हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोजची उत्पादन प्रक्रिया आणि कामगिरी (एचईसी)

I. परिचय

हायड्रोक्सीथिल सेल्युलोज (एचईसी) एक नॉन-आयनिक वॉटर-विद्रव्य पॉलिमर आहे जे तेल काढणे, कोटिंग्ज, बांधकाम, दैनंदिन रसायने, पेपरमेकिंग आणि इतर क्षेत्रांमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरले जाते. एचईसी सेल्युलोजच्या रासायनिक सुधारणेद्वारे प्राप्त केले जाते आणि त्याचे गुणधर्म आणि वापर प्रामुख्याने सेल्युलोज रेणूंवर हायड्रॉक्सीथिल सबस्टिट्यूट्सद्वारे निर्धारित केले जातात.

Ii. उत्पादन प्रक्रिया

एचईसीच्या उत्पादन प्रक्रियेमध्ये प्रामुख्याने खालील चरणांचा समावेश आहे: सेल्युलोज इथरिफिकेशन, वॉशिंग, डिहायड्रेशन, कोरडे आणि पीस. खाली प्रत्येक चरणात तपशीलवार परिचय आहे:

सेल्युलोज इथरिफिकेशन

अल्कली सेल्युलोज (सेल्युलोज अल्कली) तयार करण्यासाठी सेल्युलोजला प्रथम अल्कलीद्वारे उपचार केले जाते. अल्कली सेल्युलोज तयार करण्यासाठी नैसर्गिक सेल्युलोजचा उपचार करण्यासाठी सोडियम हायड्रॉक्साईड सोल्यूशनचा वापर करून ही प्रक्रिया सहसा अणुभट्टीमध्ये केली जाते. रासायनिक प्रतिक्रिया खालीलप्रमाणे आहे:

सेल-ओएच+एनओओएच → सेल-ओ-एनए+एच 2ocell-OH+NAOH → सेल-ओ-एनए+एच 2 ओ

त्यानंतर, अल्कली सेल्युलोज हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज तयार करण्यासाठी इथिलीन ऑक्साईडसह प्रतिक्रिया देते. प्रतिक्रिया उच्च दाब अंतर्गत केली जाते, सामान्यत: 30-100 डिग्री सेल्सियस आणि विशिष्ट प्रतिक्रिया खालीलप्रमाणे आहे:

सेल-ओ-एनए+सीएच 2 सी 2 ओ → सेल-ओ-सीएच 2 सीएच 2 ओएचसीएल-ओ-एनए+सीएच 2 सी 2 ओ → सेल-ओ-सीएच 2 सीएच 2 ओएच

या प्रतिक्रियेसाठी उत्पादनाची एकरूपता आणि गुणवत्ता सुनिश्चित करण्यासाठी तापमान, दबाव आणि इथिलीन ऑक्साईडचे प्रमाण अचूक नियंत्रण आवश्यक आहे.

धुणे

परिणामी क्रूड एचईसीमध्ये सामान्यत: अप्रचलित अल्कली, इथिलीन ऑक्साईड आणि इतर उप-उत्पादने असतात, ज्यास एकाधिक वॉटर वॉशिंग किंवा सेंद्रिय सॉल्व्हेंट वॉशिंगद्वारे काढण्याची आवश्यकता असते. पाणी धुण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान मोठ्या प्रमाणात पाण्याचे आवश्यक आहे आणि धुऊन घेतल्यानंतर सांडपाण्यावर उपचार करणे आणि डिस्चार्ज करणे आवश्यक आहे.

डिहायड्रेशन

वॉशिंगनंतर ओले एचईसी डिहायड्रेट करणे आवश्यक आहे, सामान्यत: व्हॅक्यूम फिल्ट्रेशनद्वारे किंवा आर्द्रता सामग्री कमी करण्यासाठी सेंट्रीफ्यूगल पृथक्करण करून.

कोरडे

डिहायड्रेटेड एचईसी सुकलेले असते, सहसा स्प्रे कोरडे किंवा फ्लॅश कोरडे होते. उच्च तापमान कमी होणे किंवा एकत्रिकरण टाळण्यासाठी कोरडे प्रक्रियेदरम्यान तापमान आणि वेळ काटेकोरपणे नियंत्रित करणे आवश्यक आहे.

ग्राइंडिंग

एकसमान कण आकाराचे वितरण साध्य करण्यासाठी वाळलेल्या एचईसी ब्लॉकला ग्राउंड आणि चाळणी करणे आवश्यक आहे आणि शेवटी पावडर किंवा दाणेदार उत्पादन तयार करणे आवश्यक आहे.

Iii. कामगिरीची वैशिष्ट्ये

पाणी विद्रव्यता

एचईसीमध्ये पाण्याची विद्रव्य चांगली आहे आणि एक पारदर्शक किंवा अर्धपारदर्शक द्रावण तयार करण्यासाठी थंड आणि गरम दोन्ही पाण्यात द्रुतगतीने विरघळली जाऊ शकते. ही विद्रव्यता मालमत्ता कोटिंग्ज आणि दैनंदिन रासायनिक उत्पादनांमध्ये जाड आणि स्टेबलायझर म्हणून मोठ्या प्रमाणात वापरली जाते.

जाड होणे

एचईसी जलीय द्रावणामध्ये एक घट्ट जाड परिणाम दर्शवितो आणि आण्विक वजनाच्या वाढीसह त्याची चिकटपणा वाढते. ही दाट मालमत्ता जल-आधारित कोटिंग्ज आणि बिल्डिंग मोर्टारमध्ये जाड होणे, पाण्याची धारणा आणि बांधकाम कामगिरी सुधारण्यात भूमिका निभावण्यास सक्षम करते.

Rheology

एचईसी जलीय सोल्यूशनमध्ये अद्वितीय rheological गुणधर्म आहेत आणि कातर्या दराच्या बदलासह त्याचे चिकटपणा बदलतो, ज्यामध्ये कातर पातळपणा किंवा स्यूडोप्लास्टिकिटी दर्शविली जाते. ही rheological मालमत्ता कोटिंग्ज आणि ऑईलफिल्ड ड्रिलिंग फ्लुइड्समधील तरलता आणि बांधकाम कार्यक्षमता समायोजित करण्यास सक्षम करते.

इमल्सीफिकेशन आणि निलंबन

एचईसीमध्ये चांगले इमल्सीफिकेशन आणि निलंबन गुणधर्म आहेत, जे स्तरीकरण आणि गाळ टाळण्यासाठी फैलाव प्रणालीमध्ये निलंबित कण किंवा थेंब स्थिर करू शकतात. म्हणूनच, एचईसीचा वापर बर्‍याचदा इमल्शन कोटिंग्ज आणि ड्रग सस्पेंशनसारख्या उत्पादनांमध्ये केला जातो.

बायोडिग्रेडेबिलिटी

एचईसी ही एक नैसर्गिक सेल्युलोज व्युत्पन्न आहे ज्यात चांगली बायोडिग्रेडेबिलिटी, पर्यावरणाला कोणतेही प्रदूषण नाही आणि हिरव्या पर्यावरणीय संरक्षणाची आवश्यकता पूर्ण करते.

Iv. अनुप्रयोग फील्ड

कोटिंग्ज

वॉटर-बेस्ड कोटिंग्जमध्ये, एचईसीचा वापर दाट आणि स्टेबलायझर म्हणून केला जातो जेणेकरून कोटिंग्जची तरलता, बांधकाम कार्यक्षमता आणि अँटी-सॅगिंग गुणधर्म सुधारतात.

बांधकाम

बांधकाम साहित्यात, एचईसीचा वापर सिमेंट-आधारित मोर्टार आणि पुट्टी पावडरमध्ये बांधकाम कामगिरी आणि पाण्याची धारणा सुधारण्यासाठी केला जातो.

दैनंदिन रसायने

डिटर्जंट्स, शैम्पू आणि टूथपेस्टमध्ये, एचईसीचा वापर उत्पादनाची भावना आणि स्थिरता सुधारण्यासाठी जाड आणि स्टेबलायझर म्हणून केला जातो. 

ऑईलफिल्ड्स

ऑईलफिल्ड ड्रिलिंग आणि फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड्समध्ये, एचईसीचा वापर ड्रिलिंग फ्लुइड्सच्या रिओलॉजी आणि निलंबन गुणधर्म समायोजित करण्यासाठी आणि ड्रिलिंग कार्यक्षमता आणि सुरक्षितता सुधारण्यासाठी केला जातो.

पेपरमेकिंग

पेपरमेकिंग प्रक्रियेमध्ये, एचईसीचा वापर पल्प फ्लुएडिटी नियंत्रित करण्यासाठी आणि कागदाच्या एकरूपता आणि पृष्ठभागाचे गुणधर्म सुधारण्यासाठी केला जातो.

हायड्रोक्सीथिल सेल्युलोज (एचईसी) बर्‍याच औद्योगिक क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणात वापरली गेली आहे कारण उत्कृष्ट पाण्याचे विद्रव्यता, जाड होणे, रिओलॉजिकल गुणधर्म, इमल्सीफिकेशन आणि सस्पेंशन गुणधर्म तसेच चांगली बायोडिग्रेडेबिलिटी. त्याची उत्पादन प्रक्रिया तुलनेने प्रौढ आहे. सेल्युलोज इथरिफिकेशन, वॉशिंग, डिहायड्रेशन, कोरडे आणि पीसणे, स्थिर कार्यक्षमता आणि चांगल्या गुणवत्तेसह एचईसी उत्पादने तयार केल्या जाऊ शकतात. भविष्यात, पर्यावरण संरक्षणाच्या आवश्यकतांच्या सुधारणेसह आणि तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीसह, एचईसीची अनुप्रयोग संभावना विस्तृत होईल.