I. Úvod
Hydroxyethylcelulóza (HEC) je neiontový ve vodě rozpustný polymer široce používaný při extrakci ropy, nátěrech, stavebnictví, každodenních chemikáliích, výrobě papíru a dalších oblastech. HEC se získává chemickou modifikací celulózy a její vlastnosti a použití jsou určovány především hydroxyethylovými substituenty na molekulách celulózy.
II. Výrobní proces
Výrobní proces HEC zahrnuje především následující kroky: etherifikace celulózy, praní, dehydratace, sušení a mletí. Následuje podrobný úvod ke každému kroku:
Etherifikace celulózy
Celulóza se nejprve zpracuje s alkálií za vzniku alkalické celulózy (Cellulose Alkali). Tento proces se obvykle provádí v reaktoru za použití roztoku hydroxidu sodného k úpravě přírodní celulózy za vzniku alkalické celulózy. Chemická reakce je následující:
Cell-OH+NaOH→Cell-O-Na+H2OCell-OH+NaOH→Cell-O-Na+H 2O
Poté alkalická celulóza reaguje s ethylenoxidem za vzniku hydroxyethylcelulózy. Reakce se provádí za vysokého tlaku, obvykle 30-100 °C, a specifická reakce je následující:
Cell-O-Na+CH2CH2O→Cell-O-CH2CH2OHCell-O-Na+CH 2CH 2O→Cell-O-CH 2CH 2OH
Tato reakce vyžaduje přesnou kontrolu teploty, tlaku a množství přidaného ethylenoxidu, aby byla zajištěna jednotnost a kvalita produktu.
Mytí
Výsledný surový HEC obvykle obsahuje nezreagované alkálie, ethylenoxid a další vedlejší produkty, které je třeba odstranit vícenásobným promýváním vodou nebo promýváním organickým rozpouštědlem. Během procesu mytí vodou je potřeba velké množství vody a odpadní voda po mytí musí být upravena a vypuštěna.
Dehydratace
Vlhký HEC po promytí je třeba dehydratovat, obvykle vakuovou filtrací nebo odstředivou separací, aby se snížil obsah vlhkosti.
Sušení
Dehydrovaný HEC se suší, obvykle sušením rozprašováním nebo mžikovým sušením. Teplota a čas musí být během procesu sušení přísně kontrolovány, aby se zabránilo vysokoteplotní degradaci nebo aglomeraci.
Broušení
Vysušený HEC blok je třeba rozemlít a prosít, aby se dosáhlo jednotné distribuce velikosti částic a nakonec se vytvořil prášek nebo granulovaný produkt.
III. Výkonové charakteristiky
Rozpustnost ve vodě
HEC má dobrou rozpustnost ve vodě a může se rychle rozpustit ve studené i horké vodě a vytvořit průhledný nebo průsvitný roztok. Díky této rozpustnosti je široce používán jako zahušťovadlo a stabilizátor v nátěrech a každodenních chemických výrobcích.
Zahušťování
HEC vykazuje silný zahušťovací účinek ve vodném roztoku a jeho viskozita se zvyšuje se zvyšováním molekulové hmotnosti. Tato vlastnost zahušťování mu umožňuje hrát roli při zahušťování, zadržování vody a zlepšování konstrukčního výkonu u nátěrů na vodní bázi a stavebních malt.
Reologie
Vodný roztok HEC má jedinečné reologické vlastnosti a jeho viskozita se mění se změnou smykové rychlosti, což vykazuje smykové ztenčení nebo pseudoplasticitu. Tato reologická vlastnost mu umožňuje upravit tekutost a konstrukční výkon v nátěrech a výplachech pro ropná pole.
Emulgace a suspenze
HEC má dobré emulgační a suspenzní vlastnosti, které mohou stabilizovat suspendované částice nebo kapičky v disperzním systému, aby se zabránilo stratifikaci a sedimentaci. Proto se HEC často používá v produktech, jako jsou emulzní povlaky a suspenze léčiv.
Biologická odbouratelnost
HEC je přírodní derivát celulózy s dobrou biologickou odbouratelností, bez znečištění životního prostředí a splňuje požadavky zelené ochrany životního prostředí.
IV. Aplikační pole
Nátěry
V nátěrech na vodní bázi se HEC používá jako zahušťovadlo a stabilizátor pro zlepšení tekutosti, konstrukčního výkonu a vlastností nátěrů proti stékání.
Konstrukce
Ve stavebních materiálech se HEC používá v maltách na bázi cementu a tmelových prášcích ke zlepšení stavebních vlastností a zadržování vody.
Denní chemikálie
V detergentech, šamponech a zubních pastách se HEC používá jako zahušťovadlo a stabilizátor pro zlepšení pocitu a stability produktu.
Ropná pole
V kapalinách pro vrtání a štěpení ropných polí se HEC používá k úpravě reologických a suspendačních vlastností vrtných kapalin a ke zlepšení účinnosti a bezpečnosti vrtání.
Výroba papíru
V procesu výroby papíru se HEC používá ke kontrole tekutosti buničiny a ke zlepšení stejnoměrnosti a povrchových vlastností papíru.
Hydroxyethylcelulóza (HEC) je široce používána v mnoha průmyslových oblastech díky své vynikající rozpustnosti ve vodě, zahušťování, reologickým vlastnostem, emulgačním a suspenzním vlastnostem a také dobré biologické rozložitelnosti. Jeho výrobní proces je poměrně vyspělý. Prostřednictvím kroků etherifikace celulózy, praní, dehydratace, sušení a mletí lze připravit produkty HEC se stabilním výkonem a dobrou kvalitou. V budoucnu, se zlepšením požadavků na ochranu životního prostředí a pokrokem v technologii, budou vyhlídky na uplatnění HEC širší.
Čas odeslání: Červenec-02-2024