Η υδροξυαιθυλοκυτταρίνη (HEC) είναι ένας μη ιονικός αιθέρας κυτταρίνης που χρησιμοποιείται ευρέως στις κατασκευές, τις επικαλύψεις, το πετρέλαιο, τις καθημερινές χημικές ουσίες και άλλους τομείς. Έχει καλή πάχυνση, εναιώρηση, διασπορά, γαλακτωματοποίηση, σχηματισμό φιλμ, προστατευτικές κολλοειδείς και άλλες ιδιότητες και είναι σημαντικός πυκνωτής και σταθεροποιητής.
1. Παρασκευή πρώτων υλών
Η κύρια πρώτη ύλη της υδροξυαιθυλοκυτταρίνης είναι η φυσική κυτταρίνη. Η κυτταρίνη εξάγεται συνήθως από ξύλο, βαμβάκι ή άλλα φυτά. Η διαδικασία εκχύλισης της κυτταρίνης είναι σχετικά απλή, αλλά απαιτεί υψηλή καθαρότητα για να εξασφαλιστεί η απόδοση του τελικού προϊόντος. Για το λόγο αυτό, χρησιμοποιούνται συνήθως χημικές ή μηχανικές μέθοδοι για την προεπεξεργασία της κυτταρίνης, συμπεριλαμβανομένης της απολίπανσης, της απομάκρυνσης των ακαθαρσιών, της λεύκανσης και άλλων βημάτων για την αφαίρεση ακαθαρσιών και μη κυτταρινικών συστατικών.
2. Επεξεργασία αλκαλοποίησης
Η επεξεργασία αλκαλοποίησης είναι ένα βασικό βήμα στη διαδικασία παραγωγής της υδροξυαιθυλοκυτταρίνης. Ο σκοπός αυτού του σταδίου είναι να ενεργοποιήσει την ομάδα υδροξυλίου (-ΟΗ) στη μοριακή αλυσίδα της κυτταρίνης για να διευκολύνει την επακόλουθη αντίδραση αιθεροποίησης. Το διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου (NaOH) χρησιμοποιείται συνήθως ως αλκαλοποιητικός παράγοντας. Η συγκεκριμένη διαδικασία είναι: ανάμιξη κυτταρίνης με διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου για να διογκωθεί πλήρως και να διασπαρεί η κυτταρίνη υπό αλκαλικές συνθήκες. Αυτή τη στιγμή, οι ομάδες υδροξυλίου στα μόρια της κυτταρίνης γίνονται πιο ενεργές, προετοιμάζοντας την επακόλουθη αντίδραση αιθεροποίησης.
3. Αντίδραση αιθεροποίησης
Η αντίδραση αιθεροποίησης είναι το βασικό βήμα στην παραγωγή υδροξυαιθυλοκυτταρίνης. Αυτή η διαδικασία είναι η εισαγωγή οξειδίου του αιθυλενίου (γνωστό και ως αιθυλενοξείδιο) στην κυτταρίνη μετά την επεξεργασία αλκαλοποίησης και η αντίδραση με τις υδροξυλομάδες στα μόρια κυτταρίνης για την παραγωγή υδροξυαιθυλοκυτταρίνης. Η αντίδραση συνήθως διεξάγεται σε κλειστό αντιδραστήρα, η θερμοκρασία της αντίδρασης γενικά ελέγχεται στους 50-100°C και ο χρόνος αντίδρασης κυμαίνεται από αρκετές ώρες έως περισσότερες από δέκα ώρες. Το τελικό προϊόν της αντίδρασης είναι ένας μερικώς υδροξυαιθυλιωμένος αιθέρας κυτταρίνης.
4. Εξουδετέρωση και πλύσιμο
Αφού ολοκληρωθεί η αντίδραση αιθεροποίησης, τα αντιδρώντα περιέχουν συνήθως μεγάλη ποσότητα αλκαλίων και παραπροϊόντων που δεν αντέδρασαν. Για να ληφθεί ένα καθαρό προϊόν υδροξυαιθυλοκυτταρίνης, πρέπει να πραγματοποιηθεί επεξεργασία εξουδετέρωσης και πλύσης. Συνήθως, αραιό οξύ (όπως αραιό υδροχλωρικό οξύ) χρησιμοποιείται για την εξουδετέρωση του υπολειμματικού αλκαλίου στην αντίδραση και στη συνέχεια τα αντιδρώντα πλένονται επανειλημμένα με μεγάλη ποσότητα νερού για την απομάκρυνση των υδατοδιαλυτών ακαθαρσιών και παραπροϊόντων. Η πλυμένη υδροξυαιθυλοκυτταρίνη υπάρχει με τη μορφή υγρού κέικ φίλτρου.
5. Αφυδάτωση και Ξήρανση
Το υγρό κέικ μετά το πλύσιμο έχει υψηλή περιεκτικότητα σε νερό και πρέπει να αφυδατωθεί και να στεγνώσει για να ληφθεί ένα κονιοποιημένο προϊόν υδροξυαιθυλοκυτταρίνης. Η αφυδάτωση πραγματοποιείται συνήθως με διήθηση υπό κενό ή φυγοκεντρικό διαχωρισμό για την απομάκρυνση του μεγαλύτερου μέρους του νερού. Στη συνέχεια, το υγρό κέικ αποστέλλεται στον εξοπλισμό ξήρανσης για ξήρανση. Ο κοινός εξοπλισμός ξήρανσης περιλαμβάνει στεγνωτήρια τυμπάνου, στεγνωτήρια flash και στεγνωτήρια ψεκασμού. Η θερμοκρασία στεγνώματος γενικά ελέγχεται στους 60-120℃ για να αποτραπεί η υπερβολική θερμοκρασία από το να προκαλέσει μετουσίωση του προϊόντος ή υποβάθμιση της απόδοσης.
6. Τρίψιμο και κοσκίνισμα
Η αποξηραμένη υδροξυαιθυλοκυτταρίνη είναι συνήθως ένα μεγάλο μπλοκ ή κοκκώδες υλικό. Προκειμένου να διευκολυνθεί η χρήση και να βελτιωθεί η ικανότητα διασποράς του προϊόντος, πρέπει να αλεσθεί και να κοσκινιστεί. Η λείανση συνήθως χρησιμοποιεί έναν μηχανικό μύλο για να αλέσει μεγάλα κομμάτια υλικού σε λεπτή σκόνη. Η διαλογή είναι ο διαχωρισμός των χονδροειδών σωματιδίων που δεν φτάνουν το απαιτούμενο μέγεθος σωματιδίων στη λεπτή σκόνη μέσω κόσκινων με διαφορετικά ανοίγματα για να διασφαλιστεί η ομοιόμορφη λεπτότητα του τελικού προϊόντος.
7. Συσκευασία και αποθήκευση προϊόντων
Το προϊόν υδροξυαιθυλοκυτταρίνης μετά την άλεση και το κοσκίνισμα έχει μια ορισμένη ρευστότητα και διασπορά, η οποία είναι κατάλληλη για άμεση εφαρμογή ή περαιτέρω επεξεργασία. Το τελικό προϊόν πρέπει να συσκευαστεί και να αποθηκευτεί για να αποφευχθεί η υγρασία, η μόλυνση ή η οξείδωση κατά τη μεταφορά και την αποθήκευση. Συνήθως χρησιμοποιούνται για τη συσκευασία υλικά συσκευασίας ανθεκτικά στην υγρασία και αντιοξειδώσεις, όπως σακούλες από αλουμινόχαρτο ή σύνθετες σακούλες πολλαπλών στρώσεων. Μετά τη συσκευασία, το προϊόν πρέπει να φυλάσσεται σε δροσερό και ξηρό περιβάλλον, αποφεύγοντας το άμεσο ηλιακό φως και τις συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας και υγρασίας για να διασφαλιστεί η σταθερή απόδοσή του.
Η διαδικασία παραγωγής υδροξυαιθυλοκυτταρίνης περιλαμβάνει κυρίως την παρασκευή πρώτων υλών, την επεξεργασία αλκαλοποίησης, την αντίδραση αιθεροποίησης, την εξουδετέρωση και το πλύσιμο, την αφυδάτωση και ξήρανση, τη λείανση και το κοσκίνισμα και τη συσκευασία και αποθήκευση του τελικού προϊόντος. Κάθε βήμα έχει τις δικές του ειδικές απαιτήσεις διαδικασίας και σημεία ελέγχου. Οι συνθήκες αντίδρασης και οι προδιαγραφές λειτουργίας πρέπει να ελέγχονται αυστηρά κατά τη διαδικασία παραγωγής για να διασφαλιστεί η ποιότητα και η σταθερή απόδοση του προϊόντος. Αυτό το πολυλειτουργικό πολυμερές υλικό έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στη βιομηχανική παραγωγή και την καθημερινή ζωή, αντικατοπτρίζοντας την αναντικατάστατη σημασία του.
Ώρα ανάρτησης: 21 Αυγούστου 2024