हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज (HEC) ची उत्पादन प्रक्रिया आणि कार्यप्रदर्शन

I. परिचय

Hydroxyethyl Cellulose (HEC) हा एक नॉन-आयोनिक पाण्यात विरघळणारा पॉलिमर आहे जो मोठ्या प्रमाणावर तेल काढणे, कोटिंग्ज, बांधकाम, दैनंदिन रसायने, पेपरमेकिंग आणि इतर क्षेत्रात वापरला जातो. HEC सेल्युलोजच्या रासायनिक बदलाद्वारे प्राप्त केले जाते आणि त्याचे गुणधर्म आणि उपयोग मुख्यत्वे सेल्युलोज रेणूंवरील हायड्रॉक्सीथिल घटकांद्वारे निर्धारित केले जातात.

II. उत्पादन प्रक्रिया

एचईसीच्या उत्पादन प्रक्रियेत प्रामुख्याने पुढील चरणांचा समावेश होतो: सेल्युलोज इथरिफिकेशन, वॉशिंग, डिहायड्रेशन, कोरडे आणि पीसणे. पुढील प्रत्येक चरणाचा तपशीलवार परिचय आहे:

सेल्युलोज इथरिफिकेशन

अल्कली सेल्युलोज (सेल्युलोज अल्कली) तयार करण्यासाठी सेल्युलोजवर प्रथम अल्कलीद्वारे उपचार केले जातात. ही प्रक्रिया सामान्यतः अणुभट्टीमध्ये केली जाते, सोडियम हायड्रॉक्साईड द्रावण वापरून नैसर्गिक सेल्युलोजवर उपचार करून अल्कली सेल्युलोज तयार होतो. रासायनिक प्रतिक्रिया खालीलप्रमाणे आहे:

सेल-OH+NaOH→Cell-O-Na+H2OCell-OH+NaOH→Cell-O-Na+H 2O

नंतर, अल्कली सेल्युलोज इथिलीन ऑक्साईडशी अभिक्रिया करून हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज तयार करते. प्रतिक्रिया उच्च दाबाखाली केली जाते, सामान्यतः 30-100 डिग्री सेल्सियस, आणि विशिष्ट प्रतिक्रिया खालीलप्रमाणे आहे:

Cell-O-Na+CH2CH2O→Cell-O-CH2CH2OHCell-O-Na+CH 2CH 2O→Cell-O-CH 2CH 2OH

या प्रतिक्रियेसाठी तापमान, दाब आणि उत्पादनाची एकसमानता आणि गुणवत्ता सुनिश्चित करण्यासाठी जोडलेल्या इथिलीन ऑक्साईडचे अचूक नियंत्रण आवश्यक आहे.

धुणे

परिणामी क्रूड HEC मध्ये सामान्यत: प्रतिक्रिया न केलेले अल्कली, इथिलीन ऑक्साईड आणि इतर उप-उत्पादने असतात, ज्यांना अनेक पाण्याने धुणे किंवा सेंद्रिय सॉल्व्हेंट वॉशिंगद्वारे काढून टाकणे आवश्यक आहे. वॉटर वॉशिंग प्रक्रियेदरम्यान मोठ्या प्रमाणात पाण्याची आवश्यकता असते आणि धुतल्यानंतर सांडपाणी प्रक्रिया करून सोडणे आवश्यक असते.

निर्जलीकरण

वॉशिंगनंतर ओले एचईसी निर्जलीकरण करणे आवश्यक आहे, सामान्यत: व्हॅक्यूम गाळण्याची प्रक्रिया किंवा ओलावा कमी करण्यासाठी केंद्रापसारक पृथक्करण करून.

वाळवणे

निर्जलित HEC वाळवले जाते, सामान्यतः स्प्रे कोरडे किंवा फ्लॅश कोरडे करून. उच्च तापमानाचा ऱ्हास किंवा समुच्चय टाळण्यासाठी कोरडे प्रक्रियेदरम्यान तापमान आणि वेळ काटेकोरपणे नियंत्रित करणे आवश्यक आहे.

दळणे

वाळलेल्या HEC ब्लॉकला कणांच्या आकाराचे एकसमान वितरण प्राप्त करण्यासाठी आणि शेवटी एक पावडर किंवा दाणेदार उत्पादन तयार करण्यासाठी ग्राउंड आणि चाळणे आवश्यक आहे.

III. कामगिरी वैशिष्ट्ये

पाण्यात विद्राव्यता

HEC मध्ये पाण्याची चांगली विद्राव्यता आहे आणि ते थंड आणि गरम दोन्ही पाण्यात त्वरीत विरघळून पारदर्शक किंवा अर्धपारदर्शक द्रावण तयार करू शकते. या विद्राव्य गुणधर्मामुळे ते कोटिंग्ज आणि दैनंदिन रासायनिक उत्पादनांमध्ये जाडसर आणि स्टेबलायझर म्हणून वापरले जाते.

जाड होणे

HEC जलीय द्रावणात मजबूत घट्ट होण्याचा प्रभाव दर्शवितो आणि आण्विक वजन वाढल्याने त्याची चिकटपणा वाढते. हे घट्ट होण्याच्या गुणधर्मामुळे ते पाणी-आधारित कोटिंग्ज आणि बिल्डिंग मोर्टारमध्ये घट्ट करणे, पाणी टिकवून ठेवणे आणि बांधकाम कार्यप्रदर्शन सुधारण्यात भूमिका बजावते.

Rheology

एचईसी जलीय द्रावणामध्ये अनन्य रिओलॉजिकल गुणधर्म असतात आणि त्याची स्निग्धता कातरणे दर बदलून बदलते, कातरणे पातळ होणे किंवा स्यूडोप्लास्टिकिटी दर्शवते. ही rheological गुणधर्म कोटिंग्ज आणि ऑइलफिल्ड ड्रिलिंग फ्लुइड्समध्ये तरलता आणि बांधकाम कार्यप्रदर्शन समायोजित करण्यास सक्षम करते.

इमल्सिफिकेशन आणि निलंबन

एचईसीमध्ये चांगले इमल्सीफिकेशन आणि सस्पेंशन गुणधर्म आहेत, जे स्प्रेशन सिस्टममध्ये निलंबित कण किंवा थेंब स्थिर करू शकतात ज्यामुळे स्तरीकरण आणि अवसादन रोखता येते. म्हणून, HEC चा वापर अनेकदा इमल्शन कोटिंग्ज आणि ड्रग सस्पेंशन सारख्या उत्पादनांमध्ये केला जातो.

बायोडिग्रेडेबिलिटी

HEC एक नैसर्गिक सेल्युलोज डेरिव्हेटिव्ह आहे ज्यामध्ये चांगली जैवविघटनक्षमता आहे, पर्यावरणास कोणतेही प्रदूषण नाही आणि हरित पर्यावरण संरक्षणाची आवश्यकता पूर्ण करते.

IV. अर्ज फील्ड

कोटिंग्ज

पाणी-आधारित कोटिंग्जमध्ये, HEC चा वापर द्रवपदार्थ, बांधकाम कार्यप्रदर्शन आणि कोटिंग्जचे अँटी-सॅगिंग गुणधर्म सुधारण्यासाठी एक जाडसर आणि स्टेबलायझर म्हणून केला जातो.

बांधकाम

बांधकाम साहित्यात, बांधकाम कार्यप्रदर्शन आणि पाणी धारणा सुधारण्यासाठी HEC सिमेंट-आधारित मोर्टार आणि पुटी पावडरमध्ये वापरले जाते.

दैनिक रसायने

डिटर्जंट, शैम्पू आणि टूथपेस्टमध्ये, उत्पादनाची भावना आणि स्थिरता सुधारण्यासाठी HEC चा वापर जाडसर आणि स्टॅबिलायझर म्हणून केला जातो. 

तेलक्षेत्र

ऑइलफील्ड ड्रिलिंग आणि फ्रॅक्चरिंग फ्लुइड्समध्ये, HEC चा वापर ड्रिलिंग फ्लुइड्सच्या रिओलॉजी आणि सस्पेंशन गुणधर्म समायोजित करण्यासाठी आणि ड्रिलिंग कार्यक्षमता आणि सुरक्षितता सुधारण्यासाठी केला जातो.

पेपरमेकिंग

पेपरमेकिंग प्रक्रियेत, HEC चा वापर लगदाची द्रवता नियंत्रित करण्यासाठी आणि कागदाची एकसमानता आणि पृष्ठभाग गुणधर्म सुधारण्यासाठी केला जातो.

हायड्रोक्सिथिल सेल्युलोज (HEC) चा पाण्यामध्ये उत्कृष्ट विद्राव्यता, घट्ट होणे, रिओलॉजिकल गुणधर्म, इमल्सिफिकेशन आणि सस्पेंशन गुणधर्म, तसेच चांगल्या जैवविघटनक्षमतेमुळे अनेक औद्योगिक क्षेत्रांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. त्याची उत्पादन प्रक्रिया तुलनेने परिपक्व आहे. सेल्युलोज इथरिफिकेशन, वॉशिंग, डिहायड्रेशन, कोरडे आणि ग्राइंडिंग या पायऱ्यांद्वारे स्थिर कामगिरी आणि चांगल्या दर्जाची एचईसी उत्पादने तयार केली जाऊ शकतात. भविष्यात, पर्यावरण संरक्षण आवश्यकता आणि तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीसह, एचईसीच्या अनुप्रयोगाच्या शक्यता अधिक विस्तृत होतील.