olinadi. Navbatdan yuvish, stabillash, maydalash, neytrallash,quritish va qadoqlash navbatdagi texnologik liniyada amalga oshiriladi.
Paxta sellyuloza boshlang'ich 6-10% namlikdagi yumshoq massaning issiq havo bilan oxirgi namligi 1% gacha bo'lgan xolatda birinchi bunker, so'ngra parallel ulangan nitritlovchi aralashma solingan reaktor nitratorlarning 2 tasidan 1 tasiga 2 ga solinadi.
Nitrator tubi konussimon, silis qopqoqli qarama-qarshi tomonga aylanuvchi 2 ta aralshtirgichli vertikal silindirsimon apparat. Neytrollash jarayoni 1 soat davomida 400C haroratda boradi [3].
Matochnik regenerasiyaga yo'naltiriladi, xom kalloksilin esa sentrifugadan olingach suv bilan aralashtirishga yuboriladi. Kolloksilini suvli suspenziyasi mutilnik orqali o'zida 3 ta bosqich tutgan polimerlarning stabillash bosqichiga tushadi. Yuvish, maydalash va oxirgi stabillash. Stabillashning maqsadi kolloksilinga parchalashdan uzoq muddat saqlash imkonini beradi. Qo'yilgan maqsadga erishish uchun kolloksilining parchalanishga sabab bo'ladigan shu bilan birga portlashga sabab bo'ladigan mineral kislotalarning va qo'shimcha maxsulotlarni ajratib olishdan iboratdi [4].
Stabillash jarayoni kislotaning neytrallash sellyulozani sulfat kislotali efirlarining, sellyulozaning barqaror bo'lmagan gidroliz va oksidlanish maxsulotlarining sovunlash, qo'shimchalardan yuvish belgilangan qiymatgacha qovushqoqlikning pasaytirish kerak. Soxta tubli qozonda kolloksilin qayta tozalanadi. Avval issiq suv bilan yuviladi va kuchli bug' yordamida qizdiriladi,soxta tubli teshigidan chiqariladi va 0,2-1 %li sulfat kislota eritmasi yuklanadi. 96-980C xaroratda kuchli bug' bilan qizdirilgandan so'ng belgilangan vaqt oralig'ida 2 marta suv quyiladi, qozoncha esa 0,3% li soda eritmasi bo'ladi. Ishqoriy
© International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol. 3(1) 2022 SJ IF=3.943
qayta ishlashdan so'ng sodali eritrma quyib olinadi, kolloksillin esa qayta issiq va sovuq suv bilan yuviladi. Yuvish suvi oqava suv tizimiga yuboriladi.
Yuvilgan kolloksilin suspenziyasi qozondan maydalash uchun gollanderga tushadi. Kolloksilini maydalsh barcha xajmdagi toladan to'la kislotaning yo'qotish uchun amalga oshiriladi. Buning uchun gollanderni partiyasi kesuvchi mexanizm bilan jixozlanadi. Pichoqli baraban 2,3-2,5 ay/c aylanadi va u appararatni tubiga xarakatsiz qilib pichoqlar karobkaga o'rnatilgan. Konstruksiya xarakatsiz va xarakatli pichoqlar orasida qirqishlarning boshqarish imkonini beradi va shunday qilib maydalash darajasining o'zgartirish mumkin bo'ladi. Polimer suspenziyasining pichoqlar orasidagi tirqishdan o'tishda tola maydalanadi va eziladi.
Gollanderdan kolloksilining maydalangan suspenziyasi oxirgi stabilizasiyalashga laverlarga-vertikal aralashtirgichli slindrik apparatga tushadi. Apparat qizdiruvchi gazni uzatuvchi ta'minot trubkasi bilan va yuvish suvini chiqarish trubkasi bilan jixozlangan. Stabillizatsiya 90-950C xaroratda suv bilan polimerni uzluksiz aralashtirib turib amalga oshiriladi va navbatda tindiriladi, 5-7 marta issiq va sovuq suvda yuvilgach shtuser orqali pastki qismda laverdan 10 % li kalloksilining 0,05 % dan ko'p bo'lmagan sulfat kislota suspenziyasi chiqariladi.
Stabilizatsiyalash bosqichining umumiy davomiyligi 40 soatdan 60 soatgachani tashkil etadi.
O'rtacha stabillangan kolloksilin suspenziyasining aralashtirgichda suvni ajratish uchun va etil spirti bilan yuvish uchun, suvni tortib oladigan sentrifugaga uzatiladi. 25-30% li spirt tutgan kolloksilin, ya'ni eritilgan nitrosellyuloza erituvchi quyiladigan idish orqali sig'imli idishga quyiladi.
Erituvchi quyiladigan o'lchamli idish orqali sig'imli idishga quyiladi xamda bir vaqtni o'zida efirni sellyuloza xosilasi bunker dozatordan quyiladi.
Aralashma aralashtirgich yordamida aralashtiriladi va issiq suv bilan issitiladi, bu reaktorning rubamkasiga uzatilib turadi. Jarayon to'liq erishguncha olib boriladi. To'liq jarayoning davomiyligi 2-3 soatga davvom etadi. Erish jarayoni tugagandan so'ng 250C xaroratgacha sovutiladi. Erituvchining ajralayotgan bug'lari sovutgich orqali reaktorga qayta kelib tushadi. Reaktorda bir xil massaga kelgunga qadar aralashtiriladi va maydalanish darajasi aniqlanadi. Aralashtirishning umimiy davvomiyligi 1-2 soatni tashkil etadi. Aralashtirgich tugagach kompozitsiya filtrdan o'z-o'zidan oraliq xajmli idishga quyiladi va olingan lak qadoqlashga yoki navbatdagi bo'yoq olish maqsadida ishlatilish mumkin. U yerda germetik metall tariga qadoqlanadi va omborga joylanadi.
Tashqi morfologik tuzilishga ko'ra g'ovak tolasimon oq massa boshlang'ich sellyulozani eslatadi massa zichligi 120 kg/m3. Polimer qutbli erituvchilarda yaxshi eriydi, plastifikatorlar bilan oson aralashadi.
Muhim kamchiliklardan biri uning yonuvchanligi va portlovchanligi, quyi termoqiymati va yorug'likka chidamliligi, kislota va ishqorlarga kam chidamliligidir.
Kolloksilin selliloid, plyonka va laklar ishlab chiqarishda keng qo'llanilishi soxasining tanlagan.
Shunday qilib paxta sellyulozasining quyi konsentrasiya nitrat kislota asosida nitrollash xam jarayoni o'rganildi va "Farg'ona-azot" AJ xom ashyo resursiga ega bo'lgan erituvchi tanlandi. Nitrosellyuloza olish jarayoning kinetik va optimal texnologik parametrlari joriy qilindi, 58% konsentrlangan nitrat kislota asosida, reaksion kislotali aralashma (PKA) tayyorlab nitrollash jarayoni ya'ni 45-50 daqiqaga uzaytirildi, harorat 420C gacha ko'tarilganda lakli kolloksilin olish mumkin.
Olib borilgan izlanish natijalari ilmiy asosga ega bo'lib quyi konsentrasiyali nitrat kislota koloksilin olish texnologiyasining yaratishga asos bo'ldi.
Sellyuloza efiri asosidagi lak va bo'yoqalar ishlab chiqarishning juda ko'p jabhalarida keng qo'llaniladi. Respublika bo'yicha yillik talabni lak va bo'yoqlarniki 40ming tonnadan yuqorini tashkil qiladi.
© International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol. 3(1) 2022 SJ IF=3.943
^AnnlM I __^MWW,,5S3KÎSS INDEX (^COPERNICUS (j^ST.^^N 30
Bundan tashqari respublikada juda ko'p kolloksilinni mayda istemolchilari mavjud, nitrolak va bo'yoqlarga bo'lgan talab yiliga 5000 tonnasini tashkil qiladi.
Bundan tashqari yillik iste'molchilari Qozog'iston, Turkmaniston, Tojikiston Azarbajon, Turkiya, Gruziya, Armaniston xamda import hisobida o'zining talabini to'ldiradiganlar hisoblanadi.
O'zbekiston katta paxta sellyulozasi, yirik tonnali konsentrlangan sulfat kislota va nitrat kislota zaxirasiga ega bo'lib, bu nitrosellyuloza ishlab chiqarish uchun xom ashyodir.
Sellyulozaning eterefikatsiyadan nitrillovchi aralashma bilan olib borilib sulfat kislota tutgan quyi konsentrlangan nitrat kislotali va turli nisbatlardagi azot oksidlarini, 11,2 % azot tutgan nitrosellyulozaning turli na'munalari olindi.
Keltirilgan tajribaviy ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki sellyuloza nitratlarining almashinish darajasi sulfat kislota bilan vaqt oralig'ida ta'sirlashishiga bog'liq.
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR:
1. Aref. I. M. (2005). "Performance of Leucaena lencocephala and Albizia lebbeck trees under low irrigation water in the field." Journal of the Saudi Society' of Agricultural Sciences 4(1). с.51-60
2. de Paula P.M., Lacerda М.Т. and Frollini E. (2008). "Sisal cellulose acetates obtained from heterogeneous reactions," Express Polymer Letters 2(6). С.423-428
3. Мамажонов Г.О., Сафаров Т.Т., Мирзакулов Х.Ч., Кодиров О.Ш. Исследование структуры модификационных эфиров целлюлозы методом рентгеноструктурного анализа. Научно-технический журнал «Химии и химическая технология». - Ташкент, 2018. - №4. с.43-46
4. Мамажонов Г.О., Сафаров Т.Т., Мирзакулов Х.Ч., Бекназаров Х.С., Турсунова Т.С. Изучение летучести синтезированных пластификаторов в ацетат- и нитроцеллюлозных полимерных материалов. Узбекский химических журнал. -Ташкент, 2018 год. - №6, с.63-68
© International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol. 3(1) 2022 SJ IF=3.943
