I. Bevezetés
A hidroxi-etil-cellulóz (HEC) egy nemionos, vízben oldódó polimer, amelyet széles körben használnak olajkitermelésben, bevonatok, építőipar, napi vegyszerek, papírgyártás és egyéb területeken. A HEC-t a cellulóz kémiai módosításával állítják elő, tulajdonságait és felhasználását elsősorban a cellulózmolekulák hidroxi-etil-szubsztituensei határozzák meg.
II. Gyártási folyamat
A HEC gyártási folyamata főként a következő lépésekből áll: cellulóz éterezés, mosás, víztelenítés, szárítás és őrlés. Az alábbiakban részletesen bemutatjuk az egyes lépéseket:
Cellulóz éterezés
A cellulózt először lúggal kezelik, így alkáli cellulózt (Cellulose Alkali) képeznek. Ezt az eljárást általában reaktorban hajtják végre, nátrium-hidroxid-oldattal a természetes cellulóz kezeléséhez alkálifém-cellulóz képződéséhez. A kémiai reakció a következő:
Cell-OH+NaOH→Cell-O-Na+H2OCell-OH+NaOH→Cell-O-Na+H2O
Ezután az alkálifém-cellulóz etilén-oxiddal reagál, és hidroxi-etil-cellulózt képez. A reakciót nagy nyomáson, általában 30-100 °C-on hajtjuk végre, és a specifikus reakció a következő:
Cell-O-Na+CH2CH2O → Cell-O-CH2CH2OHCell-O-Na+CH 2CH 2O → Cell-O-CH 2CH 2OH
Ez a reakció a hőmérséklet, a nyomás és a hozzáadott etilén-oxid mennyiségének pontos szabályozását igényli a termék egyenletességének és minőségének biztosítása érdekében.
Mosás
A kapott nyers HEC általában elreagálatlan lúgot, etilén-oxidot és egyéb melléktermékeket tartalmaz, amelyeket többszöri vizes vagy szerves oldószeres mosással kell eltávolítani. A vízmosás során nagy mennyiségű vízre van szükség, a mosás után keletkező szennyvizet pedig kezelni és elvezetni.
Kiszáradás
A mosás utáni nedves HEC-t dehidratálni kell, általában vákuumszűréssel vagy centrifugális elválasztással a nedvességtartalom csökkentése érdekében.
Szárítás
A dehidratált HEC-t általában porlasztva szárítással vagy gyorsszárítással szárítják. A hőmérsékletet és az időt szigorúan ellenőrizni kell a szárítási folyamat során, hogy elkerüljük a magas hőmérsékletű lebomlást vagy agglomerációt.
Őrlés
A szárított HEC blokkot meg kell őrölni és szitálni kell, hogy egyenletes részecskeméret-eloszlást érjünk el, és végül por vagy szemcsés termék képződik.
III. Teljesítmény jellemzők
Vízben való oldhatóság
A HEC jól oldódik vízben, és gyorsan feloldódik mind hideg, mind forró vízben, átlátszó vagy áttetsző oldatot képezve. Ez az oldhatósági tulajdonság miatt széles körben használják sűrítőként és stabilizátorként bevonatokban és napi vegyi termékekben.
Sűrűsödés
A HEC vizes oldatban erős sűrítő hatást mutat, viszkozitása a molekulatömeg növekedésével nő. Ez a sűrítő tulajdonság lehetővé teszi, hogy szerepet játsszon a sűrítésben, a vízvisszatartásban és a vízbázisú bevonatok és építőhabarcsok építési teljesítményének javításában.
Reológia
A HEC vizes oldat egyedülálló reológiai tulajdonságokkal rendelkezik, viszkozitása a nyírási sebesség változásával változik, nyírási elvékonyodást vagy pszeudoplaszticitást mutatva. Ez a reológiai tulajdonság lehetővé teszi a folyékonyság és az építési teljesítmény beállítását a bevonatok és az olajmezők fúrófolyadékaiban.
Emulgeálás és szuszpenzió
A HEC jó emulgeáló és szuszpendáló tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek stabilizálják a szuszpendált részecskéket vagy cseppeket a diszperziós rendszerben, hogy megakadályozzák a rétegződést és az ülepedést. Ezért a HEC-et gyakran használják olyan termékekben, mint az emulziós bevonatok és a gyógyszerszuszpenziók.
Biológiai lebonthatóság
A HEC egy természetes cellulóz származék, jó biológiai lebonthatósággal, nem szennyezi a környezetet, és megfelel a zöld környezetvédelem követelményeinek.
IV. Alkalmazási mezők
Bevonatok
A vízbázisú bevonatokban a HEC-t sűrítőként és stabilizátorként használják a bevonatok folyékonyságának, építési teljesítményének és megereszkedésgátló tulajdonságainak javítására.
Építés
Építőanyagokban a HEC-et cement alapú habarcsban és gittporban használják az építési teljesítmény és a vízvisszatartás javítása érdekében.
Napi vegyszerek
A mosószerekben, samponokban és fogkrémekben a HEC-et sűrítőként és stabilizátorként használják a termék tapintásának és stabilitásának javítására.
Olajmezők
Az olajmezők fúrási és repesztőfolyadékaiban a HEC-et a fúrófolyadékok reológiai és szuszpenziós tulajdonságainak beállítására, valamint a fúrás hatékonyságának és biztonságának javítására használják.
Papírgyártás
A papírgyártási folyamatban a HEC-et a cellulóz folyékonyságának szabályozására, valamint a papír egyenletességének és felületi tulajdonságainak javítására használják.
A hidroxi-etil-cellulózt (HEC) számos ipari területen széles körben alkalmazzák kiváló vízoldhatósága, sűrítőképessége, reológiai tulajdonságai, emulgeáló és szuszpendáló tulajdonságai, valamint jó biológiai lebonthatósága miatt. Gyártási folyamata viszonylag kiforrott. A cellulóz éterezés, mosás, víztelenítés, szárítás és őrlés lépéseivel stabil teljesítményű és jó minőségű HEC termékek állíthatók elő. A jövőben a környezetvédelmi követelmények javulásával és a technológia fejlődésével a HEC alkalmazási kilátásai szélesebbek lesznek.
Feladás időpontja: 2024-02-02