I. Ievads
Hidroksietilceluloze (HEC) ir nejonu ūdenī šķīstošs polimērs, ko plaši izmanto naftas ieguvē, pārklājumos, celtniecībā, ikdienas ķimikālijās, papīra ražošanā un citās jomās. HEC iegūst, ķīmiski modificējot celulozi, un tā īpašības un pielietojumu galvenokārt nosaka hidroksietilaizvietotāji uz celulozes molekulām.
II. Ražošanas process
HEC ražošanas process galvenokārt ietver šādas darbības: celulozes ēterēšanu, mazgāšanu, dehidratāciju, žāvēšanu un malšanu. Tālāk ir sniegts detalizēts katra posma ievads:
Celulozes ēterifikācija
Celulozi vispirms apstrādā ar sārmu, veidojot sārmu celulozi (Cellulose Alkali). Šo procesu parasti veic reaktorā, izmantojot nātrija hidroksīda šķīdumu, lai apstrādātu dabisko celulozi, veidojot sārmu celulozi. Ķīmiskā reakcija ir šāda:
Šūna-OH+NaOH→Šūna-O-Na+H2OCšūna-OH+NaOH→Šūna-O-Na+H2O
Pēc tam sārmu celuloze reaģē ar etilēnoksīdu, veidojot hidroksietilcelulozi. Reakciju veic zem augsta spiediena, parasti 30-100°C, un specifiskā reakcija ir šāda:
Šūna-O-Na+CH2CH2O → Šūna-O-CH2CH2OHŠūna-O-Na+CH 2CH 2O → Šūna-O-CH 2CH 2OH
Šai reakcijai nepieciešama precīza temperatūras, spiediena un pievienotā etilēnoksīda daudzuma kontrole, lai nodrošinātu produkta viendabīgumu un kvalitāti.
Mazgāšana
Iegūtais neapstrādātais HEC parasti satur nereaģējušu sārmu, etilēnoksīdu un citus blakusproduktus, kas ir jānoņem, vairākkārt mazgājot ūdeni vai mazgājot ar organisko šķīdinātāju. Ūdens mazgāšanas procesā ir nepieciešams liels ūdens daudzums, un notekūdeņi pēc mazgāšanas ir jāattīra un jānovada.
Dehidratācija
Mitrā HEC pēc mazgāšanas ir jādehidrē, parasti ar vakuuma filtrēšanu vai centrbēdzes atdalīšanu, lai samazinātu mitruma saturu.
Žāvēšana
Dehidrēto HEC žāvē, parasti ar smidzināšanas žāvēšanu vai zibens žāvēšanu. Žāvēšanas procesā stingri jākontrolē temperatūra un laiks, lai izvairītos no degradācijas augstā temperatūrā vai aglomerācijas.
Slīpēšana
Žāvētais HEC bloks ir jāsasmalcina un jāizsijā, lai panāktu vienmērīgu daļiņu izmēru sadalījumu un visbeidzot izveidotu pulveri vai granulētu produktu.
III. Veiktspējas īpašības
Šķīdība ūdenī
HEC ir laba šķīdība ūdenī un var ātri izšķīst gan aukstā, gan karstā ūdenī, veidojot caurspīdīgu vai caurspīdīgu šķīdumu. Šī šķīdības īpašība padara to plaši izmantotu kā biezinātāju un stabilizatoru pārklājumos un ikdienas ķīmiskajos produktos.
Biezēšana
HEC ūdens šķīdumā uzrāda spēcīgu sabiezēšanas efektu, un tā viskozitāte palielinās, palielinoties molekulmasai. Šī sabiezēšanas īpašība ļauj tai spēlēt lomu sabiezināšanā, ūdens aizturē un būvniecības veiktspējas uzlabošanā ūdens bāzes pārklājumos un būvjavās.
Reoloģija
HEC ūdens šķīdumam ir unikālas reoloģiskās īpašības, un tā viskozitāte mainās, mainoties bīdes ātrumam, parādot bīdes retināšanu vai pseidoplastiskumu. Šī reoloģiskā īpašība ļauj tai pielāgot plūstamību un konstrukcijas veiktspēju pārklājumos un naftas atradņu urbšanas šķidrumos.
Emulģēšana un suspensija
HEC ir labas emulgācijas un suspensijas īpašības, kas var stabilizēt suspendētās daļiņas vai pilienus dispersijas sistēmā, lai novērstu stratifikāciju un sedimentāciju. Tāpēc HEC bieži izmanto tādos produktos kā emulsijas pārklājumi un zāļu suspensijas.
Bioloģiskā noārdīšanās spēja
HEC ir dabisks celulozes atvasinājums ar labu bioloģisko noārdīšanos, nepiesārņo vidi un atbilst zaļās vides aizsardzības prasībām.
IV. Lietojumprogrammu lauki
Pārklājumi
Ūdens bāzes pārklājumos HEC tiek izmantots kā biezinātājs un stabilizators, lai uzlabotu pārklājumu plūstamību, konstrukcijas veiktspēju un pretslīdēšanas īpašības.
Būvniecība
Būvmateriālos HEC izmanto cementa javā un špakteles pulverī, lai uzlabotu būvniecības veiktspēju un ūdens aizturi.
Ikdienas ķimikālijas
Mazgāšanas līdzekļos, šampūnos un zobu pastās HEC izmanto kā biezinātāju un stabilizatoru, lai uzlabotu produkta sajūtu un stabilitāti.
Naftas atradnes
Naftas atradņu urbšanas un sašķelšanas šķidrumos HEC izmanto, lai pielāgotu urbšanas šķidrumu reoloģijas un suspensijas īpašības un uzlabotu urbšanas efektivitāti un drošību.
Papīra ražošana
Papīra ražošanas procesā HEC izmanto, lai kontrolētu celulozes plūstamību un uzlabotu papīra viendabīgumu un virsmas īpašības.
Hidroksietilceluloze (HEC) ir plaši izmantota daudzās rūpniecības jomās, pateicoties tās lieliskajai šķīdībai ūdenī, sabiezēšanai, reoloģiskajām īpašībām, emulgācijas un suspensijas īpašībām, kā arī labajai bionoārdīšanās spējai. Tās ražošanas process ir salīdzinoši nobriedis. Izmantojot celulozes ēterēšanas, mazgāšanas, dehidratācijas, žāvēšanas un slīpēšanas posmus, var pagatavot HEC produktus ar stabilu veiktspēju un labu kvalitāti. Nākotnē, uzlabojoties vides aizsardzības prasībām un attīstoties tehnoloģijām, HEC pielietošanas perspektīvas būs plašākas.
Izlikšanas laiks: jūlijs 02-2024