Produksjonsprosess og ytelse av hydroksyetylcellulose (HEC)

I. Introduksjon

Hydroxyethyl Cellulose (HEC) er en ikke-ionisk vannløselig polymer som er mye brukt i oljeutvinning, belegg, konstruksjon, daglige kjemikalier, papirproduksjon og andre felt. HEC oppnås ved kjemisk modifisering av cellulose, og dets egenskaper og bruksområder bestemmes hovedsakelig av hydroksyetylsubstituentene på cellulosemolekylene.

II. Produksjonsprosess

Produksjonsprosessen til HEC inkluderer hovedsakelig følgende trinn: celluloseforetring, vasking, dehydrering, tørking og sliping. Følgende er en detaljert introduksjon til hvert trinn:

Celluloseforetring

Cellulose behandles først med alkali for å danne alkalicellulose (Cellulose Alkali). Denne prosessen utføres vanligvis i en reaktor, ved bruk av natriumhydroksidløsning for å behandle naturlig cellulose for å danne alkalicellulose. Den kjemiske reaksjonen er som følger:

Celle-OH+NaOH→Celle-O-Na+H2OCelle-OH+NaOH→Celle-O-Na+H2O

Deretter reagerer alkalicellulose med etylenoksid for å danne hydroksyetylcellulose. Reaksjonen utføres under høyt trykk, vanligvis 30-100°C, og den spesifikke reaksjonen er som følger:

Celle-O-Na+CH2CH2O→Celle-O-CH2CH2OHCelle-O-Na+CH 2CH 2O→Celle-O-CH 2CH 2OH

Denne reaksjonen krever nøyaktig kontroll av temperatur, trykk og mengden etylenoksid som tilsettes for å sikre ensartethet og kvalitet på produktet.

Vasking

Den resulterende rå HEC inneholder vanligvis ureagert alkali, etylenoksid og andre biprodukter, som må fjernes ved flere vasking med vann eller vask med organiske løsemidler. Det kreves store mengder vann under vannvaskeprosessen, og avløpsvannet etter vask må behandles og slippes ut.

Dehydrering

Den våte HEC etter vask må dehydreres, vanligvis ved vakuumfiltrering eller sentrifugalseparasjon for å redusere fuktighetsinnholdet.

Tørking

Den dehydrerte HEC tørkes, vanligvis ved spraytørking eller hurtigtørking. Temperaturen og tiden må kontrolleres strengt under tørkeprosessen for å unngå høytemperaturnedbrytning eller agglomerering.

Sliping

Den tørkede HEC-blokken må males og siktes for å oppnå en jevn partikkelstørrelsesfordeling, og til slutt danne et pulver eller granulært produkt.

III. Ytelsesegenskaper

Vannløselighet

HEC har god vannløselighet og kan løses raskt i både kaldt og varmt vann for å danne en gjennomsiktig eller gjennomskinnelig løsning. Denne løselighetsegenskapen gjør den mye brukt som fortykningsmiddel og stabilisator i belegg og daglige kjemiske produkter.

Fortykning

HEC viser en sterk fortykningseffekt i vandig løsning, og dens viskositet øker med økningen i molekylvekten. Denne fortykningsegenskapen gjør at den kan spille en rolle i fortykning, vannretensjon og forbedring av konstruksjonsytelsen i vannbaserte belegg og bygningsmørtler.

Reologi

HEC vandig løsning har unike reologiske egenskaper, og dens viskositet endres med endringen i skjærhastigheten, noe som viser skjærfortynning eller pseudoplastisitet. Denne reologiske egenskapen gjør den i stand til å justere fluiditet og konstruksjonsytelse i belegg og oljefeltborevæsker.

Emulgering og suspensjon

HEC har gode emulgerings- og suspensjonsegenskaper, som kan stabilisere suspenderte partikler eller dråper i dispersjonssystemet for å hindre stratifisering og sedimentering. Derfor brukes HEC ofte i produkter som emulsjonsbelegg og medikamentsuspensjoner.

Biologisk nedbrytbarhet

HEC er et naturlig cellulosederivat med god biologisk nedbrytbarhet, ingen forurensning til miljøet, og oppfyller kravene til grønt miljøvern.

IV. Søknadsfelt

Belegg

I vannbaserte belegg brukes HEC som et fortykningsmiddel og stabilisator for å forbedre flytbarheten, konstruksjonsytelsen og anti-sagging-egenskapene til belegg.

Konstruksjon

I byggematerialer brukes HEC i sementbasert mørtel og sparkelpulver for å forbedre konstruksjonsytelsen og vannretensjon.

Daglige kjemikalier

I vaskemidler, sjampoer og tannkremer brukes HEC som fortykningsmiddel og stabilisator for å forbedre følelsen og stabiliteten til produktet. 

Oljefelt

I oljefeltbore- og fraktureringsvæsker brukes HEC til å justere reologien og suspensjonsegenskapene til borevæsker og forbedre boreeffektiviteten og sikkerheten.

Papirproduksjon

I papirfremstillingsprosessen brukes HEC til å kontrollere massefluiditeten og forbedre jevnheten og overflateegenskapene til papir.

Hydroksyetylcellulose (HEC) har blitt mye brukt i mange industrielle felt på grunn av dens utmerkede vannløselighet, fortykning, reologiske egenskaper, emulgerings- og suspensjonsegenskaper, samt gode biologiske nedbrytbarhet. Produksjonsprosessen er relativt moden. Gjennom trinnene celluloseforetring, vasking, dehydrering, tørking og sliping kan HEC-produkter med stabil ytelse og god kvalitet tilberedes. I fremtiden, med forbedring av miljøbeskyttelseskrav og fremskritt av teknologi, vil søknadsutsiktene til HEC bli bredere.