Гидроксиэтил селлюлоза (HEC) як полимери ҳалшавандаи дар об ҳалшавандаи селлюлоза мебошад, ки дар деворҳои ҳуҷайраҳои растаниҳо мавҷуд аст. Он аз сабаби ғафсшавии аълои ғафс, плёнкашакл ва хосиятҳои реологӣ дар соҳаҳои мухталифи саноат, аз ҷумла дорусозӣ, косметика, рангҳо ва илтиёмҳо васеъ истифода мешавад. Тайёр кардани селлюлозаи гидроксиэтил дар шароити сілтӣ эфиризатсияи селлюлоза бо оксиди этиленро дар бар мегирад. Ин равандро ба якчанд марҳилаҳои асосӣ тақсим кардан мумкин аст: тозакунии селлюлоза, сілтизатсия, эфиризатсия, безараргардонӣ, шустан ва хушк кардан.
1. Тозакунии селлюлоза
Қадами аввал дар тайёр кардани селлюлозаи гидроксиэтил ин тоза кардани селлюлоза мебошад, ки маъмулан аз селлюлозаи ҳезум ё линтерҳои пахта гирифта мешавад. Целлюлозаи хом дорои ифлосиҳо ба монанди лигнин, гемиселлюлоза ва дигар моддаҳои истихроҷкунанда мебошад, ки барои ба даст овардани селлюлозаи тозаи баланд, ки барои тағир додани кимиёвӣ мувофиқанд, хориҷ карда шаванд.
Қадамҳои марбут:
Коркарди механикӣ: Целлюлозаи хом ба таври механикӣ коркард карда мешавад, то андозааш кам карда шавад ва масоҳати сатҳи он зиёд карда шавад ва ба коркарди минбаъдаи кимиёвӣ мусоидат кунад.
Табобати кимиёвӣ: селлюлоза бо маводи кимиёвӣ ба монанди гидроксиди натрий (NaOH) ва сулфити натрий (Na2SO3) коркард карда мешавад, то лигнин ва гемиселлюлозаро вайрон кунад, пас аз шустан ва сафедкунӣ барои тоза кардани ифлосиҳои боқимонда ва ба даст овардани селлюлозаи сафед, нахдор.
2. Алкализатсия
Пас аз он селлюлозаи тозашуда сілтизатсия карда мешавад, то онро барои реаксияи эфиризатсия фаъол созад. Ин коркарди селлюлозаро бо маҳлули обии гидроксиди натрий дар бар мегирад.
Реаксия:
Целлюлоза+NaOH→Селлюлозаи ишқор
Тартиб:
Целлюлоза дар об суспензия карда, махлули гидроксиди натрий илова карда мешавад. Консентратсияи NaOH одатан аз 10-30% иборат аст ва реаксия дар ҳарорати байни 20-40°С сурат мегирад.
Омехта омехта карда мешавад, то азхудкунии яксони сілтӣ таъмин карда шавад, ки боиси пайдоиши селлюлозаи ишқӣ мегардад. Ин мобайнӣ нисбат ба оксиди этилен реактивтар буда, раванди этерификатсияро осон мекунад.
3. Эфиризатсия
Қадами калидӣ дар тайёр кардани селлюлозаи гидроксиэтил ин эфиризатсияи селлюлозаи сілтӣ бо оксиди этилен мебошад. Ин реаксия гурӯҳҳои гидроксиэтилро (-CH2CH2OH) ба устухони селлюлоза ворид мекунад ва онро дар об ҳалшаванда месозад.
Реаксия:
Целлюлозаи сілтӣ+оксиди этилен→Гидроксиэтилселлюлоза+NaOH
Тартиб:
Оксиди этилен ба селлюлозаи сілтӣ дар як гурӯҳ ё раванди муттасил илова карда мешавад. Реаксия одатан дар автоклав ё реактори фишор гузаронида мешавад.
Шароити реаксия, аз ҷумла ҳарорат (50-100°С) ва фишор (1-5 атм) бодиққат назорат карда мешавад, то ивазкунии оптималии гурӯҳҳои гидроксиэтилро таъмин намояд. Дараҷаи ивазкунӣ (DS) ва ивазкунии молярӣ (MS) параметрҳои муҳиме мебошанд, ки ба хосиятҳои маҳсулоти ниҳоӣ таъсир мерасонанд.
4. Безараргардонӣ
Пас аз реаксияи эфиризатсия омехта гидроксиэтилселлюлоза ва гидроксиди натрий боқимонда дорад. Қадами навбатӣ безарарсозӣ аст, ки дар он сілтҳои зиёдатӣ бо истифода аз кислота, маъмулан кислотаи сиркоӣ (CH3COOH) ё кислотаи гидрохлоридӣ (HCl) безарар карда мешаванд.
Реаксия: NaOH+HCl→NaCl+H2O
Тартиб:
Кислотаро оҳиста ба омехтаи реаксия дар шароити назорат илова карда мешавад, то аз гармии аз ҳад зиёд канорагирӣ кунад ва таназзули селлюлозаи гидроксиэтилро пешгирӣ кунад.
Сипас омехтаи безараршуда ба танзими рН гузаронида мешавад, то боварӣ ҳосил кунед, ки он дар доираи дилхоҳ, маъмулан дар атрофи рН бетараф (6-8) аст.
5. Шустан
Пас аз безараргардонӣ, маҳсулот бояд шуста шавад, то намакҳо ва дигар маҳсулоти иловагиро тоза кунед. Ин қадам барои ба даст овардани селлюлозаи тозаи гидроксиэтил муҳим аст.
Тартиб:
Омехтаи реаксияро бо об маҳлул карда, селлюлозаи гидроксиэтилро бо филтратсия ё центрифуга ҷудо мекунанд.
Целлюлозаи гидроксиэтилии ҷудошуда борҳо бо оби деионизатсияшуда шуста мешавад, то намакҳо ва намакҳои боқимондаро тоза кунанд. Раванди шустан то он даме, ки оби шустан ба ноқилҳои муқарраршуда мерасад, идома меёбад, ки аз хориҷ шудани ифлосҳои ҳалшаванда шаҳодат медиҳад.
6. Хушк кардан
Марҳилаи ниҳоӣ дар тайёр кардани селлюлозаи гидроксиэтил хушккунӣ мебошад. Ин қадам оби зиёдатиро хориҷ мекунад ва маҳсулоти хушк ва хокаеро медиҳад, ки барои барномаҳои гуногун мувофиқ аст.
Тартиб:
Целлюлозаи шусташудаи гидроксиэтилро ба ҷӯйборҳои хушккунӣ паҳн мекунанд ё тавассути туннели хушккунӣ интиқол медиҳанд. Ҳарорати хушккунӣ бодиққат назорат карда мешавад, то таназзули гармиро пешгирӣ кунад, ки маъмулан аз 50-80 ° C аст.
Интихобан, хушккуниро барои зуд ва самаранок истифода бурдан мумкин аст. Ҳангоми хушк кардани дорупошӣ, маҳлули обии гидроксиэтил селлюлоза ба қатраҳои майда атомизатсия карда мешавад ва дар ҷараёни ҳавои гарм хушк мешавад, ки дар натиҷа як хокаи хуб ба вуҷуд меояд.
Маҳсулоти хушк баъдан ба андозаи зарраҳои дилхоҳ резед ва барои нигоҳдорӣ ва тақсим бастабандӣ карда мешавад.
Назорати сифат ва барномаҳо
Дар тамоми раванди омодагӣ, барои таъмини пайвастагӣ ва сифати селлюлозаи гидроксиэтил тадбирҳои қатъии назорати сифат амалӣ карда мешаванд. Параметрҳои калидӣ ба монанди часпакӣ, дараҷаи ивазкунӣ, мундариҷаи намӣ ва андозаи зарраҳо мунтазам назорат карда мешаванд.
Барномаҳо:
Доруворӣ: Ҳамчун агенти ғафскунанда, пайвандкунанда ва стабилизатор дар формулаҳо ба монанди лавҳаҳо, суспензияҳо ва атрафшон истифода мешавад.
Косметика: Маҳсулотро ба монанди кремҳо, лосьонҳо ва шампунҳо часпакӣ ва сохтор медиҳад.
Рангҳо ва рӯйпӯшҳо: Ҳамчун ғафскунанда ва тағирдиҳандаи реология амал карда, хосиятҳои татбиқ ва устувории рангҳоро беҳтар мекунанд.
Саноати хӯрокворӣ: ҳамчун ғафскунанда, стабилизатор ва эмульгатор дар маҳсулоти гуногуни хӯрокворӣ фаъолият мекунад.
Тайёр кардани селлюлозаи гидроксиэтил як қатор равандҳои мушаххаси химиявӣ ва механикиро дар бар мегирад, ки ба тағир додани селлюлоза барои ворид кардани гурӯҳҳои гидроксиэтил нигаронида шудаанд. Ҳар як марҳила, аз тоза кардани селлюлоза то хушккунӣ, дар муайян кардани сифат ва функсияи маҳсулоти ниҳоӣ муҳим аст. Хусусиятҳои гуногунҷанбаи селлюлозаи гидроксиэтил онро як ҷузъи бебаҳо дар соҳаҳои сершумор табдил дода, аҳамияти таҷрибаҳои дақиқи истеҳсолиро барои қонеъ кардани талаботи мушаххаси барномаҳои гуногун нишон медиҳад.
Вақти фиристодан: 28 май-2024