I. Introducere
Hidroxietilceluloza (HEC) este un polimer neionic solubil în apă utilizat pe scară largă în extracția uleiului, acoperiri, construcții, produse chimice zilnice, fabricarea hârtiei și alte domenii. HEC se obține prin modificarea chimică a celulozei, iar proprietățile și utilizările sale sunt determinate în principal de substituenții hidroxietil de pe moleculele de celuloză.
II. Procesul de producție
Procesul de producție al HEC include în principal următoarele etape: eterificarea celulozei, spălare, deshidratare, uscare și măcinare. Mai jos este o introducere detaliată a fiecărui pas:
Eterificarea celulozei
Celuloza este mai întâi tratată cu alcali pentru a forma celuloză alcalină (celuloză alcalină). Acest proces este de obicei efectuat într-un reactor, folosind soluție de hidroxid de sodiu pentru a trata celuloza naturală pentru a forma celuloză alcalină. Reacția chimică este următoarea:
Celula-OH+NaOH→Celula-O-Na+H2OCelula-OH+NaOH→Celula-O-Na+H2O
Apoi, celuloza alcalină reacţionează cu oxidul de etilenă pentru a forma hidroxietil celuloză. Reacția se efectuează la presiune înaltă, de obicei 30-100°C, iar reacția specifică este următoarea:
Celula-O-Na+CH2CH2O→Celula-O-CH2CH2OHCelula-O-Na+CH2CH2O→Celula-O-CH2CH2OH
Această reacție necesită un control precis al temperaturii, presiunii și cantității de oxid de etilenă adăugată pentru a asigura uniformitatea și calitatea produsului.
Spălat
HEC brut rezultat conține de obicei alcali nereacționat, oxid de etilenă și alte produse secundare, care trebuie îndepărtate prin spălări multiple cu apă sau spălări cu solvenți organici. Este necesară o cantitate mare de apă în timpul procesului de spălare cu apă, iar apele uzate după spălare trebuie tratate și evacuate.
Deshidratare
HEC umed după spălare trebuie deshidratat, de obicei prin filtrare în vid sau separare centrifugă pentru a reduce conținutul de umiditate.
Uscare
HEC deshidratat este uscat, de obicei prin uscare prin pulverizare sau uscare rapidă. Temperatura și timpul trebuie controlate strict în timpul procesului de uscare pentru a evita degradarea sau aglomerarea la temperaturi ridicate.
Măcinare
Blocul HEC uscat trebuie să fie măcinat și cernut pentru a obține o distribuție uniformă a dimensiunii particulelor și, în final, să formeze o pulbere sau un produs granular.
III. Caracteristici de performanță
Solubilitate în apă
HEC are o solubilitate bună în apă și se poate dizolva rapid atât în apă rece, cât și în apă fierbinte pentru a forma o soluție transparentă sau translucidă. Această proprietate de solubilitate îl face utilizat pe scară largă ca agent de îngroșare și stabilizator în acoperiri și produse chimice zilnice.
Îngroşare
HEC prezintă un efect puternic de îngroșare în soluție apoasă, iar vâscozitatea acestuia crește odată cu creșterea greutății moleculare. Această proprietate de îngroșare îi permite să joace un rol în îngroșarea, reținerea apei și îmbunătățirea performanței construcției în acoperirile pe bază de apă și mortarele de construcție.
Reologie
Soluția apoasă HEC are proprietăți reologice unice, iar vâscozitatea sa se modifică odată cu schimbarea vitezei de forfecare, arătând subțierea prin forfecare sau pseudoplasticitatea. Această proprietate reologică îi permite să ajusteze fluiditatea și performanța construcției în acoperiri și fluide de foraj pentru câmpuri petroliere.
Emulsionare și suspensie
HEC are proprietăți bune de emulsionare și suspensie, care pot stabiliza particulele sau picăturile suspendate în sistemul de dispersie pentru a preveni stratificarea și sedimentarea. Prin urmare, HEC este adesea folosit în produse precum acoperiri cu emulsie și suspensii de medicamente.
Biodegradabilitate
HEC este un derivat natural de celuloză cu o bună biodegradabilitate, fără poluare a mediului și îndeplinește cerințele de protecție ecologică a mediului.
IV. Câmpuri de aplicare
Acoperiri
În acoperirile pe bază de apă, HEC este utilizat ca agent de îngroșare și stabilizator pentru a îmbunătăți fluiditatea, performanța construcției și proprietățile anti-laburare ale acoperirilor.
Constructii
În materialele de construcție, HEC este utilizat în mortarul pe bază de ciment și pulbere de chit pentru a îmbunătăți performanța construcției și reținerea apei.
Produse chimice zilnice
În detergenți, șampoane și paste de dinți, HEC este utilizat ca agent de îngroșare și stabilizator pentru a îmbunătăți senzația și stabilitatea produsului.
Câmpuri de petrol
În fluidele de foraj și fracturare pe câmpuri petroliere, HEC este utilizat pentru a ajusta reologia și proprietățile de suspensie ale fluidelor de foraj și pentru a îmbunătăți eficiența și siguranța forajului.
Fabricarea hârtiei
În procesul de fabricare a hârtiei, HEC este utilizat pentru a controla fluiditatea pastei și pentru a îmbunătăți uniformitatea și proprietățile de suprafață ale hârtiei.
Hidroxietilceluloza (HEC) a fost utilizată pe scară largă în multe domenii industriale datorită solubilității sale excelente în apă, îngroșării, proprietăților reologice, proprietăților de emulsionare și suspensie, precum și biodegradabilității bune. Procesul său de producție este relativ matur. Prin etapele de eterificare a celulozei, spălare, deshidratare, uscare și măcinare pot fi preparate produse HEC cu performanțe stabile și de bună calitate. În viitor, odată cu îmbunătățirea cerințelor de protecție a mediului și progresul tehnologiei, perspectivele de aplicare a HEC vor fi mai largi.
Ora postării: Iul-02-2024