|
وبلاگ شخصی محسن سید این وبلاگ برای معرفی رشته صنایع چوب و کاغذ میباشد و امیدوارم با نظرات خود اینجانب را در بهبود ارایه مطالب همراهی نمایید .
رزين اوره فرمالدئيد از دو جزء اوره و فرمالدئيد تشكيل شده است :
الف) اوره :
براي اولين بار در سال 1773 توسط آقاي رالي از ادرار انسان كشف شد و در سال 1828 آقاي WOHLER اوره را بصورت مصنوعي ساخت ؛ 30 سال بعد اوره بعنوان يك كود با اهميت در كشاورزي استفاده شد .
فرمول آن CO(NH2)2 ميباشد . وزن مخصوص آن gr/cm3 335/1 است و در درجه حرارت بالا يعني 135درجه سانتيگراد به 3 ماده گازكربنيك، آمونياك ، اسيد سيانوريك تجزيه مي شود .
براي توليد اوره ، 2 مولكول آمونياك را با يك مولكول co2 در شرايط دماي 100 تا200 درجه سانتيگراد و فشار 100 اتمسفر باهم تركيب مي كنند كه محصول واكنش كاربامات آمونيوم و مقداري انرژي است .سپس با حذف يك مولكول آب از كاربامات آمونيوم آنرا تبديل به اوره مي كنند .
فرمول واكنشها به شرح ذيل است :
2NH3+CO2 NH2-C-O-NH4 + 30 kcal/mol
ب) فرمالدئيد:
مهمترين نوع آلدئيد ، فرمالدئيد است چرا كه قدرت واكنش اين آلدئيد با مواد تشكيل دهنده رزين خيلي سريع است . فرمالدئيد در درجه حرارت معمولي بصورت گاز است (CH2O) در صورت حل شدن در آب مقداري از آن به متيلن گليكول تبديل مي شود .
CH2(OH)2
بعنوان مثال در محلول 50% فرمالدئيد(50% آب + 50% فرمالدئيد) حدود 6/15% از آن متيلن گليكول است .
فرمالدئيد در حالت جامد و مايع ناپايدار است و در 19- درجه سانتيگراد تبديل به پليمر مي شود و بنابراين پارا فرمالدئيد تشكيل مي گردد . براي ساخت فرمالدئيد از 2 ماده استفاده مي شود :
1-متانول
2-متان
تهيه فرمالدئيد از متانول به 2 روش انجام ميشود :
الف) اكسيداسيون متانول:
در اين روش متانول و هوا (اكسيژن) در مجاورت كاتاليزورهايي از قبيل مس يا نقره با هم تركيب شده و توليد فرمالدئيد و آب و مقداري انرژي مي نمايند كه فرمول واكنش عبارتست از :
CH3OH+ ½ O2 CH2OH + H2O + 38 kcal/mol
ب) آبگيري از متانول :در اين روش در واقع در اثر حرارت دادن به متانول يك مولكول هيدروژن از آن حذف و تبديل به فرمالدئيد مي گردد .
CH3OH CH2O + H2
قابل ذكر است كه روش اكسيداسيون در كارخانه شيميايي فارس اجرا ميشود و از 22/1 تن متانول حدود 1 تن فرمالدئيد توليد مي گردد.
تهيه فرمالدئيد از متان :
در گازهاي طبيعي چاههاي نفت فراوان است . در مجاورت كاتاليزورهاي اكسيد ازت و در حرارت بين 700 تا 500 درجه سانتي گراد اكسيد شده و توليد فرمالدئيد مي كند .
فرمول واكنش بصورت ذيل ميباشد :
CH4 + O2 HCHO + H2O
توليد رزين اوره- فرمالدئيد :
پس از مخلوط كردن اوره با فرمالدئيد به نسبتهاي معين ، جهت توليد رزين دو واكنش بايد انجام شود :
الف ) واكنش اضافه شدن يا ADDITION
ب) واكنش كندانسيون
در مرحله اول، در واقع مولكول فرمالدئيد روي يكي از پيوندهاي اوره اضافه مي شود ، تعداد مولكولهاي فرمالدئيد كه روي يك مولكول اوره اضافه مي گردد ، بستگي به نسبت مخلوط فرمالدئيد به اوره دارد . اگر نسبت آنها يك به يك باشد ، فقط يك مولكول فرمالدئيد روي مولكول اوره اضافه ميشود و بنابراين مونو متيلول اوره بدست مي آيد .
اگر نسبت فرمالدئيد به اوره 5/1 به 1 باشد علاوه برمونومتيلول اوره ، دي متيل اوره نيز توليد مي گردد و بيشتر از نسبت مولكولي 5/1 باعث توليد تري و تترا متيلول اوره در مخلوط مي گردد.لازم به توضيح است كه توليد مونو متيلول اوره به تنهايي كافي نيست ؛ بلكه براي آنكه بتوان يك چسب با زنجيره مولكولي گسترده و شبكه مانند (چسب ترموست ) توليد كرد ، حداقل بايد تري متيلول اوره تشكيل گردد . واكنش اضافه شدن در PHپايين (اسيدي) خيلي شديد است و هرچه PH بالا مي رود سرعت واكنش كندتر مي شود .چسب در حالت اضافه شدن ، داراي شرايط ترموپلاست است.در مرحله دوم يا كندانسيون ، مولكولهاي متيلول اوره مثلا در مولكول مونومتيلول اوره با از دست دادن يك مولكول آب و ايجاد اتصال تري و سپس تبديل اتصال اتري ( بدليل ضعيف بودن ) به اتصال متيلي (بدليل قوي بودن ) به هم متصل ميشوند .
بخاطر ضعيف بودن اتصال اتري يك مولكول فرمالدئيد از بين مي رود (حذف مي شود ) و بجاي آن اتصال قوي متيلي تشكيل مي گردد .مولكول توليد شده فوق سپس از طرف گروههاي NH2 خود با مونو و دي متيلولهاي اوره ديگر تركيب و تشكيل يك زنجيره مولكولي را بصورت طولي مي دهند.حال اگر در محيط بجز مولكولهاي مونو و دي متيلول اوره ، مولكولهاي تري و تترا متيلول اوره نيز وجود داشته باشند ، اين مولكولها علاوه بر اتصال از طرف طول ، ازجهت عرضي نيز به هم متصل ميشوند و تشكيل يك زنجيره مولكولي شبكه اي يا چند بعدي را مي دهند كه در واقع مجموع اين زنجيره هاي مولكولي ؛ مولكولهاي متيلول تركيب نشده (آزاد) و فرمالدئيد آزاد چسب را تشكيل مي دهند .واكنش كندانس شدن در PHاسيدي ، شديد و در PHخنثي به حداقل خود مي رسد و در PH قليايي مجددا افزايش مي يابد .لازم به يادآوري است كه براي توليد چسبهاي ترموست در مرحله ADDITION مولكولهاي تري و تترا متيلول اوره توليد گردند.
روش توليد چسب اوره فرمالدئيد :
براي توليد چسب اوره – فرمالدئيد ، اوره و فرمالدئيد به نسبت معين شده در داخل رآكتور ريخته شده (براي چسب تخته لايه نسبت 1 مول اوره به 8/1 مول فرمالدئيد و براي چسب تخته خرده چوب 1 مول اوره به 65/1 مول فرمالدئيد ) البته مقدار بيشتر اوره در مرحله اول داخل رآكتور ريخته شده و بقيه در طي مراحل توليد به تدريج اضافه مي گردند . سپس مقداري سود به مخلوط اضافه كرده و PH به 8 رسانده مي شود . در همين حال به مخلوط حرارت داده ميشود تا به نقطه جوش برسد و به مدت 20 دقيقه جوشانده شده ، پس از اين مرحله به مخلوط مقداري از يك اسيد آلي ضعيف از جمله اسيد اگزاليك يا اسيد سيتريك افزوده مي گردد تا PH آن اسيدي شود و حالت جوش حفظ گردد .در اين مرحله كه اصلي ترين مرحله پخت است ، ابتدا واكنش كندانسيون شروع مي گردد كه با ادامه اين حالتن شبكه مولكولي در جهت كامل شدن يا به عبارتي در جهت پليمريزاسيون سوق داده ميشود كه از طريق اندازه گيري ميزان ويسكوزيته ميتوان درجه پليمريزاسيون را تشخيص داد .پس از آنكه ويسكوزيته تا حد مورد نظر 100 تا200 سانتي پواز افزايش يافت ، بلافاصله مخلوط را سرد كرده و به آن سود افزوده ميشود تا PH آن به 5/7 تا 8 برسد و در واقع روند كندانسيون يا پليمرشدن چسب كه نهايتا منجر به سخت شدن مي گردد ، قطع ميشود .
پس از افزودن سود و رساندن PHبه 5/7 تا 8 ، مقداري از اوره باقيمانده به مخلوط اضافه ميگردد. در خاتمه بدليل بالا بودن غلظت محلول حاصله ميتوان با استفاده از روش تبخيري يا روش تخليه فشار غلظت آن را به حد مورد نظر رساند .پس از اين مرحله باقيمانده اوره به محلول چسب اضافه مي گردد. چسب آماده مصرف شدن است و در صورت رساندن PHبه 8 در مرحله آخر ميتوان آن را به مدت 3 ماه ذخيره نمود .
نكته:مخلوط در مرحله واكنش اضافه شدن حالت گرمانرم دارد ، لذا ويسكوزيته آن كاهش مي يابد و در مرحله كندانس شدن كه داراي حالت گرماسخت است در اثر گرما و گسترده شدن زنجيره مولكولي ويسكوزيته آن افزايش مي يابد كه پس از رسيدن به ويسكوزيته مطلوب بايد بلافاصله روند افزايش آن را قطع كرد (از طريق افزودن سود )
نظرات شما عزیزان:
درباره وبلاگ  MOHSEN SEYYED آخرین مطالب نويسندگان پیوندهای روزانه پيوندها 
|
|||||||||||||||||
 |
|||||||||||||||||
تبادل
لینک هوشمند
<-PollName->
خبرنامه وب سایت:
آمار
وب سایت: