Hýdroxýetýl sellulósa (HEC) er ójónískt, vatnsleysanleg fjölliða sem er unnin úr sellulósa, náttúruleg fjölliða sem er að finna í frumuveggjum plantna. Það er mikið notað í ýmsum atvinnugreinum, þar á meðal lyfjum, snyrtivörum, málningum og límum, vegna framúrskarandi þykkingar, kvikmyndamyndunar og gigtfræðilegra eiginleika. Undirbúningur hýdroxýetýlsellulósa felur í sér eterun á sellulósa með etýlenoxíði við basískt aðstæður. Hægt er að brjóta þetta ferli niður í nokkur lykilþrep: sellulósa hreinsun, basivæðing, etering, hlutleysing, þvott og þurrkun.
1. Sellulósa hreinsun
Fyrsta skrefið í undirbúningi hýdroxýetýlsellulósa er hreinsun sellulósa, venjulega fengin úr viðarkvoða eða bómullarlínur. Hráa sellulósa inniheldur óhreinindi eins og lignín, hemicellulose og önnur útdráttarefni sem verður að fjarlægja til að fá hágildis sellulósa sem hentar til efnafræðilegrar breytinga.
Skref sem taka þátt:
Vélrænni vinnsla: Hráu sellulósa er vélrænt unninn til að draga úr stærð þess og auka yfirborð þess og auðvelda síðari efnafræðilega meðferðir.
Efnameðferð: Sellulóinn er meðhöndlaður með efnum eins og natríumhýdroxíði (NaOH) og natríumsúlfít (Na2SO3) til að brjóta niður lignín og hemicellulose, fylgt eftir með því að þvo og bleikja til að fjarlægja leifar óhreinindi og fá hvítt, fibrous sellulósa.
2. basa
Hreinsaða sellulósa er síðan basaður til að virkja hann fyrir eterification viðbrögðin. Þetta felur í sér að meðhöndla sellulósa með vatnslausn af natríumhýdroxíði.
Viðbrögð:
Sellulósa+NaOH → Alkalí sellulósa
Málsmeðferð:
Sellulóinn er sviflausn í vatni og natríumhýdroxíðlausn er bætt við. Styrkur NaOH er venjulega á bilinu 10-30%og viðbrögðin eru framkvæmd við hitastig á milli 20-40 ° C.
Hrært er í blöndunni til að tryggja samræmda frásog basa, sem leiðir til myndunar basa sellulósa. Þetta millistig er viðbrögð við etýlenoxíði, sem auðveldar eterification ferlið.
3. eterification
Lykilskrefið í undirbúningi hýdroxýetýlsellulósa er eterication basa sellulósa með etýlenoxíði. Þessi viðbrögð setja hýdroxýetýlhópa (-CH2CH2OH) í sellulósa burðarásina, sem gerir það vatnsleysanlegt.
Viðbrögð:
Alkalí sellulósa+etýlenoxíð → hýdroxýetýl sellulósa+NaOH
Málsmeðferð:
Etýlenoxíð er bætt við basa sellulósa, annað hvort í lotu eða stöðugu ferli. Viðbrögðin eru venjulega gerð í autoclave eða þrýstings reaktor.
Viðbragðsskilyrðum, þ.mt hitastigi (50-100 ° C) og þrýstingi (1-5 atm), er stjórnað vandlega til að tryggja ákjósanlegan skipti á hýdroxýetýlhópum. Stig skiptis (DS) og mólaskipta (MS) eru mikilvægar breytur sem hafa áhrif á eiginleika lokaafurðarinnar.
4. hlutleysing
Eftir eterunarviðbrögðin inniheldur blandan hýdroxýetýl sellulósa og leifar natríumhýdroxíð. Næsta skref er hlutleysing, þar sem umfram basa er hlutlaus með því að nota sýru, venjulega ediksýru (CH3COOH) eða saltsýru (HCl).
Viðbrögð: NaOH+HCl → NaCl+H2O
Málsmeðferð:
Sýru er hægt bætt við hvarfblönduna við stjórnað skilyrði til að forðast of mikinn hita og koma í veg fyrir niðurbrot hýdroxýetýlsellulósa.
Hlutlausu blandan er síðan látin verða fyrir pH aðlögun til að tryggja að hún sé innan viðkomandi sviðs, venjulega í kringum hlutlaust sýrustig (6-8).
5. Þvottur
Í kjölfar hlutleysingar verður að þvo vöruna til að fjarlægja sölt og aðrar aukaafurðir. Þetta skref skiptir sköpum til að fá hreina hýdroxýetýl sellulósa.
Málsmeðferð:
Hvarfblandan er þynnt með vatni og hýdroxýetýl sellulósa er aðskilin með síun eða skilvindu.
Aðskilin hýdroxýetýlsellulósi er ítrekað þvegið með afjónuðu vatni til að fjarlægja afgangssölt og óhreinindi. Þvottaferlið heldur áfram þar til þvottavatnið nær tiltekinni leiðni, sem gefur til kynna að leysanlegt óhreinindi verði fjarlægð.
6. Þurrkun
Lokaskrefið í undirbúningi hýdroxýetýlsellulósa er að þorna. Þetta skref fjarlægir umfram vatnið og skilar þurrum, duftformi vöru sem hentar fyrir ýmis forrit.
Málsmeðferð:
Þvoðu hýdroxýetýl sellulósa dreifist á þurrkbakka eða flutt í gegnum þurrkunargöng. Þurrkunarhitastiginu er stjórnað vandlega til að forðast hitauppstreymi, venjulega á bilinu 50-80 ° C.
Að öðrum kosti er hægt að nota úðaþurrkun til að fá skjótan og skilvirka þurrkun. Við úðaþurrkun er vatnslausn hýdroxýetýl sellulósa lausnin í fínum dropum og þurrkuð í heitu loftstraumi, sem leiðir til fínt duft.
Þurrkaða afurðin er síðan maluð að æskilegri agnastærð og pakkað til geymslu og dreifingar.
Gæðaeftirlit og forrit
Í gegnum undirbúningsferlið eru strangar gæðaeftirlitsráðstafanir útfærðar til að tryggja samræmi og gæði hýdroxýetýlsellulósa. Reglulega er fylgst með lykilbreytum eins og seigju, gráðu skiptis, rakainnihaldi og agnastærð.
Forrit:
Lyfja: notað sem þykkingarefni, bindiefni og sveiflujöfnun í lyfjaformum eins og töflum, sviflausnum og smyrslum.
Snyrtivörur: Veitir seigju og áferð á vörur eins og krem, krem og sjampó.
Málning og húðun: virkar sem þykkingar- og gigtfræðibreyting, bæta notkunareiginleika og stöðugleika málningar.
Matvælaiðnaður: Virkar sem þykkingarefni, sveiflujöfnun og ýruefni í ýmsum matvælum.
Undirbúningur hýdroxýetýlsellulósa felur í sér röð af vel skilgreindum efnafræðilegum og vélrænum ferlum sem miða að því að breyta sellulósa til að kynna hýdroxýetýlhópa. Hvert skref, frá sellulósahreinsun til þurrkunar, skiptir sköpum við að ákvarða gæði og virkni lokaafurðarinnar. Fjölhæfir eiginleikar hýdroxýetýls sellulósa gera það að ómetanlegu innihaldsefni í fjölmörgum atvinnugreinum og draga fram mikilvægi nákvæmra framleiðsluaðferða til að uppfylla sérstakar kröfur ýmissa forrita.
Post Time: maí-28-2024