Segons estadístiques incompletes, la producció mundial actual d'èter de cel·lulosa no iònic ha arribat a més de 500.000 tones, i la hidroxipropilmetil cel·lulosa va representar entre el 80% i més de 400.000 tones, la Xina en els últims dos anys, diverses empreses han ampliat la producció ràpidament. ampliar la capacitat ha arribat a unes 180.000 tones, unes 60.000 tones per al consum domèstic, d'això, més de 550 milions de tones s'utilitzen a la indústria i al voltant del 70 per cent s'utilitzen com a additius de construcció.
A causa dels diferents usos dels productes, els requisits de l'índex de cendres dels productes també poden ser diferents, de manera que la producció es pot organitzar segons els requisits dels diferents models en el procés de producció, la qual cosa afavoreix l'efecte d'estalvi d'energia, reducció del consum i reducció d'emissions.
1 cendra d'hidroxipropil metil cel·lulosa i les seves formes existents
La hidroxipropilmetilcel·lulosa (HPMC) s'anomena cendra per les normes de qualitat de la indústria i sulfat o residu calent per farmacopea, que es pot entendre simplement com una impuresa de sal inorgànica del producte. El procés de producció principal per l'àlcali fort (hidròxid de sodi) mitjançant la reacció a l'ajust final del pH a la sal neutra i les matèries primeres originalment inherents a la suma de la sal inorgànica.
Mètode per a la determinació de la cendra total; Després que una certa quantitat de mostres es carbonitzen i es cremen en un forn d'alta temperatura, les substàncies orgàniques s'oxiden i es descomponen, escapant en forma de diòxid de carboni, òxids de nitrogen i aigua, mentre que les substàncies inorgàniques romanen en forma de sulfat, fosfat, carbonat, clorur i altres sals inorgàniques i òxids metàl·lics. Aquests residus són cendres. La quantitat de cendra total de la mostra es pot calcular pesant el residu.
Segons el procés s'utilitzen diferents àcids i produiran diferents sals: principalment clorur de sodi (generat per la reacció dels ions clorur en clorometà i hidròxid de sodi) a més d'altres àcids, la neutralització pot produir acetat de sodi, sulfur de sodi o oxalat de sodi.
2. Requisits de cendres d'hidroxipropil metil cel·lulosa de grau industrial
La hidroxipropil metil cel·lulosa s'utilitza principalment com a espessiment, emulsificació, formació de pel·lícules, col·loide protector, retenció d'aigua, adhesió, anti-enzima i inert metabòlic i altres usos, s'utilitza àmpliament en molts camps de la indústria, que es poden dividir aproximadament en els següents aspectes:
(1) Construcció: el paper principal és la retenció d'aigua, l'engrossiment, la viscositat, la lubricació, l'ajuda al flux per millorar la mecanització del ciment i el guix, el bombeig. Els recobriments arquitectònics, els recobriments de làtex s'utilitzen principalment com a col·loide protector, pel·lícula, agent espessidor i ajuda a la suspensió de pigments.
(2) Clorur de polivinil: s'utilitza principalment com a dispersant en la reacció de polimerització del sistema de polimerització en suspensió.
(3) productes químics diaris: utilitzats principalment com a subministraments de protecció, pot millorar l'emulsificació del producte, anti-enzim, dispersió, adhesió, activitat superficial, formació de pel·lícules, hidratació, escuma, formació, agent d'alliberament, suavitzant, lubricant i altres propietats;
(4) Indústria farmacèutica: a la indústria farmacèutica s'utilitza principalment per a la producció de preparacions, s'utilitza com a preparació sòlida d'agent de recobriment, material de càpsula buida, aglutinant, utilitzat per a l'esquelet farmacèutic d'alliberament lent, formació de pel·lícules, agent de formació de porus, utilitzat com a líquid, preparació semisòlida espessiment, emulsificació, suspensió, aplicació de matriu;
(5) Ceràmica: s'utilitza com a agent de formació d'aglutinants per a billets de la indústria ceràmica, agent dispersant per al color de l'esmalt;
(6) fabricació de paper: dispersió, colorant, agent de reforç;
(7) Impressió i tenyit tèxtils: polpa de tela, color, extensor de color:
(8) Producció agrícola: a l'agricultura, es pot utilitzar per tractar llavors de cultius, millorar la taxa de germinació, protegir la humitat i prevenir la floridura, mantenir la fruita fresca, agent d'alliberament lent de fertilitzants químics i pesticides, etc.
Segons els comentaris de l'experiència d'aplicació a llarg termini anterior i el resum dels estàndards de control intern d'algunes empreses estrangeres i nacionals, només es requereixen alguns productes de polimerització de clorur de polivinil i productes químics diaris per controlar la sal a menys de 0,010 i la farmacopea. de diversos països requereix controlar la sal a menys de 0,015. I altres usos del control de la sal poden ser relativament més amplis, especialment els productes de construcció, a més de la producció de massilla, la sal de pintura té certs requisits, la resta pot controlar la sal <0,05 bàsicament pot satisfer l'ús.
Procés d'hidroxipropil metil cel·lulosa i mètode d'eliminació de sal
Els principals mètodes de producció d'hidroxipropil metil cel·lulosa a casa i a l'estranger són els següents:
(1) Mètode de fase líquida (mètode de purins): la pols fina de cel·lulosa que s'ha de triturar es dispersa en unes 10 vegades el dissolvent orgànic en un reactor vertical o horitzontal amb una forta agitació i, a continuació, s'afegeix un líquid quantitatiu i un agent eterificant per a la reacció. Després de la reacció, el producte es va rentar, assecar, triturar i tamisar amb aigua calenta.
(2) Mètode en fase gasosa (mètode gas-sòlid): la reacció de la pols de cel·lulosa a punt de ser triturada es completa en estat semi-sec afegint directament lixivia quantitativa i agent eterificant i una petita quantitat de subproductes de baix punt d'ebullició. en un reactor horitzontal amb forta agitació. No calen dissolvents orgànics addicionals per a la reacció. Després de la reacció, el producte es va rentar, assecar, triturar i tamisar amb aigua calenta.
(3) Mètode homogeni (mètode de dissolució): l'horitzontal es pot afegir directament després de triturar la cel·lulosa amb un reactor d'agitació fort dispersat en naoh/urea (o altres dissolvents de cel·lulosa) unes 5 ~ 8 vegades de dissolvent de congelació d'aigua en dissolvent, després afegint lleix quantitatiu i agent eterificant a la reacció, després de la reacció amb la reacció de precipitació d'acetona bon èter de cel·lulosa, després es renta amb aigua calenta, s'asseca, es tritura i es tamisa per obtenir el producte acabat. (Encara no està en producció industrial).
El final de la reacció sense importar quin tipus de mètodes esmentats anteriorment tenen molta sal, segons diferents processos que es poden produir són: clorur de sodi i acetat de sodi, sulfur de sodi, oxalat de sodi, etc. ús de sal en la solubilitat en aigua, generalment amb un munt de rentat amb aigua calenta, ara els principals equips i forma de rentar són:
(1) filtre de buit de la corretja; Això ho fa arrossegant la matèria primera acabada amb aigua calenta i després rentant la sal estenent la purín uniformement sobre una cinta de filtre ruixant-hi aigua calenta i aspirant-la a sota.
(2) Centrífuga horitzontal: al final de la reacció del material cru a la pasta amb aigua calenta per diluir la sal dissolta en aigua calenta i després, mitjançant la separació per centrifugació, es farà una separació líquid-sòlid per eliminar la sal.
(3) amb el filtre de pressió, al final de la reacció del material cru a la purín amb aigua calenta, al filtre de pressió, primer amb aigua bufada de vapor i després amb aigua calenta N vegades amb aigua bufada amb vapor per separar i treure la sal.
Rentat amb aigua calenta per eliminar les sals dissoltes, perquè cal unir-se a l'aigua calenta, rentat, com més més, menor és el contingut de cendra, i viceversa, de manera que la seva cendra està directament relacionada amb la quantitat d'aigua calenta, la indústria en general producte si control de cendres per sota de l'1% UTILITZA aigua calenta 10 tones, si control per sota del 5% necessitarà unes 6 tones d'aigua calenta.
Les aigües residuals d'èter de cel·lulosa tenen una demanda química d'oxigen (DQO) de més de 60.000 mg/L i un contingut de sal de més de 30.000 mg/L, per la qual cosa és molt car tractar aquestes aigües residuals, perquè és difícil de fer directament. bioquímica tan alta en sal, i no es permet diluir-se segons els requisits nacionals de protecció ambiental actuals. La solució definitiva és eliminar la sal per destil·lació. Per tant, una tona més de rentat d'aigua bullint generarà una tona més d'aigües residuals. Segons la tecnologia MUR actual amb alta eficiència energètica, el cost integral de cada tona d'aigua concentrada de rentat és d'uns 80 iuans i el cost principal és el consum integral d'energia.
Efecte de 4 cendres sobre la taxa de retenció d'aigua de la hidroxipropil metil cel·lulosa industrial
HPMC juga principalment tres papers en la retenció d'aigua, l'engrossiment i la comoditat de construcció en materials de construcció.
Retenció d'aigua: per augmentar el temps d'obertura de la retenció d'aigua del material, per ajudar plenament a la seva funció d'hidratació.
Espessiment: la cel·lulosa es pot espessir per jugar una suspensió, de manera que la solució per mantenir uniforme amunt i avall el mateix paper, resistència al flux penjant.
Construcció: lubricació de cel·lulosa, pot tenir una bona construcció. HPMC no participa en com la reacció química, només té un paper auxiliar. Un dels més importants és la retenció d'aigua, la retenció d'aigua del morter afecta l'homogeneïtzació del morter, i després afecta les propietats mecàniques i la durabilitat del morter endurit. El morter de maçoneria i el morter de guix són dues parts importants dels materials de morter, i el camp d'aplicació important del morter de maçoneria i el morter de guix és l'estructura de maçoneria. Com que un bloc en l'aplicació en el procés dels productes es troba en estat sec, per tal de reduir el bloc sec d'absorció d'aigua forta del morter, la construcció adopta el bloc abans de la prehumectació, per bloquejar cert contingut d'humitat, mantenir la humitat al morter. per bloquejar l'absorció excessiva del material, pot mantenir la hidratació normal del material gelificant intern com el morter de ciment. Tanmateix, factors com la diferència de tipus de bloc i el grau de pre-humectació del lloc afectaran la taxa de pèrdua d'aigua i la pèrdua d'aigua del morter, cosa que comportarà perills ocults per a la qualitat general de l'estructura de maçoneria. El morter amb una excel·lent retenció d'aigua pot eliminar la influència dels materials de bloc i els factors humans, i garantir l'homogeneïtat del morter.
L'efecte de la retenció d'aigua sobre el rendiment de l'enduriment del morter es reflecteix principalment en l'efecte sobre l'àrea d'interfície entre el morter i el bloc. Amb la ràpida pèrdua d'aigua del morter amb poca retenció d'aigua, el contingut d'aigua del morter a la part de la interfície és òbviament insuficient i el ciment no es pot hidratar completament, cosa que afecta el desenvolupament normal de la força. La força d'unió dels materials a base de ciment es produeix principalment per l'ancoratge de productes d'hidratació de ciment. La insuficient hidratació del ciment a l'àrea de la interfície redueix la força d'unió de la interfície i augmenta la protuberància buida i l'esquerda del morter.
Per tant, escollint el requisit de retenció d'aigua més sensible a la construcció de la marca K tres lots de viscositat diferent, a través de diferents maneres de rentar-se per aparèixer el mateix lot número dos contingut de cendres esperat, i després segons el mètode de prova de retenció d'aigua comú actual (mètode de paper de filtre). ) En el mateix número de lot, el contingut de cendres diferent de la retenció d'aigua de tres grups de mostres específic de la següent manera:
4.1 Mètode experimental per detectar la taxa de retenció d'aigua (mètode del paper de filtre)
4.1.1 Aplicació d'instruments i equips
Mesclador de purins de ciment, cilindre de mesura, balança, cronòmetre, recipient d'acer inoxidable, cullera, matriu d'anell d'acer inoxidable (diàmetre interior φ100 mm × diàmetre exterior φ110 mm × alt 25 mm, paper de filtre ràpid, paper de filtre lent, placa de vidre.
4.1.2 Materials i reactius
CIMENT Portland ordinari (425#), SORRA ESTÀNDARD (SORRA SENSE FANG RENTADA PER AIGUA), MOSTRA DE PRODUCTE (HPMC), AIGUA NETA PER A L'EXPERIMENT (AIGUA DE L'AIXELL, AIGUA MINERAL).
4.1.3 Condicions d'anàlisi experimental
Temperatura de laboratori: 23±2 ℃; Humitat relativa: ≥ 50%; La temperatura de l'aigua del laboratori és la mateixa que la temperatura ambient 23 ℃.
4.1.4 Mètodes experimentals
Col·loqueu la placa de vidre a la plataforma operativa, poseu-hi el paper de filtre crònic pesat (pes: M1) i, a continuació, poseu un tros de paper de filtre ràpid al paper de filtre lent i, a continuació, poseu un motlle d'anell metàl·lic al paper de filtre ràpid ( el motlle d'anell no ha de superar el paper de filtre circular ràpid).
Pesar amb precisió (425#) ciment 90 g; Sorra estàndard 210 g; Producte (mostra) 0,125 g; Abocar en un recipient d'acer inoxidable i barrejar bé (mescla seca).
Utilitzeu una batedora de ciment (l'olla i les fulles estan netes i seques, ben netes i seques després de cada experiment, reserveu-les). Utilitzeu un cilindre mesurador per mesurar 72 ml d'aigua neta (23 ℃), primer aboqueu-lo a l'olla agitadora i després aboqueu el material preparat, infiltrau-lo durant 30 s; Al mateix temps, aixequeu l'olla a la posició de mescla, engegueu la batedora i remeneu a baixa velocitat (és a dir, remenant lentament) durant 60 s; Atureu-vos durant 15 s i rasqueu el purí a la paret i la fulla a l'olla; Continueu batent ràpidament durant 120 s perquè s'aturi. Aboqueu (carregueu) tot el morter barrejat al motlle d'anell d'acer inoxidable ràpidament i el temps des del moment en què el morter toca el paper de filtre ràpid (premeu el cronòmetre). Després de 2 min, es va girar el motlle d'anell i es va treure el paper de filtre crònic i es va pesar (pes: M2). Feu l'experiment en blanc segons el mètode anterior (el pes del paper de filtre crònic abans i després del pes és M3, M4)
El mètode de càlcul és el següent:
(1)
On, M1: el pes del paper de filtre crònic abans de l'experiment de mostra; M2: pes del paper de filtre crònic després de l'experiment de mostra; M3: pes del paper de filtre crònic abans de l'experiment en blanc; M4: pes del paper de filtre crònic després de l'experiment en blanc.
4.1.5 Precaucions
(1) la temperatura de l'aigua neta ha de ser de 23 ℃ i el pes ha de ser precís;
(2) després de remenar, traieu l'olla i remeneu uniformement amb una cullera;
(3) el motlle s'ha d'instal·lar ràpidament, i el morter s'ha d'aixafar i sòlid durant la instal·lació;
(4) Assegureu-vos de cronometrar el moment en què el morter toca el paper de filtre ràpid i no aboqueu el morter al paper de filtre extern.
4.2 la mostra
Es van seleccionar tres números de lot amb diferents viscositats de la mateixa marca K com: 201302028 viscositat 75 000 mPa·s, 20130233 viscositat 150 000 mPa·s, 20130236 viscositat 200 000 mPa·s per obtenir el mateix nombre de rentat de dos lots diferents. cendra (vegeu la taula 3.1). Controleu estrictament la humitat i el pH del mateix lot de mostres tant com sigui possible i, a continuació, feu la prova de la taxa de retenció d'aigua segons el mètode anterior (mètode del paper de filtre).
4.3 Resultats experimentals
Els resultats de l'anàlisi de l'índex dels tres lots de mostres es mostren a la taula 1, els resultats de les proves de les taxes de retenció d'aigua de diferents viscositats es mostren a la figura 1 i els resultats de les proves de les taxes de retenció d'aigua de diferents cendres i pH es mostren a la figura 2. .
(1) Els resultats de l'anàlisi de l'índex dels tres lots de mostres es mostren a la taula 1
Taula 1 Resultats de l'anàlisi de tres lots de mostres
projecte
Lot núm.
% de cendra
pH
Viscositat/mPa, s
Aigua/%
Retenció d'aigua
201302028
4.9
4.2
75.000,
6
76
0,9
4.3
74, 500,
5.9
76
20130233
4.7
4.0
150.000,
5.5
79
0,8
4.1
140.000,
5.4
78
20130236
4.8
4.1
200.000,
5.1
82
0,9
4.0
195.000,
5.2
81
(2) Els resultats de les proves de retenció d'aigua dels tres lots de mostres amb diferents viscositats es mostren a la figura 1.
FIG. 1 Resultats de les proves de retenció d'aigua de tres lots de mostres amb diferents viscositats
(3) A la figura 2 es mostren els resultats de la detecció de la taxa de retenció d'aigua de tres lots de mostres amb diferents continguts de cendres i pH.
FIG. 2 Resultats de detecció de la taxa de retenció d'aigua de tres lots de mostres amb diferents continguts de cendres i pH
A través dels resultats experimentals anteriors, la influència de la taxa de retenció d'aigua prové principalment de la viscositat, l'alta viscositat en relació amb la seva alta taxa de retenció d'aigua serà pobre, al contrari. La fluctuació del contingut de cendres en el rang d'1% ~ 5% gairebé no afecta la seva taxa de retenció d'aigua, de manera que no afectarà el seu rendiment de retenció d'aigua.
5 conclusió
Per tal que la norma sigui més aplicable a la realitat i s'ajusti a la tendència cada cop més severa de conservació d'energia i protecció del medi ambient, es suggereix que:
L'estàndard industrial d'hidroxipropil metil cel·lulosa industrial es formula en el control de cendres per graus, com ara: cendres de control de nivell 1 <0,010, cendres de control de nivell 2 <0,050. D'aquesta manera, el productor pot optar per deixar que l'usuari també tingui més opcions. Al mateix temps, el preu es pot establir en funció del principi d'alta qualitat i alt preu per evitar la confusió del mercat. El més important és que la conservació de l'energia i la protecció del medi ambient fan que la producció de productes sigui més amigable i harmoniosa amb el medi ambient.
Hora de publicació: Set-09-2022