I. Inledning
Hydroxietylcellulosa (HEC) är en icke-jonisk vattenlöslig polymer som ofta används inom oljeutvinning, beläggningar, konstruktion, dagliga kemikalier, papperstillverkning och andra områden. HEC erhålls genom kemisk modifiering av cellulosa, och dess egenskaper och användningsområden bestäms huvudsakligen av hydroxietylsubstituenterna på cellulosamolekylerna.
II. Produktionsprocess
Produktionsprocessen för HEC innefattar huvudsakligen följande steg: cellulosaföretring, tvättning, dehydrering, torkning och malning. Följande är en detaljerad introduktion till varje steg:
Cellulosaföretring
Cellulosa behandlas först med alkali för att bilda alkalicellulosa (Cellulose Alkali). Denna process utförs vanligtvis i en reaktor, med användning av natriumhydroxidlösning för att behandla naturlig cellulosa för att bilda alkalicellulosa. Den kemiska reaktionen är som följer:
Cell-OH+NaOH→Cell-O-Na+H2OCell-OH+NaOH→Cell-O-Na+H2O
Därefter reagerar alkalicellulosa med etylenoxid för att bilda hydroxietylcellulosa. Reaktionen utförs under högt tryck, vanligtvis 30-100°C, och den specifika reaktionen är som följer:
Cell-O-Na+CH2CH2O→Cell-O-CH2CH2OHCell-O-Na+CH 2CH 2O→Cell-O-CH 2CH 2OH
Denna reaktion kräver exakt kontroll av temperatur, tryck och mängden etylenoxid som tillsätts för att säkerställa produktens enhetlighet och kvalitet.
Tvättning
Den resulterande råa HEC innehåller vanligtvis oreagerad alkali, etylenoxid och andra biprodukter, som måste avlägsnas genom flera vattentvättningar eller tvättar med organiska lösningsmedel. En stor mängd vatten krävs under vattentvättprocessen och avloppsvattnet efter tvätt måste behandlas och tömmas.
Uttorkning
Den våta HEC efter tvätt måste dehydreras, vanligtvis genom vakuumfiltrering eller centrifugalseparation för att minska fukthalten.
Torkning
Den dehydratiserade HEC torkas, vanligtvis genom spraytorkning eller snabbtorkning. Temperaturen och tiden måste kontrolleras strikt under torkningsprocessen för att undvika högtemperaturnedbrytning eller agglomeration.
Slipning
Det torkade HEC-blocket måste malas och siktas för att uppnå en enhetlig partikelstorleksfördelning och slutligen bilda en pulver- eller granulär produkt.
III. Prestandaegenskaper
Vattenlöslighet
HEC har god vattenlöslighet och kan lösas snabbt i både kallt och varmt vatten för att bilda en transparent eller genomskinlig lösning. Denna löslighetsegenskap gör att den används i stor utsträckning som förtjockningsmedel och stabilisator i beläggningar och dagliga kemiska produkter.
Förtjockning
HEC visar en stark förtjockningseffekt i vattenlösning, och dess viskositet ökar med ökningen av molekylvikten. Denna förtjockningsegenskap gör att den kan spela en roll för förtjockning, vattenretention och förbättring av konstruktionsprestanda i vattenbaserade beläggningar och byggbruk.
Reologi
HEC vattenlösning har unika reologiska egenskaper och dess viskositet ändras med förändringen av skjuvhastigheten, vilket visar skjuvförtunning eller pseudoplasticitet. Denna reologiska egenskap gör det möjligt för den att justera fluiditet och konstruktionsprestanda i beläggningar och oljefältsborrvätskor.
Emulgering och suspension
HEC har goda emulgerings- och suspensionsegenskaper, vilket kan stabilisera suspenderade partiklar eller droppar i dispersionssystemet för att förhindra stratifiering och sedimentering. Därför används HEC ofta i produkter som emulsionsbeläggningar och läkemedelssuspensioner.
Biologisk nedbrytbarhet
HEC är ett naturligt cellulosaderivat med god biologisk nedbrytbarhet, ingen förorening av miljön och uppfyller kraven för grönt miljöskydd.
IV. Applikationsfält
Beläggningar
I vattenbaserade beläggningar används HEC som ett förtjockningsmedel och stabilisator för att förbättra beläggningarnas flytbarhet, konstruktionsprestanda och anti-sagningsegenskaper.
Konstruktion
I byggmaterial används HEC i cementbaserat murbruk och kittpulver för att förbättra konstruktionens prestanda och vattenretention.
Dagliga kemikalier
I tvättmedel, schampon och tandkrämer används HEC som förtjockningsmedel och stabilisator för att förbättra känslan och stabiliteten hos produkten.
Oljefält
I oljefältsborrnings- och sprickvätskor används HEC för att justera borrvätskors reologi och suspensionsegenskaper och förbättra borrningseffektiviteten och säkerheten.
Papperstillverkning
I papperstillverkningsprocessen används HEC för att kontrollera massans fluiditet och förbättra papperets enhetlighet och ytegenskaper.
Hydroxietylcellulosa (HEC) har använts i stor utsträckning inom många industriella områden på grund av dess utmärkta vattenlöslighet, förtjockning, reologiska egenskaper, emulgerings- och suspensionsegenskaper, samt goda biologiska nedbrytbarhet. Dess produktionsprocess är relativt mogen. Genom stegen cellulosaföretring, tvättning, dehydrering, torkning och malning kan HEC-produkter med stabil prestanda och god kvalitet framställas. I framtiden, med förbättringen av miljöskyddskraven och teknikens framsteg, kommer tillämpningsmöjligheterna för HEC att bli bredare.
Posttid: 2024-02-02