I. 소개
HEC(하이드록시에틸 셀룰로오스)는 오일 추출, 코팅, 건설, 일용품, 제지 및 기타 분야에서 널리 사용되는 비이온성 수용성 폴리머입니다. HEC는 셀룰로오스의 화학적 변형을 통해 얻어지며, 그 특성과 용도는 주로 셀룰로오스 분자의 하이드록시에틸 치환기에 의해 결정됩니다.
II. 생산과정
HEC의 생산 공정은 주로 셀룰로오스 에테르화, 세척, 탈수, 건조 및 분쇄 단계를 포함합니다. 각 단계에 대한 자세한 소개는 다음과 같습니다.
셀룰로오스 에테르화
셀룰로오스는 먼저 알칼리로 처리되어 알칼리 셀룰로오스(Cellulose Alkali)를 형성합니다. 이 공정은 일반적으로 수산화나트륨 용액을 사용하여 천연 셀룰로오스를 처리하여 알칼리 셀룰로오스를 형성하는 반응기에서 수행됩니다. 화학 반응은 다음과 같습니다.
Cell-OH+NaOH→Cell-O-Na+H2OCell-OH+NaOH→Cell-O-Na+H 2O
그런 다음 알칼리 셀룰로오스는 에틸렌옥사이드와 반응하여 하이드록시에틸 셀룰로오스를 형성합니다. 반응은 고압, 보통 30~100℃에서 진행되며 구체적인 반응은 다음과 같다.
세포-O-Na+CH2CH2O→세포-O-CH2CH2OH세포-O-Na+CH 2CH 2O→세포-O-CH 2CH 2OH
이 반응에서는 제품의 균일성과 품질을 보장하기 위해 온도, 압력 및 산화에틸렌 첨가량을 정밀하게 제어해야 합니다.
세탁
생성된 조 HEC에는 일반적으로 미반응 알칼리, 에틸렌 옥사이드 및 기타 부산물이 포함되어 있으며, 이는 여러 번의 물 세척 또는 유기 용매 세척을 통해 제거해야 합니다. 물 세척 과정에는 많은 양의 물이 필요하며, 세척 후 폐수는 처리 및 배출되어야 합니다.
탈수
세척 후 젖은 HEC는 일반적으로 수분 함량을 줄이기 위해 진공 여과 또는 원심 분리를 통해 탈수해야 합니다.
건조
탈수된 HEC는 일반적으로 분무 건조 또는 플래시 건조를 통해 건조됩니다. 고온 열화 또는 응집을 방지하려면 건조 과정에서 온도와 시간을 엄격하게 제어해야 합니다.
연마
건조된 HEC 블록은 균일한 입자 크기 분포를 얻기 위해 분쇄되고 체질되어야 하며 최종적으로 분말 또는 과립 제품을 형성해야 합니다.
III. 성능 특성
수용성
HEC는 수용성이 좋으며 냉수와 온수 모두에 빠르게 용해되어 투명하거나 반투명한 용액을 형성할 수 있습니다. 이러한 용해성 특성으로 인해 코팅 및 일일 화학 제품의 증점제 및 안정제로 널리 사용됩니다.
농화
HEC는 수용액에서 강한 증점 효과를 나타내며, 분자량이 증가함에 따라 점도가 증가합니다. 이러한 증점 특성으로 인해 수성 코팅 및 건물 모르타르의 증점, 수분 유지 및 건축 성능 개선에 중요한 역할을 할 수 있습니다.
유변학
HEC 수용액은 독특한 유변학적 특성을 가지고 있으며, 전단율의 변화에 따라 점도가 변화하여 전단박화 또는 유사가소성을 나타냅니다. 이러한 유변학적 특성으로 인해 코팅 및 유전 시추 유체의 유동성과 구성 성능을 조정할 수 있습니다.
유화 및 현탁
HEC는 우수한 유화 및 현탁 특성을 갖고 있어 분산 시스템의 부유 입자 또는 액적을 안정화하여 층화 및 침전을 방지할 수 있습니다. 따라서 HEC는 유제 코팅 및 약물 현탁액과 같은 제품에 자주 사용됩니다.
생분해성
HEC는 생분해성이 좋고 환경 오염이 없으며 녹색 환경 보호 요구 사항을 충족하는 천연 셀룰로오스 유도체입니다.
IV. 응용 분야
코팅
수성 코팅에서 HEC는 코팅의 유동성, 시공 성능 및 처짐 방지 특성을 개선하기 위해 증점제 및 안정제로 사용됩니다.
건설
건축자재에 있어서 HEC는 시멘트계 모르타르, 퍼티파우더 등에 사용되어 시공성과 보수성을 향상시킵니다.
매일화학
세제, 샴푸, 치약에서 HEC는 제품의 느낌과 안정성을 향상시키기 위해 증점제 및 안정제로 사용됩니다.
유전
유전 시추 및 파쇄 유체에서 HEC는 시추 유체의 유변학과 현탁 특성을 조정하고 시추 효율성과 안전성을 향상시키는 데 사용됩니다.
제지
제지 공정에서 HEC는 펄프 유동성을 제어하고 종이의 균일성과 표면 특성을 향상시키는 데 사용됩니다.
하이드록시에틸셀룰로오스(HEC)는 우수한 수용성, 증점성, 유변학적 특성, 유화성 및 현탁성, 우수한 생분해성으로 인해 많은 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 생산 과정은 비교적 성숙합니다. 셀룰로오스 에테르화, 세척, 탈수, 건조 및 분쇄 단계를 통해 안정적인 성능과 우수한 품질을 갖춘 HEC 제품을 제조할 수 있습니다. 앞으로는 환경 보호 요구 사항이 개선되고 기술이 발전함에 따라 HEC의 적용 전망이 더욱 넓어질 것입니다.
게시 시간: 2024년 7월 2일