Хидроксиетил целулоза (HEC) е нејонски, растворлив во вода полимер добиен од целулоза, природен полимер кој се наоѓа во клеточните wallsидови на растенијата. Широко се користи во разни индустрии, вклучувајќи фармацевтски производи, козметика, бои и лепила, заради одличното задебелување, формирање на филмови и реолошки својства. Подготовката на хидроксиетил целулоза вклучува етерификација на целулоза со етилен оксид под алкални услови. Овој процес може да се подели на неколку клучни чекори: прочистување на целулоза, алкализација, етерификација, неутрализација, миење и сушење.
1. Прочистување на целулоза
Првиот чекор во подготовката на хидроксиетил целулоза е прочистување на целулоза, обично извори од дрвена пулпа или памучни линтери. Суровата целулоза содржи нечистотии како што се лигнин, хемицелулоза и други екстракти од екстрактирање што мора да се отстранат за да се добие целулоза со висока чистота погодна за хемиска модификација.
Вклучени чекори:
Механичка обработка: Суровата целулоза е механички обработена за да ја намали нејзината големина и да ја зголеми нејзината површина, олеснувајќи ги последователните хемиски третмани.
Хемиски третман: Целулозата се третира со хемикалии како што се натриум хидроксид (NaOH) и натриум сулфит (Na2SO3) за да се сруши лигнин и хемицелулоза, проследено со миење и белење за да се отстранат преостанатите нечистотии и да се добие бела, фиброзна целулоза.
2. Алкализација
Прочистената целулоза потоа е алкализирана за да се активира за реакција на етерификација. Ова вклучува третирање на целулозата со воден раствор на натриум хидроксид.
Реакција:
Целулоза+NaOH → алкали целулоза
Процедура:
Целулозата е суспендирана во вода, а се додава и раствор на натриум хидроксид. Концентрацијата на NaOH обично се движи од 10-30%, а реакцијата се спроведува на температури помеѓу 20-40 ° C.
Смесата се меша за да се обезбеди униформа апсорпција на алкалните, што доведува до формирање на алкална целулоза. Овој посредник е поакктивен кон етилен оксид, олеснувајќи го процесот на етерификација.
3. Етерификација
Клучен чекор во подготовката на хидроксиетил целулоза е етерификација на алкална целулоза со етилен оксид. Оваа реакција воведува хидроксиетил групи (-ch2Ch2OH) во 'рбетот на целулозата, што го прави растворлив во вода.
Реакција:
Алкална целулоза+етилен оксид → хидроксиетил целулоза+NaOH
Процедура:
Етилен оксид се додава во алкалната целулоза, или во серија или континуиран процес. Реакцијата обично се спроведува во реактор на автоклав или притисок.
Условите на реакција, вклучително и температурата (50-100 ° C) и притисокот (1-5 банкомат), се внимателно контролирани за да се обезбеди оптимална замена на хидроксиетил групи. Степенот на замена (ДС) и моларната замена (МС) се клучни параметри кои влијаат на својствата на финалниот производ.
4. Неутрализација
По реакцијата на етерификација, смесата содржи хидроксиетил целулоза и преостаната натриум хидроксид. Следниот чекор е неутрализација, каде вишокот на алкали е неутрализиран со употреба на киселина, обично оцетна киселина (CH3COOH) или хлороводородна киселина (HCl).
Реакција: NaOH+HCl → NaCl+H2O
Процедура:
Киселината полека се додава во мешавината на реакција под контролирани услови за да се избегне прекумерна топлина и да се спречи деградација на хидроксиетил целулоза.
Неутрализираната мешавина потоа се подложува на прилагодување на pH за да се обезбеди дека е во саканиот опсег, обично околу неутрална pH вредност (6-8).
5. миење
По неутрализацијата, производот мора да се измие за да се отстранат солите и другите нуспроизводи. Овој чекор е клучен за добивање на чиста хидроксиетил целулоза.
Процедура:
Смесата за реакција се разредува со вода, а хидроксиетил целулозата е одделена со филтрација или центрифугирање.
Одделената хидроксиетил целулоза постојано се мие со деонизирана вода за да се отстранат преостанатите соли и нечистотиите. Процесот на перење продолжува сè додека водата за миење не достигне одредена спроводливост, што укажува на отстранување на растворливи нечистотии.
6. Сушење
Конечниот чекор во подготовката на хидроксиетил целулоза се суши. Овој чекор ја отстранува вишокот вода, давајќи сув, прашок производ погоден за разни апликации.
Процедура:
Измината хидроксиетил целулоза се шири на фиоките за сушење или се пренесува преку тунел за сушење. Температурата на сушење е внимателно контролирана за да се избегне термичка деградација, обично се движи од 50-80 ° C.
Алтернативно, сушењето на спреј може да се користи за брзо и ефикасно сушење. При сушење на спреј, водниот раствор на хидроксиетил целулоза се атомизира во фини капки и се суши во проток на топол воздух, што резултира во фин прав.
Сушениот производ потоа се меле до посакуваната големина на честички и е спакуван за складирање и дистрибуција.
Контрола на квалитет и апликации
Во текот на процесот на подготовка, се спроведуваат ригорозни мерки за контрола на квалитетот за да се обезбеди конзистентност и квалитет на хидроксиетил целулоза. Клучните параметри како што се вискозност, степен на замена, содржина на влага и големина на честички редовно се следат.
Апликации:
Фармацевтски производи: Се користи како средство за задебелување, врзивно средство и стабилизатор во формулации како таблети, суспензии и мази.
Козметика: Овозможува вискозност и текстура на производи како креми, лосиони и шампони.
Бои и облоги: делува како модификатор на згуснувач и реологија, подобрување на својствата на апликацијата и стабилноста на боите.
Прехранбена индустрија: Функции како згуснувач, стабилизатор и емулгатор во разни прехранбени производи.
Подготовката на хидроксиетил целулоза вклучува серија на добро дефинирани хемиски и механички процеси насочени кон модифицирање на целулозата за воведување на хидроксиетил групи. Секој чекор, од прочистување на целулоза до сушење, е клучен за одредување на квалитетот и функционалноста на финалниот производ. Разновидните својства на хидроксиетил целулоза го прават непроценлива состојка во бројни индустрии, истакнувајќи ја важноста на прецизните практики на производство за да се исполнат специфичните барања на различни апликации.
Време на пост: мај-28-2024 година