I. Uvod
Hidroksietil celuloza (HEC) je nejonski polimer rastvorljiv u vodi koji se široko koristi u ekstrakciji ulja, premazima, građevinarstvu, svakodnevnim hemikalijama, proizvodnji papira i drugim poljima. HEC se dobija hemijskom modifikacijom celuloze, a njegova svojstva i upotrebu uglavnom određuju hidroksietil supstituenti na molekulima celuloze.
II. Proizvodni proces
Proizvodni proces HEC-a uglavnom uključuje sljedeće korake: eterifikaciju celuloze, pranje, dehidraciju, sušenje i mljevenje. Slijedi detaljan uvod u svaki korak:
Eterifikacija celuloze
Celuloza se prvo tretira alkalijom da bi se formirala alkalna celuloza (Cellulose Alkali). Ovaj proces se obično izvodi u reaktoru, koristeći otopinu natrijum hidroksida za obradu prirodne celuloze kako bi se dobila alkalna celuloza. Hemijska reakcija je sljedeća:
Ćelija-OH+NaOH→Ćelija-O-Na+H2OCćelija-OH+NaOH→Ćelija-O-Na+H 2O
Zatim alkalna celuloza reaguje sa etilen oksidom i formira hidroksietil celulozu. Reakcija se odvija pod visokim pritiskom, obično 30-100°C, a specifična reakcija je sljedeća:
Ćelija-O-Na+CH2CH2O→Ćelija-O-CH2CH2OHCĆelija-O-Na+CH 2CH 2O→Ćelija-O-CH 2CH 2OH
Ova reakcija zahtijeva preciznu kontrolu temperature, pritiska i količine dodanog etilen oksida kako bi se osigurala ujednačenost i kvalitet proizvoda.
Pranje
Dobijeni sirovi HEC obično sadrži neizreagirane alkalije, etilen oksid i druge nusproizvode, koje je potrebno ukloniti višestrukim ispiranjem vodom ili ispiranjem organskim rastvaračem. Tokom procesa vodenog pranja potrebna je velika količina vode, a otpadne vode nakon pranja treba pročišćavati i ispuštati.
Dehidracija
Vlažni HEC nakon pranja treba dehidrirati, obično vakuumskom filtracijom ili centrifugalnim odvajanjem kako bi se smanjio sadržaj vlage.
Sušenje
Dehidrirani HEC se suši, obično sušenjem raspršivanjem ili fleš sušenjem. Temperatura i vrijeme moraju biti strogo kontrolirani tokom procesa sušenja kako bi se izbjegla degradacija ili aglomeracija pri visokim temperaturama.
Brušenje
Osušeni HEC blok treba samljeti i prosijati kako bi se postigla ujednačena distribucija veličine čestica i konačno formirao prah ili granulirani proizvod.
III. Karakteristike performansi
Rastvorljivost u vodi
HEC ima dobru rastvorljivost u vodi i može se brzo rastvoriti i u hladnoj i u toploj vodi da bi se formirao proziran ili proziran rastvor. Ovo svojstvo rastvorljivosti čini ga široko korištenim kao zgušnjivač i stabilizator u premazima i svakodnevnim hemijskim proizvodima.
Zadebljanje
HEC pokazuje snažan efekat zgušnjavanja u vodenom rastvoru, a njegov viskozitet raste sa povećanjem molekulske mase. Ovo svojstvo zgušnjavanja omogućava mu da igra ulogu u zgušnjavanju, zadržavanju vode i poboljšanju građevinskih performansi premaza na bazi vode i građevinskih maltera.
Reologija
HEC vodeni rastvor ima jedinstvena reološka svojstva, a njegov viskozitet se menja sa promenom brzine smicanja, pokazujući stanjivanje smicanja ili pseudoplastičnost. Ovo reološko svojstvo mu omogućava da prilagodi fluidnost i performanse konstrukcije u premazima i tečnostima za bušenje naftnih polja.
Emulzifikacija i suspenzija
HEC ima dobra svojstva emulgiranja i suspenzije, koja mogu stabilizirati suspendirane čestice ili kapljice u disperzijskom sistemu kako bi spriječile stratifikaciju i sedimentaciju. Stoga se HEC često koristi u proizvodima kao što su emulzijski premazi i suspenzije lijekova.
Biorazgradljivost
HEC je prirodni derivat celuloze sa dobrom biorazgradljivošću, bez zagađivanja životne sredine i ispunjava zahteve zelene zaštite životne sredine.
IV. Polja primjene
Premazi
U premazima na bazi vode, HEC se koristi kao zgušnjivač i stabilizator za poboljšanje fluidnosti, konstrukcijskih performansi i svojstava premaza protiv opadanja.
Izgradnja
U građevinskim materijalima, HEC se koristi u malteru na bazi cementa i prahu za kit za poboljšanje performansi konstrukcije i zadržavanje vode.
Daily Chemicals
U deterdžentima, šamponima i pastama za zube, HEC se koristi kao zgušnjivač i stabilizator za poboljšanje osjećaja i stabilnosti proizvoda.
Naftna polja
U tečnostima za bušenje i lomljenje naftnih polja, HEC se koristi za prilagođavanje reoloških i suspenzijskih svojstava tečnosti za bušenje i poboljšanje efikasnosti i sigurnosti bušenja.
Izrada papira
U procesu proizvodnje papira, HEC se koristi za kontrolu fluidnosti pulpe i poboljšanje uniformnosti i površinskih svojstava papira.
Hidroksietil celuloza (HEC) ima široku primenu u mnogim industrijskim oblastima zbog svoje odlične rastvorljivosti u vodi, zgušnjavanja, reoloških svojstava, emulzifikacionih i suspenzijskih svojstava, kao i dobre biorazgradljivosti. Njegov proizvodni proces je relativno zreo. Kroz korake eterifikacije celuloze, pranja, dehidracije, sušenja i mljevenja, mogu se pripremiti HEC proizvodi sa stabilnim performansama i dobrim kvalitetom. U budućnosti, sa poboljšanjem zahtjeva zaštite okoliša i napretkom tehnologije, izgledi primjene HEC-a će biti širi.
Vrijeme objave: Jul-02-2024