I. Introduzione
L'idrossietil cellulosa (HEC) è un polimero non-solidubile non ionico ampiamente utilizzato in estrazione di olio, rivestimenti, costruzione, sostanze chimiche quotidiane, produzione di carta e altri campi. L'HEC è ottenuto mediante modifica chimica della cellulosa e le sue proprietà e usi sono determinati principalmente dai sostituenti di idrossietil sulle molecole di cellulosa.
Ii. Processo di produzione
Il processo di produzione di HEC include principalmente i seguenti passaggi: eterificazione della cellulosa, lavaggio, disidratazione, asciugatura e macinazione. Di seguito è riportata un'introduzione dettagliata ad ogni passaggio:
Eterificazione della cellulosa
La cellulosa viene prima trattata con alcali per formare cellulosio alcalino (cellulosa alcali). Questo processo viene solitamente eseguito in un reattore, usando una soluzione di idrossido di sodio per trattare la cellulosa naturale per formare cellulosa alcalino. La reazione chimica è la seguente:
CELL-OH+NaOH → CELL-O-Na+H2OCELL-OH+NaOH → CELL-O-Na+H 2O
Quindi, la cellulosa alcali reagisce con ossido di etilene per formare idrossietil cellulosa. La reazione viene eseguita ad alta pressione, di solito 30-100 ° C, e la reazione specifica è la seguente:
CELL-O-Na+CH2CH2O → CELL-O-CH2CH2OHCELL-O-Na+CH 2CH 2O → CELL-O-CH 2CH 2OH
Questa reazione richiede un controllo preciso della temperatura, della pressione e della quantità di ossido di etilene aggiunto per garantire l'uniformità e la qualità del prodotto.
Lavaggio
L'HEC grezzo risultante di solito contiene alcali non reagiti, ossido di etilene e altri sottoprodotti, che devono essere rimossi da più lavaggi dell'acqua o lavaggi organici. Durante il processo di lavaggio dell'acqua è necessaria una grande quantità di acqua e le acque reflue dopo il lavaggio devono essere trattate e dimesse.
Disidratazione
L'HEC umido dopo il lavaggio deve essere disidratato, di solito mediante filtrazione del vuoto o separazione centrifuga per ridurre il contenuto di umidità.
Asciugatura
L'HEC disidratato viene essiccato, di solito mediante essiccazione a spruzzo o essiccazione flash. La temperatura e il tempo devono essere strettamente controllate durante il processo di essiccazione per evitare degradazione o agglomerazione ad alta temperatura.
Macinazione
Il blocco HEC essiccato deve essere macinato e setacciato per ottenere una distribuzione uniforme delle dimensioni delle particelle e infine formare un prodotto di polvere o granulare.
Iii. Caratteristiche delle prestazioni
Solubilità dell'acqua
L'HEC ha una buona solubilità in acqua e può dissolversi rapidamente in acqua fredda e calda per formare una soluzione trasparente o traslucida. Questa proprietà di solubilità lo rende ampiamente utilizzato come addensante e stabilizzatore in rivestimenti e prodotti chimici quotidiani.
Ispessimento
HEC mostra un forte effetto ispessimento in soluzione acquosa e la sua viscosità aumenta con l'aumento del peso molecolare. Questa proprietà addensante consente di svolgere un ruolo nell'ispessimento, nella ritenzione idrica e nel miglioramento delle prestazioni di costruzione nei rivestimenti a base d'acqua e nei mortai da costruzione.
Reologia
La soluzione acquosa HEC ha proprietà reologiche uniche e la sua viscosità cambia con il cambiamento della frequenza di taglio, mostrando diradamento a taglio o pseudoplasticità. Questa proprietà reologica gli consente di regolare la fluidità e le prestazioni di costruzione nei rivestimenti e fluidi di perforazione del campo di petrolio.
Emulsificazione e sospensione
L'HEC ha buone proprietà di emulsificazione e sospensione, che possono stabilizzare particelle o goccioline sospese nel sistema di dispersione per prevenire la stratificazione e la sedimentazione. Pertanto, l'HEC viene spesso utilizzato in prodotti come rivestimenti di emulsione e sospensioni di droga.
Biodegradabilità
L'HEC è un derivato naturale di cellulosa con buona biodegradabilità, nessun inquinamento nell'ambiente e soddisfa i requisiti di protezione ambientale verde.
IV. Campi di applicazione
Rivestimenti
Nei rivestimenti a base d'acqua, l'HEC viene utilizzato come addensante e stabilizzatore per migliorare la fluidità, le prestazioni di costruzione e le proprietà anti-gioco dei rivestimenti.
Costruzione
Nei materiali da costruzione, l'HEC viene utilizzato nel mortaio a base di cemento e in polvere di stucco per migliorare le prestazioni delle costruzioni e la ritenzione idrica.
Prodotti chimici quotidiani
Nei detergenti, shampoo e dentifrici, l'HEC viene utilizzato come addensante e stabilizzatore per migliorare la sensazione e la stabilità del prodotto.
Campi di petrolio
Nella perforazione del campo petrolifero e nella frattura dei fluidi, l'HEC viene utilizzato per regolare le proprietà della reologia e delle sospensioni dei fluidi di perforazione e migliorare l'efficienza e la sicurezza della perforazione.
Papermaking
Nel processo di fabbricazione della carta, l'HEC viene utilizzato per controllare la fluidità della polpa e migliorare l'uniformità e le proprietà superficiali della carta.
L'idrossietil cellulosa (HEC) è stato ampiamente utilizzato in molti campi industriali a causa della sua eccellente solubilità in acqua, ispessimento, proprietà reologiche, proprietà di emulsificazione e sospensione, nonché una buona biodegradabilità. Il suo processo di produzione è relativamente maturo. Attraverso le fasi dell'eterificazione della cellulosa, il lavaggio, la disidratazione, l'essiccazione e la macinazione, possono essere preparati prodotti HEC con prestazioni stabili e buona qualità. In futuro, con il miglioramento dei requisiti di protezione ambientale e l'avanzamento della tecnologia, le prospettive delle applicazioni dell'HEC saranno più ampie.
Tempo post: JUL-02-2024