हाइड्रोक्सीएथाइल सेलुलोज (एचईसी) की उत्पादन प्रक्रिया और प्रदर्शन

I. प्रस्तावना

हाइड्रोक्सीएथाइल सेल्युलोज (एचईसी) एक गैर-आयनिक पानी में घुलनशील बहुलक है जिसका व्यापक रूप से तेल निष्कर्षण, कोटिंग्स, निर्माण, दैनिक रसायन, कागज निर्माण और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। एचईसी सेल्यूलोज के रासायनिक संशोधन द्वारा प्राप्त किया जाता है, और इसके गुण और उपयोग मुख्य रूप से सेल्यूलोज अणुओं पर हाइड्रॉक्सीथाइल प्रतिस्थापन द्वारा निर्धारित होते हैं।

द्वितीय. उत्पादन प्रक्रिया

एचईसी की उत्पादन प्रक्रिया में मुख्य रूप से निम्नलिखित चरण शामिल हैं: सेलूलोज़ ईथरीकरण, धुलाई, निर्जलीकरण, सुखाने और पीसना। निम्नलिखित प्रत्येक चरण का विस्तृत परिचय है:

सेल्युलोज ईथरीकरण

क्षार सेल्युलोज (सेल्युलोज क्षार) बनाने के लिए सेल्युलोज को पहले क्षार के साथ उपचारित किया जाता है। यह प्रक्रिया आम तौर पर एक रिएक्टर में की जाती है, जिसमें क्षार सेलूलोज़ बनाने के लिए प्राकृतिक सेलूलोज़ का उपचार करने के लिए सोडियम हाइड्रॉक्साइड समाधान का उपयोग किया जाता है। रासायनिक प्रतिक्रिया इस प्रकार है:

सेल-OH+NaOH→सेल-O-Na+H2OCसेल-OH+NaOH→सेल-O-Na+H 2O

फिर, क्षार सेल्युलोज़ एथिलीन ऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करके हाइड्रॉक्सीएथाइल सेल्युलोज़ बनाता है। प्रतिक्रिया उच्च दबाव में की जाती है, आमतौर पर 30-100°C, और विशिष्ट प्रतिक्रिया इस प्रकार है:

सेल-O-Na+CH2CH2O→सेल-O-CH2CH2OHसेल-O-Na+CH 2CH 2O→सेल-O-CH 2CH 2OH

इस प्रतिक्रिया के लिए उत्पाद की एकरूपता और गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए तापमान, दबाव और जोड़े गए एथिलीन ऑक्साइड की मात्रा के सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

धुलाई

परिणामी कच्चे एचईसी में आमतौर पर अप्रतिक्रियाशील क्षार, एथिलीन ऑक्साइड और अन्य उप-उत्पाद होते हैं, जिन्हें कई बार पानी से धोने या कार्बनिक विलायक धोने से हटाने की आवश्यकता होती है। पानी धोने की प्रक्रिया के दौरान बड़ी मात्रा में पानी की आवश्यकता होती है, और धोने के बाद अपशिष्ट जल को उपचारित और डिस्चार्ज करने की आवश्यकता होती है।

निर्जलीकरण

धोने के बाद गीले एचईसी को नमी की मात्रा को कम करने के लिए आमतौर पर वैक्यूम निस्पंदन या केन्द्रापसारक पृथक्करण द्वारा निर्जलित करने की आवश्यकता होती है।

सुखाने

निर्जलित एचईसी को आमतौर पर स्प्रे सुखाने या फ्लैश सुखाने द्वारा सुखाया जाता है। उच्च तापमान गिरावट या ढेर से बचने के लिए सुखाने की प्रक्रिया के दौरान तापमान और समय को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए।

पिसाई

एक समान कण आकार वितरण प्राप्त करने के लिए सूखे एचईसी ब्लॉक को पीसने और छानने की आवश्यकता होती है, और अंत में एक पाउडर या दानेदार उत्पाद बनता है।

तृतीय. प्रदर्शन विशेषताएँ

जल घुलनशीलता

एचईसी में पानी में अच्छी घुलनशीलता है और यह ठंडे और गर्म पानी दोनों में तेजी से घुलकर पारदर्शी या पारभासी घोल बना सकता है। यह घुलनशीलता गुण इसे कोटिंग्स और दैनिक रासायनिक उत्पादों में गाढ़ा करने और स्थिर करने वाले के रूप में व्यापक रूप से उपयोग करता है।

और अधिक मोटा होना

एचईसी जलीय घोल में एक मजबूत गाढ़ा प्रभाव दिखाता है, और आणविक भार में वृद्धि के साथ इसकी चिपचिपाहट बढ़ जाती है। गाढ़ा करने का यह गुण इसे गाढ़ा करने, पानी बनाए रखने और पानी आधारित कोटिंग्स और बिल्डिंग मोर्टार में निर्माण प्रदर्शन को बेहतर बनाने में भूमिका निभाने में सक्षम बनाता है।

रियोलॉजी

एचईसी जलीय घोल में अद्वितीय रियोलॉजिकल गुण होते हैं, और इसकी चिपचिपाहट कतरनी दर में परिवर्तन के साथ बदलती है, जिससे कतरनी का पतला होना या स्यूडोप्लास्टिकिटी दिखाई देती है। यह रियोलॉजिकल गुण इसे कोटिंग्स और ऑयलफील्ड ड्रिलिंग तरल पदार्थों में तरलता और निर्माण प्रदर्शन को समायोजित करने में सक्षम बनाता है।

पायसीकरण और निलंबन

एचईसी में अच्छे पायसीकरण और निलंबन गुण हैं, जो स्तरीकरण और अवसादन को रोकने के लिए फैलाव प्रणाली में निलंबित कणों या बूंदों को स्थिर कर सकते हैं। इसलिए, एचईसी का उपयोग अक्सर इमल्शन कोटिंग्स और ड्रग सस्पेंशन जैसे उत्पादों में किया जाता है।

biodegradability

एचईसी एक प्राकृतिक सेलूलोज़ व्युत्पन्न है जिसमें अच्छी बायोडिग्रेडेबिलिटी है, पर्यावरण के लिए कोई प्रदूषण नहीं है, और हरित पर्यावरण संरक्षण की आवश्यकताओं को पूरा करता है।

चतुर्थ. अनुप्रयोग फ़ील्ड

कोटिंग्स

जल-आधारित कोटिंग्स में, एचईसी का उपयोग कोटिंग्स की तरलता, निर्माण प्रदर्शन और एंटी-सैगिंग गुणों को बेहतर बनाने के लिए गाढ़ा करने वाले और स्टेबलाइज़र के रूप में किया जाता है।

निर्माण

निर्माण सामग्री में, निर्माण प्रदर्शन और जल प्रतिधारण में सुधार के लिए एचईसी का उपयोग सीमेंट आधारित मोर्टार और पुट्टी पाउडर में किया जाता है।

दैनिक रसायन

डिटर्जेंट, शैंपू और टूथपेस्ट में, एचईसी का उपयोग उत्पाद की अनुभूति और स्थिरता को बेहतर बनाने के लिए गाढ़ा करने वाले और स्टेबलाइजर के रूप में किया जाता है। 

तैल का खेत

ऑयलफील्ड ड्रिलिंग और फ्रैक्चरिंग तरल पदार्थ में, एचईसी का उपयोग ड्रिलिंग तरल पदार्थ के रियोलॉजी और सस्पेंशन गुणों को समायोजित करने और ड्रिलिंग दक्षता और सुरक्षा में सुधार करने के लिए किया जाता है।

कागज

कागज बनाने की प्रक्रिया में, एचईसी का उपयोग लुगदी की तरलता को नियंत्रित करने और कागज की एकरूपता और सतह गुणों में सुधार करने के लिए किया जाता है।

हाइड्रोक्सीएथाइल सेल्युलोज (एचईसी) का उपयोग इसकी उत्कृष्ट जल घुलनशीलता, गाढ़ापन, रियोलॉजिकल गुणों, पायसीकरण और निलंबन गुणों के साथ-साथ अच्छी बायोडिग्रेडेबिलिटी के कारण कई औद्योगिक क्षेत्रों में व्यापक रूप से किया गया है। इसकी उत्पादन प्रक्रिया अपेक्षाकृत परिपक्व है। सेलूलोज़ ईथरीकरण, धुलाई, निर्जलीकरण, सुखाने और पीसने के चरणों के माध्यम से, स्थिर प्रदर्शन और अच्छी गुणवत्ता वाले एचईसी उत्पाद तैयार किए जा सकते हैं। भविष्य में, पर्यावरण संरक्षण आवश्यकताओं में सुधार और प्रौद्योगिकी की प्रगति के साथ, एचईसी की आवेदन संभावनाएं व्यापक होंगी।