હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝ (HEC) ની ઉત્પાદન પ્રક્રિયા અને કામગીરી

I. પરિચય

હાઇડ્રોક્સિએથિલ સેલ્યુલોઝ (એચઇસી) એ બિન-આયનીય પાણીમાં દ્રાવ્ય પોલિમર છે જેનો વ્યાપકપણે તેલ નિષ્કર્ષણ, કોટિંગ, બાંધકામ, દૈનિક રસાયણો, પેપરમેકિંગ અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં ઉપયોગ થાય છે. HEC સેલ્યુલોઝના રાસાયણિક ફેરફાર દ્વારા મેળવવામાં આવે છે, અને તેના ગુણધર્મો અને ઉપયોગો મુખ્યત્વે સેલ્યુલોઝ પરમાણુઓ પરના હાઇડ્રોક્સાઇથિલ અવેજીઓ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

II. ઉત્પાદન પ્રક્રિયા

HEC ની ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં મુખ્યત્વે નીચેના પગલાઓનો સમાવેશ થાય છે: સેલ્યુલોઝ ઇથેરિફિકેશન, વોશિંગ, ડિહાઇડ્રેશન, સૂકવણી અને ગ્રાઇન્ડીંગ. નીચે દરેક પગલાનો વિગતવાર પરિચય છે:

સેલ્યુલોઝ ઇથેરિફિકેશન

આલ્કલી સેલ્યુલોઝ (સેલ્યુલોઝ આલ્કલી) બનાવવા માટે સેલ્યુલોઝને પ્રથમ આલ્કલી સાથે સારવાર આપવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા સામાન્ય રીતે રિએક્ટરમાં હાથ ધરવામાં આવે છે, સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ સોલ્યુશનનો ઉપયોગ કરીને કુદરતી સેલ્યુલોઝની સારવાર માટે આલ્કલી સેલ્યુલોઝ બનાવે છે. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા નીચે મુજબ છે:

Cell-OH+NaOH→Cell-O-Na+H2OCell-OH+NaOH→Cell-O-Na+H 2O

પછી, અલ્કલી સેલ્યુલોઝ ઇથિલિન ઓક્સાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝ બનાવે છે. પ્રતિક્રિયા ઉચ્ચ દબાણ હેઠળ કરવામાં આવે છે, સામાન્ય રીતે 30-100 ° સે, અને ચોક્કસ પ્રતિક્રિયા નીચે મુજબ છે:

Cell-O-Na+CH2CH2O→Cell-O-CH2CH2OHCell-O-Na+CH 2CH 2O→Cell-O-CH 2CH 2OH

આ પ્રતિક્રિયામાં ઉત્પાદનની એકરૂપતા અને ગુણવત્તા સુનિશ્ચિત કરવા માટે તાપમાન, દબાણ અને ઉમેરવામાં આવેલા ઇથિલિન ઓક્સાઇડની માત્રાનું ચોક્કસ નિયંત્રણ જરૂરી છે.

ધોવા

પરિણામી ક્રૂડ HEC સામાન્ય રીતે બિનપ્રક્રિયા ન કરાયેલ આલ્કલી, ઇથિલિન ઓક્સાઇડ અને અન્ય ઉપ-ઉત્પાદનો ધરાવે છે, જેને બહુવિધ પાણી ધોવા અથવા કાર્બનિક દ્રાવક ધોવા દ્વારા દૂર કરવાની જરૂર છે. પાણી ધોવાની પ્રક્રિયા દરમિયાન મોટી માત્રામાં પાણીની જરૂર પડે છે, અને ધોવા પછીના ગંદા પાણીને ટ્રીટ કરીને છોડવાની જરૂર પડે છે.

નિર્જલીકરણ

ધોવા પછી ભીના HEC ને નિર્જલીકૃત કરવાની જરૂર છે, સામાન્ય રીતે ભેજનું પ્રમાણ ઘટાડવા માટે વેક્યૂમ ફિલ્ટરેશન અથવા સેન્ટ્રીફ્યુગલ વિભાજન દ્વારા.

સૂકવણી

નિર્જલીકૃત HEC સૂકવવામાં આવે છે, સામાન્ય રીતે સ્પ્રે સૂકવણી અથવા ફ્લેશ સૂકવણી દ્વારા. સૂકવણીની પ્રક્રિયા દરમિયાન તાપમાન અને સમયનું કડક નિયંત્રણ હોવું જોઈએ જેથી તાપમાનમાં વધુ ઘટાડો અથવા એકત્રીકરણ ટાળી શકાય.

ગ્રાઇન્ડીંગ

સૂકા HEC બ્લોકને એકસરખા કણોના કદના વિતરણને હાંસલ કરવા માટે ગ્રાઉન્ડ અને ચાળવાની જરૂર છે, અને અંતે પાવડર અથવા દાણાદાર ઉત્પાદન બનાવે છે.

III. પ્રદર્શન લાક્ષણિકતાઓ

પાણીની દ્રાવ્યતા

HEC પાણીમાં સારી દ્રાવ્યતા ધરાવે છે અને પારદર્શક અથવા અર્ધપારદર્શક દ્રાવણ બનાવવા માટે ઠંડા અને ગરમ બંને પાણીમાં ઝડપથી ઓગળી શકે છે. આ દ્રાવ્યતા ગુણધર્મ તેને થર અને રોજિંદા રાસાયણિક ઉત્પાદનોમાં જાડા અને સ્ટેબિલાઇઝર તરીકે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

જાડું થવું

HEC જલીય દ્રાવણમાં મજબૂત જાડું અસર દર્શાવે છે, અને તેની સ્નિગ્ધતા પરમાણુ વજનના વધારા સાથે વધે છે. આ જાડું થવું ગુણધર્મ તેને પાણી આધારિત કોટિંગ અને બિલ્ડીંગ મોર્ટારમાં જાડું થવા, પાણી જાળવી રાખવા અને બાંધકામ કામગીરી સુધારવામાં ભૂમિકા ભજવવા સક્ષમ બનાવે છે.

રિઓલોજી

HEC જલીય દ્રાવણમાં વિશિષ્ટ રેયોલોજિકલ ગુણધર્મો છે, અને તેની સ્નિગ્ધતા શીયર રેટના ફેરફાર સાથે બદલાય છે, શીયર થિનિંગ અથવા સ્યુડોપ્લાસ્ટીસીટી દર્શાવે છે. આ રિઓલોજિકલ પ્રોપર્ટી તેને કોટિંગ્સ અને ઓઇલફિલ્ડ ડ્રિલિંગ પ્રવાહીમાં પ્રવાહીતા અને બાંધકામ કામગીરીને સમાયોજિત કરવા સક્ષમ બનાવે છે.

પ્રવાહી મિશ્રણ અને સસ્પેન્શન

HEC સારી ઇમલ્સિફિકેશન અને સસ્પેન્શન પ્રોપર્ટીઝ ધરાવે છે, જે સ્તરીકરણ અને સેડિમેન્ટેશનને રોકવા માટે ડિસ્પરશન સિસ્ટમમાં સસ્પેન્ડેડ કણો અથવા ટીપાંને સ્થિર કરી શકે છે. તેથી, HEC નો ઉપયોગ ઘણીવાર ઇમલ્સન કોટિંગ્સ અને ડ્રગ સસ્પેન્શન જેવા ઉત્પાદનોમાં થાય છે.

બાયોડિગ્રેડબિલિટી

HEC એ સારી બાયોડિગ્રેડબિલિટી સાથે કુદરતી સેલ્યુલોઝ ડેરિવેટિવ છે, પર્યાવરણમાં કોઈ પ્રદૂષણ નથી અને ગ્રીન પર્યાવરણીય સંરક્ષણની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે.

IV. એપ્લિકેશન ક્ષેત્રો

થર

પાણી-આધારિત કોટિંગ્સમાં, HEC નો ઉપયોગ પ્રવાહીતા, બાંધકામની કામગીરી અને કોટિંગ્સની એન્ટિ-સેગિંગ ગુણધર્મોને સુધારવા માટે જાડા અને સ્ટેબિલાઇઝર તરીકે થાય છે.

બાંધકામ

બાંધકામ સામગ્રીમાં, HEC નો ઉપયોગ સિમેન્ટ-આધારિત મોર્ટાર અને પુટ્ટી પાવડરમાં બાંધકામ કામગીરી અને પાણીની જાળવણીને સુધારવા માટે થાય છે.

દૈનિક રસાયણો

ડિટર્જન્ટ, શેમ્પૂ અને ટૂથપેસ્ટમાં, ઉત્પાદનની લાગણી અને સ્થિરતાને સુધારવા માટે HEC નો ઉપયોગ જાડા અને સ્ટેબિલાઇઝર તરીકે થાય છે. 

ઓઇલફિલ્ડ્સ

ઓઇલફિલ્ડ ડ્રિલિંગ અને ફ્રેક્ચરિંગ પ્રવાહીમાં, HEC નો ઉપયોગ ડ્રિલિંગ પ્રવાહીના રિઓલોજી અને સસ્પેન્શન ગુણધર્મોને સમાયોજિત કરવા અને ડ્રિલિંગ કાર્યક્ષમતા અને સલામતી સુધારવા માટે થાય છે.

પેપરમેકિંગ

પેપરમેકિંગ પ્રક્રિયામાં, HEC નો ઉપયોગ પલ્પની પ્રવાહીતાને નિયંત્રિત કરવા અને કાગળની એકરૂપતા અને સપાટીના ગુણધર્મોને સુધારવા માટે થાય છે.

હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝ (HEC) તેની ઉત્તમ પાણીની દ્રાવ્યતા, જાડું થવું, રેયોલોજિકલ ગુણધર્મો, ઇમલ્સિફિકેશન અને સસ્પેન્શન ગુણધર્મો તેમજ સારી બાયોડિગ્રેડબિલિટીને કારણે ઘણા ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. તેની ઉત્પાદન પ્રક્રિયા પ્રમાણમાં પરિપક્વ છે. સેલ્યુલોઝ ઇથેરીફિકેશન, વોશિંગ, ડીહાઇડ્રેશન, સૂકવવા અને ગ્રાઇન્ડીંગના પગલાઓ દ્વારા, સ્થિર કામગીરી અને સારી ગુણવત્તાવાળા HEC ઉત્પાદનો તૈયાર કરી શકાય છે. ભવિષ્યમાં, પર્યાવરણીય સંરક્ષણની આવશ્યકતાઓમાં સુધારણા અને ટેક્નોલોજીની પ્રગતિ સાથે, HEC ની એપ્લિકેશનની સંભાવનાઓ વ્યાપક બનશે.