I. Introdución
A hidroxietil celulosa (HEC) é un polímero non soluble en auga non utilizado amplamente na extracción de aceite, revestimentos, construción, produtos químicos diarios, fabricación de papel e outros campos. O HEC obtense mediante a modificación química da celulosa e as súas propiedades e usos son determinadas principalmente polos substituíntes hidroxietil nas moléculas de celulosa.
II. Proceso de produción
O proceso de produción de HEC inclúe principalmente os seguintes pasos: Etherificación de celulosa, lavado, deshidratación, secado e moenda. A continuación móstrase unha introdución detallada a cada paso:
Eterificación de celulosa
A celulosa é tratada por primeira vez con alcalino para formar celulosa alcalina (alcalina de celulosa). Este proceso normalmente realízase nun reactor, empregando unha solución de hidróxido de sodio para tratar a celulosa natural para formar celulosa alcalina. A reacción química é a seguinte:
Cell-OH+NaOH → Cell-O-NA+H2OCELL-OH+NAOH → Cell-O-NA+H 2O
A continuación, 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:
Cell-O-NA+CH2CH2O → Cell-O-CH2CH2OHCELL-O-NA+CH 2CH 2O → CELL-O-CH 2CH 2OH
Esta reacción require un control preciso da temperatura, a presión e a cantidade de óxido de etileno engadido para garantir a uniformidade e a calidade do produto.
Lavado
O HEC bruto resultante normalmente contén alcalinos non reaccionados, óxido de etileno e outros subprodutos, que deben ser eliminados por múltiples lavados de auga ou lavados de disolventes orgánicos. É necesaria unha gran cantidade de auga durante o proceso de lavado de auga e as augas residuais despois do lavado deben ser tratadas e descargadas.
Deshidratación
O HEC húmido despois do lavado debe deshidratarse, normalmente por filtración ao baleiro ou separación centrífuga para reducir o contido de humidade.
Secado
O HEC deshidratado seca, normalmente por secado por pulverización ou secado por flash. A temperatura e o tempo deben controlarse estrictamente durante o proceso de secado para evitar a degradación ou aglomeración de temperatura alta.
Moenda
O bloque HEC seco debe ser moído e tamizado para conseguir unha distribución uniforme do tamaño de partículas e, finalmente, formar un po ou un produto granular.
Iii. Características de rendemento
Solubilidade de auga
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 sexa moi utilizada como espesante e estabilizador en revestimentos e produtos químicos diarios.
Engrosamento
HEC mostra un forte efecto engrosante na solución acuosa e a súa viscosidade aumenta co aumento do peso molecular. Esta propiedade engrosando permítelle desempeñar un papel no engrosamento, a retención de auga e mellorar o rendemento da construción nos revestimentos a base de auga e os morteros de construción.
Reoloxía
A solución acuosa HEC ten propiedades reolóxicas únicas e a súa viscosidade cambia co cambio de taxa de cizalladura, mostrando o adelgazamento da cizalladura ou a pseudoplasticidade. Esta propiedade reolóxica permítelle axustar a fluidez e o rendemento da construción nos revestimentos e fluídos de perforación do campo petroleiro.
Emulsificación e suspensión
HEC ten boas propiedades de emulsificación e suspensión, que poden estabilizar partículas ou pingas en suspensión no sistema de dispersión para evitar a estratificación e sedimentación. Polo tanto, a HEC úsase a miúdo en produtos como revestimentos de emulsión e suspensións de drogas.
Biodegradabilidade
HEC é un derivado de celulosa natural cunha boa biodegradabilidade, sen contaminación ao medio ambiente e cumpre os requisitos da protección ambiental verde.
Iv. Campos de aplicación
Revestimentos
Nos revestimentos a base de auga, o HEC úsase como espesante e estabilizador para mellorar a fluidez, o rendemento da construción e as propiedades anti-arrastre dos revestimentos.
Construción
Nos materiais de construción, o HEC úsase en morteiro a base de cemento e po de masilla para mellorar o rendemento da construción e a retención de auga.
Produtos químicos diarios
En deterxentes, xampus e pastas de dentes, o HEC úsase como espesante e estabilizador para mellorar a sensación e a estabilidade do produto.
Campos petroleiros
Na perforación do campo petrolífero e os fluídos de fracturación, o HEC úsase para axustar as propiedades de reoloxía e suspensión dos fluídos de perforación e mellorar a eficiencia e seguridade da perforación.
Papmaking
No proceso de fabricación de papel, o HEC úsase para controlar a fluidez da pulpa e mellorar a uniformidade e as propiedades superficiais do papel.
A hidroxietil celulosa (HEC) foi moi utilizada en moitos campos industriais debido á súa excelente solubilidade de auga, engrosamento, propiedades reolóxicas, emulsificación e propiedades de suspensión, así como unha boa biodegradabilidade. O seu proceso de produción é relativamente maduro. A través dos pasos de eterificación de celulosa, lavado, deshidratación, secado e moenda, pódense preparar produtos HEC con rendemento estable e boa calidade. No futuro, coa mellora dos requisitos de protección ambiental e o avance da tecnoloxía, as perspectivas de aplicación do HEC serán máis amplas.
Tempo de publicación: xul-02-2024