Hidroksietil selüloz (HEC), bitkilerin hücre duvarlarında bulunan doğal bir polimer olan selülozdan türetilen, iyonik olmayan, suda çözünür bir polimerdir. Mükemmel kalınlaşma, film oluşturma ve reolojik özellikleri nedeniyle farmasötikler, kozmetikler, boyalar ve yapıştırıcılar dahil olmak üzere çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Hidroksietil selülozun hazırlanması, selülozun alkalin koşullar altında etilen oksit ile eterleştirilmesini içerir. Bu işlem birkaç temel adımda parçalanabilir: selüloz saflaştırma, alkalizasyon, eterleştirme, nötralizasyon, yıkama ve kurutma.
1. Selüloz saflaştırma
Hidroksietil selülozun hazırlanmasında ilk adım, tipik olarak ahşap hamur veya pamuklu linterlerden kaynaklanan selülozun saflaştırılmasıdır. Ham selüloz, kimyasal modifikasyon için uygun yüksek saflıkta selüloz elde etmek için çıkarılması gereken lignin, hemiselüloz ve diğer ekstraktlar gibi safsızlıklar içerir.
İlgili Adımlar:
Mekanik İşleme: Ham selüloz, boyutunu azaltmak ve yüzey alanını arttırmak için mekanik olarak işlenir ve sonraki kimyasal tedavileri kolaylaştırır.
Kimyasal tedavi: Selüloz, lignin ve hemiselülozun parçalanması için sodyum hidroksit (NaOH) ve sodyum sülfit (Na2SO3) gibi kimyasallarla muamele edilir, ardından artık safsızlıkları gidermek ve beyaz, fibröz bir selüloz elde etmek için yıkama ve ağartma.
2. Alkalizasyon
Saflaştırılmış selüloz daha sonra eterleştirme reaksiyonu için aktive etmek için alkalize edilir. Bu, selülozun sulu bir sodyum hidroksit çözeltisi ile muamele edilmesini içerir.
Reaksiyon:
Selüloz+NaOH → Alkali selüloz
Prosedür:
Selüloz su içinde süspanse edilir ve sodyum hidroksit çözeltisi ilave edilir. NaOH konsantrasyonu tipik olarak%10-30 arasında değişir ve reaksiyon 20-40 ° C arasındaki sıcaklıklarda gerçekleştirilir.
Karışım, alkali selüloz oluşumuna yol açarak alkalinin düzgün emilimini sağlamak için karıştırılır. Bu ara maddelik etilen okside karşı daha reaktiftir ve eterleştirme sürecini kolaylaştırır.
3. eterleştirme
Hidroksietil selülozun hazırlanmasında anahtar adım, alkali selülozun etilen oksit ile eterleştirilmesidir. Bu reaksiyon, selüloz omurgasına hidroksietil gruplarını (-Ch2Ch2OH) sokar ve suda çözünür hale getirir.
Reaksiyon:
Alkali selüloz+etilen oksit → hidroksietil selüloz+NaOH
Prosedür:
Alkali selüloza etilen oksit, parti veya sürekli bir işlemde ilave edilir. Reaksiyon tipik olarak bir otoklav veya basınç reaktöründe gerçekleştirilir.
Hidroksietil gruplarının optimum ikamesini sağlamak için sıcaklık (50-100 ° C) ve basınç (1-5 ATM) dahil reaksiyon koşulları dikkatle kontrol edilir. İkame (DS) ve molar ikame (MS) derecesi, nihai ürünün özelliklerini etkileyen kritik parametrelerdir.
4. Nötralizasyon
Etherleştirme reaksiyonundan sonra, karışım hidroksietil selüloz ve artık sodyum hidroksit içerir. Bir sonraki adım nötralizasyon, aşırı alkalinin bir asit, tipik olarak asetik asit (CH3COOH) veya hidroklorik asit (HC1) kullanılarak nötralize edildiği nötralizasyondur.
Reaksiyon: NaOH+HCL → NaCl+H2O
Prosedür:
Asit, aşırı ısıyı önlemek ve hidroksietil selülozun bozunmasını önlemek için kontrollü koşullar altında reaksiyon karışımına yavaşça ilave edilir.
Nötralize karışım daha sonra istenen aralıkta, tipik olarak nötr pH (6-8) etrafında olduğundan emin olmak için pH ayarına tabi tutulur.
5. Yıkama
Nötralizasyonun ardından, ürün tuzları ve diğer yan ürünleri çıkarmak için yıkanmalıdır. Bu adım saf hidroksietil selüloz elde etmek için çok önemlidir.
Prosedür:
Reaksiyon karışımı su ile seyreltilir ve hidroksietil selüloz filtrasyon veya santrifüjleme ile ayrılır.
Ayrılmış hidroksietil selüloz, artık tuzları ve safsızlıkları uzaklaştırmak için tekrar tekrar deiyonize su ile yıkanır. Yıkama suyu, çözünür safsızlıkların çıkarıldığını gösteren yıkama suyu belirli bir iletkenliğe ulaşana kadar devam eder.
6. Kurutma
Hidroksietil selülozun hazırlanmasında son adım kurutulmuştur. Bu adım, fazla suyu ortadan kaldırır ve çeşitli uygulamalar için uygun kuru, toz bir ürün verir.
Prosedür:
Yıkanmış hidroksietil selüloz, kurutma tepsilerine yayılır veya bir kurutma tüneli yoluyla aktarılır. Kurutma sıcaklığı, tipik olarak 50-80 ° C arasında değişen termal bozulmayı önlemek için dikkatli bir şekilde kontrol edilir.
Alternatif olarak, sprey kurutma hızlı ve verimli kurutma için kullanılabilir. Sprey kurutmasında, sulu hidroksietil selüloz çözeltisi ince damlacıklara atomize edilir ve sıcak bir hava akımında kurutulur, bu da ince bir tozla sonuçlanır.
Kurutulmuş ürün daha sonra istenen parçacık boyutuna öğütülür ve depolama ve dağıtım için paketlenir.
Kalite Kontrolü ve Uygulamaları
Hazırlık işlemi boyunca, hidroksietil selülozun tutarlılığını ve kalitesini sağlamak için titiz kalite kontrol önlemleri uygulanır. Viskozite, ikame derecesi, nem içeriği ve parçacık boyutu gibi temel parametreler düzenli olarak izlenir.
Uygulamalar:
İlaç: Tabletler, süspansiyonlar ve merhemler gibi formülasyonlarda kalınlaşma maddesi, bağlayıcı ve stabilizatör olarak kullanılır.
Kozmetik: Kremler, losyonlar ve şampuanlar gibi ürünlere viskozite ve doku sağlar.
Boyalar ve kaplamalar: Boyaların uygulama özelliklerini ve stabilitesini artıran bir kıvamlaştırıcı ve reoloji değiştirici görevi görür.
Gıda Endüstrisi: Çeşitli gıda ürünlerinde kıvamlaştırıcı, stabilizatör ve emülsiyon olarak işlev görür.
Hidroksietil selülozun hazırlanması, hidroksietil gruplarını tanıtmak için selülozun değiştirilmesini amaçlayan bir dizi iyi tanımlanmış kimyasal ve mekanik süreç içerir. Selüloz saflaştırmadan kurutmaya kadar her adım, nihai ürünün kalitesini ve işlevselliğini belirlemede çok önemlidir. Hidroksietil selülozun çok yönlü özellikleri, çeşitli uygulamaların özel gereksinimlerini karşılamak için kesin üretim uygulamalarının önemini vurgulayarak çok sayıda endüstride paha biçilmez bir bileşen haline getirir.
Gönderme Zamanı: Mayıs-28-2024