I. Giriş
Hidroksietil Selüloz (HEC), petrol çıkarma, kaplamalar, inşaat, günlük kimyasallar, kağıt yapımı ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılan iyonik olmayan suda çözünür bir polimerdir. HEC, selülozun kimyasal modifikasyonu ile elde edilir ve özellikleri ve kullanımları esas olarak selüloz moleküllerindeki hidroksietil ikameleri tarafından belirlenir.
II. Üretim süreci
HEC üretim süreci esas olarak şu adımları içerir: selüloz eterifikasyonu, yıkama, dehidrasyon, kurutma ve öğütme. Aşağıda her adımın ayrıntılı bir tanıtımı verilmiştir:
Selüloz eterifikasyonu
Selüloz ilk önce alkali ile işlenerek alkali selüloz (Selüloz Alkali) oluşturulur. Bu işlem genellikle bir reaktörde, doğal selülozu işleyerek alkali selüloz oluşturmak için sodyum hidroksit çözeltisi kullanılarak gerçekleştirilir. Kimyasal reaksiyon şu şekildedir:
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'de 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 garanti altına almak için sıcaklık, basınç ve eklenen etilen oksit miktarının hassas bir şekilde kontrol edilmesini gerektirir.
Yıkama
Elde edilen ham HEC genellikle tepkimeye girmemiş alkali, etilen oksit ve diğer yan ürünleri içerir ve bunların çoklu su yıkamaları veya organik çözücü yıkamaları ile giderilmesi gerekir. Su yıkama işlemi sırasında büyük miktarda su gerekir ve yıkamadan sonra oluşan atık suyun arıtılması ve deşarj edilmesi gerekir.
Susuz kalma
Yıkamadan sonra ıslak kalan HEC'in nem içeriğini azaltmak için genellikle vakum filtrasyonu veya santrifüjlü ayırma yoluyla kurutulması gerekir.
Kurutma
Susuzlaştırılmış HEC, genellikle püskürtmeli kurutma veya flaş kurutma ile kurutulur. Yüksek sıcaklıkta bozulma veya kümeleşmeyi önlemek için kurutma işlemi sırasında sıcaklık ve süre sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir.
Bileme
Kurutulmuş HEC bloğunun homojen parçacık boyutu dağılımı elde etmek için öğütülmesi ve elenmesi ve son olarak toz veya granül ürün haline getirilmesi gerekir.
III. Performans özellikleri
Suda çözünürlük
HEC iyi suda çözünürlüğe sahiptir ve hem soğuk hem de sıcak suda hızla çözünerek şeffaf veya yarı saydam bir çözelti oluşturabilir. Bu çözünürlük özelliği, kaplamalarda ve günlük kimyasal ürünlerde kalınlaştırıcı ve sabitleyici olarak yaygın olarak kullanılmasını sağlar.
Kalınlaşma
HEC sulu çözeltide güçlü bir kalınlaştırıcı etki gösterir ve viskozitesi moleküler ağırlığın artmasıyla artar. Bu kalınlaştırıcı özellik, su bazlı kaplamalarda ve yapı harçlarında kalınlaşma, su tutma ve inşaat performansını iyileştirmede rol oynamasını sağlar.
Reoloji
HEC sulu çözeltisi benzersiz reolojik özelliklere sahiptir ve viskozitesi kayma hızındaki değişimle birlikte değişerek kayma incelmesi veya psödoplastisite gösterir. Bu reolojik özellik, kaplamalarda ve petrol sahası sondaj sıvılarında akışkanlığı ve inşaat performansını ayarlamasını sağlar.
Emülsifikasyon ve süspansiyon
HEC, iyi emülsifikasyon ve süspansiyon özelliklerine sahiptir ve bu da dispersiyon sistemindeki askıda kalmış parçacıkları veya damlacıkları stabilize ederek tabakalaşmayı ve tortulaşmayı önleyebilir. Bu nedenle, HEC genellikle emülsiyon kaplamaları ve ilaç süspansiyonları gibi ürünlerde kullanılır.
Biyobozunabilirlik
HEC, iyi biyolojik olarak parçalanabilirliğe sahip, çevreyi kirletmeyen ve yeşil çevre koruma gerekliliklerini karşılayan doğal bir selüloz türevidir.
IV. Uygulama Alanları
Kaplamalar
Su bazlı kaplamalarda HEC, kaplamaların akışkanlığını, yapı performansını ve sarkma önleyici özelliklerini iyileştirmek için kalınlaştırıcı ve stabilizatör olarak kullanılır.
Yapı
Yapı malzemelerinde HEC, inşaat performansını ve su tutma özelliğini artırmak amacıyla çimento esaslı harç ve macun tozlarında kullanılır.
Günlük Kimyasallar
Deterjanlarda, şampuanlarda ve diş macunlarında HEC, ürünün hissini ve stabilitesini artırmak için koyulaştırıcı ve stabilizatör olarak kullanılır.
Petrol sahaları
Petrol sahası sondaj ve kırma sıvılarında HEC, sondaj sıvılarının reolojisini ve süspansiyon özelliklerini ayarlamak, sondaj verimliliğini ve güvenliğini artırmak amacıyla kullanılır.
Kağıt yapımı
Kağıt yapım sürecinde HEC, hamur akışkanlığını kontrol etmek ve kağıdın düzgünlüğünü ve yüzey özelliklerini iyileştirmek için kullanılır.
Hidroksietil selüloz (HEC), mükemmel suda çözünürlüğü, koyulaştırıcılığı, reolojik özellikleri, emülsifikasyon ve süspansiyon özellikleri ve iyi biyolojik olarak parçalanabilirliği nedeniyle birçok endüstriyel alanda yaygın olarak kullanılmıştır. Üretim süreci nispeten olgunlaşmıştır. Selüloz eterifikasyonu, yıkama, dehidrasyon, kurutma ve öğütme adımlarıyla, istikrarlı performans ve iyi kaliteye sahip HEC ürünleri hazırlanabilir. Gelecekte, çevre koruma gereksinimlerinin iyileştirilmesi ve teknolojinin ilerlemesiyle, HEC'nin uygulama beklentileri daha geniş olacaktır.
Gönderi zamanı: Tem-02-2024