I. Pengenalan
Hydroxyethyl Cellulose (HEC) ialah polimer larut air bukan ionik yang digunakan secara meluas dalam pengekstrakan minyak, salutan, pembinaan, bahan kimia harian, pembuatan kertas dan bidang lain. HEC diperoleh melalui pengubahsuaian kimia selulosa, dan sifat dan kegunaannya ditentukan terutamanya oleh substituen hidroksietil pada molekul selulosa.
II. Proses pengeluaran
Proses pengeluaran HEC terutamanya merangkumi langkah-langkah berikut: eterifikasi selulosa, pencucian, dehidrasi, pengeringan dan pengisaran. Berikut adalah pengenalan terperinci untuk setiap langkah:
Pengeteran selulosa
Selulosa mula-mula dirawat dengan alkali untuk membentuk selulosa alkali (Cellulose Alkali). Proses ini biasanya dijalankan dalam reaktor, menggunakan larutan natrium hidroksida untuk merawat selulosa semula jadi untuk membentuk selulosa alkali. Tindak balas kimia adalah seperti berikut:
Sel-OH+NaOH→Sel-O-Na+H2OCell-OH+NaOH→Sel-O-Na+H 2O
Kemudian, selulosa alkali bertindak balas dengan etilena oksida untuk membentuk selulosa hidroksietil. Tindak balas dijalankan di bawah tekanan tinggi, biasanya 30-100°C, dan tindak balas khusus adalah seperti berikut:
Sel-O-Na+CH2CH2O→Sel-O-CH2CH2OHCell-O-Na+CH 2CH 2O→Sel-O-CH 2CH 2OH
Tindak balas ini memerlukan kawalan tepat suhu, tekanan dan jumlah etilena oksida yang ditambah untuk memastikan keseragaman dan kualiti produk.
Mencuci
HEC mentah yang terhasil biasanya mengandungi alkali yang tidak bertindak balas, etilena oksida dan produk sampingan lain, yang perlu disingkirkan dengan beberapa kali basuhan air atau pencucian pelarut organik. Sebilangan besar air diperlukan semasa proses mencuci air, dan air sisa selepas mencuci perlu dirawat dan dibuang.
Dehidrasi
HEC basah selepas dibasuh perlu didehidrasi, biasanya dengan penapisan vakum atau pemisahan emparan untuk mengurangkan kandungan lembapan.
Pengeringan
HEC yang dehidrasi dikeringkan, biasanya dengan pengeringan semburan atau pengeringan kilat. Suhu dan masa mesti dikawal ketat semasa proses pengeringan untuk mengelakkan degradasi suhu tinggi atau aglomerasi.
Mengisar
Blok HEC yang kering perlu dikisar dan diayak untuk mencapai pengedaran saiz zarah yang seragam, dan akhirnya membentuk serbuk atau produk berbutir.
III. Ciri prestasi
Keterlarutan air
HEC mempunyai keterlarutan air yang baik dan boleh larut dengan cepat dalam air sejuk dan panas untuk membentuk larutan lutsinar atau lut sinar. Sifat keterlarutan ini menjadikannya digunakan secara meluas sebagai pemekat dan penstabil dalam salutan dan produk kimia harian.
penebalan
HEC menunjukkan kesan penebalan yang kuat dalam larutan akueus, dan kelikatannya meningkat dengan pertambahan berat molekul. Sifat penebalan ini membolehkannya memainkan peranan dalam penebalan, pengekalan air dan meningkatkan prestasi pembinaan dalam salutan berasaskan air dan mortar bangunan.
Reologi
Larutan akueus HEC mempunyai sifat reologi yang unik, dan kelikatannya berubah dengan perubahan kadar ricih, menunjukkan penipisan ricih atau pseudoplastik. Sifat reologi ini membolehkannya melaraskan kecairan dan prestasi pembinaan dalam salutan dan cecair penggerudian medan minyak.
Pengemulsi dan penggantungan
HEC mempunyai sifat pengemulsi dan penggantungan yang baik, yang boleh menstabilkan zarah terampai atau titisan dalam sistem penyebaran untuk mengelakkan stratifikasi dan pemendapan. Oleh itu, HEC sering digunakan dalam produk seperti salutan emulsi dan penggantungan dadah.
Kebolehbiodegradasian
HEC ialah terbitan selulosa semula jadi dengan biodegradasi yang baik, tiada pencemaran kepada alam sekitar, dan memenuhi keperluan perlindungan alam sekitar hijau.
IV. Medan Aplikasi
Salutan
Dalam salutan berasaskan air, HEC digunakan sebagai pemekat dan penstabil untuk meningkatkan kecairan, prestasi pembinaan dan sifat anti-kendur salutan.
Pembinaan
Dalam bahan binaan, HEC digunakan dalam mortar berasaskan simen dan serbuk dempul untuk meningkatkan prestasi pembinaan dan pengekalan air.
Bahan Kimia Harian
Dalam detergen, syampu dan ubat gigi, HEC digunakan sebagai pemekat dan penstabil untuk meningkatkan rasa dan kestabilan produk.
Medan minyak
Dalam penggerudian medan minyak dan cecair patah, HEC digunakan untuk melaraskan sifat reologi dan penggantungan cecair penggerudian dan meningkatkan kecekapan dan keselamatan penggerudian.
Pembuatan kertas
Dalam proses pembuatan kertas, HEC digunakan untuk mengawal kecairan pulpa dan meningkatkan keseragaman dan sifat permukaan kertas.
Hydroxyethyl cellulose (HEC) telah digunakan secara meluas dalam banyak bidang perindustrian kerana keterlarutan air yang sangat baik, penebalan, sifat reologi, sifat pengemulsi dan ampaian, serta kebolehbiodegradan yang baik. Proses pengeluarannya agak matang. Melalui langkah-langkah pengeteran selulosa, pencucian, penyahhidratan, pengeringan dan pengisaran, produk HEC dengan prestasi yang stabil dan kualiti yang baik boleh disediakan. Pada masa hadapan, dengan peningkatan keperluan perlindungan alam sekitar dan kemajuan teknologi, prospek aplikasi HEC akan menjadi lebih luas.
Masa siaran: Jul-02-2024