Obtaining, properties and production technology of low viscosity carboxymethyl cellulose based on microcrystalline and powder cellulose

Abstract

The aim of the research work. Synthesis of low viscosity, water-soluble carboxymethyl cellulose (CMC) and high substituted polyanion cellulose (РАС) based on microcrystalline cellulose (MCC) and powder cellulose (PC), study of its properties and development of production technology.
The object of the research work.MCC and PC samples with different degree of polymerization (DP), degree of crystallinity (DC),synthesized CMC samples, fire-retardant wood chipboard.
Scientific novelty' of the research work:
for the first shown conditions of synthesis of a low-substituted, water-soluble CMC with DS of 0.42-0.48 on the basis of MCC and PC by monoapparatus way;
for the first synthesized highly substituted РАС by carboxymethylation of MCC and PC in an ethyl alcohol medium;
it has established that kinetic parameters of heterogeneous carboxymethyllation of MCC and PC as activation energy, reaction rate and thermal effect in adiabatic condition;
it has been developed a monoapparatus production technology of low-viscosity CMC and suspension technology production of low-viscosity РАС from MCC and PC;
it has established that including of low-viscosity CMC to the content of hard-combustible press-composition improved physical-mechanical properties of wood particle board.
Implementation of there search results. Based on obtained results on synthesizing of low-viscosity CMC and РАС from MCC and PC, development of their production technology and application in practice:
It has obtained development batches of low-viscosity technical CMC from MCC and PC by a monoapparatus way on the pilot installation of Wemer-Pfleiderer in the laboratory conditions (the act of operating a development batch of low-viscosity technical CMC in a pilot installation of Verner-Pfleiderer). According to developed technology in LLC Karbonam was produced 370 tons of technical CMC from local sources of raw materials for oil and gas industry (letter of “Uzbekneftegaz” 23-10-01 /26-677from23.02.2017y).
It was developed technological regulation of №TR_22235949-002:2016 "Production of technical Na-СМС from CC, lint, MCC and textile wastes", approved in LLC "Karbonam" and coordinated by JSC "O'ZLITINEFTGAZ". As a result, the developed technology could be made of import-substituting, export-oriented, low-viscosity, low-substituted CMC grades based on local raw materials.
The structure and volume of the thesis.Structure of dissertation consists of an introduction, five chapters, conclusion, list of references and applications. The volume of the thesis is 118 pages.

Source type: Abstracts
Years of coverage from 1992
inLibrary
Google Scholar
Branch of knowledge
CC BY f
1-48
30

Downloads

Download data is not yet available.
To share
Yuldoshov Ш. (2023). Obtaining, properties and production technology of low viscosity carboxymethyl cellulose based on microcrystalline and powder cellulose. Catalog of Abstracts, 1(1), 1–48. Retrieved from https://www.inlibrary.uz/index.php/autoabstract/article/view/49279
Crossref
Сrossref
Scopus
Scopus

Abstract

The aim of the research work. Synthesis of low viscosity, water-soluble carboxymethyl cellulose (CMC) and high substituted polyanion cellulose (РАС) based on microcrystalline cellulose (MCC) and powder cellulose (PC), study of its properties and development of production technology.
The object of the research work.MCC and PC samples with different degree of polymerization (DP), degree of crystallinity (DC),synthesized CMC samples, fire-retardant wood chipboard.
Scientific novelty' of the research work:
for the first shown conditions of synthesis of a low-substituted, water-soluble CMC with DS of 0.42-0.48 on the basis of MCC and PC by monoapparatus way;
for the first synthesized highly substituted РАС by carboxymethylation of MCC and PC in an ethyl alcohol medium;
it has established that kinetic parameters of heterogeneous carboxymethyllation of MCC and PC as activation energy, reaction rate and thermal effect in adiabatic condition;
it has been developed a monoapparatus production technology of low-viscosity CMC and suspension technology production of low-viscosity РАС from MCC and PC;
it has established that including of low-viscosity CMC to the content of hard-combustible press-composition improved physical-mechanical properties of wood particle board.
Implementation of there search results. Based on obtained results on synthesizing of low-viscosity CMC and РАС from MCC and PC, development of their production technology and application in practice:
It has obtained development batches of low-viscosity technical CMC from MCC and PC by a monoapparatus way on the pilot installation of Wemer-Pfleiderer in the laboratory conditions (the act of operating a development batch of low-viscosity technical CMC in a pilot installation of Verner-Pfleiderer). According to developed technology in LLC Karbonam was produced 370 tons of technical CMC from local sources of raw materials for oil and gas industry (letter of “Uzbekneftegaz” 23-10-01 /26-677from23.02.2017y).
It was developed technological regulation of №TR_22235949-002:2016 "Production of technical Na-СМС from CC, lint, MCC and textile wastes", approved in LLC "Karbonam" and coordinated by JSC "O'ZLITINEFTGAZ". As a result, the developed technology could be made of import-substituting, export-oriented, low-viscosity, low-substituted CMC grades based on local raw materials.
The structure and volume of the thesis.Structure of dissertation consists of an introduction, five chapters, conclusion, list of references and applications. The volume of the thesis is 118 pages.


background image

ПОЛИМЕРЛАР КИМЁСИ ВА ФИЗИКАСИ ИНСТИТУТИ

ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ ДАРАЖАЛАР БЕРУВЧИ

DSc.27.06.2017.FM/К/Т.36.01 РАҚАМЛИ ИЛМИЙ КЕНГАШ

ПОЛИМЕРЛАР КИМЁСИ ВА ФИЗИКАСИ ИНСТИТУТИ

ЙЎЛДОШОВ ШЕРЗОД АБДУЛЛАЕВИЧ

МИКРОКРИСТАЛЛИК ВА КУКУНСИМОН ЦЕЛЛЮЛОЗА АСОСИДА

ҚУЙИ ҚОВУШҚОҚЛИ КАРБОКСИМЕТИЛЦЕЛЛЮЛОЗАНИНГ

ОЛИНИШИ, ХОССАЛАРИ ВА ИШЛАБ ЧИҚАРИШ ТЕХНОЛОГИЯСИ

02.00.05 – Целлюлозава целлюлоза-қоғоз ишлаб чиқариш кимѐси ва технологияси

ТЕХНИКА ФАНЛАРИ БЎЙИЧА ФАЛСАФА ДОКТОРИ (PhD)

ДИССЕРТАЦИЯСИ АВТОРЕФЕРАТИ

Тошкент - 2017

УДК: 547.458:547.29: 541.6


background image

Фалсафа доктори (PhD) диссертацияси автореферати

мундарижаси Оглавление автореферата диссертации доктора

философии (PhD) Contents of dissertation abstract of doctor of

philosophy (PhD)

Йўлдошов Шерзод Абдуллаевич

Микрокристаллик ва кукунсимон целлюлоза асосида қуйи қовушқоқли
карбоксиметилцеллюлозанинг олиниши, хоссалари ва ишлаб чиқариш
технологияси……………………………… . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …. . . . . .
.3

Йулдошов Шерзод Абдуллаевич

Получение, свойства и технология производства низковязкой
карбоксиметилцеллюлозы на основе микрокристаллической и порошковой
целлюлозы…………………………………………………….. . . . . . ..... . . . . . . .
.21

Yuldoshov Sherzod Abdullaevich

Obtaining, properties and production technology of low
viscosity carboxymethyl cellulose based on microcrystalline and
powder cellulose……... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...... . . . . . . . . . . . .39

Эълон қилинган ишлар рўйхати

Список опубликованных работ

List of published works . . . . . . . . . . . . ........ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .... . . . . . . . 42


background image

2

ПОЛИМЕРЛАР КИМЁСИ ВА ФИЗИКАСИ ИНСТИТУТИ

ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ ДАРАЖАЛАР БЕРУВЧИ

DSc.27.06.2017.FM/К/Т.36.01 РАҚАМЛИ ИЛМИЙ КЕНГАШ

ПОЛИМЕРЛАР КИМЁСИ ВА ФИЗИКАСИ ИНСТИТУТИ

ЙЎЛДОШОВ ШЕРЗОД АБДУЛЛАЕВИЧ

МИКРОКРИСТАЛЛИК ВА КУКУНСИМОН ЦЕЛЛЮЛОЗА АСОСИДА

ҚУЙИ ҚОВУШҚОҚЛИ КАРБОКСИМЕТИЛЦЕЛЛЮЛОЗАНИНГ

ОЛИНИШИ, ХОССАЛАРИ ВА ИШЛАБ ЧИҚАРИШ ТЕХНОЛОГИЯСИ

02.00.05 – Целлюлозава целлюлоза-қоғоз ишлаб чиқариш кимѐси ва технологияси

ТЕХНИКА ФАНЛАРИ БЎЙИЧА ФАЛСАФА ДОКТОРИ (PhD)

ДИССЕРТАЦИЯСИ АВТОРЕФЕРАТИ


background image

Тошкент - 2017

3

Фалсафа доктори (PhD) диссертацияси мавзуси Ўзбекистон Республикаси Вазирлар

Маҳкамаси ҳузуридаги Олий аттестация комиссиясида B2017.1.PhD/T22 рақам билан рўйхатга
олинган.

Диссертация Полимерлар кимѐси ва физикаси институтида бажарилган.

Диссертация автореферати уч тилда (ўзбек, рус, инглиз (резюме)) Илмий кенгаш веб

саҳифасида (polchemphys.uz) ва «ZiyoNet» ахборот-таълим порталида (www.ziyonet.uz)
жойлаштирилган.

Илмий рахбар: Саримсоқов Абдушкур Абдухалилович

техника фанлари

доктори, профессор

Расмий оппонентлар: Рахмонбердиев Гаппар

кимѐ фанлари доктори, профессор

Ҳайитметова Саида

техникафанлари номзоди

Етакчи ташкилот: Тошкент тўқимачилик ва енгил саноат институти

Диссертация

ҳимояси

Полимерлар

кимѐси

ва

физикаси

институти

ҳузуридаги

DSc.27.06.2017.FM/K/T.36.01 рақамли Илмий кенгашнинг 2017 йил «__» __________ соат ____ даги
мажлисида бўлиб ўтади. (Манзил: 100128, Тошкент шаҳри, Абдулла Қодирий кўчаси, 7

б

уй.

Тел.:(+99871)241-85-94, факс: (+99871)241-26-60, е-mail: polymer@academy.uz.)

Диссертация билан Полимерлар кимѐси ва физикаси институтининг Ахборот-ресурс марказида

танишиш мумкин. ( ___ рақами билан рўйхатга олинган.) (Манзил: 100128, Тошкент шаҳри, Абдулла
Қодирий кўчаси, 7

б

уй. Тел.:(+99871)241-85-94).

Диссертация автореферати 2017 йил «____»____________куни тарқатилди.
(2017 йил «____» _____________ даги ____ рақамли реестр баѐнномаси.)


background image

С.Ш.Рашидова

Илмий даражалар берувчи илмий

кенгаш раиси, к.ф.д., профессор, академик

Н.Р.Вохидова

Илмий даражалар берувчи

илмий кенгаш котиби, к.ф.д.,

катта илмий ходим

А.А.Атаханов

Илмий даражалар берувчи илмий

кенгаш қошидаги илмий семинар

раиси, т.ф.д., катта илмий ходим

4

КИРИШ (фалсафа доктори (PhD) диссертацияси аннотацияси)

Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати.

Бугунги кунда

карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) целлюлозанинг бошқа оддий эфирларидан
фарқ қилиб, дунѐ бўйича саноат миқѐсида ишлаб чиқарилмоқда ва халқ
хўжалигининг турли тармоқларида кенг қўлланилиб келмоқда. КМЦнинг
ишлаб чиқариш ҳажми йилига 1,8% ўсиб боришига қарамай, кўп талаб
этиладиган саноат маҳсулоти бўлиб қолмоқда. Шундан келиб чиқиб,
саноатнинг турли соҳаларининг КМЦга бўлган эҳтиѐжларини тўла қондиришда
целлюлоза тутувчи янги манбаларни аниқлаш фундаментал-амалий жиҳатдан
муҳим аҳамият касб этади.

Республикамиз мустақилликка эришганидан буѐн маҳаллий хом-ашѐлар

асосида целлюлоза ва унинг ҳосилаларини ишлаб чиқарувчи корхоналарда
юқори сифатли, жаҳон бозорида рақобатбардош маҳсулотлар ишлаб чиқариш
учун

самарадор

янги

технологиялар

яратиш

ва

мавжудларини

такомиллаштиришга алоҳида эътибор берилмоқда. Жумладан, КМЦ ишлаб
чиқаришнинг мавжуд классик, даврий технологияларини модернизация қилиш
орқали маҳаллий хом-ашѐ — пахта целлюлозаси асосида таннархи арзон бўлган
маҳсулот олиш имконини берувчи яримузлуксиз технологияни амалиѐтга жорий
қилишга эришилган. Ушбу йўналиш Ўзбекистон Республикасини янада
ривожлантириш бўйича Ҳаракатлар стратегиясида принципиал жиҳатдан янги
маҳсулот ва технология турларини ўзлаштириш, шу асосида ички ва ташқи
бозорларда

миллий

товарларнинг

рақобатбардошлигини

таъминлаш


background image

белгиланган. Бу борада маҳаллий хом-ашѐлар — пахта целлюлозаси,
микрокристаллик целлюлоза (МКЦ) ва кукунсимон целлюлоза (КЦ) асосида
ювувчи воситалар ишлаб чиқариш, керамика, қурилиш, гидрометаллургия, тоғ
кон металлургия, нефт-газ саноатларида кенг қўлланиладиган қуйи қовушқоқли
КМЦ ва полианион целлюлоза (ПАЦ) ишлаб чиқаришга йўналтирилган илмий
ва амалий тадқиқотларни алоҳида таъкидлаш мумкин.

Бугунги кунда жаҳонда, целлюлоза тутувчи хом-ашѐлар асосида КМЦнинг

янги турларини ишлаб чиқариш технологияларини яратиш ҳамда қўлланилиш
соҳаларини кенгайтириш муҳим вазифалардан бири ҳисобланади. Ушбу
йўналишда МКЦ ва КЦ асосида қуйи қовушқоқли, юқори сифатли, сувда
эрувчан КМЦ синтез қилиш, реакциянинг оптимал шароитларини ва сувда
тўлиқ эрувчанлик чегараларини аниқлаш, жараѐннинг фаолланиш энергияси,
реакциянинг тезлик константаси, иссиқлик эффекти қийматларини аниқлаш,
МКЦ ва КЦ ни бир босқичда карбоксиметиллаш орқали юқори алмашинган
ПАЦ олиш шароитларини аниқлаш, уларнинг илмий ечимларни асослаш ҳамда
ишлаб чиқариш технологияларини яратиш долзарб ҳисобланади.

Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2010 йил 15 декабрдаги ПҚ 1442-сон

«Ўзбекистон Республикасининг саноатини ривожлантириш устунлари

тўғрисидаги», 2016 йил 26 декабрдаги ПҚ-2698-сон «2017-2019 йилларда тайѐр

маҳсулот турлари, бутловчи буюмлар ва материаллар ишлаб чиқаришни

маҳаллийлаштиришнинг истиқболли лойиҳаларини амалга оширишни давом

5

эттириш чора-тадбирлари тўғрисида»ги қарорлари, 2017 йил 7 февралдаги ПФ
4947-сон «Ўзбекистон Республикасини янада ривожлантириш бўйича
Ҳаракатлар стратегияси тўғрисида»ги Фармони ҳамда мазкур фаолиятга
тегишли бошқа меъѐрий-ҳуқуқий ҳужжатларда белгиланган вазифаларни
амалга оширишда ушбу диссертация тадқиқоти муайян даражада хизмат
қилади.

Тадқиқотнинг Республика фан ва технологияларини ривожланиши

устувор йўналишларига мослиги.

Мазкур тадқиқот Республика фан ва

технологияларини ривожланишининг VIIбўлими «Кимѐвий технологиялар ва
нанотехнологиялар» устувор йўналишига мувофиқ бажарилган.

Муаммонинг

ўрганилганлик

даражаси.

КМЦнинг

ишлатилиш

соҳаларини кенгайиши билан дунѐ миқѐсида саноатнинг турли соҳалари
талабларига мувофиқ келадиган КМЦ намуналарини олиш, янги турдаги хом
ашѐлардан КМЦ олиш ва саноат миқѐсида ишлаб чиқариш имкониятлари,
керакли физик-кимѐвий, эксплуатацион хоссаларга эга бўлган маҳсулот олиш
учун намуналарни модификация қилиш ва функционал гуруҳлар киритиш
йўналишида тадқиқотлар сезиларли ортиб борди. Ушбу йўналишдаги
тадқиқотларнинг назарий, амалий муаммоларига бағишланган илмий ишлар
қуйидаги чет эл олимлари: Thomas Heinze (Германия), H.A.Ambjornsson
(Швеция), A.Benchabane (Франция), A.Bono (Малайзия), H.D.Heydarzadeh
(Эрон), Hasan Togrul (Туркия), A.M.Adel (Миср), J.M.Lee (АҚШ), Gen Lin Zhang


background image

(Хитой),

Z.A.Metodiev (Болгария), K.Boruvkova (Чехия), M.A.Zeenat

(Покистон), J.Lisa (Тайланд), шунингдек, МДҲ мамлакатларидан Н.Г.Базарнова,
В.И.Маркин, М.В.Обрезкова, И.Б.Фаттахов, В.В.Оболенская, И.М.Грубник,
В.В.Будаева ҳамда Ўзбекистонда академик Х.У.Усмонов мактаби давомчилари
— академик С.Ш. Рашидова, профессор Ш.Нажмуддинов,

профессор

А.А.Саримсоқов, профессор Г.Р.Рахмонбердиев, профессор А.С.Тураев, т.ф.д.
А.А.Атаханов,

т.ф.д.

Х.Э.Юнусов

томонларидан

мувоффақиятли

ривожлантириб келинмоқда.

Тадқиқотнинг

диссертация

бажарилган

илмий-тадқиқот

муассасасининг илмий-тадқиқот иши режалари билан боғлиқлиги.

Мазкур

диссертация Полимерлар кимѐси ва физикаси институти илмий тадқиқот
ишлари режасининг А6-055 рақамли «Пахта целлюлозаси, линт ва уни қайта
ишлаш маҳсулотлари асосида турли маркадаги КМЦ ишлаб чиқариш
технологиясини яратиш ва саноат миқѐсида ўзлаштириш» (2006-2008 йй.); К-6-
014 рақамли «Микрокристаллик целлюлоза асосида қийин ѐнувчи, экологик
хавфсиз материалларни яратиш» (2009-2011 йй.); ИОТ-2016-7-18 рақамли
«Маҳаллий хом-ашѐ асосида қийин ѐнувчан ѐғоч қипиғли плиталар ишлаб
чиқариш технологиясини яратиш ва ўзлаштириш» (2016-2017 йй.)
мавзуларидаги амалий ва инновацион лойиҳалар доирасида бажарилган.

Тадқиқотнинг мақсади

микрокристаллик целлюлоза (МКЦ) ва

кукунсимон целлюлоза (КЦ) асосида сувда эрувчан қуйи қовушқоқли
карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) ва юқори алмашиниш даражасига эга

6

полианион целлюлоза (ПАЦ) синтез қилиш, уларнинг хоссаларини аниқлаш
ҳамда ишлаб чиқариш технологияларини яратишдан иборат.

Тадқиқотнинг вазифалари:

МКЦ ва КЦ намуналарини ишқорий ишлов беришнинг оптимал

шароитларини танлаш ва тадқиқ этиш;

МКЦ ва КЦ ни ҳар хил усулларда карбоксиметиллаш имкониятларини

ўрганиш;

адиабатик шароитда МКЦ ва КЦни гетероген карбоксиметиллаш

кинетикасини тадқиқ этиш;

МКЦ ва КЦ асосида КМЦ синтез қилишнинг оптимал шароитларини

танлаш;

суспензион усулда МКЦ ва КЦдан ПАЦ синтез қилиш ва оптимал

шароитларини аниқлаш;

МКЦ ва КЦ асосида қуйи қовушқоқли КМЦ ва ПАЦ ишлаб чиқаришнинг

суспензион ва моноаппарат технологияларини яратиш;

кичик қовушқоқли КМЦ намуналарини қўлланилиш соҳаларини кўрсатиш.

Тадқиқотнинг объекти

турли полимерланиш ва кристаллик даражага эга

бўлган МКЦ ҳамда КЦ намуналари, улар асосида олинган КМЦ, қийин ѐнувчан
ѐғоч қипиқли плиталар (ЁҚП) дан иборат.


background image

Тадқиқотнинг предмети

МКЦ, КЦ намуналарини ишқорий ишлов бериш,

ишқорий целлюлоза намуналарини этерификация жараѐнлари, МКЦ ва КЦ
асосида қуйи қовушқоқли КМЦ ҳамда ПАЦ синтез қилишнинг оптимал
шароитлари, уларнинг ишлаб чиқариш технологиясини ва қўлланилиш
соҳаларини тадқиқ қилишдан иборат.

Тадқиқотнинг усуллари.

Тадқиқот жараѐнидаИҚ-спектроскопия, рентген

тузилиш таҳлиллар, потенциометрия, вискозиметрия ҳамда кимѐвий анализ
усуллари қўлланилган.

Дисертация тадқиқотининг илмий янгилиги

қуйидагилардан иборат: илк

бор моноаппарат усулда МКЦ ва ПЦ асосида алмашиниш даражалари 0,42-0,48
бўлган қуйи қовушқоқли сувда эрувчан КМЦ намуналарини синтез қилиш
шароитлари аниқланган;

илк бор МКЦ ва КЦни этил спирти муҳитида бир босқичда

карбоксиметиллаш орқали юқори алмашиниш даражали ПАЦ синтез қилинган;
адиабатик шароитда МКЦ ва КЦни гетероген карбоксиметиллаш
реакциясининг фаолланиш энергияси, реакциянинг тезлик константаси ва
иссиқлик эффектлари аниқланган;

МКЦ ва КЦ асосида қуйи қовушқоқли КМЦ олишнинг моноаппарат ва

ПАЦ ишлаб чиқаришнинг суспензион технологиялари яратилган; илк бор қуйи
қовушқоқли, қуйи алмашинган КМЦни қийин ѐнувчан ѐғоч композицияси
таркибига киритиш маҳсулотнинг ѐнғинга чидамлилик ва физик механик
хоссаларини ортишига олиб келиши исботланган.

Тадқиқотнинг амалий натижалари

қуйидагиларда иборат: суспензион ва

моноаппарат усулларда МКЦ ва КЦни ишқорий ишлов бериш ва
карбоксиметиллаш реакцияларининг оптимал шароитлари аниқланди;

7

моноаппарат ва суспензион усулларда МКЦ ва КЦ асосида қуйи

қовушқоқли КМЦ ва ПАЦ ишлаб чиқариш технологияси яратилди ҳамда янги
маркадаги қуйи қовушқоқли, қуйи ва юқори алмашинган намуналар олинди;

қуйи қовушқоқли, сувда эрувчан КМЦни экологик хавфсиз, қийин ѐнувчан

ѐғоч қипиқли плиталар (ЁҚП) ишлаб чиқаришда фойдаланилди.

Тадқиқот

натижаларининг ишончлилиги

кимѐвий, физик-кимѐвий ва физик-механик

таҳлил натижалар орқали олинган натижалар, қўйилган туб вазифаларнинг
тўғрилиги, математик ҳисобларнинг аниқлиги билан тасдиқланган назарий
тадқиқотлар ѐрдамида асосланади. Олинган амалий натижалар физик-кимѐвий
(ИҚ-спектроскопия, рентгенография), кимѐвий ва математик (MathCad) анализ
усуллари орқали тасдиқланди.

Тадқиқот натижаларининг илмий ва амалий аҳамияти.

Тадқиқот

натижаларининг илмий аҳамияти целлюлоза, МКЦ ва КЦ асосида олинган қуйи
ҳамда юқори алмашиниш даражаларига эга бўлган КМЦ намуналарининг
―таркиби-тузилиши-хоссалариǁ

ўртасидаги

корреляцион

боғлиқликни

аниқлашдан иборат. Целлюлоза, МКЦ, КЦ асосида КМЦ олишнинг илмий
натижалари халқ хўжалигининг турли тармоқларида ишлатиладиган янги


background image

материаллар яратишда асос бўлиши билан изоҳланади.

Тадқиқот натижаларининг амалий аҳамияти МКЦ ва КЦ асосида қуйи

алмашиниш даражасига эга бўлган сувда эрувчан КМЦ ҳамда юқори
алмашиниш даражали ПАЦ синтез қилиш, уларнинг моноаппарат ва
суспензион технологияларини яратиш ҳамда ишлаб чиқаришни йўлга
қўйишдан иборат. Мазкур технологиялар асосида қуйи қовушқоқли КМЦ ва
ПАЦ ишлаб чиқаришнинг самарадорлигини ошириш билан бир вақтда саноат
тармоқларининг турли соҳалари учун импорт ўрнини босувчи, экспортбоп
маҳсулот олиш мумкин. Моноаппарат ва суспензион технологиялар кам
харажатли, экологик хавфсиз КМЦ ишлаб чиқарувчи корхоналарни барпо этиш
имконини беради.

Тадқиқот натижаларининг жорий қилиниши.

МКЦ ва КЦ асосида қуйи қовушқоқли КМЦ ва ПАЦ олиш, ишлаб чиқариш

технологиясини яратиш бўйича олинган илмий натижалар асосида: моноаппарат
технология асосида «UZBEKNEFTEGAZ» миллий холдинг компанияси
тасарруфидаги «Карбонам» МЧЖ корхонаси базасида маҳаллий хомашѐлар
асосида 370 тонна, умумий қиймати 430 млн. сўм бўлган техник КМЦ ишлаб
чиқарилган («UZBEKNEFTEGAZ» миллий холдинг компаниясининг 2017 йил
23 февралдаги 23-10-01/26-677-сон маълумотномаси). Ишлаб чиқилган
технология нефть ва газ саноати учун импорт ўрнини босувчи зарур маҳсулот
ишлаб чиқариш имконини берган. моноаппарат технологияда маҳаллий
хомашѐлар асосида КМЦ ишлаб чиқариш учун «Пахта целлюлозаси, линти ва
текстил чиқиндилари асосида техник КМЦ ишлаб чиқариш» технологик
регламенти ишлаб чиқилган (TR_22235949-002:2016) ва «OʹZLITINEFTGAZ»
АЖнинг розилиги асосида «Карбонам» МЧЖ корхонаси томонидан
тасдиқланган. Мазкур технология

8

маҳаллий хомашѐлар асосида импорт ўрнини босувчи экспортга йўналтирилган
янги маркадаги КМЦ олиш имконини берган.

Тадқиқот натижаларининг апробацияси.

Мазкур тадқиқот натижалари,

жумладан,5 та халқаро ва 5 та республика илмий-амалий анжуманларида
муҳокамадан ўтказилган.

Тадқиқот натижаларининг эълон қилиниши.

Диссертация мавзуси

бўйича жами 14 та илмий ишчоп этилган, шуларданЎзбекистон Республикаси
Олий Аттестация комиссиясининг фалсафа докторлик (PhD) диссертациялари
асосий илмий нашрларини чоп этиш тавсия этилган илмий нашрларда 4 та
илмий мақола, жумладан, 3 таси республика ва 1 таси хорижий журналларда
нашр этилган.

Диссертациянинг тузилиши ва ҳажми.

Диссертация таркиби кириш,

бешта боб, хулоса, фойдаланилган адабиѐтлар рўйхати ва иловалардан иборат.
Диссертациянинг ҳажми 118 бетни ташкил этади.

ДИССЕРТАЦИЯНИНГ АСОСИЙ ҚИСМИ


background image

Кириш

қисмида диссертация ишининг долзарблиги ва зарурати

асосланган, тадқиқотнинг мақсади ва асосий вазифалари тавсифланган,
Ўзбекистон Республикаси фан ва технологияси тараққиѐтининг устивор
йўналишларига мослиги аниқланган, уларни ишончлилиги, тадқиқотнинг
илмий янгилиги ва амалий натижалари, олинган натижаларнинг назарий ва
амалий ахамиятлари, шунингдек, тадқиқот натижаларини амалиѐтга жорий
этиш, чоп этилган илмий ишлар ва диссертациянинг тузилиши бўйича
маълумотлар келтирилган.

Диссертациянинг

«Қуйи қовушқоқли КМЦ ва ПАЦнинг олиниш

усуллари, хоссалари, ишлаб чиқариш технологияси ва ишлатилиши»

номли

дастлабки бўлимида КМЦ ва ПАЦнинг синтез усулларига тегишли замонавий
адабиѐтлар таҳлил қилинган, шунингдек, уларнинг физик-кимѐвий хоссалари,
структура тавсифлари, целлюлозани ишқорий ишлов бериш ва этерификация
реакцияси механизмларини тадқиқ қилиш, ишлаб чиқариш технологияси ва
уларнинг ишлатилиш соҳалари бўйича маълумотлар
келтирилган. Бугунги кунда бир-биридан алмашиниш даражаси (АД),
полимерланиш даражаси (ПД), сифат кўрсаткичлари, шунингдек, ишлаб
чиқариш технологияси ва целлюлоза тутувчи хом-ашѐ тури билан фарқ
қиладиган КМЦ маркалари саноат миқѐсида ишлаб чиқарилиши аниқланди.
Шунга қарамай, саноатнинг турли соҳаларида–ювувчи воситалар ишлаб
чиқариш, нефт-газ, қурилиш, тўқимачилик, қоғоз, озиқ-овқат, фармацевтика
саноатларида ва халқ хўжалигининг турли соҳаларида кенг қўлланиладиган
қуйи қовушқоқли КМЦ ва юқори алмашиниш даражали ПАЦ маркаларига
бўлган эҳтиѐж тўлиқ қондирилмаслиги аниқланди.

Диссертациянинг

«Объектлар, карбоксиметилцеллюлозани олиниши ва

тадқиқ этиш усуллари»

номли иккинчи бўлимиқуйи қовушқоқли, техник

КМЦ ва ПАЦ олиш усуллари, уларнинг сифат кўрсаткичларини аниқлаш,

9

олинган КМЦ намуналарининг физик-кимѐвий тадқиқ этиш усулларига
тегишли бўлган методик қисмлардан ташкил топган.

Диссертациянинг

«Микрокристаллик ва кукунсимон целлюлоза

асосида қуйи қовушқоқли карбоксиметилцеллюлоза ва полианион
целлюлоза олиш усули ва хоссалари»

номли учинчи бўлимида МКЦ ва КЦни

ишқорий ишлов бериш, карбоксиметиллаш реакциялари шароитлари ва
уларнинг ўзига хослиги бўйича тадқиқот натижалари, олинган ҳар хил АД ва
ПДли КМЦ намуналарининг физик-кимѐвий хоссаларига таққосланган ҳолда
маълумотлар келтирилган.

Целлюлоза хом-ашѐсига ишқорий ишлов бериш жараѐни КМЦ синтези,

технологияси

ишлаб

чиқарилишидаги

асосий

объект

ҳисобланади.

Целлюлозани натрий гидроксид эритмаси билан ишлов беришда толанинг
қалинлигини ортиши ва узунлигини камайиши, иссиқлик ажралиши,
сиртмолекуляр ва морфологик тузилишларини ўзгариши билан боғлиқ бўлган


background image

бўкиш жараѐни содир бўлади. Ушбу жараѐнда целлюлозадаги ишқорда
эрийдиган қуйи молекуляр фракциялар эритмага чиқиб кетади. Юқоридаги
комплекс жараѐнлар асосида целлюлозанинг натрий гидроксиди билан кимѐвий
таъсирлашуви ѐтади. Бунда ишқорий целлюлоза аддукти ҳосил бўлади ишқор
концентрацияси ортиши билан реакция мувозанатини аддитив бирикманинг
ҳосил бўлиши томонига силжиши максимум орқали ўтади.

Натрий гидроксид концентрациясининг маълум чегара қийматидаги

миқдоридан ортиши билан целлюлоза I кристалл панжарасига ионларни

ютилиши содир бўлади ва ишқорий целлюлоза II кристалл тузилиши ҳосил

бўлади. Целлюлоза II кўп миқдордаги водород боғларини узилиши ва кристалл

структурасини ўзгариши ҳисобига юқори реакцион фаолликни намоѐн қилади.

Шунинг ҳисобига тадқиқотлар олиб бориш жараѐнида маълум бўлган

КМЦ ишлаб чиқариш усулларини МКЦ ва КЦ намуналарига қўллаганда
уларнинг юқори самара беришлигига алоҳида ахамият берилди. Ҳар хил ишлаб
чиқариш технологияларини қўллаш орқали олинган КМЦ намуналарининг
физик-кимѐвий хоссалари бир-бирига таққослаб тадқиқ этилди.

Целлюлоза хом-ашѐсига даврий, яримузлуксиз ва узлуксиз усулларда

ишқорий ишлов бериш жараѐнида натрий гидроксид эритмаси юқори модулда
(1:10) ишлатилади. МКЦ ва ПЦ намуналарини ишқор эритмасида кучли
бўкиши ва ушбу ишқорий массадан сиқиш орқали ортиқча ишқор ва сувни
чиқариш имконининг мавжуд эмаслигини ҳисобга олиб, МКЦ ва КЦ
намуналарига ишқорий ишлов бериш ҳамда карбоксиметиллаш реакциялари
моноаппарат усулда амалга оширилди. Ушбу усулда ишқорий ишлов бериш
кичик модулда, керакли миқдордаги ишқор эритмасидан фойдаланилади.

МКЦ намунасини ишқор эритмаси билан ишлов бериш жараѐнида ишқор

концентрацияси 20% дан 30% гача ортиши билан маҳсулотнинг АД қиймати
0,83 гача ортиб боради. Аксинча, КЦ учун 20% ли ишқор эритмасидан
фойдаланилганда АД=0,87 гача кўтарилганлиги кўринади. Ушбу ҳолат МКЦ ва
КЦ намуналари кристаллик даражасининг бир-биридан кескин фарқ қилиши
билан тушунтириш мумкин (1-расм).

10

1-расм. Моноаппарат усулда ишқор

эритмаси концентрациясининг


background image

КМЦ АДга таъсири

2-расм. КМЦнинг АДни

карбоксиметиллаш реакцияси

давомийлигига боғлиқлиги

Карбоксиметиллаш реакцияси жараѐннинг ҳароратига боғлиқ бўлиб,

ҳарорат оритиши билан маҳсулотнинг АД қиймати ортиб боради (2-расм).
МКЦга нисбатан натрий монохлорацетат миқдори ортиши билан реакция
тезлиги ҳам ортиб боради. Бунда карбоксиметиллаш жараѐни реагентлар
нисбатига боғлиқ бўлмай, деярли бир хил вақтда 60

0

С да 150 дақиқада

якунланади.

КМЦ олиш жараѐнида МКЦнинг зарра ўлчами ортиб бориши билан

маҳсулотнинг АД қиймати пасайиб бориши аниқланди (3-расм). Бунда,
МКЦнинг зарра ўлчамлари кичиклашиб бориши билан унинг реакцион сирт
юзаси ортиб боради ҳамда бир хил гетероген шароитда реакцияга киришувчи
компонентларнинг бир-бири билан тўқнашувлари сони ортади. Бу эса ўз
навбатида алкилловчи агент миқдорининг камайиши ва маҳсулотнинг АД
қиймати ортишига сабаб бўлади.

КМЦнинг саноат намуналаридаги сувда тўлиқ эрувчанлик чегарасини

уларнинг ПД=450-680 ва АД=0,55-0,65 қийматларида намоѐн қилади. МКЦ ва
КЦ асосида олинган КМЦ намунларида ПД=100-280 бўлганда, сувда тўлиқ
эрувчанлик АД=0,42-0,48 қийматларида намоѐн қилади (4-расм).

3-расм. КМЦ АД сининг МКЦ

зарра ўлчами билан боғлиқлиги

4-расм. КМЦ нинг сувда тўлиқ

эриш чегараси

11

5-расмда адиабатик шароитда МКЦ ва КЦ гетероген карбоксиметиллаш

реакцияси кинетикаси натижалари келтирилган.


background image

5-расм. Адиабатик шароитда МКЦ ва КЦни моноаппарат усулда

карбоксиметиллаш кинетикаси

Олиб борилган кинетик тадқиқотлар карбоксиметиллаш реакциясини

биринчи тартибли реакция тенгламаси орқали тавсифлаш мумкинлигини
кўрсатди ва МКЦ ва КЦ карбоксиметиллаш реакцияси фаолланиш энергияси
мос равишда Е=4,0·10

4

Ж/мол ва Е=3,011·10

4

Ж/мол эканлиги аниқланди.

Жараѐннинг иссиқлик эффекти МКЦ учун Q

p

=1797 кЖ/кг ва КЦ учун эса ушбу

қийматлар Q

p

=1905 кЖ/кг га тенг эканлиги аниқланди.

Моноаппарат усулда МКЦ ва КЦни карбоксиметиллашнинг оптимал

шароитлари аниқланди. Бунда биринчи марта МКЦ ва КЦ асосида натрий
монохлорацетат (НМА) сарфи целлюлоза элементар звеносига нисбатан 1,2-1,3
молни ташкил этган ҳолда маҳсулот АД қиймати 0,42-0,43 бўлган қуйи
алмашинган, сувда эрувчан КМЦ намуналари олинди (1-жадвал).

1-жадвал

Моноаппарат усулда МКЦдан олинган КМЦ намуналарининг физик

кимѐвий кўрсаткичлари

Намуналар ПД

*

КД,

%

NaOH

конц.,

%

НМА

сарфи,

мол

КМЦ кўрсаткичлари

АД

ПД

Эрув

чанли

к, %

Асос

ий

мод.

миқ., %

рН

МКЦ

250

83

30

1,3

0,42

190

99,5

53,0

9,7

КЦ

380

17

20

1,2

0,43

310

99,8

57,0

9,8


*КД-кристаллик даражаси

12

1-жадвалдан кўриниб турибдики, МКЦ ва КЦ асосида моноаппарат

усулда, оптимал шароитда олинган КМЦ намуналари АДси нисбатан кичик
бўлишига қарамай сувда тўлиқ эриш хоссасини намоѐн қилади.

МКЦ ва КЦни маҳаллий органик эритувчи- этил (ЭС) ва изопропил спирти

(ИПС) муҳитида суспензион карбоксиметиллаш реакцияси шароитларини


background image

маҳсулотнинг физик-кимѐвий хоссаларига таъсири тадқиқ қилинди (6-расм).

КМЦ АД си

(МКЦ)

0,9 0,8 0,7 0,6

0,5 0,4 0,3

А

ИПС

этанол

10 20 30 40 50
Ишқор
концентрация
си, %

КМЦ АДси

(КЦ)

1

0,9 0,8 0,7 0,6

0,5 0,4 0,3

Б

ИПС этанол

10 20 30 40 50
Ишқор
концентрация
си, %

6-расм. КМЦ намуналарининг АД қийматини ИПС ва этанол муҳитида ишқор

концентрациясига боғлиқлиги

(а-МКЦ; б-КЦ)

Ишқор концентрациясини маҳсулотнинг АД қийматига таъсирини тадқиқ

этиш натижалари асосида, ишқорий ишлов бериш жараѐнида ишқор
концентрацияси МКЦ учун 40% ва КЦ учун 30% га етганда КМЦ
намуналарининг АД қийматлари мос равишда ИПС муҳитида АД=0,83:0,94 ва
ЭС мухитида АД=0,75:0,88 қийматга эга бўлади.

Ушбу фарқни МКЦнинг юқори даражадаги тартибланган кристалл

тузилишга эга (КД=83%) ва КЦ аморф тузилишга (КД=17%) эканлиги билан
тушунтириш мумкин. Бунда, алкилловчи агентни МКЦнинг кристалл
тузилишига кириши учун КЦга нисбатан янада юқорироқ концентрацияли
ишқор эритмаси билан ишлов бериш талаб этилади.

1,

4

1,

2

КМЦ АД си

(КЦ)

1,
4
1,

2

КМЦ АД си

(МКЦ)

1

0,8

КМЦ АДси

1
1

0,8 0,6 0,4 0,2

КМЦ из ПЦ

0,8 0,6 0,4 0,2

80oC 55oC

0,6 0,4 0,2

80оС 55оС

КМЦ из МКЦ

0

0
0,5 1 1,5 2 2,5

МХСК концентрацияси, %

0
0 50 100 150 200 250 300

Реакция

давомийлиги, мин

0 50 100 150 200 250 300

Реакция

давомийлиги, мин

7-расм. КМЦ намуналарининг АДсини 55

0

С и 80

0

С да МХСК сарфи ва реакция

давомийлигига боғлиқлиги

13

Алкилловчи агент монохлор сирка кислотаси (МХСК) сарфи 1 мол

целлюлоза элементар звеносига нисбатан 2,0-2,0 молгача ортиши билан МКЦ
ва КЦ асосида суспензион усулда олинган КМЦ ва ПАЦ намуналарининг АД
қийматлари мос равишда 0,93 ва 1,2 гача ортиб боради (7-расм).

Оптимал шароитда 1 мол целлюлоза звеносига нисбатан 2,0-2,2 мол МХСК


background image

сарфлаб, МКЦ ва КЦни моноаппарат усулда бир босқичда карбоксиметиллаш
орқали юқори АД ли ПАЦ олиш мумкинлиги аниқланди.

Карбоксиметиллаш реакцияси давомийлиги ортиб бориши билан КМЦ

намуналарининг АД қийматлари максимумга яқинлашади. Реакция ҳарорати
55

0

С дан 80°С гача кўтарилиши билан реакциянинг давомийлиги кескин

қисқаради. МКЦ ва КЦнинг юқори реакцион қобилияти ва молекуляр
массасининг кичиклиги алкиллаш жараѐнида қисқа вақт ичида ва юмшоқроқ
шароитда реагентларнинг реакцион самарасини ортишига сабаб бўлади.

2-жадвал

Суспензион усулда ЭС муҳитида олинган КМЦ намуналарининг

сифат кўрсаткичлари

Дастлабки хом-ашѐ

NaOH

конц,

%

МХСК

сарфи,

моль

КМЦ кўрсаткичлари

АД ПД

Эрув

чанли

к, %

Асосий

мод.

миқ, %

рН

Намуналар ПД КД, %

МКЦ

250

83

40

2,2

0,93 210

100

77,0

8,7

КЦ

380

17

30

2,0

1,13 340

100

75,5

8,3


2-жадвалдан кўриниб турибдики, оптимал шароитда бир босқичда КЦ ва

МКЦни карбоксиметиллаш орқали суспензион усулда ЭС муҳитида юқори
алмашинган ПАЦ олиш мумкин.

Суспензион усулда МКЦ ва КЦ асосида олинган намуналарида

ўринбосарларни макромолекулада бир текис тақсимланганлиги ҳисобига
АД=0,35-0,38 қийматли КМЦ ҳам сувда тўлиқ эриш чегарасини намоѐн қилади.

Диссертациянинг тўртинчи

«МКЦ ва КЦ асосида қуйи қовушқоқли

КМЦ ва ПАЦ ишлаб чиқариш технологияси»

бўлимида моноаппарат усулда

МКЦ асосида қуйи қовушқоқли, қуйи алмашинган, сувда эрувчан КМЦ ишлаб
чиқариш технологияси келтирилган.

14


background image

8-расм. МКЦ дан қуйи қовушқоқли, қуйи алмашинган ва сувда эрувчан КМЦ ишлаб

чиқаришнинг моноппарат технологик схемаси

1- сув ўлчагичлар; 2- натрий гидроксид учун йиғгич; 3- ишқор эритмасини тайѐрлаш

учун реактор; 4 –НМА учун йиғгич; 5 – МКЦ учун йиғгич; 6- реактор; 7- музлатгич; 8 –
этерификация учун реактор; 9- етилтиргич; 10- туннелли қуритгич; 11- ротацион майдалагич;
12 – КМЦ йиғгич; 13- колорифер; 14- компрессор.


background image

15

9-расм. Суспензион усулда КЦ асосида қуйи қовушқоқли юқори алмашинган

ПАЦ ишлаб чиқаришнинг технологик схемаси

1- сув ўлчагичлар; 2 – спирт ўлчагичлар; 3- МХСК учун йиғгич; 4 – натрий гидроксид

учун йиғгич; 5 – ишқор эритмасини тайѐрлаш учун реактор; 6 – МХСК эритмасини тайѐрлаш
учун реактор; 7 –этерификация учун реверсив Z-симон аралаштиргичли реактор; 8 –ПЦ учун
йиғгич; 9 – этерификация учун реактор; 10 – центрифуга; 11 – вакуум-тикловчи қуритгич; 12
– ПАЦ учун йиғгич; 13 – ротацион майдалагич; 14 – спирт йиғгич; 15 – калорифер; 16 – тоза
этанол йиғгичи; 17 –60-70 % этанол эритмасини тайѐрлаш учун йиғгич; 18 –спирт
ректификацияси учун конденсатор; 19- музлатгич; 20 – компрессор.

Диссертациянинг

«Қуйи қовушқоқли КМЦнинг амалиѐтда

қўлланилиш соҳалари»

деб номланган бешинчи бобида қуйи қовушқоқли

КМЦ, антипирен ва бошқа тўлдирувчилар билан ишлов бериш орқали физик
механик ва ѐнувчанлик хоссалари бўйича амалдаги стандартлар талабларига
жавоб берадиган мустаҳкам, экологик хавфсиз, қийин ѐнувчан ЁҚП олиш
имкониятлари йўналишидаги тадқиқот натижалари келтирилган.

Қийин ѐнувчан пресс-материаллар олиш учун ѐғоч қипиқли масса


background image

таркибига фосфор ва азот тутувчи маҳаллий антипирен, жумладан, ѐғоч

16

структураси таркибига ортофосфат кислотаси ва аммиак иштирокидаги
кимѐвий реакция ҳисобига ҳосил бўлган аммоний дигидрофосфат киргизилди.

3-жадвал

Ортофосфат кислотаси ва аммиак билан ишлов берилган ЁҚП

намуналарининг ѐнувчанлик кўрсаткичлари

№ Антип

и

ренко

нц. , %

Намунанинг массаси, г

Масса

йўқоти

лиши, %

Ажралаѐтган газлар ҳарорати,

0

С

Синовгач

а, г

синовд

ан

кейин,

г

1

дақи

қа

2

дақи

қа

3

дақи

қа

4

дақи

қа

5

дақи

қа

ЁҚП нинг саноат намунаси

1

0

113

5

96,0

260

700

750

-

-

Антипирен билан ишлов берилган ЁҚП

1

5

123

81

34

200

260

365

485

475

2

8

117

82

30

247

244

240

236

238

3

10

110

85

23

243

285

430

442

436

4

14

117

95

19

260

365

200

485

475

5

16

114

100

12

205

260

350

360

365

6

18

119

107

10

167

169

166

166

166

7

20

120

113

6

184

242

319

338

376


Ушбу жадвалдан кўриниб турибдики, ЁҚП нинг саноат намунаси уч

дақиқа ичида оловли трубада тўлиқ ѐниб, ажралиб чиқаѐтган газлар ҳарорати
максимал қийматга эришади ваѐниш жараѐнида 96% масса йўқотилади.
Антипирен концентрацияси 20 % гача оширилганда ѐниш жараѐнида
намунанинг массаси йўқотилиши 6 % ни ташкил этади.

4-жадвал

ЁҚП намуналарининг физик-механик кўрсаткичлари

Кўрсаткичлар

Саноат

ЁҚП

Қийин

ѐнувч

ан

ДСП

Қийин

ѐнувчан

ДСП

(КМЦ)

ГОСТ

бўйича


background image

Қалинлик, мм

16,0

16,0

16,0

14-20

Намлик, %

4,8

4,4

4,5

5-11

24 соатда қалинлик

бўйича бўкиши, %

24,4

36,2

17,5

20дан

юқори

эмас

Зичлик, кг/м

3

620

640

710

550-820

Букилишга мустахкамлиги, МПА

13,6

9,9

14,0

14,0

2 соатда сув ютиши, %

13,6

26,0

12,5

12,0


Шунга қарамай, композиция таркибига антипирен киргизилиши билан

ЁҚП намунасининг физик-механик хоссалари кескин пасайиб кетиши
аниқланди. ЁҚП намуналарининг физик-механик хоссаларини яхшилаш учун
унинг таркибига қуйи қовушқоқли КМЦ киргизиш устида тадқиқотлар олиб
борилди. Бунда қуйи қовушқоқли КМЦ ѐғоч композицияси тузилишида
антипирен ва боғловчи агент молекулалари билан кимѐвий боғ ҳосил бўлишига
ѐрдам бериши кўрсатилди. Бундан ташқари, ушбу тўлдирувчилар тузилишдаги

17

микропораларни тўлдириши ва компонентлар ўртасида кимѐвий боғ воситасида
тикилган тузилма ҳосил бўлиши ҳисобига физик-механик хоссалари юқори
бўлган ЁҚП намуналари олишга эришилди (4-жадвал).

Композиция таркибига Na-КМЦ киритилиши ѐғоч массасида антипиренни

бир хил тақсимланишига ѐрдам беради ва унинг термик барқарорлигини
оширади ҳамда ѐғоч массасидаги микропорларни тўлдириши ҳисобига ЁҚП
нинг зичлигини ортишига сабаб бўлади.

Ёғоч массасини орфосфат кислотаси билан ишлов бериш жараѐнида

кислота ва КМЦ ўртасида мураккаб эфир боғи ҳосил бўлади ва аммиак билан
кимѐвий реакцияси натижасида бутун юза бўйича бир хил тақсимланган
кимѐвий боғланган аммоний дигидрофосфат антипирени ҳосил бўлади.

Юқоридаги усул ЁҚП таркибидаги ортофосфор кислотаси ва аммиак

миқдорини камаймши билан бир вақтда унинг физик-механик ҳамда ѐнишга
чидамлилик хоссаларини яхшиланишига олиб келади.

Олиб борилган тадқиқотлар асосида қийин ѐнувчан пресс-композициянинг

оптимал таркиби яратилди ва «Dealmar Dicount» МЧЖ корхонасининг

технологик линиясида қийин ѐнувчан ЁҚП тажриба-саноат партияси олинди.

5-жадвал

ЁҚП тажриба-саноат партиясининг физик-механик кўрсаткичлари

Кўрсаткичлар

ЁҚПнинг

саноат

намунаси

Қийин ѐнувчан

ЁҚП

ГОСТ бўйича

10632-2007


background image

Қалинлик, мм

15

17

14-20

Намлик, %

7

11

5-13

2 соатда қалинлик

бўйича бўкиши, %

21

22

20-30

Зичлик, кг/м

3

760

738

550-820

Букилишга

мустахкамлиги, МПА

14,0

13,1

11,5-13,0


Олинган ЁҚП тажриба-саноат партиясининг физик-механик хоссалари

ГОСТ 10632-2007 «Ёғоч-қипиқли плиталар» меъѐрий хужжат талабларига
мувофиқ келиши аниқланди.

Ушбу тажриба-саноат партиясининг ѐнишга чидамлилик хоссалари ЎзР

ИИВ Ёнғин хавфсизлиги институти ва ЎзР ИИВ Ёнғин хавфсизлиги бош
бошқармасилабораториясида тадқиқ этилди (6-жадвал).

«DealmarDiscount» МЧЖ корхонасида олинган ЁҚП тажриба-саноат

намунасининг ѐнувчанлик хоссаларини ўрганиш бўйича олиб борилган
тадқиқотлар асосида олинган натижалар ГОСТ 12.1.044. ―Модда ва
материалларнинг ѐнғин хавфсизлигиǁга биноан ―қийин ѐнувчан материалларǁ
гуруҳига киритилди.

Қийин ѐнувчан ЁҚП копозицияси таркибига қуйи қовушқоқли КМЦ

киритиш билан ГОСТ 10632, ГОСТ 12.1.044 га мувофиқ равишда маҳсулотнинг
физик-механик ва ѐнишга чидамлилик хоссалари ортиб бориши тажриба
асосида аниқланди.

18

6-жадвал

ЁҚП тажриба-саноат намунасининг ѐнувчанлик хоссалари

Дастлабки

ҳарорати,

°С

Максим

ал

ҳарорат,

°С

Максима

л
ҳароратг
а

эришиш

вақти, с

Масса, г

Масса

йўқотили

ши, %

Синовгача

Синовд

ан

кейин

«Dealmar Discount» МЧЖ саноат намунаси

1

200

740

220

89

12

86.4

2

200

625

280

82

10

88,3

3

200

557

295

95

22

76,4


background image

ўртача

640,6

265,0

83,7

Қийин ѐнувчан ЁҚП тажриба-саноат намунаси

1

200

260

300

120

104

13,28

2

200

255

300

126

112

11,23

3

200

255

300

125

12

11,12

ўртача

256,6

300,0

11,87


ХУЛОСА

1. Даврий, яримузлуксиз, суспензион ва моноаппарат усулларда МКЦ ва

КЦ намуналарини ишқорий ишлов бериш ва карбоксиметиллаш шароитлари
таққослаб ўрганилди. МКЦ ва КЦ асосида қуйи қовушқоқли, сувда эрувчан
КМЦ олиш учун фақатгина суспензион ва моноаппарат усуллар самарали
эканлиги аниқланди. Бошқа усулларнинг ноқулайлиги ишқорий МКЦ ва КЦни
ортиқча ишқор ва сувдан сиқиб бўлмаганлиги, натижада этерификация
жараѐнида натрий монохлорацетатнинг қўшимча реакциялари тезлигининг
ортиб кетиши билан изоҳланади.

2. Моноаппарат усулда маҳсулот хоссасига ишқор концентрацияси,

ҳарорат, НМА сарфи, реакция давомийлиги, дастлабкихом-ашѐларнинг зарра
ўлчамларининг таъсири ўрганилди. Моноаппарат усулда МКЦ ва КЦни қаттиқ
фазада карбоксиметиллашнинг оптимал шароитлари топилди. Бунда биринчи
марта МКЦ ва КЦ асосида НМА сарфи 1,2-1,3 моль бўлганда АД=0,42-0,48
бўлган сувда эрувчан қуйи алмашинган КМЦ намуналари олинди.

3. Адиабатик шароитда қаттиқ фазада МКЦ ва КЦни этерификация

реакцияси кинетикаси ўрганилди. Бунда, МКЦ ва КЦни карбоксиметиллаш
реакцияси фаолланиш энергияси мос равишда Е=4,0·10

4

Ж/мол ва Е=3,011·10

4

Ж/мол эканлиги аниқланди. МКЦ намуналарини карбоксиметиллаш
реакциянинг иссиқлик эффекти Q

p

=1797 кЖ/кг ва КЦ карбоксиметиллаш

реакцияси учун Q

p

=1905 кЖ/кг ни ташкил этди.

4. Суспензион усулда юқори алмашинган ПАЦ олиш учун МКЦ ва КЦни

карбоксиметиллашнинг оптимал шароитлари аниқланди. Этил спирти муҳитида
КЦ асосида бир босқичда карбоксиметиллаш орқали (МХСК сарфи 2,0-2,2 мол)
АД=0,93-1,21 бўлган ПАЦ олиш имконияти аниқланди. Суспензион усулда
МКЦ ва КЦ асосида олинган КМЦ намуналарининг сувда тўлиқ эрувчанлик
чегараси аниқланди. Бунда, суспензион усулда МКЦ ва КЦдан олинган КМЦ
намуналарининг АД=0,35-0,38 қийматларида сувда тўлиқ эриши аниқланди.

19

5. МКЦ ва КЦ асосида (алкилловчи агент сарфи 1,2-1,3 мол) АД=0,42-0,48

бўлган қуйи қовушқоқли, қуйи алмашинган, сувда эрувчан КМЦ ишлаб
чиқаришнинг моноаппарат технологияси яратилди. МКЦ ва КЦ асосида


background image

(алкилловчи агент сарфи 2,0-2,2 моль) АД=0,93-1,21 бўлган қуйи қовушқоқли,
юқори алмашинган ПАЦ ишлаб чиқаришнинг суспензион технологияси
яратилди.

6. Қуйи қовушқоқли КМЦ намуналарини янги йўналишда - экологик

хавфсиз, қийин ѐнувчан ЁҚП ишлаб чиқаришда қўлланилиш имконияти
кўрсатилди ва унинг иштирокида қийин ѐнувчан ЁҚПнинг лаборатория ҳамда
тажриба-саноат намуналари олинди. Қийин ѐнувчан ЁҚП композицияси
таркибига қуйи қовушқоли КМЦ киргизилиши маҳсулотнинг физик-механик
ҳамда ѐнишга чидамлилик хоссаларини ортишига олиб келиши аниқланди.
―Деалмар Дискаунтǁ МЧЖ корхонасида олинган тажриба саноат намунасининг
ѐнувчанлик хоссалари ЎзР ИИВ Ёнғин хавфсизлиги институти ва ЎзР ИИВ
ЁХББ лабораториясида тадқиқ этилди ҳамда ГОСТ 12.1.044 «Материал ва
моддаларнинг ѐнғин хавфсизлиги» бўйича ―қийин ѐнувчан материалларǁ
гуруҳига киргизилди. Қийин ѐнувчан ЁҚП тажриба-саноат партияси физик
механик хоссалари бўйича ГОСТ 10632-2007 «Ёғоч-қипиқли плиталар»
стандарт талабларига мувофиқ келди.

20

НАУЧНЫЙ СОВЕТ DSc.27.06.2017.FM/K/T.36.01
ПО ПРИСУЖДЕНИЮ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ


background image

ПРИ ИНСТИТУТЕХИМИИ И ФИЗИКИ ПОЛИМЕРОВ ИНСТИТУТ
ХИМИИ И ФИЗИКИ ПОЛИМЕРОВ

ЙУЛДОШОВ ШЕРЗОД АБДУЛЛАЕВИЧ

ПОЛУЧЕНИЕ, СВОЙСТВА И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА
НИЗКОВЯЗКОЙ КАРБОКСИМЕТИЛЦЕЛЛЮЛОЗЫ НА ОСНОВЕ
МИКРОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ И ПОРОШКОВОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

02.00.05 –Химия и технология целлюлозы и целлюлозно-бумажного производства

АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ
ДОКТОРА ФИЛОСОФИИ (PhD) ПО ТЕХНИЧЕСКИМ НАУКАМ Ташкент-2017

21

Тема диссертации доктора философии (PhD) зарегистрирована в Высшей

аттестационной комиссии при Кабинете Министров Республики Узбекистан за
B2017.1.PhD/T22.

Диссертация выполнена в Институте химии и физики полимеров.


background image

Автореферат диссертации на трех языках (узбекский, русский, английский (резюме))

размещен на веб-странице Научного совета (polchemphys.uz) и информационно
образовательном портале «ZiyoNet» (www.ziyonet.uz).

Научный руководитель: Сарымсаков Абдушкур Абдухалилович

доктор

технических наук, профессор

Официальные оппоненты: Рахмонбердиев Гаппар

доктор химических наук, профессор

Хайтметова Саида

кандидаттехнических наук

Ведущая организация: Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности

Защита диссертации состоится «__» _________ 2017 года в ____ часов на заседании

Научного совета DSc.27.06.2017.FM/K/T.36.01 при Институте химии и физики полимеров
(Адрес: 100128, г.Ташкент, ул.Абдулла Кадыри, 7

б

, Тел.:(+99871)241-85-94, факс:

(+99871)241-26-60, е-mail:polymer@academy.uz).

С диссертацией можно ознакомиться в Информационно-ресурсном центре Института

химии и физики полимеров за № ___(Адрес: 100128, г.Ташкент, ул.Абдулла Кадыри, 7

б

,

Тел.:(+99871) 241-85-94).

Автореферат диссертации разослан «__» _________ 2017 года.

(протокола рассылки №_____ от «__» _________ 2017 года.)

С.Ш.Рашидова

Председатель научного совета по присуждению

учѐной степени, д.х.н., профессор, академик

Н.Р.Вохидова

Учѐный секретарь научного совета

по присуждению ученой степени,

д.х.н., старший научный сотрудник

А.А.Атаханов

Председатель научного семинара при научном совете

по присуждению ученой степени,

д.т.н.,старший научный сотрудник

22

ВВЕДЕНИЕ (аннотация диссертации доктора философии (PhD))

Актуальность и востребованность темы диссертации.

В настоящее


background image

время в мире среди различных эфиров целлюлозы карбоксиметилцеллюлоза
(КМЦ) производится в промышленных масштабах и широко применяется в
различных отраслях народного хозяйства. Несмотря на увеличение объемов
производства КМЦ на 1,8% в год, она остаѐтся востребованным
промышленным продуктом. В связи с этим, для полного удовлетворения
потребностей различных сфер промышленности на КМЦ поиск новых
целлюлозосодержащих

источников

представляет

особый

интерес

в

фундаментально-прикладном аспекте.

После обретения независимости республики особое внимание уделяется в

предприятия, производящие целлюлозу и ее производные на основе местного
сырья, усовершенствованию действующих и разработку новых эффективных
технологий для производств высококачественных, конкурентоспособных
продуктов на мировой рынке. В настоящее время, внедрена полунепрерывная
технология

производства

КМЦ

путем

модернизации

классической

периодической технологии, которая позволяет производить продукты низкой
себестоимостью. В данном направлении, освоение выпуска принципиально
новых видов продукции и технологий, обеспечение на этой основе
конкурентоспособных отечественных товаров на внешних и внутренних
рынках указаны в стратегии Действий по дальнейшему развитию Республики
Узбекистан. В этом направлении можно отдельно выделить научные и
практические исследования по производству низковязкой КМЦ и полианионной
целлюлозы (ПАЦ) на основе хлопковой, микрокристаллической (МКЦ) и
порошковой целлюлозы (ПЦ), широко используемые для получения
синтетических моющих средств, также используемые в керамической,
строительной, гидрометаллургической, нефтегазовой и горно металлургической
промышленностях.

В настоящее время в мире основной задачей является разработка

технологии производства новых видов КМЦ на основе различного
целлюлозосодержащего сырья и расширение областей их применения. В
данном

направлении,

синтез

низковязкой,

высококачественной,

водорастворимой КМЦ на основе МКЦ и ПЦ, установление оптимальных
условий реакций и границ полной растворимости в воде, установление энергии
активации, константы скорости и теплового эффекта реакций, определение
условии

реакции

высокозамещенной

ПАЦ

в

одном

этапе

карбоксиметилирования МКЦ и ПЦ, обоснование научных аспектов и
разработка технологий их производства являются весьма актуальным.

Данное диссертационное исследование в определенной степени служит

выполнению задач, предусмотренных в постановлении Президента Республики
Узбекистан ПП №-1442 от 15 декабря 2010 года «О приоритетах развития
промышленности Республики Узбекистан»,ПП-2698 от 26 декабря 2016 года «О
мерах по дальнейшей реализации перспективных проектов локализации

23

производства готовых видов продукции, комплектующих изделий и материалов
на 2017-2019 годы», в Указе УП-4947 от 7 февраля 2017 года «О Стратегии


background image

действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан», а также в других
нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.

Соответствие исследования приоритетным направлениям развития

науки и технологии в республике.

Данное исследование выполнено в

соответствии с приоритетным направлением развития науки и технологий
Республики Узбекистан в рамках программы: VII «Химические технологии и
нанотехнологии».

Степень изученности проблемы.

С повышением роста сферы

использования КМЦ в мире существенно возросло число исследований в
направлении получения ассортимента КМЦ, отвечающих требованиям
различных

отраслей

промышленности,

возможности

получения

и

промышленного производства КМЦ из новых видов целлюлозосодержащего
сырья, условий их модификации и функционализации, с целью создания
материалов с заданными физико-химическими и эксплуатационными
свойствами. Теоретические и прикладные вопросы исследований в данном
направлении активно развиваются зарубежными учеными - Thomas Heinze
(Германия), H.A.Ambjornsson (Швеция), A.Benchabane (Франция), A.Bono
(Малайзия), H.D.Heydarzadeh (Иран), Hasan Togrul (Турция), A.M.Adel (Египет),
J.M.Lee (США), GenLin Zhang (Китай), Z.A.Metodiev (Болгария), K.Boruvkova
(Чехия), M.A.Zeenat (Пакистан), J.Lisa (Тайланд), учеными из стран СНГ
Н.Г.Базарновой,

М.В.Обрезковой,

В.И.Маркиным,

И.Б.Фаттаховым,

А.В.Оболенскиной, И.М.Грубниковым, В.В.Будаевой, а также в Узбекистане -
учеными научной школы академика Х.У.Усманова - акад. С.Ш.Рашидовой,
проф.

Ш.Нажмуддиновым,

проф.

А.А.Сарымсаковым,

проф.

Г.Рахманбердиевым, проф. А.С.Тураевым, д.т.н. А.А.Атахановым, д.т.н.
Х.Э.Юнусовым и другими.

Связь

диссертационного

исследования

с

планами

научно

исследовательских работ научно-исследовательского учреждения, где
выполнена диссертация.

Диссертационное исследование выполнено в рамках

плана научно-исследовательских работ фундаментальных и прикладных
проектов Института химии и физики полимеров по теме: А6-055 «Разработка
технологии и освоение промышленного производства различных марок КМЦ
из хлопковой целлюлозы, линта и продуктов его переработки» (2006-2008 гг.);
К-6-014 «Создание экологически безопасных, трудногорючих материалов на
основе микрокристаллической целлюлозы» (2009-2011 гг.); ИОТ-2016-7-18
«Разработка и освоение технологии производства трудногорючих древесно
стружечных плит из местного сырья» (2016-2017 гг.).

Целью исследования

является синтез низковязкой водорастворимой КМЦ

и высокозамещенной ПАЦ на основе МКЦ и ПЦ, определение их состава и
разработка их технологий производства.

Задачи исследования:

- выявление оптимальных условий щелочной обработки МКЦ и ПЦ;

24


background image

- изучение возможности карбоксиметилирования МКЦ и ПЦ различными

способами;

- исследование кинетики гетерогенного карбоксиметилирования МКЦ и

ПЦ в адиабатических условиях;

- выбор оптимального способа синтеза КМЦ на основе МКЦ и ПЦ; -

исследование возможности и выбор оптимальных условий синтеза низковязких,
высокозамещенных образцов ПАЦ суспензионным способом; - разработка
суспензионной и моноаппаратной технологии производства низковязкой КМЦ
и ПАЦ на основе МКЦ и ПЦ;

- выявление возможных областей практического применения низковязких

образцов КМЦ.

Объектом исследования

являются образцы МКЦ и ПЦ различной степени

полимеризации (СП), степени кристалличности (СК), образцы КМЦ
полученные на их основе, трудногорючие древесно-стружечные плиты (ДСП).

Предметом исследования

являются процессы щелочной обработки МКЦ,

ПЦ, этерификации щелочных образцов целлюлозы. Определение оптимальных
условий синтеза, разработка технологии производства низковязкой КМЦ и
ПАЦ на основе МКЦ и ПЦ и их области применения.

Методы исследования.

В процессе исследования использовались

современные физико-химические экспериментальные методы исследования,
такие как ИК-спектроскопия, рентгеноструктурный анализ, потенциометрия,
вискозиметрия, химический анализ.

Научная новизна диссертационного исследования

заключается в

следующем:

впервые выявлены условия синтеза низкозамещенной, водорастворимой

КМЦ с СЗ=0,42-0,48 на основе МКЦ и ПЦ моноаппаратным способом; впервые
синтезирована высокозамещенная ПАЦ одноэтапным карбоксиметилированием
МКЦ и ПЦ в среде этилового спирта; определены энергия активации, скорость
реакции и тепловой эффект гетерогенного карбоксиметилирования МКЦ и ПЦ
в адиабатических условиях; разработаны моноаппаратная технология
производства низковязкой КМЦ и суспензионная технологияпроизводства
низковязкой ПАЦ из МКЦ и ПЦ; доказано повышение огнестойкости и
улучшение физико-механических свойств древесностружечных плит (ДСП) при
включении в ее состав т низковязкую КМЦ.

Практические результаты исследования

заключаются в следующем:

установлены оптимальные условия процесса щелочной обработки и реакции
карбоксиметилирования МКЦ и ПЦ суспензионным и моноаппаратным
способами;

разработана технология производства низковязкой КМЦ и ПАЦ на основе

МКЦ и ПЦ моноаппаратным и суспензионным способами. Получены
низковязкие, низкозамещенные и выскозамещенные новые марки КМЦ;

использована низковязкая, водорастворимая КМЦ в производстве

экологически безопасной, трудногорючей ДСП.


background image

25

Достоверность результатов исследования.

Обоснованы теоретическими

исследованиями, подтверждены экспериментами, корректностью задач,
точностью

математических

расчетов,

подтвержденных

результатами

химических,

физико-химических

и

физико-механических

испытаний.

Полученные экспериментальные результаты подтверждены физико
химическими (ИК-спектроскопия, рентгенография), химическими и
математическими (MathCad) методами.

Научная и практическая значимость результатов исследования.

Научная значимость исследования заключается в установлении корреляционной
зависимости между «состав-структура-свойства» низко- и высокозамещенных
образцов КМЦ, полученной на основе целлюлозы, МКЦ и ПЦ. Пояснены, что
научные результаты получения КМЦ на основе целлюлозы, МКЦ и ПЦ будет
основа на разработке новых материалов, используемый в различных отраслей
народного хозяйство.

Практическая значимость работы заключается в синтезе низкозамещенной

водорастворимой КМЦ и высокозамещенной ПАЦ, разработке и организации
моноаппаратной и суспензионной технологий их производства. Данные
технологии повышением эффективности производств низковязкой КМЦ и ПАЦ
одновременно

можно

получить

импортозамещающие,

экспортоориентированные продукты для различных сфере промышленностях.
Моноаппаратная

и

суспензионная

технология

способствуетстроит

низкозатратный, экологически безопасный предприятий производящий КМЦ.

Внедрение

результатов исследования.

На основе полученных

результатов по получению низковязкой КМЦ и ПАЦ на основе МКЦ и ПЦ,
разработаны технологии их производства:

по разработанной технологии на базе ООО «Карбонам» предприятий

«UZBEKNEFTEGAZ» произведено 370 тонн технической КМЦ общей
стоимостью 430 млн. сум на основе местного сырья (письмо Национальной
Холдинговой компании «UZBEKNEFTEGAZ» 23-10-01/26-677 от 23.01.2017 г.).
В результате разработанная технология дала возможность производства
импортозамещающих продуктов для нефтегазовой промышленности.

разработан технологический регламент«Производства технической Na

КМЦ из ХЦ, линта и текстильных отходов» на производство КМЦ на основе
местного сырья моноаппаратным технологием (TR_22235949-002:2016),
утвержденный в ООО «Карбонам» и согласованный с АО «O’ZLITINEFTGAZ».
Разработанная технология дала возможность на производства
импортозамещающих, экспортоориентированных новых марок КМЦ.

Апробация результатов исследования.

Результаты исследований

апробированы на 5 республиканских и 5 международных конференциях

Публикация результатов исследования.

По теме диссертации опубликовано

всего 14 научных работ, из них4 научных статей, в том числе 3 в
республиканских и 1 в зарубежных журналах рекомендованных Высшей


background image

аттестационной комиссией Республики Узбекистан для публикации основных
научных результатов докторской диссертации.

26

Структура и объем диссертации.

Структура диссертации состоит из

введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы и
приложений. Объем диссертации составляет 118страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТИЦИИ

Во введении

обоснована актуальность и востребованность диссертации,

сформулированы цель и задачи исследований, выявлены объекты и предметы
исследования,

определено

соответствие

исследований

приоритетным

направлениям развития науки и технологий Республики Узбекистан,
обоснованы их достоверность, изложены научная новизна и практическое
значение результатов исследований, раскрыта теоретическая и практическая
значимость полученных результатов и внедрения их в практику, сведения по
опубликованным работам и структуре диссертации.

В первой главе диссертации

«Способы получения, свойства, технология

производства и применения низковязкой КМЦ и ПАЦ»

обсуждены

литературные данные, посвященные анализу современного состояния вопроса о
способах синтеза КМЦ и ПАЦ, также приведены литературные данные о
результатах исследования их физико-химических свойств, структурных
характеристик, механизмов щелочной обработки и этерификации целлюлозы,
технологии производства и возможных областях их применения. Установлено,
что в настоящее время производятся различные марки КМЦ, отличающиеся СЗ,
СП, качественными показателями, также технологиями их производства из
различных видов целлюлозосодержащего сырья. Несмотря на это, низковязкие
марки КМЦ и ПАЦ полностью не удовлетворяют потребности различных
отраслей промышленности, которые применяются, в частности, в производстве
синтетических моющих средств, а также в нефтегазовой, строительной,
текстильной, бумажной, пищевой, фармацевтической промышленностях и
других отраслях народного хозяйства.

Вторая глава диссертации

«Объекты, способы получения и методы

исследований карбоксиметилцеллюлозы»

состоит из методической части, в

которую входят способы получения низковязкой КМЦ и ПАЦ, определение их
качественных

показателей,

физико-химические

методы

исследований

полученных образцов КМЦ.

Третья глава диссертации

«Способы получения и свойства низковязкой

карбоксиметилцеллюлозы и полианионной целлюлозы на основе
микрокристаллической и порошковой целлюлозы»

посвящена результатам

исследований условий и особенностей щелочной обработки, реакции
карбоксиметилирования щелочной МКЦ и ПЦ, с сопоставлением физико
химических свойств полученных образцов КМЦ различной СЗ и СП.

Щелочная обработка целлюлозосодержащего сырья является основной


background image

стадией при синтезе, получении и производстве КМЦ. При обработке
целлюлозы растворами гидроксида натрия происходит ее набухание,
сопровождающееся увеличением толщины волокон выделяется тепло,
изменяется надмолекулярная и морфологическая структура, растворяются и

27

удаляются из волокна низкомолекулярные щелочорастворимые фракции
целлюлозы. В основе всего этого комплекса явлений лежит химическое
взаимодействие целлюлозы с едким натром. При этом, образуется аддукт
щелочной целлюлозы, который с повышением концентрации едкого натра
происходит сдвиг равновесия в сторону большего образования аддитивного
соединения, проходящий через максимум.

При увеличении концентрации гидроксида натрия выше определенного

граничного

значения

происходит

проникновение

ионов

натрия

в

кристаллическую решетку целлюлозы I и образование кристаллической
структуры щелочной целлюлозы II. Целлюлоза II более реакционноспособна за
счет расщепленных многочисленных водородных связей и впоследствии
измененной кристаллической структуры.

Из-за этого в проведении исследований особое внимание было обращено

приемлемости известных промышленных способов производства КМЦ в
случае, когда в качестве целлюлозосодержащего сырья применяется МКЦ и ПЦ.
Представлены результаты сравнительных исследований физико-химических
свойств образцов КМЦ, полученных с использованием различных технологий
их производства.

Известно, что в процессе щелочной обработки целлюлозосодержащего

сырья

периодическим,

полунепрерывным

и

непрерывным

способах

этерификации используются растворы гидроксида натрия при высоких модулях
(1:10). Из-за трудности осуществления процесса отжима, с целью удаления
избытка щелочи и воды до остаточного 3-х кратного веса, известными
способами, нами проведены исследования обработки МКЦ и ПЦ раствором
гидроксида натрия моноаппаратным способом этерификации, где процесс
щелочной обработки осуществляется использованием расчетного количества
раствора щелочи.


background image

Рис. 1. Влияние концентрации

раствора щелочи на СЗ КМЦ,
полученной моноаппаратным

способом

Рис. 2. Зависимость изменения СЗ

КМЦ от продолжительности

реакции карбоксиметилирования

МКЦ при различных температурах

При обработке МКЦ растворами щелочи, с увеличением концентрации

щелочи от 20 до 30% СЗ этерифицированной щелочной целлюлозы постепенно

28

повышается до 0,83по сравнению с ПЦ, где при концентрации щелочи 20% СЗ
КМЦ из щелочной ПЦ достигает 0,87, что объясняется различием их
структуры, в частности значений СК (рис. 1).

Реакция карбоксиметилирования в значительной степени зависит от

температуры и резко возрастает с повышением последней (рис. 2). Скорость
реакции повышается также при увеличении соотношения монохлорацетат
натрия: МКЦ. При этом процесс карбоксиметилирования, независимо от
соотношения реагентов, заканчивается практически одновременно — примерно
через 150 мин после подогрева реакционной смеси до 60°С.

Рис 3. Зависимость СЗ КМЦ от размера

частиц МКЦ

Рис. 4. Границы полной

растворимости в воде в зависимости

от СЗ и СП КМЦ

Установлено, что увеличением размера частиц МКЦ уменьшается СЗ

полученной КМЦ (рис. 3). Данный факт может быть объяснен тем, что с
повышением температуры реакционной массы превалирует действие размеров
частиц МКЦ на скорость этерификации. С уменьшением значений размера
частиц МКЦ увеличивается число эффективных соударений реагирующих
компонентов в одинаковых условиях и СЗ КМЦ возрастает в гетерогенном
процессе. С уменьшением размеров частиц исходной МКЦ увеличивается ее
реакционная поверхность, что приводит к увеличению СЗ КМЦ.

В отличие от промышленных образцов КМЦ, где нижняя граница их

полной растворимости находится, в зависимости от их СП (450-850), в
диапазоне СЗ=0,55-0,65, образцы КМЦ из МКЦ и ПЦ со СП=100-280
полностью растворяются в воде при значениях СЗ, равных 0,42-0,48 (рис.4).

Также представлены результаты исследований кинетики гетерогенного

карбоксиметилирования МКЦ и ПЦ в адиабатических условиях.


background image

29

0,6

Скорость реакции, 1/

с

ПЦ

0,4

0,2

0,7

0,6
0,5

Константа скорост

и

ПЦ

0,4
0,3
0,2
0,1

МКЦ

0

МКЦ

0

0 60 120 180 240

Время, мин

270 290 310 330 350 370

Температура, К

Рис.5. Кинетика моноаппаратного карбоксиметилирования МКЦ и ПЦ в

адиабатических условиях

Исследована кинетика карбоксиметилирования щелочной МКЦ и ПЦ в

адиабатических

условиях.

На

основании

результатов

исследований

установлено, что значения энергии активации реакции карбоксиметилирования
МКЦ и ПЦ равны Е=4,0·10

4

Дж/моль и Е=3,011·10

4

Дж/моль соответственно.

Удельный тепловой эффект МКЦ и ПЦ равны Q

p

=1797 кДж/кг и Q

p

=1905

кДж/кг

соответственно.

Определены

оптимальные

условия

карбоксиметилирования МКЦ и ПЦ моноаппаратным способом. При этом
впервые получены низкозамещенные, водорастворимые образцы КМЦ из МКЦ
и ПЦ со СЗ-0,42-0,43 при расходе монохлорацетата натрия (МАН) 1,2-1,3 моль
на 1 элементарное звено целлюлозы (табл. 1).

Таблица 1

Физико-химические характеристики КМЦ из МКЦ, полученные

моноаппаратным способом

Образцы

СП СК, %

Конц

Расход

Характеристики КМЦ


background image

NaOH,

%

МАН,

моль

СЗ

СП

Раство

римо

сть в
воде,

%

Сод.

основн
в-ва, %

рН

1 %

раст

-

вора

МКЦ

250

83

30

1,3

0,42

190

99,5

53,0

9,7

ПЦ

380

17

20

1,2

0,43

310

99,8

57,0

9,8


30

Как видно из таблицы 1, образцы КМЦ, полученные на основе МКЦ и ПЦ

моноаппаратным способом в оптимальных условиях, полностью растворяются
в воде.

Далее, нами проведены исследования влияния условий реакции

карбоксиметилирования МКЦ и ПЦ в среде органического растворителя –
этилового (ЭС) и изопропилового спиртов (ИПС) на физико-химические
показатели получаемых образцов КМЦ.

0,9

0,8

СЗ КМЦ из МКЦ

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

а

ИПС

этанол

10 20 30 40 50

Концентрация
щелочи, %

1

0,9

СЗ КМЦ из ПЦ

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

б

ИПС этанол

10 20 30 40 50

Концентрации
щелочи, %

Рис. 6. Зависимости СЗ образцов КМЦ (а-из МКЦ; б-из ПЦ) от концентрации щелочи

в среде ИПС и ЭС

Сравнительные

результаты

исследования

влияния

концентрации

гидроксида натрия на СЗ продуктов показали, что при увеличении
концентрации щелочи для МКЦ до 40% и для ПЦ до 30% достигают
максимального значения СЗ КМЦ - 0,82:0,94 в среде ИПС и СЗ-0,75:0,88 в
среде ЭС соответственно.

Данный факт объясняется тем, что МКЦ имеет высокоупорядоченную

кристаллическую структуру и ее СК равна83%, а СК ПЦ 17%. Поэтому для
проникновения алкилирующего агента в кристаллическую структуру МКЦ
требуются более концентрированные растворы щелочи, чем в случае ПЦ.


background image

Увеличение расхода МХУК до 2,0-2,2 относительно 1 моля

ангидроглюкозного звена, СЗ образцов КМЦ в случае использования ПЦ
достигает 1,2, а в случае МКЦ 0,93, при суспензионном способе синтеза.

31

1,

4

1,

2

1,
4
1,

2

1

0,8

1

СЗ КМЦ

СЗ КМЦ из ПЦ

1

СЗ КМЦ из МКЦ

0,6

0,8 0,6 0,4 0,2

КМЦ из ПЦ

0,8 0,6 0,4 0,2

80oC 55oC

0,4 0,2

80оС 55оС

КМЦ из МКЦ

0

0
0,5 1 1,5 2 2,5

Концентрация МАН, %

0
0 50 100 150 200 250 300

Продолжительность реакции, мин

0 50 100 150 200 250 300

Продолжительность реакции, мин

Рис. 7. Зависимость СЗ образцов КМЦ от расхода МХУК

и продолжительности реакции при температуре 55

0

С и 80

0

С

Установлено, что в оптимальных условиях карбоксиметилирования ПЦ

можно получить ПАЦ с высокой СЗ при расходе МХУК 2,0-2,2 моль на
ангидроглюкозное звено целлюлозы в среде ЭС.

С увеличением продолжительности реакции карбоксиметилирования,

значение СЗ КМЦ увеличивается, приближаясь к максимуму. При увеличении
температуры от 55

0

С до 80°С продолжительность реакции резко уменьшается.

Высокая реакционная способность и низкая молекулярная масса МКЦ и ПЦ
позволяют проводить их алкилирование при малых жидкостных модулях, более
эффективно используя реагенты в течение более короткого времени и в более
мягких условиях.

Таблица 2

Качественные показатели образцов КМЦ, полученных суспензионным

способом в среде ЭС

Исходное сырьѐ

Конц

NaO

H,

Расход

МАН,

моль

Характеристики КМЦ

СЗ

СП

Раство Сод.осн

рН


background image

%

римо

сть в
воде,

%

овн

в-ва, %

1 %

раст

вора

Образцы СП СК, %

МКЦ

250

83

40

2,2

0,93 210

100

77,0

8,7

ПЦ

380

17

30

2,0

1,13 340

100

75,5

8,3


Как видно из таблицы 2, в оптимальных условиях, при однократном

карбоксиметилировании щелочной ПЦ можно получить высокозамещенную
ПАЦ суспензионным способом в среде ЭС.

Границы полной растворимости образцов КМЦ, полученных из МКЦ и ПЦ

суспензионным способом, сравнительно ниже, чем моноаппаратным способом,
при СЗ 0,35-0,38.

В четвертой главе

«Технология производства низковязкой КМЦ и ПАЦ

на основе МКЦ и ПЦ»

приведены технологии производства низковязкой,

низкозамещенной, водорастворимой КМЦ на основе МКЦ моноаппаратным
способом и технологии производства низковязкой, высокозамещенной ПАЦ на
основе ПЦ суспензионным способом.

32


background image

Рис. 8. Технологическая схема моноаппаратного производства низковязкой,

низкозамещенной водорастворимой КМЦ из МКЦ

1- мерник для воды; 2- бункер для гидроксида натрия; 3- реактор для приготовления раствора

щелочи; 4 – бункер для МАН; 5 – бункер для МКЦ; 6- реактор; 7- морозильник для

охлаждения; 8 –реактор этерификации; 9- дозреватель; 10- туннельная сушилка; 11-

ротационная мельница; 12 - бункер накопитель для КМЦ; 13- калорифер; 14- компрессор

33


background image

Рис. 9. Технологическая схема производства низковязкой, выскозамещенной ПАЦ на

основе ПЦ суспензионным способом

1- мерники для измерения воды; 2 – мерники для этилового спирта; 3- бункер для МАН;

4 – бункер для гидроксида натрия; 5 – реактор для приготовления раствора щелочи; 6 –
реактор для приготовления спиртового раствора МХУК; 7 – реактор реверсивной Z образной
мешалкой для этерификации щелочной ПЦ; 8 – бункер для ПЦ; 9 – реактор этерификации; 10
– центрифуга; 11 – вакуумно-восстановительная сушилка, сушилка грабельная; 12 - бункер
накопитель для ПАЦ; 13 – ротационная мельница; 14 – бункер накопитель для отработанного
спирта; 15 – калорифер; 16 – бункер накопитель для чистого этанола; 17 – бункер для
приготовления 60-70 % раствора этанола; 18 – конденсатор для ректификации спирта; 19-
морозильник для охлаждения и конденсации спирто-водного раствора; 20 - компрессор

В пятой главе

«Возможные области практического применения

низковязкой КМЦ»

приведены результаты экспериментальных исследований

и возможности получения трудногорючих, высокопрочных, экологически
безопасных отделочных материалов на основе древесной щепы и опилок
посредством добавления низковязкой КМЦ и последующей обработкой
композиции растворами антипиренов, связующих и отвердителей и их

34


background image

прессованием при высокой температуре, получены образцы трудногорючей
ДСП, отвечающих по физико-механическим показателям и горючести
действующим стандартам.

Для получения трудногорючих пресс-материалов состав древесно

стружечной массы обрабатывали растворами фосфор- и азотосодержащих
соединений, которые в структуре древесной щепы образуют дигидрофосфат
аммония за счет химической реакции.

Таблица 3

Показатели горючести образцов ДСП, обработанных последовательно

растворами ортофосфорной кислоты и аммиака

Конц.

антипи

рена, %

Масса образца, г

Потеря

массы,

%

Температура отходящих

газов,

0

С

До

испыта

ния

После

испытания

1

мин

2

мин

3

мин

4

мин

5

мин

Промышленный образец ДСП

1

0

112,5

4,6

96,0

260 700 750

-

-

ДСП обработанный антипиреном

1

5

123

81,2

34

200 260 365 485 475

2

8

116,5

81,5

30

247 244 240 236 238

3

10

110,0

84,7

23

243 285 430 442 436

4

14

117,3

95

19

260 365 200 485 475

5

16

113,7

100,0

12

205 260 350 360 365

6

18

119,0

107,1

10

167 169 166 166 166

7

20

120,0

112,8

6

184 242 319 338 376


Как видно, потеря массы промышленного образца ДСП при горении в

стандартных условиях составляла 96%. За 3 минуты образцы полностью
сгорали в огненной трубе, и температура отходящих газов достигала
максимального значения. Увеличение концентрации антипирена до 20% в
структуре ДСП способствовало, в стандартных условиях их горения, потере
массы всего 6%.

Несмотря на это, при включении в состав древесной щепы антипирена

наблюдается резкое ухудшение физико-механических свойств образцов ДСП.
Для

повышения

физико-механических показателей нами проведены

исследования по добавлению в состав ДСП низковязкой КМЦ, которые
способствуют химическому связыванию антипиренов в структуре древесной


background image

щепы. Кроме того, заполнение микропор ДСП способствует увеличению еѐ
плотности и показателей физико-механических свойств получаемой ДСП
(табл.4.).

Добавление в композицию ДСП низковязкой КМЦ способствует

повышению равномерности распределения антипирена в древесной массе и
повышению его термической устойчивости, а также увеличению плотности
ДСП за счет заполнения пор древесной массы, что способствует снижению
объема кислорода в порах ДСП.

35

Таблица 4

Физико-механические показатели образцов ДСП

Показатели

Пром.

ДСП

Трудн.

ДСП

Трудн. ДСП

(с КМЦ)

По ГОСТу

Толщина, мм

16,0

16,0

16,0

14-20

Влажность, %

4,8

4,4

4,5

5-11

Разбухание по

толщине за 24

часа, %

24,4

36,2

17,5

Не более

20

Плотность, кг/м

3

620

640

710

550-820

Предел

прочности при

изгибе МПА

13,6

9,9

14,0

14,0

Водопоглощени

е, % за 2 часа

13,6

26,0

12,5

12,0


При обработке древесной щепы ортофосфорной кислотой образуются

химические связи с КМЦ в форме сложного эфира по всему объему и с
аммиаком образуется однородно распределенный химически связанный
антипирен - дигидрофосфат аммония.

Все вышеуказанное позволило нам сократить содержание в составе

ортофосфорную кислоту и аммиак при одновременном повышении физико
механических свойств и огнестойкости.

На основании результатов исследований разработан оптимальный состав

для производства трудногорючих пресс-композиций и выпушена опытно
промышленная партия трудногорючей ДСП на технологической линии ООО
«Dealmar Dicount».

Таблица 5

Физико–механические показатели опытно-промышленной партии


background image

ДСП

Показатели

Промышленн

ый образец

Трудногорюче

й ДСП по

разработанной

рецептуре

По ГОСТу

10632-2007

Толщина, мм

15

17

14-20

Влажность, %

7

11

5-13

Разбухание по толщине за

2 часа, %

21

22

20-30

Плотность, кг/м

3

660

738

550-820

Предел прочности

при изгибе, МПА

14,0

13,1

11,5-13,0


Физико-механические показатели полученной опытно-промышленной

партии трудногорючей ДСП соответствовали требованиям ГОСТ 10632-2007.
Испытания на огнестойкость опытно-промышленной партии трудногорючей
ДСП были проведены в технической лаборатории Институт пожарной
безопасности МВД РУз и ГУП МВД РУз.

36

Таблица 6

Показатели горючести опытно-промышленный партии ДСП

Температура

в

реакционно

й камере до

введения

образца, °С

Максимальн

ая

температура,

°С

Время

достижения
максимальн

ой

температур

ы, с

Масса, г

Потеря

массы,

%

До

испытания

После

испытания

Промышленные образцы ООО «Dealmar Discount»

1

200

740

220

89

12

86.4

2

200

625

280

82

10

88,3

3

200

557

295

95

22

76,4

Средней

640,6

265,0

83,7

Опытно-промышленные образцы трудногорючей ДСП

1

200

260

300

120

104

13,28

2

200

255

300

126

112

11,23


background image

3

200

255

300

125

11

11,12

Средней

256,6

300,0

11,87


На основании проведенных исследований по определению горючести

опытно-промышленная партия ДСП отнесена к группе «трудногорючие
материалы» в соответствии требований ГОСТ 12.1.044.

Установлено, что добавление низковязкой КМЦ в состав композиции

трудногорючей

ДСП

способствует

повышению

физико-механических

показателей продукции, соответствующей требованиям ГОСТ 10632
«Древесно-стружечные плиты».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Проведены сравнительные исследования условий щелочной обработки и

этерификации МКЦ и ПЦ периодическим, полунепрерывным, суспензионным и
моноаппаратным способами. Установлено, что для получения низковязких,
водорастворимых образцов КМЦ из МКЦ и ПЦ приемлемы только
суспензионные

и

моноаппаратные

технологии

их

производства.

Неприемлемость других способов обоснована не возможностью удаления
избытка раствора щелочи и воды из щелочной МКЦ и ПЦ, что будет
способствовать

ускорению

скорости

побочной

реакции

разложения

монохлорацетата натрия до гликолята натрия на стадии их этерификации.

2. Изучены влияния концентрации щелочи, температуры, расхода МАН,

продолжительности реакции этерификации, размера частиц исходного сырья и
других факторов на свойства конечного продукта, полученной моноаппаратным
способом. Найдены оптимальные условия карбоксиметилирования МКЦ и ПЦ
моноаппаратным

способом.

Впервые

получены

низкозамещенные,

водорастворимые образцы КМЦ из МКЦ и ПЦ со СЗ-0,42-0,48 при расходе
МАН 1,2-1,3 моль на 1 ангидроглюкозное звено целлюлозы.

3. Изучены кинетические зависимости скорости реакции этерификации

МКЦ и ПЦ твердофазным способом в адиабатических условиях. Установлено,

37

что значения энергии активации реакции карбоксиметилирования МКЦ и ПЦ

равна Е=4,0·10

4

Дж/моль и Е=3,011·10

4

Дж/моль соответственно. Удельный

тепловой эффект МКЦ и ПЦ равны Q

p

=1797 кДж/кг и Q

p

=1905 кДж/кг

соответственно.

4. Проведены исследования по получению высокозамещенных образцов

КМЦ (ПАЦ) суспензионным способом. Определены оптимальные условия
щелочной обработки и этерификации МКЦ и ПЦ в среде водно-органических
растворителей. Установлено, что карбоксиметилированием щелочной ПЦ и
МКЦ можно получить ПАЦ со СЗ 0,89-1,2 при расходе МХУК 2,0-2,0 моль на


background image

элементарное звено целлюлозы в среде этилового спирта. Показаны границы
полной растворимости образцов КМЦ, полученных из МКЦ и ПЦ
суспензионным способом. При этом, образцы КМЦ из МКЦ и ПЦ, полученные
суспензионным способом полностью растворимы в воде при СЗ=0,35-0,38.

5. Разработана моноаппаратная технология производства низковязкой,

низкозамещенной, водорастворимой КМЦ из МКЦ и ПЦ со СЗ=0,42-0,48 (при
расходе алкилирующего агента 1,2-1,3 моль). Разработана технология
производства низковязкой ПАЦ из МКЦ и ПЦ суспензионным способом
СЗ=1,13-1,21(при расходе алкилирующего агента 2,0-2,2 моль).

6. Показано новое направление в применении низковязкой КМЦ в

производстве экологически безопасных, огнезащитных ДСП и получены
лабораторные и опытно-промышленные партии трудногоючей ДСП.
Установлено, что добавление низковязкой КМЦ в состав композиции
трудногорючей ДСП повышает физико-механические показатели продукта.
Показатели горючести опытно-промышленной партии ДСП, полученной на
предприятии ООО «Dealmar Dicount» исследованы в лаборатории ПТУ МВД
РУз по ГОСТу 12.1.044 и отнесены к классу «трудногорючие материалы».
Физико-механические

показатели

опытно-промышленной

партии

трудногорючей ДСП соответствовали требованиям ГОСТ 10632-2007.

38

SCIENTIFIC COUNCIL ON AWARD SCIENTIFIC DEGREES

DSc.27.06.2017.FM/K/T.36.01

ATTHE INSTITUTE OF POLYMER CHEMISTRY AND PHYSICS

INSTITUTE OF POLYMER CHEMISTRY AND PHYSICS


background image

YULDOSHOV SHERZOD ABDULLAEVICH

OBTAINING, PROPERTIES AND DEVELOPMENT TECHNOLOGY OF

LOW VISCOSITY CARBOXYMETHYL CELLULOSE ON THE BASIS OF

MICROCRYSTALLINE AND POWDER CELLULOSE

02.00.05 – Chemistry and technology of cellulose and cellulose-paper production

DISSERTATION ABSTRACT

OF THE DOCTOR OF PHILOSOPHY (PhD)

ON TECHNICAL SCIENCES

Tashkent – 2017

39

Subject of dissertation of the doctor of philosophy (PhD) is registered at the Supreme
Attestation Commission under the Cabinet of Ministers of the Republic of Uzbekistan №
B2017.1.PhD/T22.


background image

The dissertation was carried out at the Institute of Polymer Chemistry and Physics. The

abstract of dissertation in three languages (Uzbek, Russian, English (resume)) is placed on the
website of the Scientific Council (polchemphys.uz) and on the website of ―ZiyoNETǁ
information-educational portal (www.ziyonet.uz.)

Scientific supervisor: Abdushkur Abdukhalilovich Sarymsakov

Doctor of Technical

Sciences, Professor

Official opponents: Gappar Rakhmanberdiev

Doctor of Chemical Sciences, Professor

Haytmetova Saida

Doctor of Philosophy on Chemical Sciences

Leading organization: Tashkent Institute of Textile and Light Production

The defense of the dissertation will take place on «__» __________ 2017 at «____» o’clock at

a meeting of Scientifical council DSc.27.06.2017.FM/K/T.36.01 at the Institute of Polymer
Chemistry and Physics (Address: 100128, Tashkent city, Abdulla Kadiri str., 7

б

, Tel.: (998-71)-241-

85-94; fax: (998-71) 241-26-61; e-mail: polymer@academy.uz)

The dissertation can be reviewed at the Informational Resource Centre of Institute of Polymer

Chemistry and Physics (registration number_____) (Address: 100128, Tashkent city, Abdulla
Kadiri str., 7

б

, Ph.: (998-71)-241-85-94;).

The abstract of the dissertation sent out on «____» ___________ 2017
(mailing report № ________ as of «____» __________ 2017)

S.Sh.Rashidova

Chairman of scientific council for

awarding of scientific degrees,

Doctor of Chemical Science

Professor, Academician

N.R.Vohidova

Scientific secretary of scientific council

on award of scientific degrees,

Doctor of Chemical Science, Senior researcher

A.A.Atakhanov

Chairman of scientific Seminar under Scientific

council for awarding the scientific degrees,

Doctor of Technical Science, Senior researcher

40

INTRODUCTION (abstract of doctorof philosophy dissertation) The


background image

aim of the research work.

Synthesis of low viscosity, water-soluble carboxymethyl

cellulose (CMC) and high substituted polyanion cellulose (PAC) based on
microcrystalline cellulose (MCC) and powder cellulose (PC), study of its properties
and development of production technology.

The object of the research work.

MCC and PC samples with different degree

of polymerization (DP), degree of crystallinity (DC),synthesized CMC samples, fire
retardant wood chipboard.

Scientific novelty of the research work:

for the first shown conditions of synthesis of a low-substituted, water-soluble

CMC with DS of 0.42-0.48 on the basis of MCC and PC by monoapparatus way; for
the first synthesized highly substituted PAC by carboxymethylation of MCC and PC
in an ethyl alcohol medium;

it has established that kinetic parameters of heterogeneous carboxymethyllation

of MCC and PC as activation energy, reaction rate and thermal effect in adiabatic
condition;

it has been developed a monoapparatus production technology of low-viscosity

CMC and suspension technology production of low-viscosity PAC from MCC and
PC;

it has established that including of low-viscosity CMC to the content of hard

combustible press-composition improved physical-mechanical properties of wood
particle board.

Implementation of there search results.

Based on obtained results on

synthesizing of low-viscosity CMC and PAC from MCC and PC, development of
their production technology and application in practice:

It has obtained development batches of low-viscosity technical CMC from MCC

and PC by a monoapparatus way on the pilot installation of Werner-Pfleiderer in the
laboratory conditions (the act of operating a development batch of low-viscosity
technical CMC in a pilot installation of Verner-Pfleiderer). According to developed
technology in LLC Karbonam was produced 370 tons of technical CMC from local
sources of raw materials for oil and gas industry (letter of ―Uzbekneftegazǁ 23-10-
01/26-677from23.02.2017y).

It was developed technological regulation of №TR_22235949-002:2016

"Production of technical Na-CMC from CC, lint, MCC and textile wastes", approved
in LLC "Karbonam" and coordinated by JSC "O'ZLITINEFTGAZ". As a result, the
developed technology could be made of import-substituting, export-oriented, low
viscosity, low-substituted CMC grades based on local raw materials.

The structure

and volume of the thesis.

Structure of dissertation consists of an introduction, five

chapters, conclusion, list of references and applications. The volume of the thesis is
118 pages.

41


background image

ЭЪЛОН ҚИЛИНГАН ИШЛАР РЎЙХАТИ

Список опубликованных работ

List of published works

I бўлим (I част; part I)

1. Йулдошов Ш.А., Сарымсаков А.А., Сайпиев Т.С. Рашидова С.Ш.

Карбоксиметилцеллюлоза, перспективы производства и возможные области
практического применения. // Ж. Композиционные материалы. Ташкент, 2010. -
№3, -С. 63-71. (02.00.00. №4)

2. Йулдошов Ш.А., Сарымсаков А.А., Рашидова С.Ш. Получение

карбоксиметилцеллюлозы высокой степени чистоты // Журнал Доклады
Академии наук Республики Узбекистан. Ташкент, 2016. -№2, -С.47-49
(02.00.00.№8).

3. Yuldoshov Sh.A.,

Atakhanov A.A.,Sarymsakov A.A., Rashidova S.Sh.

Carboxymethyllation and oxidation reaction activity of cotton cellulose,
microcrystalline cellulose and nanocellulose. // Jounal of Nanoscience and
nanotechnology: an Indian Journal. India, 2016, -vol.10, Iss. 6, -pp. 1-8. (02.00.00.
№6)

4. Йулдошов Ш.А., Шукуров А.И., Сарымсаков А.А. Технология

производства огнезащитных, трудногорючих древесно-стружечных плит на
основе местных источников сырья. // Журнал Химия и химическая технология.
Ташкент, 2017. -№2, -С.54-60. (02.00.00. №3).

II бўлим (II част; part II)

5. Йулдошов Ш.А., Саримсоқов А.А., Рашидова С.Ш. Низковязкая,

очищенная карбоксиметилцеллюлоза из МКЦ // Межд. конф.: «Actual problems
of polymer chemistry and physics», 17-18 октября, 2006, Ташкент, ИХФП АНРУз,
Сборник тезисов, -С. 156-158.

6. Йулдошов Ш.А., Сарымсаков А.А., Рашидова С.Ш. «Обратный» способ

получения карбоксиметилцеллюлозы из микрокристаллической целлюлозы. //
Региональная центрально-азиатская международная по химической технологии
«ХТ-12», 27-28 марта, 2012, Ташкент, Сборник тезисов, -С. 145-147.

7. Йулдошов Ш.А., Сайпиев Т.С., Сарымсаков А.А. Низковязкая

карбоксиметилцеллюлоза

из

микрокристаллической

целлюлозы.

//

Конф.молод.учен.: «Актуальные проблемы науки о полимерах». 8-9 октября,
2010, Ташкент, ИХФП АН РУз, Сб. тезисов, -С. 17-18.

8.Йулдошов Ш.А.,Сайпиев Т.С., Сарымсаков А.А., Рашидова С.Ш. Новый

способ получения КМЦ из микрокристаллической целлюлозы // Межд. конф.:
«Наука о полимерах: вклад инновационное развитие экономики», 8-10 ноября,
2011, Ташкент, ИХФП АН РУз, Сб. тезисов, -С. 124-126

9. Йулдошов Ш.А., Влияние параметров реакции на свойств получаемой

карбоксиметилцеллюлозы

при

этерификации

микрокристаллической

целлюлозы // Респ. конф.: «Роль полимерных материалов в инновационном
развитии промышленности», 23 май, 2014, Ташкент, ИХФП АН РУз, Сбоник
тезисов, -С. 38.


background image

42

10. Йулдошов Ш.А., Сарымсаков А.А., Рашидова С.Ш. Исследование

возможности получения полианионной целлюлозы. // Intern. conf. on
Nanopolymeric systems on bases natural and synthetic polymers: Synthesis,
properties and applications, November 5-6, 2014, Tashkent, Book of abstracts, -pp.
100.

11. Yuldoshov Sh.A., Sarymsakov A.A., Rashidova S.Sh. Properties of high

purified carboxmethyl cellulose solutions with various degree of substitution and
degree of polymerization XVI Международной конференции по науке и
технологиям СНГ-Корея, г. Москва, с 19 по 21 июля 2015 г, с. 273-279.

12. ЙулдошовШ.А, Шукуров А.И., Сарымсаков А.А.Суспензионная

технология получения карбоксиметилцеллюлозы и способ ее очистки. //
Республиканская конференция молодых ученых: Биоорганическая химия в
решении актуальных задач здравоохранения и сельского хозяйства, 15-16
октября, 2016, Ташкент, ИБОХ им акад. С.А.Садыкова АН РУз, Сборник
тезисов, -С.69-70.

13. ЙулдошовШ.А, Шукуров А.И., Сарымсаков А.А., Рашидова С.Ш.

Исследование

получения

карбоксиметилцеллюлозы

на

основе

микрокристаллической и порошковой целлюлозы. // Республиканская научная
конференция молодых ученых: «Высокотехнологические разработки в
производстве», 14-декабря, 2016, Ташкент, ИОНХ АН РУз, Сборник тезисов, -
С.48-49.

14. Йулдошов Ш.А., Сарымсаков А.А. Производство экологически

безопасных трудногорючих ДСП // Республиканская конференция молодых
ученых: Биоорганическая химия в решении актуальных задач здравоохранения
и сельского хозяйства, 15-16 октября, 2016, Ташкент, ИБОХ им акад.
С.А.Садыкова АН РУз, Сборник тезисов, -С.70.


background image

43

Автореферат «Ўзбекистон кимѐ журнали» таҳририятида таҳрирдан ўтказилди


background image

Босишга рухсат этилди: 25.09.2017 йил.

Бичими 60х84

1

/

16

,«Times New Roman»

гарнитурада рақамли босма усулида босилди.

Шартли босма табоғи: 2,75 Адади 70. Буюртма № __.

Тошкент тўқимачилик ва енгил саноат институти босмахонаси.

Босмахона манзили: 100100, Тошкент ш., Шоҳжаҳон-5

44


background image

45

46

47

48

References

Йулдошов Ш.А., Сары.мсаков А.А., Сайпиев Т.С. Рашидова С.Ш. Карбоксиметилцеллюлоза, перспективы производства и возможные области практического применения. // Ж. Композиционные материалы. Ташкент, 2010. -№3, -С. 63-71. (02.00.00. №4)

Йулдошов Ш.А., Сарымсаков А.А., Рашидова С.Ш. Получение карбоксиметилцеллюлозы высокой степени чистоты // Журнал Доклады Академии наук Республики Узбекистан. Ташкент, 2016. -№2, -С.47-49 (02.00.00.№8).

Yuldoshov Sh.A., Atakhanov A.A.,Sarymsakov A.A., Rashidova S.Sh. Carboxymethyllation and oxidation reaction activity of cotton cellulose, microcrystalline cellulose and nanocellulose. // Jounal of Nanoscience and nanotechnology: an Indian Journal. India, 2016, -vol.10, Iss. 6, -pp. 1-8. (02.00.00. №6)

Йулдошов Ш.А., Шукуров А.И., Сарымсаков A.A. Технология производства огнезащитных, трудногорючих древесно-стружечных плит на основе местных источников сырья. // Журнал Химия и химическая технология. Ташкент, 2017. -№2, -С.54-60. (02.00.00. №3).

Йулдошов Ш.А., Саримсоков А.А., Рашидова С.Ш. Низковязкая, очищенная карбоксиметилцеллюлоза из МКЦ И Межд. конф.: «Actual problems of polymer chemistry and physics», 17-18 октября, 2006, Ташкент, ИХФП АНРУз, Сборник тезисов, -С. 156-158.

Йулдошов Ш.А., Сарымсаков А.А., Рашидова С.Ш. «Обратный» способ получения карбоксиметилцеллюлозы из микрокристаллической целлюлозы. // Региональная центрально-азиатская международная по химической технологии «ХТ-12», 27-28 марта, 2012, Ташкент, Сборник тезисов, -С. 145-147.

Йулдошов Ш.А., Сайпиев Т.С., Сарымсаков А.А. Низковязкая карбоксиметилцеллюлоза из микрокристаллической целлюлозы. И Конф.молод.учен.: «Актуальные проблемы науки о полимерах». 8-9 октября, 2010,Ташкент, ИХФП АН РУз, Сб. тезисов, -С. 17-18.

Йулдошов Ш.А.,Сайпиев Т.С., Сарымсаков А.А., Рашидова С.Ш. Новый способ получения КМЦ из микрокристаллической целлюлозы // Межд. конф.: «Наука о полимерах: вклад инновационное развитие экономики», 8-10 ноября,

, Ташкент, ИХФП АН РУз, Сб. тезисов, -С. 124-126

Йулдошов Ш.А., Влияние параметров реакции на свойств получаемой карбоксиметилцеллюлозы при этерификации микрокристаллической целлюлозы И Респ. конф.: «Роль полимерных материалов в инновационном развитии промышленности», 23 май, 2014, Ташкент, ИХФП АН РУз, Сбоник тезисов, -С. 38.

Йулдошов Ш.А., Сарымсаков А.А., Рашидова С.Ш. Исследование возможности получения полианионной целлюлозы. // Intern, conf, on Nanopolymeric systems on bases natural and synthetic polymers: Synthesis, properties and applications, November 5-6, 2014, Tashkent, Book of abstracts, -pp. 100.

Yuldoshov Sh.A., Sarymsakov A.A., Rashidova S.Sh. Properties of high purified carboxmethyl cellulose solutions with various degree of substitution and degree of polymerization XVI Международной конференции по науке и технологиям СНГ-Корея, г. Москва, с 19 по 21 июля 2015 г, с. 273-279.

ЙулдошовШ.А, Шукуров А.И., Сарымсаков А.А.Суспензионная технология получения карбоксиметилцеллюлозы и способ ее очистки. // Республиканская конференция молодых ученых: Биоорганическая химия в решении актуальных задач здравоохранения и сельского хозяйства, 15-16 октября, 2016, Ташкент, ИБОХ им акад. С.А.Садыкова АН РУз, Сборник тезисов, -С.69-70.

ЙулдошовШ.А, Шукуров А.И., Сарымсаков А.А., Рашидова С.Ш. Исследование получения карбоксиметилцеллюлозы на основе микрокристаллической и порошковой целлюлозы. // Республиканская научная конференция молодых ученых: «Высокотехнологические разработки в производстве», 14-декабря, 2016, Ташкент, ИОНХ АН РУз, Сборник тезисов, -С.48-49.

Йулдошов Ш.А., Сарымсаков А.А. Производство экологически безопасных трудногорючих ДСП // Республиканская конференция молодых ученых: Биоорганическая химия в решении актуальных задач здравоохранения и сельского хозяйства, 15-16 октября, 2016, Ташкент, ИБОХ им акад. С.А.Садыкова АН РУз, Сборник тезисов, -С.70.