Aschegehalt von Hydroxypropylmethylcellulose HPMC

Unvollständigen Statistiken zufolge hat die derzeitige Produktion von nichtionischem Celluloseether weltweit mehr als 500.000 Tonnen erreichtHydroxypropylmethylcellulose HPMC80 % der 400.000 Tonnen entfallen auf China. In den letzten zwei Jahren haben eine Reihe von Unternehmen ihre Produktionskapazitäten rasch auf die derzeitige Kapazität von etwa 180.000 Tonnen erweitert, davon entfallen etwa 60.000 Tonnen auf den Inlandsverbrauch, davon mehr als 550 Millionen Tonnen werden in der Industrie verwendet und etwa 70 % werden als Bauzusatzstoffe verwendet.

Aufgrund der unterschiedlichen Verwendungszwecke der Produkte können die Anforderungen an den Ascheindex der Produkte unterschiedlich sein, so dass im Produktionsprozess die Organisation der Produktion entsprechend den Anforderungen verschiedener Modelle der Wirkung von Energieeinsparung, Verbrauchsreduzierung usw. förderlich ist Emissionsreduzierung.

1. Aschegehalt von Hydroxypropylmethylcellulose HPMC und seiner vorhandenen Form

Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) wird nach industriellen Qualitätsstandards als Asche und im Arzneibuch als Sulfat bezeichnet, nämlich als Verbrennungsrückstand, und kann einfach als anorganische Salzverunreinigungen im Produkt verstanden werden. Hauptsächlich durch den Produktionsprozess von starkem Alkali (Natriumhydroxid) durch die Reaktion bis zur endgültigen Einstellung des pH-Werts auf neutrales Salz und die ursprüngliche inhärente anorganische Salzsumme des Rohstoffs.

Methode zur Bestimmung der Gesamtasche; Eine bestimmte Menge an Proben wird nach der Karbonisierung in einem Hochtemperaturofen verbrannt, sodass organische Materialien oxidiert und zersetzt werden und in Form von Kohlendioxid, Stickoxiden und Wasser entweichen, während anorganische Materialien in Form von Sulfat, Phosphat und Carbonat zurückbleiben , Chlorid und andere anorganische Salze und Metalloxide, diese Rückstände sind Asche. Der Gesamtaschegehalt der Probe kann durch Wiegen des Rückstandes berechnet werden.

Je nach Verfahren werden bei der Verwendung unterschiedlicher Säuren unterschiedliche Salze erzeugt: hauptsächlich Natriumchlorid (durch die Reaktion von Chloridionen in Chlormethan und Natriumhydroxid) und andere Säureneutralisationen können Natriumacetat, Natriumsulfid oder Natriumoxalat erzeugen.

2. Anforderungen an den Aschegehalt von Hydroxypropylmethylcellulose HPMC

Hydroxypropylmethylcellulose HPMC wird hauptsächlich zum Eindicken, Emulgieren, Filmbilden, Kolloidschutz, Wasserretention, Adhäsion, Enzymresistenz und Stoffwechselträgheit usw. verwendet. Sie wird häufig in vielen Industriebereichen eingesetzt, die grob in die folgenden Aspekte unterteilt werden können :

(1) Konstruktion: Die Hauptaufgabe besteht darin, Wasser zurückzuhalten, zu verdicken, die Viskosität zu erhöhen, zu schmieren und zu fließen, um die Verarbeitbarkeit von Zement und Gips sowie das Pumpen zu verbessern. Bautenanstrichmittel und Latexbeschichtungen werden hauptsächlich als Schutzkolloid, Filmbildner, Verdickungsmittel und Pigmentsuspensionshilfsmittel eingesetzt.

(2) POLYvinylchlorid: Wird hauptsächlich als Dispergiermittel in der Polymerisationsreaktion eines Suspensionspolymerisationssystems verwendet.

(3) Alltagschemikalien: werden hauptsächlich als Schutzartikel verwendet und können die Produktemulgierung, Antienzym, Dispersion, Bindung, Oberflächenaktivität, Filmbildung, Befeuchtung, Schäumung, Formung, Trennmittel, Weichmacher, Schmiermittel und andere Eigenschaften verbessern;

(4) Pharmazeutische Industrie: In der pharmazeutischen Industrie wird es hauptsächlich zur Herstellung von Präparaten, als festes Präparat für Überzugsmittel, als Hohlkapselkapselmaterial, als Bindemittel, für den Rahmen von Mitteln zur verzögerten Freisetzung, als filmbildendes, porenverursachendes Mittel usw. verwendet flüssige, halbfeste Zubereitung zur Verdickung, Emulgierung, Suspension, Matrixapplikation;

(5) Keramik: Wird als Bindemittel für industrielle Keramikrohlinge und als Dispergiermittel für Glasurfarben verwendet.

(6) Papier: Dispersion, Farbstoff, Verstärkungsmittel;

(7) Textildruck und Färben: Stoffzellstoff, Farbe, Farbverlängerungsmittel:

(8) in der landwirtschaftlichen Produktion: Wird in der Landwirtschaft zur Behandlung von Pflanzensamen verwendet, kann die Keimrate verbessern, kann Feuchtigkeit spenden und Mehltau vorbeugen, Früchte konservieren und chemische Düngemittel und Pestizide nachhaltig freisetzen.

Aus den Rückmeldungen der oben genannten Langzeitanwendungserfahrungen und der Zusammenfassung der internen Kontrollstandards einiger ausländischer und inländischer Unternehmen geht hervor, dass nur einige Produkte der PVC-Polymerisation und tägliche chemische Produkte eine Salzkontrolle < 0,010 erfordern, und das Arzneibuch von Verschiedene Länder verlangen eine Salzkontrolle < 0,015. Und andere Anwendungen der Salzkontrolle können relativ umfassender sein, insbesondere Produkte in Bauqualität. Zusätzlich zur Herstellung von Spachtelmasse stellt Beschichtungssalz bestimmte Anforderungen außerhalb des Rests, kann Salz <0,05 kontrollieren und kann im Grunde die Verwendung erfüllen.

3. Hydroxypropylmethylcellulose-HPMC-Verfahren und Produktionsmethode

Im In- und Ausland gibt es drei Hauptproduktionsmethoden für Hydroxypropylmethylcellulose HPMC:

(1) Flüssigphasenmethode (Aufschlämmungsmethode): Das pulverisierte Cellulosepulver wird in vertikalen und horizontalen Reaktoren unter starkem Rühren in etwa der zehnfachen Menge an organischem Lösungsmittel dispergiert, und dann werden eine quantitative Alkalilösung und ein Veretherungsmittel zur Reaktion zugegeben. Nach der Reaktion wird das fertige Produkt mit heißem Wasser gewaschen, getrocknet, zerkleinert und gesiebt.

(2) Gasphasenverfahren (Gas-Feststoff-Verfahren): Die Reaktion von pulverisiertem Cellulosepulver wird in nahezu halbtrockenem Zustand durch direkte Zugabe von quantitativer Lauge und Veretherungsmittel und Gewinnung einer kleinen Menge niedrigsiedender Nebenprodukte in a abgeschlossen Horizontaler Reaktor mit starker Bewegung. Für die Reaktion muss kein organisches Lösungsmittel hinzugefügt werden. Nach der Reaktion wird das fertige Produkt mit heißem Wasser gewaschen, getrocknet, zerkleinert und gesiebt.

(3) Homogene Methode (Auflösungsmethode): Direkt nach der Zerkleinerung der Cellulose kann in einem Reaktor mit starkem Rühren etwa das 5- bis 8-fache des in NaOH/Harnstoff (oder einem anderen Lösungsmittel der Cellulose) gefrierenden Lösungsmittels in das Lösungsmittel gegeben werden Zugabe von quantitativer Lauge und Veretherungsmittel bei der Reaktion, nach der Reaktion mit Aceton Fällungsreaktion guter Celluloseether, dann Waschen, Trocknen, Mahlen und Sieben mit heißem Wasser, um das fertige Produkt zu erhalten. (Es befindet sich noch nicht in der industriellen Produktion).

Unabhängig davon, welche der oben genannten Methoden verwendet werden, kann am Ende der Reaktion eine große Menge Salz erzeugt werden, je nach Verfahren können folgende Produkte hergestellt werden: Natriumchlorid und Natriumacetat, Natriumsulfid, Natriumoxalat usw., Salz muss durch die Entsalzung gemischt werden Verwendung von Salz zur Wasserlöslichkeit, im Allgemeinen mit viel heißem Wasser waschen, jetzt sind die wichtigsten Geräte und Waschmethoden:

(1) Bandvakuumfilter; Es wird zum Waschen des Salzes verwendet, indem das Rohmaterial mit heißem Wasser in eine Aufschlämmung gegossen und die Aufschlämmung dann gleichmäßig auf ein Filterband gelegt wird, indem heißes Wasser von oben aufgesprüht und die Unterseite abgesaugt wird.

(2) Horizontale Zentrifuge: Am Ende der Reaktion werden die Rohmaterialien zu einer Aufschlämmung mit heißem Wasser verarbeitet, um das gelöste Salz mit heißem Wasser zu verdünnen und dann durch zentrifugale Trennung von Flüssigkeit und Feststoff das Salz zu entfernen.

(3) Mit dem Druckfilter wird das Rohmaterial am Ende der Reaktion mit heißem Wasser in die Aufschlämmung umgewandelt und in den Druckfilter geleitet, zuerst mit Dampf, um Wasser mit heißem Wasser zu blasen, N-mal zu sprühen, und dann mit Dampf, um zu blasen Wasser zum Abtrennen und Entfernen von Salz.

Waschen mit heißem Wasser, um gelöste Salze zu entfernen, da beim Waschen heißes Wasser hinzugefügt werden muss. Je mehr, desto niedriger ist der Aschegehalt und umgekehrt. Daher hängt die Aschemenge direkt davon ab, wie viel heißes Wasser in der allgemeinen Industrie verwendet wird Produkt, wenn die Aschekontrolle unter 1 % liegt, werden 10 Tonnen heißes Wasser verwendet, wenn die Aschekontrolle unter 5 % liegt, werden etwa 6 Tonnen heißes Wasser benötigt.

Der chemische Sauerstoffbedarf (CSB) von Celluloseether-Abwässern beträgt bis zu 60.000 mg/L, der Salzgehalt beträgt ebenfalls mehr als 30.000 mg/L, so dass die Behandlung solcher Abwässer aufgrund des hohen Salzgehalts sehr teuer sein muss Biochemie ist schwierig, gemäß den aktuellen nationalen Umweltschutzanforderungen darf die Behandlung nicht verdünnt werden. Die grundlegende Lösung besteht darin, Salz durch Destillation zu entfernen. Daher erzeugt eine weitere Tonne Waschen mit kochendem Wasser eine weitere Tonne Abwasser. Gemäß der aktuellen MUR-Technologie mit hoher Energieeffizienz, Verdunstung und Salzentfernung belaufen sich die Gesamtkosten für jede Behandlung von 1 Tonne konzentriertem Waschwasser auf etwa 80 Yuan, und die Hauptkosten sind der umfassende Energieverbrauch.

4. Einfluss des Aschegehalts auf die Wasserretention von Hydroxypropylmethylcellulose HPMC

HPMC spielt in Baumaterialien hauptsächlich drei Rollen: Wasserrückhaltung, Verdickung und praktische Konstruktion.

Wassereinlagerungen: Erhöhen Sie die Öffnungszeit des Wassereinlagerungsmaterials und unterstützen Sie dessen Hydratation vollständig.

Eindickung: Zellulose kann zu einer Suspension eingedickt werden, so dass die Lösung auf und ab der Rolle des Anti-Flow-Aufhängers gleichmäßig bleibt.

Konstruktion: Zellulose hat eine Schmierwirkung und kann eine gute Konstruktion haben. HPMC ist nicht am Ablauf chemischer Reaktionen beteiligt, sondern spielt lediglich eine unterstützende Rolle. Der wichtigste Faktor ist die Wassereinlagerung, die sich auf die Homogenität des Mörtels und dann auf die mechanischen Eigenschaften und die Haltbarkeit des ausgehärteten Mörtels auswirkt. Mörtel wird in Mauermörtel und Putzmörtel unterteilt. Sie sind zwei wichtige Bestandteile von Mörtelmaterialien. Die wichtige Anwendung von Mauermörtel und Putzmörtel ist die Mauerwerksstruktur. Da sich ein Block bei der Anwendung im Prozess der Produkte im trockenen Zustand befindet, wird der Block vor dem Vornässen verwendet, um den trockenen Block der starken Wasseraufnahme des Mörtels zu reduzieren, um einen bestimmten Feuchtigkeitsgehalt zu blockieren und die Feuchtigkeit im Mörtel zu halten Um eine übermäßige Absorption des Materials zu blockieren, kann die normale Hydratation von internem Geliermaterial wie Zementmörtel aufrechterhalten werden. Allerdings wirken sich Faktoren wie unterschiedliche Arten von Blöcken und der Grad der Vorbenetzung vor Ort auf die Wasserverlustrate und den Wasserverlust des Mörtels aus, was zu versteckten Problemen bei der Gesamtqualität der Mauerwerksstruktur führen kann. Der Mörtel mit ausgezeichneter Wasserspeicherung kann den Einfluss von Blockmaterialien und menschlichen Faktoren eliminieren und eine ausreichende Homogenität des Mörtels gewährleisten.

Der Einfluss der Wasserretention auf die Aushärtungseigenschaft von Mörtel spiegelt sich hauptsächlich im Einfluss auf die Grenzfläche zwischen Mörtel und Block wider. Da der Mörtel mit schlechter Wasserspeicherung schnell Wasser verliert, ist der Wassergehalt des Mörtels an der Grenzfläche offensichtlich unzureichend und der Zement kann nicht vollständig hydratisiert werden, was die normale Festigkeitsentwicklung beeinträchtigt. Die Haftfestigkeit zementbasierter Werkstoffe hängt im Wesentlichen von der Verankerungswirkung der Zementhydratationsprodukte ab. Die unzureichende Hydratation des Zements im Grenzflächenbereich verringert die Haftfestigkeit der Grenzfläche und das Phänomen der Mörtelkavitation und -rissbildung nimmt zu.

Wählen Sie daher drei Chargen unterschiedlicher Viskosität der K-Marke aus, die am empfindlichsten auf die Wasserretentionsanforderungen reagieren, durch verschiedene Waschmethoden, um den gleichen erwarteten Aschegehalt der Charge Nr. 2 zu erhalten, und verwenden Sie dann die derzeit übliche Wasserretentionstestmethode (Filterpapiermethode). ) Bei der gleichen Chargennummer unterschiedlicher Aschegehalt der Wasserretention von drei Gruppen von Proben, die wie folgt spezifisch sind:

4.1 Experimentelle Methode zur Prüfung der Wasserretentionsrate (Filterpapiermethode)

4.1.1 Anwendungsinstrumente und -geräte

Betonmischer, Messzylinder, Waage, Stoppuhr, Edelstahlbehälter, Löffel, Edelstahlringform (Innendurchmesser φ 100 mm × Außendurchmesser φ 110 mm × Höhe 25 mm, schnelles Filterpapier, langsames Filterpapier, Glasplatte.

4.1.2 Materialien und Reagenzien

Gewöhnlicher Portlandzement (425#), Standardsand (durch sauberes Wasser ohne Schlammsand), Produktproben (HPMC), sauberes Wasser für Experimente (Leitungswasser, Mineralwasser).

4.1.3 Experimentelle Analysebedingungen

Labortemperatur: 23 ± 2 ℃; Relative Luftfeuchtigkeit: ≥ 50 %; Die Wassertemperatur im Labor beträgt 23 ℃ als Raumtemperatur.

4.1.4 Experimentelle Methode

Stellen Sie die Glasplatte auf die Arbeitsplattform, legen Sie das langsame Filterpapier (Gewicht: M1) darauf, legen Sie dann ein schnelles Filterpapier auf das langsame Filterpapier und legen Sie dann die Metallringform auf das schnelle Filterpapier (den Ring). Schimmel darf das kreisförmige Schnellfilterpapier nicht überschreiten).

Wiegen Sie (425#) Zement 90 g genau ab; Standardsand 210 g; Produkt (Probe) 0,125 g; In einen Edelstahlbehälter füllen, gut vermischen (Trockenmischung) und beiseite stellen.

Zementleimmischer verwenden (Rührtopf und Rührflügel sind sauber und trocken, nach jedem Experiment gründlich reinigen, einmal trocknen, aufbewahren). Messen Sie mit einem Messzylinder 72 ml sauberes Wasser (23 °C) ab, gießen Sie es zuerst in den Rührtopf, gießen Sie dann die vorbereiteten Materialien ein und lassen Sie es 30 Sekunden lang einweichen. Heben Sie gleichzeitig den Topf in die Mischposition, starten Sie den Mixer und rühren Sie 60 s lang bei niedriger Geschwindigkeit (langsames Rühren); Stoppen Sie 15 Sekunden lang, kratzen Sie den Materialschlamm an der Topfwand ab und schieben Sie die Klinge in den Topf; Rühren Sie zum Stoppen 120 Sekunden lang schnell weiter. Gießen Sie den gesamten gemischten Mörtel schnell in die Ringform aus Edelstahl und messen Sie die Zeit ab dem Moment, in dem der Mörtel das schnelle Filterpapier berührt (drücken Sie die Stoppuhr). 2 Minuten später drehen Sie die Ringform und nehmen das chronische Filterpapier zum Wiegen heraus (Gewicht: M2). Führen Sie ein Blindexperiment gemäß der oben genannten Methode durch (das Gewicht des chronischen Filterpapiers vor und nach dem Wiegen beträgt M3, M4).

Die Berechnungsmethode ist wie folgt:

Wobei M1 das Gewicht des chronischen Filterpapiers vor dem Probenexperiment ist; M2 – Gewicht des chronischen Filterpapiers nach dem Probenexperiment; M3 – Gewicht des chronischen Filterpapiers vor dem Blindexperiment; M4 – Gewicht des chronischen Filterpapiers nach Leerexperiment.

4.1.5 Vorsichtsmaßnahmen

(1) Die Temperatur des Reinwassers muss 23 °C betragen, das Wiegen muss genau sein;

(2) Nach dem Mischen den Mixtopf entfernen und mit einem Löffel gleichmäßig umrühren.

(3) Die Form sollte fest sein und die Seite des Mörtels sollte flach und fest gestampft sein.

(4) Stellen Sie sicher, dass der Mörtel zum Zeitpunkt des Kontakts mit dem Schnellfilterpapier dosiert wird. Gießen Sie den Mörtel nicht auf das äußere Filterpapier.

4.2 die Probe

Der Einfluss der Wasserretention beruht hauptsächlich auf der Viskosität, und eine hohe Viskosität ist schlechter als eine hohe Wasserretention. Die Schwankung des Aschegehalts im Bereich von 1 % bis 5 % hat nahezu keinen Einfluss auf die Wasserretentionsrate, sodass die Nutzung der Wasserretentionsleistung dadurch nicht beeinträchtigt wird.

5. Fazit

Um die Norm besser auf die Realität anwendbar zu machen und dem immer strenger werdenden Trend der Energieeinsparung und des Umweltschutzes gerecht zu werden, wird Folgendes vorgeschlagen:

Der Industriestandard von Hydroxypropylmethylcellulose HPMC ist in Klassen zur Aschekontrolle unterteilt, wie zum Beispiel: Kontrollasche der Stufe 1 < 0,010, Kontrollasche der Stufe 2 < 0,050. Auf diese Weise können die Hersteller selbst entscheiden und die Benutzer haben mehr Auswahlmöglichkeiten. In der Zwischenzeit können Preise auf der Grundlage des Prinzips hoher Qualität und wettbewerbsfähiger Preise festgelegt werden, um das Phänomen der Fischaugenverwirrung und Verwirrung auf dem Markt zu verhindern. Das Wichtigste ist Energieeinsparung und Umweltschutz, damit die Produktion von Produkten und die Umwelt freundlicher und harmonischer werden.