I. Introducció
La hidroxietil cel·lulosa (HEC) és un polímer no soluble en aigua no àmpliament utilitzat en extracció de petroli, recobriments, construcció, productes químics diaris, paper de paper i altres camps. L’HEC s’obté mitjançant la modificació química de la cel·lulosa, i les seves propietats i usos es determinen principalment pels substituents d’hidroxietil de les molècules de cel·lulosa.
II. Procés de producció
El procés de producció d’HEC inclou principalment els passos següents: l’etificació de cel·lulosa, el rentat, la deshidratació, l’assecat i la mòlta. A continuació, es mostra una introducció detallada a cada pas:
Eterificació de cel·lulosa
La cel·lulosa es tracta per primera vegada amb alcali per formar cel·lulosa alcalí (cel·lulosa alcali). Aquest procés es realitza generalment en un reactor, utilitzant una solució d’hidròxid de sodi per tractar la cel·lulosa natural per formar cel·lulosa alcalí. La reacció química és la següent:
Cèl·lula-OH+NaOH → Cèl·lula-O-Na+H2OCELL-OH+NAOH → Cèl·lula-O-Na+H 2O
A continuació, la cel·lulosa alcalí reacciona amb l’òxid d’etilè per formar cel·lulosa hidroxietil. La reacció es realitza a alta pressió, generalment de 30-100 ° C, i la reacció específica és la següent:
Cèl·lula-O-Na+CH2CH2O → Cèl·lula-O-CH2CH2OHCELL-O-NA+CH 2CH 2O → Cel·lular-O-CH 2CH 2OH
Aquesta reacció requereix un control precís de la temperatura, la pressió i la quantitat d’òxid d’etilè afegit per assegurar la uniformitat i la qualitat del producte.
Rentar
L’HEC cru resultant sol contenir alcali no reaccionat, òxid d’etilè i altres subproductes, que han de ser eliminats per múltiples rentats d’aigua o rentats de dissolvents orgànics. Es requereix una gran quantitat d’aigua durant el procés de rentat d’aigua i cal tractar i descarregar les aigües residuals després del rentat.
Deshidratació
L’HEC humida després del rentat s’ha de deshidratar, normalment per filtració de buit o separació centrífuga per reduir el contingut d’humitat.
Sec
L’HEC deshidratat s’asseca, normalment per assecat amb ruixat o assecat flash. La temperatura i el temps s’han de controlar estrictament durant el procés d’assecat per evitar una degradació o aglomeració d’alta temperatura.
Moldre
El bloc HEC sec ha de ser mòlt i tamisat per aconseguir una distribució uniforme de la mida de partícules i, finalment, formar una pols o producte granular.
Iii. Característiques de rendiment
Solubilitat en aigua
HEC té una bona solubilitat en aigua i es pot dissoldre ràpidament tant en aigua freda com calenta per formar una solució transparent o translúcida. Aquesta propietat de solubilitat la fa àmpliament utilitzada com a espessidor i estabilitzador en recobriments i productes químics diaris.
Espessiment
L’HEC mostra un fort efecte d’espessiment en solució aquosa i la seva viscositat augmenta amb l’augment del pes molecular. Aquesta propietat en espessiment li permet tenir un paper en l'engrossiment, la retenció d'aigua i la millora del rendiment de la construcció en els recobriments a base d'aigua i els morters de l'edifici.
Reologia
La solució aquosa HEC té propietats reològiques úniques i la seva viscositat canvia amb el canvi de velocitat de cisalla, mostrant aprimament de cisalla o pseudoplàstica. Aquesta propietat reològica li permet ajustar la fluïdesa i el rendiment de la construcció en els recobriments i els líquids de perforació del camp de petroli.
Emulsificació i suspensió
HEC té bones propietats d’emulsificació i suspensió, que poden estabilitzar partícules o gotetes en suspensió en el sistema de dispersió per evitar l’estratificació i la sedimentació. Per tant, l’HEC s’utilitza sovint en productes com els recobriments d’emulsió i les suspensions de drogues.
Biodegradabilitat
L’HEC és un derivat natural de cel·lulosa amb una bona biodegradabilitat, sense contaminació per al medi ambient i compleix els requisits de protecció ambiental verda.
Iv. Camps d'aplicació
Recobriments
En els recobriments a base d’aigua, l’HEC s’utilitza com a espessidor i estabilitzador per millorar la fluïdesa, el rendiment de la construcció i les propietats anti-sagging dels recobriments.
Construcció
En materials de construcció, HEC s’utilitza en morter basat en ciment i pols Putty per millorar el rendiment de la construcció i la retenció d’aigua.
Productes químics diaris
En detergents, xampús i pastes de dents, HEC s’utilitza com a espessidor i estabilitzador per millorar la sensació i l’estabilitat del producte.
Camps de petroli
En els líquids de perforació i fracturació de camp de petroli, HEC s'utilitza per ajustar la reologia i les propietats de suspensió dels líquids de perforació i millorar l'eficiència i la seguretat de la perforació.
Papermaking
En el procés de paperma, HEC s’utilitza per controlar la fluïdesa de la polpa i millorar la uniformitat i les propietats superficials del paper.
La hidroxietil cel·lulosa (HEC) s’ha utilitzat àmpliament en molts camps industrials a causa de la seva excel·lent solubilitat en aigua, espessiment, propietats reològiques, emulsificació i propietats de suspensió, així com una bona biodegradabilitat. El seu procés de producció és relativament madur. A través dels passos de l’etificació de la cel·lulosa, el rentat, la deshidratació, l’assecat i la mòlta, es poden preparar productes HEC amb un rendiment estable i una bona qualitat. En el futur, amb la millora dels requisits de protecció ambiental i l’avanç de la tecnologia, les perspectives d’aplicació d’HEC seran més àmplies.
Post Hora: Jul-02-2024