Хидроксиетил целулоза (ХЕЦ) је нетинични, водоотсобно растворљив полимер из целулозе, природни полимер који се налази у ћелијским зидовима биљака. Широко се користи у разним индустријама, укључујући фармацеутскице, козметику, боје и лепкове, због одличног задебљања, формирања филма и реолошких својстава. Припрема хидроксиетил целулозе укључује етерификацију целулозе етилен оксидом под алкалним условима. Овај процес се може разбити у неколико кључних корака: целулозног пречишћавања, алкализације, етерификације, неутрализације, прања и сушења.
1. Пречишћавање целулозе
Први корак у припреми хидроксиетил целулозе је пречишћавање целулозе, који се обично добија из дрвене целулозе или памучних стакла. Сирово целулоза садржи нечистоће попут лигнина, хемикелулозе и других екстрактива које се морају уклонити да би се добила целулозу високог чистоће погодним за хемијску модификацију.
Укључени кораци:
Механичка обрада: Сировина се механички обрађује да би се смањила величина и повећала површину, олакшавајући накнадне хемијске третмане.
Хемијски третман: Целулоза се третира хемикалијама као што су натријум хидроксид (НаОХ) и натријум-сулфит (На2СО3) да би се разгранило лигнински и хемикелулоза, праћено прањем и избјељивањем како би се уклонили преостале нечистоће и добијали белу, влакнасту целулозу и добијање белог, влажне целулозе.
2 Алкализација
Пречишћена целулоза је тада алкализована да га активира за реакцију етерификације. Ово укључује третирање целулозе воденим раствором натријум хидроксида.
Реакција:
Целулоза + НаОХ → Алкали целулоза
Процедура:
Целулоза је суспендована у води и дода се раствор натријум хидроксида. Концентрација НаОХ обично се креће од 10-30%, а реакција се врши на температурама између 20-40 ° Ц.
Смеша је мешана како би се осигурала јединствена апсорпција Алкалија, што је довело до формирања алкалних целулозних. Овај интермедијар је реактивнији према етилен оксиду, олакшавање процеса етерификације.
3. Етхерификација
Кључни корак у припреми хидроксиетил целулозе је етерификација алкалних целулоза са етилен оксидом. Ова реакција уводи хидроксиетилне групе (-ЦХ2ЦХ2ОХ) у кичму целулозе, чинећи га водом растворљивим.
Реакција:
Алкали целулоза + етилен оксид → хидроксиетил целулоза + НаОХ
Процедура:
Етилен оксид се додаје алкалној целулози, било у серији или континуираном процесу. Реакција се обично врши у реакцији аутоклава или притиска.
Услови реакције, укључујући температуру (50-100 ° Ц) и притисак (1-5 банкомат), пажљиво се контролишу како би се осигурала оптимална супституција хидроксиетил група. Степен супституције (ДС) и моларна супституција (МС) су критични параметри који утичу на својства коначног производа.
4. Неутрализација
Након реакције етерификације, смеша садржи хидроксиетил целулозу и заостали натријум хидроксид. Следећи корак је неутрализација, где је вишак алкалија неутрализован помоћу киселине, типично сирћетне киселине (ЦХ3ЦООХ) или хлороводоничне киселине (ХЦл).
Реакција: НаОХ + ХЦл → НаЦл + Х2О
Процедура:
Киселина се полако додаје у реакциону смешу под контролисаним условима како би се избегла претерана топлота и спречила деградацију хидроксиетил целулозе.
Неутрализована смеша је затим подвргнута подешавању пХ да би се осигурало да је у жељеном распону, обично око неутралног пХ (6-8).
5. прање
Након неутрализације, производ се мора испрати да се уклони соли и друге нуспроизводе. Овај корак је пресудан за добијање чисте хидроксиетил целулозе.
Процедура:
Реакциона смеша је разблажена водом, а хидроксиетил целулоза је одвојена филтрацијом или центрифугирањем.
Раздвојена хидроксиетил целулоза се више пута испере деионизираном водом како би се уклонило преостале соли и нечистоће. Процес прања се наставља све док вода за прање достигне одређену проводљивост, што указује на уклањање растворљивих нечистоћа.
6. Сушење
Коначни корак у припреми хидроксиетил целулозе је сушење. Овај корак уклања вишак воде, дајући сув, прашкасти производ погодан за различите апликације.
Процедура:
Опрано хидроксиетил целулоза се шири на носачима за сушење или преноси се кроз тунел за сушење. Температура сушења се пажљиво контролише како би се избегла топлотна деградација, која се обично у распону од 50-80 ° Ц.
Алтернативно, сушење распршивањем може се користити за брзо и ефикасно сушење. У сушењу спреја, водени раствор хидроксиетилил целулоза је атомизиран у фине капљице и осушен у току топле ваздуха, што резултира финим прахом.
Сушени производ се затим млеве на жељену величину честица и препун складиштења и дистрибуције.
Контрола квалитета и апликације
Кроз процес припреме, строго се примењују строге мере контроле квалитета како би се осигурала доследност и квалитет хидроксиетил целулозе. Кључни параметри као што су вискозност, степен супституције, садржај влаге и величина честица се редовно прате.
Апликације:
Фармацеутски производи: користи се као средство за згушњавање, везиво и стабилизатор у формулацијама попут таблета, суспензија и масти.
Козметика: Омогућава вискозност и текстуру производа попут креме, лосиона и шампона.
Боје и премази: делује као згушњивач и резололошки модификатор, побољшање својстава апликација и стабилност боја.
Прехрамбена индустрија: функционише као згушњивач, стабилизатор и емулгатор у различитим прехрамбеним производима.
Припрема хидроксиетил целулозе укључује низ добро дефинисаних хемијских и механичких процеса усмерених на модификацију целулозе за увођење хидроксиетил група. Сваки корак, од пречишћавања целулозе до сушења је пресудно у одређивању квалитета и функционалности коначног производа. Свестрана својства хидроксиетил целулоза чине га непроцењивим састојком у бројним индустријама, истичући важност прецизних производних пракси у складу са специфичним захтевима различитих апликација.
Вријеме поште: мај-28-2024