I. Sissejuhatus
Hüdroksüetüültselluloos (HEC) on mitteioonne vees lahustuv polümeer, mida kasutatakse laialdaselt õli ekstraheerimisel, pinnakatete valmistamisel, ehituses, igapäevastes kemikaalides, paberitootmises ja muudes valdkondades. HEC saadakse tselluloosi keemilisel modifitseerimisel ning selle omadused ja kasutusalad määravad peamiselt tselluloosi molekulide hüdroksüetüülasendajad.
II. Tootmisprotsess
HEC tootmisprotsess hõlmab peamiselt järgmisi etappe: tselluloosi eeterdamine, pesemine, dehüdratsioon, kuivatamine ja jahvatamine. Järgnev on iga sammu üksikasjalik sissejuhatus.
Tselluloosi eeterdamine
Tselluloosi töödeldakse esmalt leelisega, moodustades leeliselise tselluloosi (Cellulose Alkali). See protsess viiakse tavaliselt läbi reaktoris, kasutades naatriumhüdroksiidi lahust, et töödelda looduslikku tselluloosi, moodustades leelistselluloosi. Keemiline reaktsioon on järgmine:
Rakk-OH+NaOH→Cell-O-Na+H2OCell-OH+NaOH→Cell-O-Na+H2O
Seejärel reageerib leelistselluloos etüleenoksiidiga, moodustades hüdroksüetüültselluloosi. Reaktsioon viiakse läbi kõrge rõhu all, tavaliselt temperatuuril 30-100 °C, ja spetsiifiline reaktsioon on järgmine:
Cell-O-Na+CH2CH2O → Cell-O-CH2CH2OHCell-O-Na+CH 2CH 2O → Cell-O-CH 2CH 2OH
See reaktsioon nõuab temperatuuri, rõhu ja lisatud etüleenoksiidi koguse täpset reguleerimist, et tagada toote ühtlus ja kvaliteet.
Pesemine
Saadud toor-HEC sisaldab tavaliselt reageerimata leelist, etüleenoksiidi ja muid kõrvalsaadusi, mis tuleb eemaldada mitme veega või orgaanilise lahustiga pesemisega. Veepesu käigus kulub suur kogus vett ning pesujärgne reovesi tuleb puhastada ja ära juhtida.
Dehüdratsioon
Märg HEC pärast pesemist tuleb dehüdreerida, tavaliselt niiskusesisalduse vähendamiseks vaakumfiltrimise või tsentrifugaaleraldamisega.
Kuivatamine
Dehüdreeritud HEC kuivatatakse, tavaliselt pihustuskuivatamise või kiirkuivatamise teel. Temperatuuri ja aega tuleb kuivatamise ajal rangelt kontrollida, et vältida kõrgel temperatuuril lagunemist või aglomeratsiooni.
Lihvimine
Kuivatatud HEC-plokk tuleb jahvatada ja sõeluda, et saavutada ühtlane osakeste suuruse jaotus ning lõpuks moodustada pulber või granuleeritud toode.
III. Toimivusomadused
Vees lahustuvus
HEC lahustub hästi vees ja lahustub kiiresti nii külmas kui kuumas vees, moodustades läbipaistva või poolläbipaistva lahuse. Selle lahustuvusomaduse tõttu kasutatakse seda laialdaselt katete ja igapäevaste keemiatoodete paksendaja ja stabilisaatorina.
Paksenemine
HEC-l on vesilahuses tugev paksendav toime ja selle viskoossus suureneb koos molekulmassi suurenemisega. See paksendav omadus võimaldab sellel mängida rolli veepõhiste kattekihtide ja ehitusmörtide paksenemisel, vee kinnipidamisel ja ehitusomaduste parandamisel.
Reoloogia
HEC vesilahusel on ainulaadsed reoloogilised omadused ja selle viskoossus muutub nihkekiiruse muutumisel, näidates nihke hõrenemist või pseudoplastilisust. See reoloogiline omadus võimaldab reguleerida katete ja naftaväljade puurimisvedelike voolavust ja konstruktsiooni jõudlust.
Emulgeerimine ja suspensioon
HEC-l on head emulgeerimis- ja suspensiooniomadused, mis võivad stabiliseerida dispersioonisüsteemis suspendeeritud osakesi või tilka, et vältida kihistumist ja settimist. Seetõttu kasutatakse HEC-d sageli sellistes toodetes nagu emulsioonkatted ja ravimisuspensioonid.
Biolagunevus
HEC on hea biolagunevusega looduslik tselluloosi derivaat, mis ei saasta keskkonda ja vastab rohelise keskkonnakaitse nõuetele.
IV. Rakendusväljad
Katted
Veepõhistes pinnakatetes kasutatakse HEC-d paksendajana ja stabilisaatorina, et parandada katete voolavust, konstruktsiooniomadusi ja lõtvumisvastaseid omadusi.
Ehitus
Ehitusmaterjalides kasutatakse HEC-d tsemendipõhises mördis ja pahtlipulbris, et parandada ehitusomadusi ja veepidavust.
Igapäevased kemikaalid
Pesuainetes, šampoonides ja hambapastades kasutatakse HEC-d paksendaja ja stabilisaatorina, et parandada toote tunnetust ja stabiilsust.
Naftaväljad
Naftaväljade puurimis- ja purustamisvedelikes kasutatakse HEC-d puurimisvedelike reoloogia ja suspensiooni omaduste reguleerimiseks ning puurimise tõhususe ja ohutuse parandamiseks.
Paberi valmistamine
Paberi valmistamise protsessis kasutatakse HEC-d paberimassi voolavuse kontrollimiseks ning paberi ühtluse ja pinnaomaduste parandamiseks.
Hüdroksüetüültselluloosi (HEC) on laialdaselt kasutatud paljudes tööstusvaldkondades tänu selle suurepärasele vees lahustuvusele, paksenemisele, reoloogilistele omadustele, emulgeerimis- ja suspensiooniomadustele ning heale biolagunevusele. Selle tootmisprotsess on suhteliselt küps. Tselluloosi eeterdamise, pesemise, dehüdratsiooni, kuivatamise ja jahvatamise etappide kaudu saab valmistada stabiilse jõudlusega ja hea kvaliteediga HEC-tooteid. Tulevikus koos keskkonnakaitsenõuete paranemise ja tehnoloogia edenemisega on HEC rakendusväljavaated avaramad.
Postitusaeg: juuli-02-2024