Gidroksietil tsellyuloza (HEC) o'simliklarning hujayra devorlarida joylashgan tabiiy polimer bo'lgan tsellyulozadan olingan ion bo'lmagan, suvda eriydigan polimerdir. Ajoyib qalinlashtiruvchi, plyonka hosil qiluvchi va reologik xususiyatlari tufayli turli sohalarda, jumladan farmatsevtika, kosmetika, bo'yoq va yopishtiruvchi moddalar ishlab chiqarishda keng qo'llaniladi. Gidroksietiltsellyulozani tayyorlash ishqoriy sharoitda tsellyulozani etilen oksidi bilan eterifikatsiya qilishni o'z ichiga oladi. Bu jarayonni bir necha asosiy bosqichlarga bo‘lish mumkin: tsellyulozani tozalash, ishqorlash, efirlashtirish, neytrallash, yuvish va quritish.
1. Tsellyulozani tozalash
Gidroksietil tsellyulozani tayyorlashning birinchi bosqichi odatda yog'och xamiri yoki paxta linterlaridan olingan tsellyulozani tozalashdir. Xom tsellyuloza tarkibida lignin, gemitsellyuloza va boshqa ekstraktiv moddalar kabi aralashmalar mavjud bo'lib, ular kimyoviy modifikatsiyaga mos keladigan yuqori toza tsellyuloza olish uchun olib tashlanishi kerak.
Qadamlar:
Mexanik ishlov berish: Xom tsellyuloza hajmini kamaytirish va sirt maydonini oshirish uchun mexanik ravishda qayta ishlanadi, bu esa keyingi kimyoviy ishlov berishni osonlashtiradi.
Kimyoviy ishlov berish: tsellyuloza lignin va gemitsellyulozani parchalash uchun natriy gidroksid (NaOH) va natriy sulfit (Na2SO3) kabi kimyoviy moddalar bilan ishlov beriladi, keyin qoldiq aralashmalarni olib tashlash va oq, tolali tsellyuloza olish uchun yuvish va oqartirishdan iborat.
2. Alkalizatsiya
Keyin tozalangan tsellyuloza eterifikatsiya reaktsiyasi uchun faollashtirish uchun ishqorlanadi. Bu tsellyulozani natriy gidroksidning suvli eritmasi bilan davolashni o'z ichiga oladi.
Reaktsiya:
Tsellyuloza+NaOH→Ishqoriy tsellyuloza
Jarayon:
Sellyuloza suvda suspenziya qilinadi va unga natriy gidroksid eritmasi qo'shiladi. NaOH kontsentratsiyasi odatda 10-30% ni tashkil qiladi va reaktsiya 20-40 ° C haroratda amalga oshiriladi.
Aralash ishqorning bir tekis singishi uchun aralashtiriladi, bu esa gidroksidi tsellyuloza hosil bo'lishiga olib keladi. Ushbu oraliq mahsulot etilen oksidiga nisbatan faolroq bo'lib, eterifikatsiya jarayonini osonlashtiradi.
3. Eterifikatsiya
Gidroksietil tsellyulozani tayyorlashning asosiy bosqichi ishqoriy tsellyulozani etilen oksidi bilan eterifikatsiya qilishdir. Bu reaksiya gidroksietil guruhlarini (-CH2CH2OH) tsellyuloza magistraliga kiritib, uni suvda eruvchan qiladi.
Reaktsiya:
Ishqoriy tsellyuloza+etilen oksidi→gidroksietiltsellyuloza+NaOH
Jarayon:
Etilen oksidi gidroksidi tsellyulozaga partiyaviy yoki uzluksiz jarayonda qo'shiladi. Reaksiya odatda avtoklavda yoki bosimli reaktorda amalga oshiriladi.
Reaksiya sharoitlari, jumladan, harorat (50-100 ° C) va bosim (1-5 atm) gidroksietil guruhlarini optimal almashtirishni ta'minlash uchun ehtiyotkorlik bilan nazorat qilinadi. Almashtirish darajasi (DS) va molyar almashtirish (MS) yakuniy mahsulotning xususiyatlariga ta'sir qiluvchi muhim parametrlardir.
4. Neytrallash
Eterifikatsiya reaktsiyasidan so'ng aralashmada gidroksietil tsellyuloza va qoldiq natriy gidroksid mavjud. Keyingi qadam neytrallash bo'lib, ortiqcha ishqor kislota, odatda sirka kislotasi (CH3COOH) yoki xlorid kislota (HCl) yordamida neytrallanadi.
Reaksiya: NaOH+HCl→NaCl+H2O
Jarayon:
Haddan tashqari issiqlikni oldini olish va gidroksietil tsellyuloza degradatsiyasini oldini olish uchun kislota nazorat ostidagi sharoitda reaktsiya aralashmasiga asta-sekin qo'shiladi.
Keyin neytrallangan aralashmaning pH sozlanishi, odatda neytral pH (6-8) atrofida kerakli diapazonda bo'lishini ta'minlash uchun amalga oshiriladi.
5. Yuvish
Neytrallashdan so'ng, mahsulotni tuzlar va boshqa yon mahsulotlarni olib tashlash uchun yuvish kerak. Bu bosqich sof gidroksietil tsellyuloza olish uchun juda muhimdir.
Jarayon:
Reaksiya aralashmasi suv bilan suyultiriladi va gidroksietil tsellyuloza filtrlash yoki sentrifugalash yo'li bilan ajratiladi.
Ajratilgan gidroksietil tsellyuloza qoldiq tuzlar va aralashmalarni olib tashlash uchun deionizatsiyalangan suv bilan qayta-qayta yuviladi. Yuvish jarayoni yuvish suvi belgilangan o'tkazuvchanlikka yetguncha davom etadi, bu eruvchan aralashmalarni olib tashlashni ko'rsatadi.
6. Quritish
Gidroksietil tsellyulozani tayyorlashning oxirgi bosqichi quritishdir. Ushbu qadam ortiqcha suvni olib tashlaydi va turli xil ilovalar uchun mos bo'lgan quruq, kukunli mahsulotni beradi.
Jarayon:
Yuvilgan gidroksietil tsellyuloza quritish patnislariga yoyiladi yoki quritish tunneli orqali uzatiladi. Quritish harorati odatda 50-80 ° S gacha bo'lgan termal degradatsiyani oldini olish uchun ehtiyotkorlik bilan nazorat qilinadi.
Shu bilan bir qatorda, tez va samarali quritish uchun buzadigan amallar bilan quritishdan foydalanish mumkin. Spray bilan quritishda suvli gidroksietil tsellyuloza eritmasi mayda tomchilarga atomizatsiya qilinadi va issiq havo oqimida quritiladi, natijada nozik kukun hosil bo'ladi.
Keyin quritilgan mahsulot kerakli zarracha hajmiga qadar maydalanadi va saqlash va tarqatish uchun qadoqlanadi.
Sifat nazorati va ilovalar
Tayyorgarlik jarayonida gidroksietil tsellyulozaning mustahkamligi va sifatini ta'minlash uchun qattiq sifat nazorati choralari amalga oshiriladi. Yopishqoqlik, almashtirish darajasi, namlik miqdori va zarracha hajmi kabi asosiy parametrlar muntazam ravishda nazorat qilinadi.
Ilovalar:
Dori vositalari: tabletkalar, suspenziyalar va malhamlar kabi formulalarda qalinlashtiruvchi, biriktiruvchi va stabilizator sifatida ishlatiladi.
Kosmetika: kremlar, losonlar va shampunlar kabi mahsulotlarning yopishqoqligi va tuzilishini ta'minlaydi.
Bo'yoqlar va qoplamalar: qalinlashtiruvchi va reologik modifikator sifatida ishlaydi, bo'yoqlarning qo'llanilishi xususiyatlarini va barqarorligini yaxshilaydi.
Oziq-ovqat sanoati: turli oziq-ovqat mahsulotlarida quyuqlashtiruvchi, stabilizator va emulsifikator vazifasini bajaradi.
Gidroksietil tsellyulozani tayyorlash gidroksietil guruhlarini kiritish uchun tsellyulozani o'zgartirishga qaratilgan bir qator aniq belgilangan kimyoviy va mexanik jarayonlarni o'z ichiga oladi. Tsellyulozani tozalashdan tortib quritishgacha bo'lgan har bir bosqich yakuniy mahsulot sifati va funksionalligini aniqlashda hal qiluvchi ahamiyatga ega. Gidroksietil tsellyulozaning ko'p qirrali xususiyatlari uni ko'plab sohalarda bebaho tarkibiy qismga aylantiradi va turli xil ilovalarning o'ziga xos talablariga javob beradigan aniq ishlab chiqarish amaliyotining muhimligini ta'kidlaydi.
Xabar vaqti: 28-may 2024-yil