Hydroxyethylcelulóza (HEC) je neiontový éter celulózy široce používaný ve stavebnictví, nátěrech, ropě, denních chemikáliích a dalších oblastech. Má dobré zahušťovací, suspenzní, disperzní, emulgační, filmotvorné, ochranné koloidní a další vlastnosti a je důležitým zahušťovadlem a stabilizátorem.
1. Příprava surovin
Hlavní surovinou hydroxyethylcelulózy je přírodní celulóza. Celulóza se obvykle získává ze dřeva, bavlny nebo jiných rostlin. Proces extrakce celulózy je relativně jednoduchý, ale vyžaduje vysokou čistotu, aby byla zajištěna účinnost konečného produktu. Z tohoto důvodu se pro předúpravu celulózy obvykle používají chemické nebo mechanické metody, včetně odmašťování, odstraňování nečistot, bělení a dalších kroků k odstranění nečistot a necelulózových složek.
2. Alkalizační úprava
Alkalizační úprava je klíčovým krokem ve výrobním procesu hydroxyethylcelulózy. Účelem tohoto kroku je aktivovat hydroxylovou skupinu (-OH) na molekulárním řetězci celulózy pro usnadnění následné etherifikační reakce. Jako alkalizační činidlo se obvykle používá roztok hydroxidu sodného (NaOH). Specifický postup je: smíchat celulózu s roztokem hydroxidu sodného, aby se celulóza plně nabobtnala a dispergovala za alkalických podmínek. V této době se hydroxylové skupiny na molekulách celulózy stávají aktivnějšími a připravují se na následnou etherifikační reakci.
3. Eterifikační reakce
Etherifikační reakce je základním krokem při výrobě hydroxyethylcelulózy. Tento proces spočívá v zavedení ethylenoxidu (také známého jako ethylenoxid) do celulózy po alkalizační úpravě a reakci s hydroxylovými skupinami v molekulách celulózy za vzniku hydroxyethylcelulózy. Reakce se obvykle provádí v uzavřeném reaktoru, reakční teplota se obecně řídí na 50 až 100 °C a reakční doba se pohybuje od několika hodin do více než deseti hodin. Konečným produktem reakce je částečně hydroxyethylovaný ether celulózy.
4. Neutralizace a mytí
Po dokončení etherifikační reakce obsahují reakční složky obvykle velké množství nezreagované alkálie a vedlejších produktů. Aby se získal čistý produkt hydroxyethylcelulózy, musí se provést neutralizace a promývání. Obvykle se k neutralizaci zbytkové alkálie v reakci používá zředěná kyselina (jako je zředěná kyselina chlorovodíková) a poté se reaktanty opakovaně promývají velkým množstvím vody, aby se odstranily ve vodě rozpustné nečistoty a vedlejší produkty. Promytá hydroxyethylcelulóza existuje ve formě vlhkého filtračního koláče.
5. Dehydratace a sušení
Vlhký koláč po promytí má vysoký obsah vody a je třeba jej dehydratovat a vysušit, aby se získal práškový hydroxyethylcelulózový produkt. Dehydratace se obvykle provádí vakuovou filtrací nebo odstředivou separací, aby se odstranila většina vody. Následně je mokrý koláč odeslán do sušícího zařízení k sušení. Mezi běžná sušící zařízení patří bubnové sušičky, bleskové sušičky a rozprašovací sušičky. Teplota sušení je obecně řízena na 60-120 ℃, aby se zabránilo nadměrné teplotě způsobující denaturaci produktu nebo snížení výkonu.
6. Broušení a třídění
Vysušená hydroxyethylcelulóza je obvykle velký blok nebo granulovaný materiál. Aby se usnadnilo použití a zlepšila se dispergovatelnost produktu, musí být rozemlet a proset. K mletí se obvykle používá mechanická bruska k mletí velkých bloků materiálu na jemný prášek. Tříděním se oddělují hrubé částice, které nedosahují požadované velikosti částic v jemném prášku, přes síta s různými otvory, aby se zajistila stejnoměrná jemnost konečného produktu.
7. Balení a skladování produktu
Hydroxyethylcelulózový produkt má po mletí a prosévání určitou tekutost a dispergovatelnost, což je vhodné pro přímou aplikaci nebo další zpracování. Konečný produkt musí být zabalen a skladován, aby se zabránilo vlhkosti, kontaminaci nebo oxidaci během přepravy a skladování. K balení se obvykle používají obalové materiály odolné proti vlhkosti a antioxidační obalové materiály, jako jsou sáčky z hliníkové fólie nebo vícevrstvé kompozitní sáčky. Po zabalení by měl být produkt skladován v chladném a suchém prostředí, vyhýbat se přímému slunečnímu záření a podmínkám vysoké teploty a vysoké vlhkosti, aby byl zajištěn jeho stabilní výkon.
Výrobní proces hydroxyethylcelulózy zahrnuje především přípravu surovin, alkalizační úpravu, etherifikační reakci, neutralizaci a praní, dehydrataci a sušení, mletí a prosévání, balení a skladování finálních produktů. Každý krok má své vlastní speciální požadavky na proces a kontrolní body. Reakční podmínky a provozní specifikace musí být během výrobního procesu přísně kontrolovány, aby byla zajištěna kvalita a stabilní výkon produktu. Tento multifunkční polymerní materiál má široké uplatnění v průmyslové výrobě a každodenním životě, což odráží jeho nezastupitelný význam.
Čas odeslání: 21. srpna 2024