Hydroxyethyl selulosi (HEC) ni polymer isiyo ya ionic, yenye mumunyifu inayotokana na selulosi, polima ya asili inayopatikana kwenye ukuta wa seli za mimea. Inatumika sana katika tasnia anuwai, pamoja na dawa, vipodozi, rangi, na wambiso, kwa sababu ya unene wake bora, kutengeneza filamu, na mali ya rheological. Maandalizi ya selulosi ya hydroxyethyl inajumuisha etherization ya selulosi na ethylene oxide chini ya hali ya alkali. Utaratibu huu unaweza kuvunjika kwa hatua kadhaa muhimu: utakaso wa selulosi, alkali, etherization, kutokujali, kuosha, na kukausha.
1. Utakaso wa Cellulose
Hatua ya kwanza katika utayarishaji wa cellulose ya hydroxyethyl ni utakaso wa selulosi, kawaida hupikwa kutoka kwa massa ya kuni au linters za pamba. Selulosi mbichi ina uchafu kama vile lignin, hemicellulose, na vifaa vingine ambavyo lazima viondolewe ili kupata selulosi ya hali ya juu inayofaa kwa muundo wa kemikali.
Hatua zinazohusika:
Usindikaji wa mitambo: Selulosi mbichi inasindika kwa utaratibu ili kupunguza ukubwa wake na kuongeza eneo lake, kuwezesha matibabu ya kemikali ya baadaye.
Matibabu ya kemikali: selulosi inatibiwa na kemikali kama vile sodiamu hydroxide (NaOH) na sodiamu sulfite (Na2SO3) kuvunja lignin na hemicellulose, ikifuatiwa na kuosha na blekning kuondoa uchafu wa mabaki na kupata selulosi nyeupe, ya nyuzi.
2. Alkalization
Cellulose iliyosafishwa basi inaandaliwa ili kuiwasha kwa athari ya etherization. Hii inajumuisha kutibu selulosi na suluhisho la maji ya hydroxide ya sodiamu.
Majibu:
Cellulose+NaOH → Alkali selulosi
UCHAMBUZI:
Selulosi imesimamishwa katika maji, na suluhisho la hydroxide ya sodiamu huongezwa. Mkusanyiko wa NaOH kawaida huanzia 10-30%, na athari hufanywa kwa joto kati ya 20-40 ° C.
Mchanganyiko huo huchochewa ili kuhakikisha kunyonya kwa alkali, na kusababisha malezi ya selulosi ya alkali. Kati hii ni tendaji zaidi kuelekea oksidi ya ethylene, kuwezesha mchakato wa etherization.
3. Etherization
Hatua muhimu katika utayarishaji wa selulosi ya hydroxyethyl ni etherization ya selulosi ya alkali na oksidi ya ethylene. Mmenyuko huu huanzisha vikundi vya hydroxyethyl (-CH2CH2OH) ndani ya uti wa mgongo wa selulosi, na kuifanya kuwa na maji.
Majibu:
Alkali selulosi+ethylene oxide → hydroxyethyl selulosi+NaOH
UCHAMBUZI:
Ethylene oxide inaongezwa kwa selulosi ya alkali, iwe katika kundi au mchakato unaoendelea. Mmenyuko kawaida hufanywa katika autoclave au reactor ya shinikizo.
Hali ya athari, pamoja na joto (50-100 ° C) na shinikizo (1-5 atm), inadhibitiwa kwa uangalifu ili kuhakikisha uingizwaji mzuri wa vikundi vya hydroxyethyl. Kiwango cha uingizwaji (DS) na badala ya molar (MS) ni vigezo muhimu ambavyo vinashawishi mali ya bidhaa ya mwisho.
4. Neutralization
Baada ya mmenyuko wa etherization, mchanganyiko una hydroxyethyl selulosi na mabaki ya sodiamu ya sodiamu. Hatua inayofuata ni kutokujali, ambapo alkali ya ziada haibadilishi kwa kutumia asidi, kawaida asidi asetiki (CH3COOH) au asidi ya hydrochloric (HCl).
Mmenyuko: NaOH+HCl → NaCl+H2O
UCHAMBUZI:
Asidi huongezwa polepole kwa mchanganyiko wa athari chini ya hali iliyodhibitiwa ili kuzuia joto kupita kiasi na kuzuia uharibifu wa cellulose ya hydroxyethyl.
Mchanganyiko ulioelekezwa basi huwekwa chini ya marekebisho ya pH ili kuhakikisha kuwa iko ndani ya safu inayotaka, kawaida karibu na pH ya upande wowote (6-8).
5. Kuosha
Kufuatia kutokujali, bidhaa lazima ioshwe ili kuondoa chumvi na bidhaa zingine. Hatua hii ni muhimu kwa kupata cellulose safi ya hydroxyethyl.
UCHAMBUZI:
Mchanganyiko wa mmenyuko hupunguzwa na maji, na selulosi ya hydroxyethyl imetengwa na kuchujwa au centrifugation.
Selulosi ya hydroxyethyl iliyotengwa inaoshwa mara kwa mara na maji ya deionized ili kuondoa chumvi na uchafu. Mchakato wa kuosha unaendelea hadi maji ya safisha yatakapofikia ubora maalum, kuashiria kuondolewa kwa uchafu wa mumunyifu.
6. Kukausha
Hatua ya mwisho katika utayarishaji wa cellulose ya hydroxyethyl ni kukauka. Hatua hii huondoa maji ya ziada, ikitoa bidhaa kavu, yenye unga inayofaa kwa matumizi anuwai.
UCHAMBUZI:
Selulosi ya hydroxyethyl iliyosafishwa inaenea kwenye tray za kukausha au hutolewa kupitia handaki ya kukausha. Joto la kukausha linadhibitiwa kwa uangalifu ili kuzuia uharibifu wa mafuta, kawaida kutoka 50-80 ° C.
Vinginevyo, kukausha kunyunyizia kunaweza kutumika kwa kukausha haraka na kwa ufanisi. Katika kukausha dawa, suluhisho la maji ya hydroxyethyl ya maji hutolewa ndani ya matone mazuri na kukaushwa kwenye mkondo wa hewa moto, na kusababisha poda laini.
Bidhaa kavu basi hutiwa kwa saizi ya chembe inayotaka na imejaa kwa uhifadhi na usambazaji.
Udhibiti wa ubora na matumizi
Katika mchakato wote wa maandalizi, hatua ngumu za kudhibiti ubora zinatekelezwa ili kuhakikisha uthabiti na ubora wa cellulose ya hydroxyethyl. Vigezo muhimu kama vile mnato, kiwango cha uingizwaji, unyevu, na saizi ya chembe huangaliwa mara kwa mara.
Maombi:
Madawa: Inatumika kama wakala mnene, binder, na utulivu katika uundaji kama vidonge, kusimamishwa, na marashi.
Vipodozi: Hutoa mnato na muundo kwa bidhaa kama mafuta, vitunguu, na shampoos.
Rangi na mipako: hufanya kama modifier ya rhener na rheology, kuboresha mali ya maombi na utulivu wa rangi.
Sekta ya Chakula: Kazi kama mnene, utulivu, na emulsifier katika bidhaa anuwai za chakula.
Utayarishaji wa cellulose ya hydroxyethyl unajumuisha safu ya michakato iliyofafanuliwa vizuri ya kemikali na mitambo inayolenga kurekebisha selulosi ili kuanzisha vikundi vya hydroxyethyl. Kila hatua, kutoka kwa utakaso wa selulosi hadi kukausha, ni muhimu katika kuamua ubora na utendaji wa bidhaa ya mwisho. Mali ya Hydroxyethyl Cellulose inaifanya iwe kiungo kikubwa katika tasnia nyingi, ikionyesha umuhimu wa mazoea sahihi ya utengenezaji ili kukidhi mahitaji maalum ya matumizi anuwai.
Wakati wa chapisho: Mei-28-2024