I. Εισαγωγή
Η υδροξυαιθυλο κυτταρίνη (HEC) είναι ένα μη ιονικό υδατοδιαλυτό πολυμερές που χρησιμοποιείται ευρέως στην εκχύλιση πετρελαίου, τις επικαλύψεις, την κατασκευή, τις καθημερινές χημικές ουσίες, τη χαρτοπαικτική λέσχη και άλλους τομείς. Η HEC λαμβάνεται με χημική τροποποίηση της κυτταρίνης και οι ιδιότητες και οι χρήσεις της προσδιορίζονται κυρίως από τους υποκαταστάτες υδροξυαιθυλοϊκά στα μόρια κυτταρίνης.
Ii. Παραγωγική διαδικασία
Η διαδικασία παραγωγής του HEC περιλαμβάνει κυρίως τα ακόλουθα βήματα: την αιθεροποίηση κυτταρίνης, το πλύσιμο, την αφυδάτωση, την ξήρανση και την άλεση. Το παρακάτω είναι μια λεπτομερής εισαγωγή σε κάθε βήμα:
Αιθέρα κυτταρίνης
Η κυτταρίνη υποβάλλεται αρχικά με αλκάλια για να σχηματίσει αλκαλική κυτταρίνη (αλκάλια κυτταρίνης). Αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται συνήθως σε έναν αντιδραστήρα, χρησιμοποιώντας διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου για τη θεραπεία της φυσικής κυτταρίνης για να σχηματίσει αλκαλική κυτταρίνη. Η χημική αντίδραση έχει ως εξής:
Cell-OH+NaOH → Cell-O-Na+H2ocell-OH+NaOH → Cell-O-Na+H 2O
Στη συνέχεια, η αλκαλική κυτταρίνη αντιδρά με αιθυλενοξείδιο για να σχηματίσει υδροξυαιθυλο κυτταρίνη. Η αντίδραση πραγματοποιείται υπό υψηλή πίεση, συνήθως 30-100 ° C, και η ειδική αντίδραση έχει ως εξής:
Cell-O-Na+CH2CH2O → Cell-O-CH2CHCELL-O-NA+CH 2CH 2O → CELL-O-CH 2CH 2OH
Αυτή η αντίδραση απαιτεί ακριβή έλεγχο της θερμοκρασίας, της πίεσης και της ποσότητας του αιθυλενοξειδίου που προστίθεται για να εξασφαλιστεί η ομοιομορφία και η ποιότητα του προϊόντος.
Πλύσιμο
Η προκύπτουσα ακατέργαστη HEC περιέχει συνήθως μη αντιδράστε αλκαλικά, αιθυλενοξείδιο και άλλα υποπροϊόντα, τα οποία πρέπει να απομακρυνθούν από πολλαπλές πλύσεις νερού ή εκπλύσεις οργανικών διαλύτη. Απαιτείται μεγάλη ποσότητα νερού κατά τη διάρκεια της διαδικασίας πλύσης νερού και τα λύματα μετά το πλύσιμο πρέπει να αντιμετωπιστούν και να απορριφθούν.
Αφυδάτωση
Το υγρό HEC μετά το πλύσιμο πρέπει να αφυδατωθεί, συνήθως με διήθηση κενού ή φυγοκεντρικό διαχωρισμό για να μειωθεί η περιεκτικότητα σε υγρασία.
Ξήρανση
Το αφυδατωμένο HEC ξηραίνεται, συνήθως με ξήρανση με ψεκασμό ή ξήρανση με φλας. Η θερμοκρασία και ο χρόνος πρέπει να ελέγχονται αυστηρά κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ξήρανσης για να αποφευχθεί η υποβάθμιση ή η συγκέντρωση υψηλής θερμοκρασίας.
Άλυση
Το αποξηραμένο μπλοκ HEC πρέπει να αλεσθεί και να κοσκινίσει για να επιτύχει μια ομοιόμορφη κατανομή μεγέθους σωματιδίων και τελικά να σχηματίζει σκόνη ή κοκκώδη προϊόντα.
Iii. Χαρακτηριστικά απόδοσης
Υδατοδιαλυτός
Το HEC έχει καλή διαλυτότητα υδατοδιαλίας και μπορεί να διαλύεται γρήγορα τόσο σε κρύο όσο και σε ζεστό νερό για να σχηματίσει ένα διαφανές ή ημιδιαφανές διάλυμα. Αυτή η ιδιότητα διαλυτότητας το καθιστά ευρέως χρησιμοποιημένο ως παχυντέρ και σταθεροποιητής σε επικαλύψεις και καθημερινά χημικά προϊόντα.
Πύκνωση
Το HEC παρουσιάζει έντονη επίδραση πάχυνσης στο υδατικό διάλυμα και το ιξώδες του αυξάνεται με την αύξηση του μοριακού βάρους. Αυτή η ιδιοκτησία πάχυνσης της δίνει τη δυνατότητα να διαδραματίσει ρόλο στην πάχυνση, τη διατήρηση του νερού και τη βελτίωση των κατασκευαστικών επιδόσεων σε επικαλύψεις με βάση το νερό και την οικοδόμηση κονιαμάτων.
Ρεολογία
Το υδατικό διάλυμα HEC έχει μοναδικές ρεολογικές ιδιότητες και το ιξώδες του αλλάζει με την αλλαγή του ρυθμού διάτμησης, που δείχνει αραίωση διατμήσεως ή ψευδοπλαστικότητα. Αυτή η ρεολογική ιδιότητα του επιτρέπει να ρυθμίζει τη ρευστότητα και την απόδοση της κατασκευής σε επικαλύψεις και υγρά γεώτρησης πετρελαίου.
Γαλακτωματοποίηση και αναστολή
Η HEC έχει καλές ιδιότητες γαλακτωματοποίησης και ανάρτησης, οι οποίες μπορούν να σταθεροποιήσουν τα αιωρούμενα σωματίδια ή σταγονίδια στο σύστημα διασποράς για να αποτρέψουν τη στρωματοποίηση και την καθίζηση. Ως εκ τούτου, η HEC χρησιμοποιείται συχνά σε προϊόντα όπως επικαλύψεις γαλακτώματος και εναιωρήματα φαρμάκων.
Βιοαποικοδομήσιμο
Το HEC είναι ένα φυσικό παράγωγο κυτταρίνης με καλή βιοδιασπασιμότητα, χωρίς ρύπανση στο περιβάλλον και πληροί τις απαιτήσεις της πράσινης προστασίας του περιβάλλοντος.
Iv. Πεδία εφαρμογής
Επικαλύψεις
Σε επικαλύψεις με βάση το νερό, το HEC χρησιμοποιείται ως πυκνωτής και σταθεροποιητής για τη βελτίωση της ρευστότητας, των επιδόσεων των κατασκευών και των αντι-σαγονισμένων ιδιοτήτων των επικαλύψεων.
Κατασκευή
Στα δομικά υλικά, η HEC χρησιμοποιείται σε κονίαμα με βάση το τσιμέντο και σε σκόνη στόματος για τη βελτίωση της απόδοσης των κατασκευών και της κατακράτησης νερού.
Καθημερινές χημικές ουσίες
Στα απορρυπαντικά, τα σαμπουάν και τις οδοντόκρεμες, το HEC χρησιμοποιείται ως πυκνωτής και σταθεροποιητής για τη βελτίωση της αίσθησης και της σταθερότητας του προϊόντος.
Πετρελαιοκηλίδες
Στο πετρελαϊκό πεδίο γεώτρησης και κατάστασης υγρών, το HEC χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση των ιδιοτήτων της ρεολογίας και της ανάρτησης των υγρών γεώτρησης και τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας και της ασφάλειας της γεώτρησης.
Χαρτιά
Στη διαδικασία χαρτοπαικτικών λεσχών, η HEC χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της ρευστότητας του πολτού και τη βελτίωση της ομοιομορφίας και των επιφανειακών ιδιοτήτων του χαρτιού.
Η υδροξυαιθυλο κυτταρίνη (HEC) έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε πολλούς βιομηχανικούς τομείς λόγω της εξαιρετικής υδατοδιαλυτότητας, της πάχυνσης, των ρεολογικών ιδιοτήτων, της γαλακτωματοποίησης και των ιδιοτήτων εναιωρήματος, καθώς και της καλής βιοαποικοδόμησης. Η παραγωγική του διαδικασία είναι σχετικά ώριμη. Μέσα από τα βήματα της αιθεροποίησης κυτταρίνης, του πλύσης, της αφυδάτωσης, της ξήρανσης και της λείανσης, μπορούν να προετοιμαστούν προϊόντα HEC με σταθερή απόδοση και καλή ποιότητα. Στο μέλλον, με τη βελτίωση των απαιτήσεων προστασίας του περιβάλλοντος και την πρόοδο της τεχνολογίας, οι προοπτικές εφαρμογής της HEC θα είναι ευρύτερες.
Χρόνος δημοσίευσης: Ιουλ-02-2024