I. Giới thiệu
Hydroxyethyl Cellulose (HEC) là một loại polymer hòa tan trong nước không ion được sử dụng rộng rãi trong khai thác dầu, sơn, xây dựng, hóa chất hàng ngày, sản xuất giấy và các lĩnh vực khác. HEC thu được bằng cách biến đổi hóa học cellulose, tính chất và công dụng của nó chủ yếu được xác định bởi các nhóm thế hydroxyethyl trên các phân tử cellulose.
II. Quy trình sản xuất
Quy trình sản xuất HEC chủ yếu bao gồm các bước sau: ete hóa cellulose, rửa, khử nước, sấy khô và nghiền. Sau đây là phần giới thiệu chi tiết về từng bước:
Quá trình ete hóa cellulose
Cellulose đầu tiên được xử lý bằng kiềm để tạo thành cellulose kiềm (Cellulose Alkali). Quá trình này thường được thực hiện trong lò phản ứng, sử dụng dung dịch natri hydroxit để xử lý cellulose tự nhiên để tạo thành cellulose kiềm. Phản ứng hóa học như sau:
Cell-OH+NaOH→Cell-O-Na+H2OCell-OH+NaOH→Cell-O-Na+H 2O
Sau đó, cellulose kiềm phản ứng với ethylene oxit để tạo thành hydroxyethyl cellulose. Phản ứng được thực hiện dưới áp suất cao, thường là 30-100°C và phản ứng cụ thể như sau:
Ô-O-Na+CH2CH2O→Ô-O-CH2CH2OHCell-O-Na+CH 2CH 2O→Ô-O-CH 2CH 2OH
Phản ứng này đòi hỏi phải kiểm soát chính xác nhiệt độ, áp suất và lượng ethylene oxit thêm vào để đảm bảo tính đồng nhất và chất lượng của sản phẩm.
giặt
HEC thô thu được thường chứa kiềm không phản ứng, oxit ethylene và các sản phẩm phụ khác, cần được loại bỏ bằng nhiều lần rửa bằng nước hoặc rửa bằng dung môi hữu cơ. Quá trình rửa nước cần một lượng lớn nước và nước thải sau khi rửa cần được xử lý và thải ra ngoài.
mất nước
HEC ướt sau khi rửa cần được khử nước, thường bằng cách lọc chân không hoặc tách ly tâm để giảm độ ẩm.
Sấy khô
HEC khử nước được sấy khô, thường bằng cách sấy phun hoặc sấy nhanh. Nhiệt độ và thời gian phải được kiểm soát chặt chẽ trong quá trình sấy khô để tránh sự suy giảm hoặc kết tụ ở nhiệt độ cao.
mài
Khối HEC khô cần được nghiền và sàng để đạt được sự phân bổ kích thước hạt đồng đều và cuối cùng tạo thành sản phẩm dạng bột hoặc dạng hạt.
III. Đặc tính hiệu suất
Độ hòa tan trong nước
HEC có khả năng hòa tan trong nước tốt và có thể hòa tan nhanh trong cả nước lạnh và nước nóng tạo thành dung dịch trong suốt hoặc mờ. Đặc tính hòa tan này làm cho nó được sử dụng rộng rãi làm chất làm đặc và chất ổn định trong lớp phủ và các sản phẩm hóa học hàng ngày.
dày lên
HEC cho thấy tác dụng làm đặc mạnh mẽ trong dung dịch nước và độ nhớt của nó tăng lên khi tăng trọng lượng phân tử. Đặc tính làm dày này cho phép nó đóng vai trò làm dày, giữ nước và cải thiện hiệu suất xây dựng trong lớp phủ gốc nước và vữa xây dựng.
lưu biến học
Dung dịch nước HEC có đặc tính lưu biến độc đáo và độ nhớt của nó thay đổi theo sự thay đổi của tốc độ cắt, cho thấy độ mỏng cắt hoặc giả dẻo. Đặc tính lưu biến này cho phép nó điều chỉnh tính lưu động và hiệu suất xây dựng trong lớp phủ và dung dịch khoan mỏ dầu.
Nhũ hóa và đình chỉ
HEC có đặc tính nhũ hóa và huyền phù tốt, có thể ổn định các hạt hoặc giọt lơ lửng trong hệ thống phân tán để ngăn chặn sự phân tầng và lắng đọng. Vì vậy, HEC thường được sử dụng trong các sản phẩm như sơn nhũ tương và hỗn dịch thuốc.
Khả năng phân hủy sinh học
HEC là dẫn xuất cellulose tự nhiên có khả năng phân hủy sinh học tốt, không gây ô nhiễm môi trường, đáp ứng yêu cầu bảo vệ môi trường xanh.
IV. Trường ứng dụng
Lớp phủ
Trong các lớp phủ gốc nước, HEC được sử dụng làm chất làm đặc và chất ổn định để cải thiện tính lưu động, hiệu suất thi công và đặc tính chống chảy xệ của lớp phủ.
Sự thi công
Trong vật liệu xây dựng, HEC được sử dụng trong vữa xi măng và bột trét để cải thiện hiệu suất xây dựng và khả năng giữ nước.
Hóa chất hàng ngày
Trong chất tẩy rửa, dầu gội và kem đánh răng, HEC được sử dụng làm chất làm đặc và chất ổn định để cải thiện cảm giác và độ ổn định của sản phẩm.
Mỏ dầu
Trong dung dịch khoan và bẻ gãy mỏ dầu, HEC được sử dụng để điều chỉnh đặc tính lưu biến và huyền phù của dung dịch khoan, đồng thời cải thiện hiệu quả và an toàn khoan.
làm giấy
Trong quy trình sản xuất giấy, HEC được sử dụng để kiểm soát tính lưu động của bột giấy và cải thiện tính đồng nhất cũng như tính chất bề mặt của giấy.
Hydroxyethyl cellulose (HEC) đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp do khả năng hòa tan trong nước tuyệt vời, độ dày, đặc tính lưu biến, đặc tính nhũ hóa và huyền phù cũng như khả năng phân hủy sinh học tốt. Quá trình sản xuất của nó tương đối trưởng thành. Thông qua các bước ete hóa cellulose, rửa, khử nước, sấy khô và nghiền, có thể tạo ra các sản phẩm HEC có hiệu suất ổn định và chất lượng tốt. Trong tương lai, với việc cải thiện các yêu cầu bảo vệ môi trường và sự tiến bộ của công nghệ, triển vọng ứng dụng của HEC sẽ rộng hơn.
Thời gian đăng: Jul-02-2024