Hidroksietil celuloza (HEC) je nejonski eter celuloze koji se široko koristi u građevinarstvu, premazima, nafti, dnevnim hemikalijama i drugim poljima. Ima dobro zgušnjavanje, suspenziju, disperziju, emulzifikaciju, stvaranje filma, zaštitni koloid i druga svojstva, te je važan zgušnjivač i stabilizator.
1. Priprema sirovina
Glavna sirovina hidroksietil celuloze je prirodna celuloza. Celuloza se obično ekstrahuje iz drveta, pamuka ili drugih biljaka. Proces ekstrakcije celuloze je relativno jednostavan, ali zahtijeva visoku čistoću kako bi se osigurale performanse konačnog proizvoda. Iz tog razloga, hemijske ili mehaničke metode se obično koriste za prethodnu obradu celuloze, uključujući odmašćivanje, uklanjanje nečistoća, izbjeljivanje i druge korake za uklanjanje nečistoća i neceluloznih komponenti.
2. Alkalizacijski tretman
Alkalizacija je ključni korak u procesu proizvodnje hidroksietil celuloze. Svrha ovog koraka je aktiviranje hidroksilne grupe (-OH) na molekulskom lancu celuloze kako bi se olakšala naknadna reakcija eterifikacije. Otopina natrijum hidroksida (NaOH) se obično koristi kao alkalizirajuće sredstvo. Specifičan proces je: mešanje celuloze sa rastvorom natrijum hidroksida da potpuno nabubri i dispergovanje celuloze u alkalnim uslovima. U tom trenutku, hidroksilne grupe na molekulima celuloze postaju aktivnije, pripremajući se za naknadnu reakciju eterifikacije.
3. Reakcija eterifikacije
Reakcija eterifikacije je ključni korak u proizvodnji hidroksietil celuloze. Ovaj proces je uvođenje etilen oksida (također poznatog kao etilen oksid) u celulozu nakon tretmana alkalizacije i reakcija sa hidroksilnim grupama u molekulima celuloze kako bi se proizvela hidroksietil celuloza. Reakcija se obično izvodi u zatvorenom reaktoru, temperatura reakcije se općenito kontrolira na 50-100°C, a vrijeme reakcije se kreće od nekoliko sati do više od deset sati. Konačni proizvod reakcije je djelomično hidroksietilirani eter celuloze.
4. Neutralizacija i pranje
Nakon što je reakcija eterifikacije završena, reaktanti obično sadrže veliku količinu neizreagiranih alkalija i nusproizvoda. Da bi se dobio čist proizvod hidroksietil celuloze, potrebno je izvršiti tretman neutralizacije i pranja. Obično se razrijeđena kiselina (kao što je razrijeđena hlorovodonična kiselina) koristi za neutralizaciju preostale lužine u reakciji, a zatim se reaktanti više puta ispiru velikom količinom vode kako bi se uklonile nečistoće i nusproizvodi rastvorljivi u vodi. Isprana hidroksietilceluloza postoji u obliku mokrog filterskog kolača.
5. Dehidracija i sušenje
Mokri kolač nakon pranja ima visok sadržaj vode i potrebno ga je dehidrirati i osušiti da bi se dobio proizvod hidroksietil celuloze u prahu. Dehidracija se obično provodi vakuumskom filtracijom ili centrifugalnim odvajanjem kako bi se uklonila većina vode. Nakon toga, mokri kolač se šalje u opremu za sušenje na sušenje. Uobičajena oprema za sušenje uključuje bubnjeve za sušenje, fleš sušare i sušare za raspršivanje. Temperatura sušenja se općenito kontrolira na 60-120 ℃ kako bi se spriječilo da prekomjerna temperatura prouzrokuje denaturaciju proizvoda ili degradaciju performansi.
6. Brušenje i prosijavanje
Osušena hidroksietil celuloza je obično veliki blok ili granularni materijal. Da bi se olakšala upotreba i poboljšala disperzibilnost proizvoda, potrebno ga je samljeti i prosijati. Za mljevenje se obično koristi mehanička brusilica za mljevenje velikih blokova materijala u fini prah. Prosijavanje je odvajanje grubih čestica koje ne dostižu potrebnu veličinu čestica u finom prahu kroz sita sa različitim otvorima kako bi se osigurala ujednačena finoća konačnog proizvoda.
7. Pakovanje i skladištenje proizvoda
Proizvod hidroksietil celuloze nakon mljevenja i prosijavanja ima određenu fluidnost i disperzibilnost, što je pogodno za direktnu primjenu ili dalju obradu. Konačni proizvod treba zapakirati i uskladištiti kako bi se spriječila vlaga, kontaminacija ili oksidacija tokom transporta i skladištenja. Za pakovanje se obično koriste ambalažni materijali otporni na vlagu i antioksidacije kao što su vrećice od aluminijske folije ili višeslojne kompozitne vrećice. Nakon pakovanja, proizvod treba čuvati u hladnom i suhom okruženju, izbjegavajući direktnu sunčevu svjetlost i uslove visoke temperature i visoke vlažnosti kako bi se osiguralo njegovo stabilno djelovanje.
Proces proizvodnje hidroksietil celuloze uglavnom uključuje pripremu sirovina, tretman alkalizacije, reakciju eterifikacije, neutralizaciju i pranje, dehidraciju i sušenje, mljevenje i prosijavanje, te pakovanje i skladištenje finalnog proizvoda. Svaki korak ima svoje posebne zahtjeve procesa i kontrolne tačke. Uvjeti reakcije i radne specifikacije moraju biti strogo kontrolirani tijekom proizvodnog procesa kako bi se osigurao kvalitet i stabilne performanse proizvoda. Ovaj multifunkcionalni polimerni materijal ima širok spektar primjena u industrijskoj proizvodnji i svakodnevnom životu, što odražava njegovu nezamjenjivu važnost.
Vrijeme objave: 21.08.2024