Hydroxyethyl cellulose (HEC) minangka polimer non-ionik, larut banyu sing asalé saka selulosa, polimer alami sing ditemokake ing tembok sel tanduran. Iki digunakake kanthi wiyar ing macem-macem industri, kalebu obat-obatan, kosmetik, cat, lan adhesive, amarga sifat penebalan, pembentukan film, lan rheologis sing apik banget. Preparasi selulosa hidroksietil kalebu eterifikasi selulosa karo etilena oksida ing kahanan alkalin. Proses iki bisa dipérang dadi sawetara langkah utama: pemurnian selulosa, alkalisasi, eterifikasi, netralisasi, ngumbah, lan pangatusan.
1. Pemurnian selulosa
Langkah pisanan kanggo nyiapake selulosa hidroksietil yaiku pemurnian selulosa, biasane saka pulp kayu utawa serat katun. Selulosa mentah ngandhut impurities kayata lignin, hemiselulosa, lan ekstraktif liyane sing kudu dibusak kanggo njupuk selulosa kemurnian dhuwur cocok kanggo modifikasi kimia.
Langkah-langkah sing ditindakake:
Pangolahan Mekanik: Selulosa mentah diproses kanthi mekanis kanggo nyuda ukuran lan nambah area permukaan, nggampangake perawatan kimia sabanjure.
Perawatan Kimia: Selulosa diobati nganggo bahan kimia kayata natrium hidroksida (NaOH) lan natrium sulfit (Na2SO3) kanggo ngrusak lignin lan hemiselulosa, banjur dicuci lan bleaching kanggo mbusak sisa rereged lan entuk selulosa berserat putih.
2. Alkalization
Selulosa sing diresiki banjur dialkali kanggo ngaktifake reaksi eterifikasi. Iki kalebu ngobati selulosa kanthi larutan natrium hidroksida.
Reaksi:
Selulosa + NaOH → Selulosa alkali
tata cara:
Selulosa dilebokake ing banyu, lan larutan natrium hidroksida ditambahake. Konsentrasi NaOH biasane antara 10-30%, lan reaksi ditindakake ing suhu antara 20-40 ° C.
Campuran kasebut diaduk kanggo mesthekake penyerapan seragam saka alkali, anjog menyang pembentukan selulosa alkali. Intermediate iki luwih reaktif marang etilena oksida, nggampangake proses eterifikasi.
3. Eterifikasi
Langkah kunci ing nyiapake selulosa hidroksietil yaiku eterifikasi selulosa alkali karo etilena oksida. Reaksi iki ngenalake gugus hidroksietil (-CH2CH2OH) menyang balung mburi selulosa, dadi larut ing banyu.
Reaksi:
Selulosa alkali + Etilena oksida → Hidroksietil selulosa + NaOH
tata cara:
Etilen oksida ditambahake ing selulosa alkali, kanthi proses batch utawa terus-terusan. Reaksi kasebut biasane ditindakake ing autoklaf utawa reaktor tekanan.
Kondisi reaksi, kalebu suhu (50-100 ° C) lan tekanan (1-5 atm), dikontrol kanthi ati-ati kanggo njamin substitusi gugus hidroksietil sing optimal. Derajat substitusi (DS) lan substitusi molar (MS) minangka paramèter kritis sing mengaruhi sifat produk pungkasan.
4. Netralisasi
Sawise reaksi eterifikasi, campuran kasebut ngandhut hidroksietil selulosa lan sisa natrium hidroksida. Langkah sabanjure yaiku netralisasi, ing ngendi keluwihan alkali dinetralake nggunakake asam, biasane asam asetat (CH3COOH) utawa asam klorida (HCl).
Reaksi: NaOH+HCl→NaCl+H2O
tata cara:
Asam kasebut alon-alon ditambahake ing campuran reaksi ing kahanan sing dikontrol supaya ora panas banget lan nyegah degradasi hidroksietil selulosa.
Campuran sing dinetralake banjur diaturake pH kanggo mesthekake yen ana ing kisaran sing dikarepake, biasane watara pH netral (6-8).
5. Ngumbah
Sawise netralisasi, prodhuk kudu dikumbah kanggo mbusak uyah lan produk sampingan liyane. Langkah iki penting kanggo entuk selulosa hidroksietil murni.
tata cara:
Campuran reaksi diencerake karo banyu, lan selulosa hidroksietil dipisahake kanthi filtrasi utawa sentrifugasi.
Hidroksietil selulosa sing dipisahake dicuci bola-bali nganggo banyu deionisasi kanggo mbusak sisa uyah lan impurities. Proses ngumbah terus nganti banyu wisuh tekan konduktivitas sing ditemtokake, nuduhake penghapusan impurities larut.
6. Pangatusan
Langkah pungkasan ing persiapan hidroksietil selulosa yaiku pangatusan. Langkah iki mbusak keluwihan banyu, ngasilake produk garing, bubuk sing cocok kanggo macem-macem aplikasi.
tata cara:
Selulosa hidroksietil sing wis dikumbah disebarake ing nampan pangatusan utawa disalurake liwat trowongan pangatusan. Suhu pangatusan dikontrol kanthi ati-ati kanggo nyegah degradasi termal, biasane antara 50-80 ° C.
Utawa, pangatusan semprotan bisa digunakake kanggo pangatusan kanthi cepet lan efisien. Ing pangatusan semprotan, larutan hidroksietil selulosa banyu di atomisasi dadi tetesan sing apik lan dikeringake ing aliran hawa panas, sing ngasilake bubuk sing apik.
Produk garing banjur digiling nganti ukuran partikel sing dikarepake lan dikemas kanggo panyimpenan lan distribusi.
Kontrol kualitas lan Aplikasi
Sajrone proses persiapan, langkah-langkah kontrol kualitas sing ketat ditindakake kanggo njamin konsistensi lan kualitas selulosa hidroksietil. Parameter utama kayata viskositas, tingkat substitusi, kandungan kelembapan, lan ukuran partikel dipantau kanthi rutin.
Aplikasi:
Pharmaceuticals: Digunakake minangka agen thickening, binder, lan stabilizer ing formulasi kaya tablet, suspensions, lan ointments.
Kosmetik: Nyedhiyakake viskositas lan tekstur kanggo produk kaya krim, lotion, lan sampo.
Cat lan Coatings: Tumindak minangka thickener lan rheology modifier, nambah sifat aplikasi lan stabilitas cat.
Industri Pangan: Fungsi minangka thickener, stabilizer, lan emulsifier ing macem-macem produk panganan.
Preparasi selulosa hidroksietil nyakup serangkaian proses kimia lan mekanik sing wis ditemtokake kanthi tujuan kanggo ngowahi selulosa kanggo ngenalake gugus hidroksietil. Saben langkah, saka pemurnian selulosa nganti pangatusan, penting banget kanggo nemtokake kualitas lan fungsi produk pungkasan. Sifat serbaguna hidroksietil selulosa ndadekake bahan kasebut dadi bahan sing larang regane ing pirang-pirang industri, nyoroti pentinge praktik manufaktur sing tepat kanggo nyukupi syarat khusus saka macem-macem aplikasi.
Wektu kirim: Mei-28-2024