I. Uvod
Hidroksietil celuloza (HEC) je neionski polimer topiv u vodi koji se široko koristi u ekstrakciji ulja, premazima, građevinarstvu, dnevnim kemikalijama, proizvodnji papira i drugim poljima. HEC se dobiva kemijskom modifikacijom celuloze, a njegova svojstva i uporaba uglavnom su određeni hidroksietilnim supstituentima na molekulama celuloze.
II. Proces proizvodnje
Proizvodni proces HEC-a uglavnom uključuje sljedeće korake: eterifikacija celuloze, pranje, dehidracija, sušenje i mljevenje. Slijedi detaljan uvod u svaki korak:
Eterifikacija celuloze
Celuloza se najprije tretira s alkalijama kako bi nastala alkalna celuloza (Cellulose Alkali). Ovaj se proces obično provodi u reaktoru, koristeći otopinu natrijevog hidroksida za obradu prirodne celuloze u alkalnu celulozu. Kemijska reakcija je sljedeća:
Cell-OH+NaOH→Cell-O-Na+H2OCell-OH+NaOH→Cell-O-Na+H 2O
Zatim, alkalna celuloza reagira s etilen oksidom da nastane hidroksietil celuloza. Reakcija se provodi pod visokim tlakom, obično 30-100°C, a specifična reakcija je sljedeća:
Cell-O-Na+CH2CH2O→Cell-O-CH2CH2OHCell-O-Na+CH 2CH 2O→Cell-O-CH 2CH 2OH
Ova reakcija zahtijeva preciznu kontrolu temperature, tlaka i količine dodanog etilen oksida kako bi se osigurala ujednačenost i kvaliteta proizvoda.
Pranje
Dobiveni sirovi HEC obično sadrži neizreagirane lužine, etilen oksid i druge nusproizvode, koje je potrebno ukloniti višestrukim ispiranjem vodom ili ispiranjem organskim otapalom. Tijekom procesa pranja vode potrebna je velika količina vode, a otpadne vode nakon pranja potrebno je pročišćavati i ispuštati.
Dehidracija
Mokri HEC nakon pranja treba dehidrirati, obično vakuumskom filtracijom ili centrifugalnim odvajanjem kako bi se smanjio sadržaj vlage.
Sušenje
Dehidrirani HEC se suši, obično sušenjem raspršivanjem ili brzim sušenjem. Temperatura i vrijeme moraju se strogo kontrolirati tijekom procesa sušenja kako bi se izbjegla degradacija ili aglomeracija na visokoj temperaturi.
Mljevenje
Osušeni HEC blok potrebno je samljeti i prosijati kako bi se postigla ujednačena raspodjela veličine čestica i na kraju formirao praškasti ili granulirani proizvod.
III. Karakteristike izvedbe
Topivost u vodi
HEC ima dobru topljivost u vodi i može se brzo otopiti u hladnoj i vrućoj vodi da bi se stvorila prozirna ili prozirna otopina. Ovo svojstvo topljivosti čini ga naširoko korištenim kao zgušnjivač i stabilizator u premazima i svakodnevnim kemijskim proizvodima.
Zadebljanje
HEC pokazuje snažan učinak zgušnjavanja u vodenoj otopini, a njegova viskoznost raste s povećanjem molekularne težine. Ovo svojstvo zgušnjavanja omogućuje mu da igra ulogu u zgušnjavanju, zadržavanju vode i poboljšanju građevinskih performansi u premazima na bazi vode i građevinskim mortovima.
reologija
HEC vodena otopina ima jedinstvena reološka svojstva, a njezina se viskoznost mijenja s promjenom brzine smicanja, pokazujući stanjivanje smicanjem ili pseudoplastičnost. Ovo reološko svojstvo omogućuje prilagodbu fluidnosti i izvedbe konstrukcije u premazima i tekućinama za bušenje naftnih polja.
Emulgiranje i suspenzija
HEC ima dobra svojstva emulgiranja i suspenzije, što može stabilizirati suspendirane čestice ili kapljice u disperzijskom sustavu kako bi se spriječilo raslojavanje i taloženje. Stoga se HEC često koristi u proizvodima kao što su emulzijski premazi i suspenzije lijekova.
Biorazgradivost
HEC je prirodni derivat celuloze s dobrom biorazgradljivošću, ne zagađuje okoliš i ispunjava zahtjeve zelene zaštite okoliša.
IV. Polja primjene
Premazi
U premazima na bazi vode, HEC se koristi kao zgušnjivač i stabilizator za poboljšanje fluidnosti, izvedbe konstrukcije i svojstva premaza protiv spuštanja.
Izgradnja
U građevinskim materijalima, HEC se koristi u mortu na bazi cementa i kitu u prahu za poboljšanje izvedbe konstrukcije i zadržavanje vode.
Dnevne kemikalije
U deterdžentima, šamponima i pastama za zube, HEC se koristi kao zgušnjivač i stabilizator za poboljšanje osjećaja i stabilnosti proizvoda.
Naftna polja
U tekućinama za bušenje i frakturiranje naftnih polja, HEC se koristi za prilagodbu reoloških svojstava i svojstava suspenzije tekućina za bušenje i poboljšanje učinkovitosti i sigurnosti bušenja.
Proizvodnja papira
U procesu proizvodnje papira, HEC se koristi za kontrolu fluidnosti pulpe i poboljšanje ujednačenosti i površinskih svojstava papira.
Hidroksietil celuloza (HEC) naširoko se koristi u mnogim industrijskim područjima zbog svoje izvrsne topivosti u vodi, zgušnjavanja, reoloških svojstava, svojstava emulgiranja i suspenzije, kao i dobre biorazgradljivosti. Njegov proizvodni proces je relativno zreo. Kroz korake eterifikacije celuloze, pranja, dehidracije, sušenja i mljevenja mogu se pripremiti HEC proizvodi sa stabilnim učinkom i dobrom kvalitetom. U budućnosti, s poboljšanjem zahtjeva za zaštitu okoliša i napretkom tehnologije, izgledi za primjenu HEC-a bit će širi.
Vrijeme objave: 02. srpnja 2024