I. Indledning
Hydroxyethylcellulose (HEC) er en ikke-ionisk vandopløselig polymer, der er meget udbredt i olieudvinding, belægninger, byggeri, daglige kemikalier, papirfremstilling og andre områder. HEC opnås ved kemisk modifikation af cellulose, og dets egenskaber og anvendelser bestemmes hovedsageligt af hydroxyethylsubstituenterne på cellulosemolekylerne.
II. Produktionsproces
Produktionsprocessen for HEC omfatter hovedsageligt følgende trin: celluloseforetring, vask, dehydrering, tørring og formaling. Det følgende er en detaljeret introduktion til hvert trin:
Celluloseforetring
Cellulose behandles først med alkali for at danne alkalicellulose (Cellulose Alkali). Denne proces udføres sædvanligvis i en reaktor under anvendelse af natriumhydroxidopløsning til at behandle naturlig cellulose til dannelse af alkalicellulose. Den kemiske reaktion er som følger:
Celle-OH+NaOH→Celle-O-Na+H2OCelle-OH+NaOH→Celle-O-Na+H2O
Derefter reagerer alkalicellulose med ethylenoxid for at danne hydroxyethylcellulose. Reaktionen udføres under højt tryk, sædvanligvis 30-100°C, og den specifikke reaktion er som følger:
Celle-O-Na+CH2CH2O→Celle-O-CH2CH2OHCelle-O-Na+CH 2CH 2O→Celle-O-CH 2CH 2OH
Denne reaktion kræver præcis kontrol af temperatur, tryk og mængden af tilsat ethylenoxid for at sikre ensartetheden og kvaliteten af produktet.
Vask
Den resulterende rå HEC indeholder sædvanligvis uomsat alkali, ethylenoxid og andre biprodukter, som skal fjernes ved flere vaskninger med vand eller vask med organiske opløsningsmidler. Der kræves en stor mængde vand under vandvaskningsprocessen, og spildevandet efter vask skal behandles og udledes.
Dehydrering
Den våde HEC efter vask skal dehydreres, normalt ved vakuumfiltrering eller centrifugalseparation for at reducere fugtindholdet.
Tørring
Den dehydrerede HEC tørres, sædvanligvis ved spraytørring eller lyntørring. Temperaturen og tiden skal kontrolleres nøje under tørreprocessen for at undgå højtemperaturnedbrydning eller agglomerering.
Slibning
Den tørrede HEC-blok skal males og sigtes for at opnå en ensartet partikelstørrelsesfordeling og til sidst danne et pulver eller granulært produkt.
III. Præstationsegenskaber
Vandopløselighed
HEC har god vandopløselighed og kan hurtigt opløses i både koldt og varmt vand til en gennemsigtig eller gennemskinnelig opløsning. Denne opløselighedsegenskab gør den meget brugt som fortykningsmiddel og stabilisator i belægninger og daglige kemiske produkter.
Fortykkelse
HEC viser en stærk fortykningseffekt i vandig opløsning, og dens viskositet stiger med stigningen i molekylvægten. Denne fortykkelsesegenskab gør den i stand til at spille en rolle i fortykkelse, vandretention og forbedring af konstruktionsydelsen i vandbaserede belægninger og bygningsmørtler.
Rheologi
HEC vandig opløsning har unikke rheologiske egenskaber, og dens viskositet ændres med ændringen af forskydningshastigheden, hvilket viser forskydningsudtynding eller pseudoplasticitet. Denne rheologiske egenskab gør den i stand til at justere fluiditet og konstruktionsydelse i belægninger og oliefeltsborevæsker.
Emulgering og suspension
HEC har gode emulgerings- og suspensionsegenskaber, som kan stabilisere suspenderede partikler eller dråber i dispersionssystemet for at forhindre stratificering og sedimentering. Derfor anvendes HEC ofte i produkter som emulsionsbelægninger og lægemiddelsuspensioner.
Biologisk nedbrydelighed
HEC er et naturligt cellulosederivat med god biologisk nedbrydelighed, ingen forurening af miljøet og opfylder kravene til grøn miljøbeskyttelse.
IV. Ansøgningsfelter
Belægninger
I vandbaserede belægninger bruges HEC som et fortykningsmiddel og stabilisator for at forbedre belægningernes flydende, konstruktionsmæssige ydeevne og anti-nedbøjningsegenskaber.
Konstruktion
I byggematerialer bruges HEC i cementbaseret mørtel og spartelpulver for at forbedre konstruktionens ydeevne og vandretention.
Daglige kemikalier
I vaskemidler, shampoo og tandpastaer bruges HEC som fortykningsmiddel og stabilisator for at forbedre fornemmelsen og stabiliteten af produktet.
Oliefelter
I oliefeltsbore- og fraktureringsvæsker bruges HEC til at justere reologien og suspensionsegenskaberne af borevæsker og forbedre boreeffektiviteten og sikkerheden.
Papirfremstilling
I papirfremstillingsprocessen bruges HEC til at kontrollere pulpfluiditeten og forbedre papirets ensartethed og overfladeegenskaber.
Hydroxyethylcellulose (HEC) er blevet meget brugt i mange industrielle områder på grund af dets fremragende vandopløselighed, fortykkelse, rheologiske egenskaber, emulgerings- og suspensionsegenskaber samt gode biologiske nedbrydelighed. Dens produktionsproces er relativt moden. Gennem trinene celluloseforetring, vask, dehydrering, tørring og formaling kan HEC-produkter med stabil ydeevne og god kvalitet fremstilles. I fremtiden, med forbedring af miljøbeskyttelseskrav og fremskridt inden for teknologi, vil anvendelsesmulighederne for HEC blive bredere.
Indlægstid: Jul-02-2024