I. Giriş
Hidroksietil Selüloz (HEC), yağ çıkarma, kaplamalar, inşaat, günlük kimyasallar, kağıt yapımı ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılan, iyonik olmayan, suda çözünebilen bir polimerdir. HEC, selülozun kimyasal modifikasyonu ile elde edilir ve özellikleri ve kullanımları esas olarak selüloz molekülleri üzerindeki hidroksietil ikame edicileri tarafından belirlenir.
II. Üretim süreci
HEC'in üretim süreci temel olarak şu adımları içerir: selüloz eterifikasyonu, yıkama, dehidrasyon, kurutma ve öğütme. Aşağıda her adıma ilişkin ayrıntılı bir giriş yer almaktadır:
Selüloz eterifikasyonu
Selüloz ilk önce alkali ile muamele edilerek alkali selüloz (Selüloz Alkali) oluşturulur. Bu işlem genellikle bir reaktörde, alkali selüloz oluşturmak üzere doğal selülozu işlemek için sodyum hidroksit çözeltisi kullanılarak gerçekleştirilir. Kimyasal reaksiyon aşağıdaki gibidir:
Hücre-OH+NaOH→Hücre-O-Na+H2OCHücre-OH+NaOH→Hücre-O-Na+H 2O
Daha sonra alkali selüloz etilen oksitle reaksiyona girerek hidroksietil selüloz oluşturur. Reaksiyon yüksek basınç altında (genellikle 30-100°C) gerçekleştirilir ve spesifik reaksiyon aşağıdaki gibidir:
Hücre-O-Na+CH2CH2O→Hücre-O-CH2CH2OHHücre-O-Na+CH2CH2O→Hücre-O-CH2CH2OH
Bu reaksiyon, ürünün homojenliğini ve kalitesini sağlamak için sıcaklığın, basıncın ve eklenen etilen oksit miktarının hassas kontrolünü gerektirir.
Yıkama
Ortaya çıkan ham HEC genellikle reaksiyona girmemiş alkali, etilen oksit ve diğer yan ürünleri içerir ve bunların birden fazla suyla yıkama veya organik solvent yıkamayla çıkarılması gerekir. Suyla yıkama işlemi sırasında büyük miktarda suya ihtiyaç duyulmakta olup, yıkama sonrası atık suyun arıtılıp deşarj edilmesi gerekmektedir.
Dehidrasyon
Yıkamadan sonra ıslak HEC'nin, nem içeriğini azaltmak için genellikle vakumlu filtreleme veya santrifüjlü ayırma yoluyla kurutulması gerekir.
Kurutma
Susuzlaştırılmış HEC, genellikle sprey kurutma veya flaş kurutma yoluyla kurutulur. Yüksek sıcaklıkta bozulmayı veya topaklanmayı önlemek için kurutma işlemi sırasında sıcaklık ve süre sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir.
Bileme
Kurutulmuş HEC bloğunun, düzgün bir parçacık boyutu dağılımı elde etmek için öğütülmesi ve elenmesi ve son olarak toz veya granüler bir ürün oluşturması gerekir.
III. Performans özellikleri
Suda çözünürlük
HEC'in suda çözünürlüğü iyidir ve şeffaf veya yarı saydam bir çözelti oluşturmak için hem soğuk hem de sıcak suda hızla çözünebilir. Bu çözünürlük özelliği, kaplamalarda ve günlük kimyasal ürünlerde koyulaştırıcı ve stabilizatör olarak yaygın şekilde kullanılmasını sağlar.
Kalınlaşma
HEC, sulu çözeltide güçlü bir koyulaştırıcı etki gösterir ve moleküler ağırlığın artmasıyla viskozitesi artar. Bu kalınlaşma özelliği, su bazlı kaplamalarda ve inşaat harçlarında kalınlaşma, su tutma ve inşaat performansının arttırılmasında rol oynamasını sağlar.
Reoloji
HEC sulu çözeltisi benzersiz reolojik özelliklere sahiptir ve kayma hızının değişmesiyle viskozitesi değişir, kayma incelmesi veya psödoplastisite gösterir. Bu reolojik özellik, kaplamalarda ve petrol sahası sondaj sıvılarında akışkanlığı ve inşaat performansını ayarlamasını sağlar.
Emülsifikasyon ve süspansiyon
HEC, tabakalaşmayı ve çökelmeyi önlemek için dispersiyon sistemindeki asılı parçacıkları veya damlacıkları stabilize edebilen iyi emülsifikasyon ve süspansiyon özelliklerine sahiptir. Bu nedenle HEC sıklıkla emülsiyon kaplamalar ve ilaç süspansiyonları gibi ürünlerde kullanılır.
Biyobozunurluk
HEC, biyolojik olarak parçalanabilirliği iyi olan, çevreye zarar vermeyen ve yeşil çevre koruma gereksinimlerini karşılayan doğal bir selüloz türevidir.
IV. Uygulama Alanları
Kaplamalar
Su bazlı kaplamalarda HEC, kaplamaların akışkanlığını, yapım performansını ve sarkma önleyici özelliklerini geliştirmek için kalınlaştırıcı ve stabilizatör olarak kullanılır.
Yapı
Yapı malzemelerinde HEC, inşaat performansını ve su tutma oranını artırmak için çimento bazlı harç ve macun tozunda kullanılır.
Günlük Kimyasallar
Deterjanlarda, şampuanlarda ve diş macunlarında HEC, ürünün hissini ve stabilitesini arttırmak için koyulaştırıcı ve stabilizatör olarak kullanılır.
Petrol sahaları
Petrol sahası sondaj ve kırma sıvılarında HEC, sondaj sıvılarının reolojisini ve süspansiyon özelliklerini ayarlamak ve sondaj verimliliğini ve güvenliğini artırmak için kullanılır.
Kağıt yapımı
Kağıt yapım sürecinde HEC, kağıt hamuru akışkanlığını kontrol etmek ve kağıdın tekdüzeliğini ve yüzey özelliklerini geliştirmek için kullanılır.
Hidroksietil selüloz (HEC), suda mükemmel çözünürlüğü, koyulaştırıcılığı, reolojik özellikleri, emülsifikasyon ve süspansiyon özelliklerinin yanı sıra iyi biyolojik olarak parçalanabilirliği nedeniyle birçok endüstriyel alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Üretim süreci nispeten olgundur. Selüloz eterifikasyonu, yıkama, dehidrasyon, kurutma ve öğütme aşamaları sayesinde istikrarlı performansa ve iyi kaliteye sahip HEC ürünleri hazırlanabilir. Gelecekte, çevre koruma gerekliliklerinin iyileştirilmesi ve teknolojinin ilerlemesiyle birlikte YÖK'ün uygulama olanakları daha geniş olacaktır.
Gönderim zamanı: Temmuz-02-2024