I. Кіріспе
Гидроксиэтил целлюлоза (ГЭС) мұнай өндіруде, жабындарда, құрылыста, күнделікті химиялық заттарда, қағаз жасауда және басқа салаларда кеңінен қолданылатын иондық емес суда еритін полимер. ГЭК целлюлозаның химиялық модификациясы арқылы алынады және оның қасиеттері мен қолданылуы негізінен целлюлоза молекулаларындағы гидроксиэтил алмастырғыштармен анықталады.
II. Өндіріс процесі
ГЭК өндіру процесі негізінен келесі қадамдарды қамтиды: целлюлозаны эфирлеу, жуу, сусыздандыру, кептіру және ұнтақтау. Төменде әрбір қадамға егжей-тегжейлі кіріспе берілген:
Целлюлозаның эфирленуі
Целлюлоза алдымен сілтімен өңделеді және сілтілі целлюлоза (Cellulose Alkali) түзеді. Бұл процесс әдетте сілтілі целлюлозаны қалыптастыру үшін табиғи целлюлозаны өңдеу үшін натрий гидроксиді ерітіндісін пайдаланып реакторда жүзеге асырылады. Химиялық реакция келесідей:
Жасуша-OH+NaOH→Жасуша-O-Na+H2OCcell-OH+NaOH→Жасуша-O-Na+H 2O
Содан кейін сілтілі целлюлоза этилен оксидімен әрекеттесіп, гидроксиэтил целлюлозасын түзеді. Реакция жоғары қысымда, әдетте 30-100°С температурада жүргізіледі және спецификалық реакция келесідей:
Жасуша-O-Na+CH2CH2O→Жасуша-O-CH2CH2OHCell-O-Na+CH 2CH 2O→Cell-O-CH 2CH 2OH
Бұл реакция өнімнің біркелкілігі мен сапасын қамтамасыз ету үшін температураны, қысымды және қосылған этилен оксидінің мөлшерін дәл бақылауды қажет етеді.
Жуу
Алынған шикі HEC құрамында әдетте реакцияға түспеген сілті, этилен оксиді және басқа жанама өнімдер бар, оларды бірнеше рет сумен жуу немесе органикалық еріткішпен жуу арқылы жою қажет. Суды жуу процесінде судың көп мөлшері қажет, ал жуғаннан кейін ағынды суларды тазарту және шығару қажет.
Сусыздандыру
Жуғаннан кейін дымқыл HEC ылғалдылығын азайту үшін әдетте вакуумды сүзу немесе центрифугалық бөлу арқылы сусыздандыру керек.
Кептіру
Сусыздандырылған HEC кептіріледі, әдетте бүріккіш кептіру немесе жылдам кептіру. Кептіру процесінде жоғары температураның бұзылуын немесе агломерациясын болдырмау үшін температура мен уақытты қатаң бақылау керек.
Ұнтақтау
Кептірілген HEC блогын бөлшектердің өлшемдерінің біркелкі таралуына қол жеткізу үшін ұнтақтап, електен өткізу керек және соңында ұнтақ немесе түйіршіктелген өнімді құрайды.
III. Өнімділік сипаттамалары
Суда ерігіштігі
HEC суда жақсы ерігіштікке ие және мөлдір немесе мөлдір ерітінді қалыптастыру үшін суық және ыстық суда тез ери алады. Бұл ерігіштік қасиеті оны жабындарда және күнделікті химиялық өнімдерде қоюлатқыш және тұрақтандырғыш ретінде кеңінен қолдануға мүмкіндік береді.
Қалыңдау
HEC сулы ерітіндіде күшті қоюландырғыш әсер көрсетеді, ал оның тұтқырлығы молекулалық массаның жоғарылауымен жоғарылайды. Бұл қалыңдататын қасиет оған су негізіндегі жабындар мен құрылыс ерітінділерінде қоюландыруда, суды ұстауда және құрылыс өнімділігін жақсартуда рөл атқаруға мүмкіндік береді.
Реология
HEC сулы ерітіндісінің бірегей реологиялық қасиеттері бар және оның тұтқырлығы ығысу жылдамдығының өзгеруіне байланысты өзгереді, ығысудың жұқаруы немесе псевдопластикалық қасиетін көрсетеді. Бұл реологиялық қасиет оған жабындардағы және мұнай кәсіпшілігінің бұрғылау ерітінділеріндегі сұйықтықты және құрылыс өнімділігін реттеуге мүмкіндік береді.
Эмульсия және суспензия
HEC жақсы эмульсиялау және суспензия қасиеттеріне ие, ол стратификация мен шөгуді болдырмау үшін дисперсиялық жүйедегі суспензиялы бөлшектерді немесе тамшыларды тұрақтандырады. Сондықтан HEC жиі эмульсиялық жабындар мен дәрілік суспензиялар сияқты өнімдерде қолданылады.
Биологиялық ыдырау
HEC табиғи целлюлоза туындысы, биологиялық ыдырау қабілеті жақсы, қоршаған ортаны ластамайды және жасыл қоршаған ортаны қорғау талаптарына жауап береді.
IV. Қолданба өрістері
Жабындар
Су негізіндегі жабындарда HEC жабындардың өтімділігін, құрылыс өнімділігін және салбырауға қарсы қасиеттерін жақсарту үшін қоюлатқыш және тұрақтандырғыш ретінде қолданылады.
Құрылыс
Құрылыс материалдарында HEC құрылыс өнімділігін және суды ұстап тұруды жақсарту үшін цемент негізіндегі ерітіндіде және замазка ұнтағында қолданылады.
Күнделікті химиялық заттар
Жуғыш заттарда, сусабындарда және тіс пасталарында HEC өнімнің сезімін және тұрақтылығын жақсарту үшін қоюлатқыш және тұрақтандырғыш ретінде қолданылады.
Мұнай кен орындары
Мұнай кәсіпшілігіндегі бұрғылау және жару сұйықтықтарында HEC бұрғылау ерітінділерінің реологиясы мен суспензия қасиеттерін реттеу және бұрғылау тиімділігі мен қауіпсіздігін арттыру үшін қолданылады.
Қағаз жасау
Қағаз жасау процесінде HEC целлюлоза сұйықтығын бақылау және қағаздың біркелкілігі мен бетінің қасиеттерін жақсарту үшін қолданылады.
Гидроксиэтил целлюлоза (ГЦК) суда тамаша ерігіштігі, қоюлануы, реологиялық қасиеттері, эмульсиялану және суспензия қасиеттері, сондай-ақ жақсы биоыдырағыштығы арқасында көптеген өнеркәсіптік салаларда кеңінен қолданылды. Оның өндіріс процесі салыстырмалы түрде жетілген. Целлюлозаны эфирлеу, жуу, сусыздандыру, кептіру және ұнтақтау қадамдары арқылы тұрақты өнімділігі мен сапасы жақсы HEC өнімдерін дайындауға болады. Болашақта қоршаған ортаны қорғау талаптарының жетілдірілуімен және технологияның жетілдірілуімен ЖЭК қолдану перспективалары кеңірек болады.
Жіберу уақыты: 02 шілде 2024 ж