I. Introdución
A hidroxietilcelulosa (HEC) é un polímero soluble en auga non iónico moi utilizado na extracción de aceite, revestimentos, construción, produtos químicos diarios, fabricación de papel e outros campos. O HEC obtense por modificación química da celulosa, e as súas propiedades e usos están determinados principalmente polos substituíntes hidroxietílicos das moléculas de celulosa.
II. Proceso de produción
O proceso de produción de HEC inclúe principalmente os seguintes pasos: eterificación da celulosa, lavado, deshidratación, secado e moenda. A seguinte é unha introdución detallada a cada paso:
Eterificación de celulosa
A celulosa trátase primeiro con álcali para formar celulosa alcalina (Alcali de celulosa). Este proceso adoita levarse a cabo nun reactor, utilizando solución de hidróxido de sodio para tratar a celulosa natural para formar celulosa alcalina. A reacción química é a seguinte:
Célula-OH+NaOH→Célula-O-Na+H2OCélula-OH+NaOH→Célula-O-Na+H2O
Despois, a celulosa alcalina reacciona co óxido de etileno para formar hidroxietil celulosa. A reacción realízase a alta presión, normalmente 30-100 °C, e a reacción específica é a seguinte:
Célula-O-Na+CH2CH2O→Célula-O-CH2CH2OHCélula-O-Na+CH 2CH 2O→Célula-O-CH 2CH 2OH
Esta reacción require un control preciso da temperatura, presión e da cantidade de óxido de etileno engadido para garantir a uniformidade e calidade do produto.
Lavado
O HEC bruto resultante xeralmente contén álcalis sen reaccionar, óxido de etileno e outros subprodutos, que deben ser eliminados mediante múltiples lavados con auga ou lavados con disolventes orgánicos. Requírese unha gran cantidade de auga durante o proceso de lavado, e as augas residuais despois do lavado deben ser tratadas e descargadas.
Deshidratación
O HEC húmido despois do lavado debe deshidratarse, normalmente mediante filtración ao baleiro ou separación centrífuga para reducir o contido de humidade.
Secado
O HEC deshidratado sécase, xeralmente mediante secado por pulverización ou secado instantáneo. A temperatura e o tempo deben controlarse rigorosamente durante o proceso de secado para evitar a degradación ou a aglomeración da alta temperatura.
Moenda
O bloque HEC seco debe ser moído e peneirado para conseguir unha distribución uniforme do tamaño das partículas e, finalmente, formar un produto en po ou granular.
III. Características de rendemento
Solubilidade en auga
O HEC ten unha boa solubilidade en auga e pode disolverse rapidamente tanto en auga fría como quente para formar unha solución transparente ou translúcida. Esta propiedade de solubilidade fai que se use amplamente como espesante e estabilizador en revestimentos e produtos químicos diarios.
Engrosamento
O HEC mostra un forte efecto espesante en solución acuosa e a súa viscosidade aumenta co aumento do peso molecular. Esta propiedade espesante permítelle desempeñar un papel no espesamento, retención de auga e mellora do rendemento da construción en revestimentos a base de auga e morteiros de construción.
Reoloxía
A solución acuosa de HEC ten propiedades reolóxicas únicas e a súa viscosidade cambia co cambio da velocidade de cizallamento, mostrando adelgazamento por cizallamento ou pseudoplasticidade. Esta propiedade reolóxica permítelle axustar a fluidez e o rendemento da construción en revestimentos e fluídos de perforación de xacementos petrolíferos.
Emulsificación e suspensión
O HEC ten boas propiedades de emulsificación e suspensión, que poden estabilizar as partículas ou gotículas en suspensión no sistema de dispersión para evitar a estratificación e a sedimentación. Polo tanto, HEC úsase a miúdo en produtos como revestimentos de emulsión e suspensións de medicamentos.
Biodegradabilidade
HEC é un derivado natural da celulosa cunha boa biodegradabilidade, sen contaminación ambiental e cumpre cos requisitos de protección ambiental verde.
IV. Campos de aplicación
Revestimentos
Nos revestimentos a base de auga, o HEC utilízase como espesante e estabilizador para mellorar a fluidez, o rendemento da construción e as propiedades anti-fluidamento dos revestimentos.
Construción
Nos materiais de construción, o HEC úsase en morteiros a base de cemento e masilla en po para mellorar o rendemento da construción e a retención de auga.
Químicos diarios
En deterxentes, xampús e pastas de dentes, o HEC úsase como espesante e estabilizador para mellorar a sensación e a estabilidade do produto.
Xacementos petrolíferos
En fluídos de perforación e fracturación de xacementos petrolíferos, o HEC úsase para axustar as propiedades de reoloxía e suspensión dos fluídos de perforación e mellorar a eficiencia e a seguridade da perforación.
Fabricación de papel
No proceso de fabricación de papel, o HEC úsase para controlar a fluidez da pasta e mellorar a uniformidade e as propiedades da superficie do papel.
A hidroxietilcelulosa (HEC) foi amplamente utilizada en moitos campos industriais debido á súa excelente solubilidade en auga, espesamento, propiedades reolóxicas, propiedades de emulsificación e suspensión, así como unha boa biodegradabilidade. O seu proceso de produción é relativamente maduro. A través dos pasos de eterificación da celulosa, lavado, deshidratación, secado e moenda, pódense preparar produtos HEC cun rendemento estable e boa calidade. No futuro, coa mellora dos requisitos de protección ambiental e o avance da tecnoloxía, as perspectivas de aplicación de HEC serán máis amplas.
Hora de publicación: 02-07-2024