I. Introdução
A hidroxietilullelulose (HEC) é um polímero não solúvel em água não iônico amplamente utilizado em extração de óleo, revestimentos, construção, produtos químicos diários, fabricação de papel e outros campos. O HEC é obtido pela modificação química da celulose, e suas propriedades e usos são determinados principalmente pelos substituintes hidroxietil nas moléculas de celulose.
Ii. Processo de produção
O processo de produção do HEC inclui principalmente as seguintes etapas: etherificação de celulose, lavagem, desidratação, secagem e moagem. A seguir, é apresentada uma introdução detalhada a cada etapa:
Etherificação da celulose
A celulose é tratada pela primeira vez com álcalis para formar celulose alcalina (celulose alcalina). Esse processo é geralmente realizado em um reator, usando solução de hidróxido de sódio para tratar a celulose natural para formar celulose alcalina. A reação química é a seguinte:
Cell-OH+NaOH → Cell-O-Na+H2ocell-OH+NaOH → Cell-O-Na+H 2O
Em seguida, a celulose alcalina reage com óxido de etileno para formar hidroxietillelululose. A reação é realizada sob alta pressão, geralmente 30-100 ° C, e a reação específica é a seguinte:
Cell-o-Na+CH2CH2O → Cell-O-CH2CH2OHCELL-O-NA+CH 2CH 2O → CELL-O-CH 2CH 2OH
Essa reação requer controle preciso da temperatura, pressão e quantidade de óxido de etileno adicionado para garantir a uniformidade e a qualidade do produto.
Lavar
O bruto resultante HEC geralmente contém álcalis não reagidos, óxido de etileno e outros subprodutos, que precisam ser removidos por múltiplas lavagens de água ou lavagens de solventes orgânicos. Uma grande quantidade de água é necessária durante o processo de lavagem da água e as águas residuais após a lavagem precisam ser tratadas e descarregadas.
Desidratação
O HEC úmido após a lavagem precisa ser desidratado, geralmente por filtração a vácuo ou separação centrífuga para reduzir o teor de umidade.
Secagem
O HEC desidratado é seco, geralmente por secagem por spray ou secagem flash. A temperatura e o tempo devem ser estritamente controlados durante o processo de secagem para evitar degradação ou aglomeração de alta temperatura.
Moagem
O bloco HEC seco precisa ser moído e peneirado para obter uma distribuição uniforme de tamanho de partícula e, finalmente, formar um produto em pó ou granular.
Iii. Características de desempenho
Solubilidade em água
O HEC tem boa solubilidade em água e pode se dissolver rapidamente em água fria e quente para formar uma solução transparente ou translúcida. Essa propriedade de solubilidade o torna amplamente utilizado como espessante e estabilizador em revestimentos e produtos químicos diários.
Espessamento
O HEC mostra um forte efeito espessante em solução aquosa, e sua viscosidade aumenta com o aumento do peso molecular. Essa propriedade espessante permite desempenhar um papel no espessamento, retenção de água e melhorar o desempenho da construção em revestimentos à base de água e argamassas de construção.
Reologia
A solução aquosa HEC possui propriedades reológicas únicas, e sua viscosidade muda com a mudança da taxa de cisalhamento, mostrando desbaste ou pseudoplasticidade. Esta propriedade reológica permite ajustar o desempenho da fluidez e da construção em revestimentos e fluidos de perfuração de campos de petróleo.
Emulsificação e suspensão
O HEC possui boas propriedades de emulsificação e suspensão, que podem estabilizar partículas ou gotículas suspensas no sistema de dispersão para evitar estratificação e sedimentação. Portanto, o HEC é frequentemente usado em produtos como revestimentos de emulsão e suspensões de drogas.
Biodegradabilidade
O HEC é um derivado natural de celulose com boa biodegradabilidade, sem poluição ao meio ambiente e atende aos requisitos da proteção ambiental verde.
4. Campos de aplicação
Revestimentos
Nos revestimentos à base de água, o HEC é usado como espessante e estabilizador para melhorar as propriedades de fluidez, desempenho da construção e anti-capa dos revestimentos.
Construção
Nos materiais de construção, o HEC é usado em argamassa baseado em cimento e massa de massa para melhorar o desempenho da construção e a retenção de água.
Produtos químicos diários
Em detergentes, xampus e cremes dentais, o HEC é usado como espessante e estabilizador para melhorar a sensação e a estabilidade do produto.
Campos de petróleo
Na perfuração do campo de petróleo e fluidos de fraturamento, o HEC é usado para ajustar as propriedades de reologia e suspensão dos fluidos de perfuração e melhorar a eficiência e a segurança da perfuração.
Fabricação de papel
No processo de fabricação de papel, o HEC é usado para controlar a fluidez da polpa e melhorar a uniformidade e as propriedades da superfície do papel.
A hidroxietilcululose (HEC) tem sido amplamente utilizada em muitos campos industriais devido à sua excelente solubilidade em água, espessamento, propriedades reológicas, propriedades de emulsificação e suspensão, além de boa biodegradabilidade. Seu processo de produção é relativamente maduro. Através das etapas da etherificação da celulose, lavagem, desidratação, secagem e retificação, produtos HEC com desempenho estável e boa qualidade podem ser preparados. No futuro, com a melhoria dos requisitos de proteção ambiental e o avanço da tecnologia, as perspectivas de aplicação do HEC serão mais amplas.
Hora de postagem: JUL-02-2024