Mittetäieliku statistika kohaselt on praegune ülemaailmne mitteioonse tsellulooseetri tootmine jõudnud enam kui 500 000 tonnini ja hüdroksüpropüülmetüültselluloos moodustas 80% kuni enam kui 400 000 tonni, Hiina on viimase kahe aasta jooksul mitmed ettevõtted oma tootmist kiiresti laiendanud. võimsuse laiendamine on jõudnud umbes 180 000 tonnini, umbes 60 000 tonni sisetarbimiseks, sellest üle 550 miljoni tonni kasutatakse tööstuses ja umbes 70 protsenti kasutatakse ehituslisanditena.
Toodete erineva kasutuse tõttu võivad ka toodete tuhaindeksi nõuded olla erinevad, et tootmist saaks korraldada vastavalt tootmisprotsessis erinevate mudelite nõuetele, mis soodustab energiasäästu efekti, tarbimise vähendamine ja heitkoguste vähendamine.
1 hüdroksüpropüülmetüültselluloosi tuhk ja selle olemasolevad vormid
Hüdroksüpropüülmetüültselluloosi (HPMC) nimetatakse tööstusharu kvaliteedistandardite järgi tuhaks ja farmakopöa järgi sulfaadiks või kuumaks jäägiks, mida võib lihtsalt mõista kui anorgaanilise soola lisandit tootes. Peamine tootmisprotsess tugeva leelise (naatriumhüdroksiidi) abil läbi reaktsiooni kuni pH lõpliku reguleerimiseni neutraalse soola ja algselt anorgaanilise soola summale omase toorainega.
Üldtuha määramise meetod; Pärast teatud koguse proovide karboniseerimist ja põletamist kõrge temperatuuriga ahjus oksüdeeritakse ja lagunevad orgaanilised ained, mis väljuvad süsinikdioksiidi, lämmastikoksiidide ja vee kujul, anorgaanilised ained aga jäävad sulfaadi, fosfaadi, karbonaat, kloriid ja muud anorgaanilised soolad ja metallioksiidid. Need jäägid on tuhk. Proovis oleva tuha üldkoguse saab arvutada jääki kaaludes.
Vastavalt protsessile, kus kasutatakse erinevaid happeid ja saadakse erinevaid sooli: peamiselt naatriumkloriid (mis tekib kloriidioonide reaktsioonil klorometaanis ja naatriumhüdroksiidis) pluss teiste hapete neutraliseerimine võib tekitada naatriumatsetaati, naatriumsulfiidi või naatriumoksalaati.
2. Tööstusliku kvaliteediga hüdroksüpropüülmetüültselluloosi tuhanõuded
Hüdroksüpropüülmetüültselluloosi kasutatakse peamiselt paksendamiseks, emulgeerimiseks, kile moodustamiseks, kaitsvaks kolloidiks, veepeetuseks, adhesiooniks, ensüümivastaseks ja metaboolseks inertseks ning muuks kasutuseks, seda kasutatakse laialdaselt paljudes tööstusvaldkondades, mille võib laias laastus jagada järgmisteks. aspektid:
(1) Ehitus: peamine roll on vee kinnipidamine, paksenemine, viskoossus, määrimine, vooluabi tsemendi ja kipsi töödeldavuse parandamiseks, pumpamine. Arhitektuurseid katteid, latekskatteid kasutatakse peamiselt kaitsekolloidina, kilet moodustava, paksendava vahendina ja pigmendi suspensioonina.
(2) Polüvinüülkloriid: kasutatakse peamiselt dispergeeriva vahendina suspensiooni polümerisatsioonisüsteemi polümerisatsioonireaktsioonis.
(3) igapäevased kemikaalid: kasutatakse peamiselt kaitsevahenditena, see võib parandada toote emulgeerimist, anti-ensüümi, dispersiooni, adhesiooni, pinnaaktiivsust, kile moodustumist, niisutamist, vahutamist, vormimist, vabastavat ainet, pehmendajat, määrdeainet ja muid omadusi;
(4) Farmaatsiatööstus: farmaatsiatööstuses kasutatakse peamiselt preparaatide tootmiseks, kasutatakse katteaine tahke preparaadina, õõnsa kapsli materjalina, sideainena, kasutatakse aeglaselt vabastava farmatseutilise skeleti jaoks, kile moodustamiseks, pooride moodustamiseks, kasutatakse vedelikuna, pooltahke preparaadi paksendamine, emulgeerimine, suspensioon, maatriksi pealekandmine;
(5) Keraamika: kasutatakse keraamikatööstuse tooriku sideainet moodustava ainena, glasuurivärvi dispergeeriva ainena;
(6) paberi valmistamine: dispersioon, värvaine, tugevdav aine;
(7) Tekstiili trükkimine ja värvimine: riidemass, värv, värvipikendusaine:
(8) Põllumajanduslik tootmine: põllumajanduses saab seda kasutada põllukultuuride seemnete töötlemiseks, idanemiskiiruse parandamiseks, niiskuse kaitsmiseks ja hallituse vältimiseks, puuviljade värskena hoidmiseks, keemiliste väetiste ja pestitsiidide aeglase vabanemisega aineks jne.
Ülaltoodud pikaajalise kasutuskogemuse tagasiside ning mõnede välis- ja kodumaiste ettevõtete sisekontrollistandardite kokkuvõtte kohaselt on alla 0,010 soola kontrollimiseks vaja ainult mõningaid polüvinüülkloriidi polümerisatsiooni tooteid ja igapäevaseid kemikaale ning farmakopöa. erinevates riikides on vaja kontrollida soola alla 0,015. Ja muud soolatõrje kasutusalad võivad olla suhteliselt laiemad, eriti ehitustoodetele lisaks pahtli tootmisele on värvisool teatud nõuded, ülejäänud saab kontrollida soola < 0,05 võib põhimõtteliselt vastata kasutusele.
3 hüdroksüpropüülmetüültselluloosi protsess ja soola eemaldamise meetod
Peamised hüdroksüpropüülmetüültselluloosi tootmismeetodid kodu- ja välismaal on järgmised:
(1) Vedelfaasi meetod (lobrimeetod): purustatava tselluloosi peen pulber dispergeeritakse vertikaalses või horisontaalses reaktoris tugeva segamisega umbes 10-kordses orgaanilises lahustis ning seejärel lisatakse reaktsiooniks kvantitatiivne leelis ja eeterdusaine. Pärast reaktsiooni saadust pesti, kuivatati, purustati ja sõeluti kuuma veega.
(2) Gaasifaasi meetod (tahke gaasimeetod): purustatava tselluloosi pulbri reaktsioon viiakse lõpule poolkuivas olekus, lisades otse kvantitatiivse leelise ja eeterdava aine ning väikese koguse madala keemistemperatuuriga kõrvalsaadusi. horisontaalses reaktoris tugeva segamisega. Reaktsiooni jaoks ei ole vaja täiendavaid orgaanilisi lahusteid. Pärast reaktsiooni saadus pesti, kuivatati, purustati ja sõeluti kuuma veega.
(3) Homogeenne meetod (lahustumismeetod): horisontaali võib lisada vahetult pärast tselluloosi purustamist tugeva segamisreaktoriga, mis on hajutatud naoh/uureas (või muudes tselluloosi lahustites) umbes 5–8 korda vees, külmutades lahusti lahustis, seejärel lisades reaktsioonile kvantitatiivset leelist ja eeterdavat ainet, pärast reaktsiooni atsetooni sadestamisreaktsiooniga hea tsellulooseeter. Seejärel pestakse seda kuumas vees, kuivatatakse, purustatakse ja sõelutakse valmistoote saamiseks. (See pole veel tööstuslikus tootmises).
Reaktsiooni lõpp, olenemata sellest, millist tüüpi ülalnimetatud meetodite kasutamisel on palju soola, võib vastavalt erinevatele protsessidele toota: naatriumkloriid ja naatriumatsetaat, naatriumsulfiid, naatriumoksalaat jne, segada sool, vaja läbi magestamise, soola kasutamine vees lahustuvuses, üldiselt rohke kuuma veega pesemisega, nüüd on peamised pesuvahendid ja -viis:
(1) lintvaakumfilter; See teeb seda nii, et lägab valmis tooraine kuuma veega ja seejärel peseb soola, jaotades läga ühtlaselt üle filtrilindi, pihustades sellele kuuma vett ja tolmuimejaga allpool.
(2) Horisontaalne tsentrifuug: toormaterjali reaktsiooni lõppedes läga kuuma veega lahjendamiseks kuumas vees lahustunud sool ja seejärel tsentrifuugimise teel eraldatakse vedelik-tahke vedelik soola eemaldamiseks.
(3) survefiltriga viiakse see toormaterjali reaktsiooni lõpuks kuuma veega lägasse, seejärel survefiltrisse, esmalt aurupuhutud veega ja seejärel kuuma veega pihustamisel N korda aurupuhutud veega eralda ja eemalda sool.
Kuuma veega pesemine lahustunud soolade eemaldamiseks, sest vaja liituda kuuma veega, pesemine, mida rohkem, seda madalam on tuhasisaldus ja vastupidi, nii et selle tuhk on otseselt seotud kuuma vee kogusega, üldine tööstuslik toode, kui tuhatõrje on alla 1% KASUTAB kuuma vett 10 tonni, kui kontroll alla 5%, vajab umbes 6 tonni kuuma vett.
Tsellulooseetri reovee keemiline hapnikutarve (KHT) on üle 60 000 mg/l ja soolasisaldus üle 30 000 mg/L, mistõttu on sellise reovee puhastamine väga kulukas, kuna seda on raske otse. biokeemiline nii kõrge soolasisaldusega ja seda ei tohi lahjendada vastavalt kehtivatele riiklikele keskkonnakaitsenõuetele. Lõplik lahendus on soola eemaldamine destilleerimise teel. Seetõttu tekib ühe tonni võrra rohkem keeva veega pesemist ühe tonni rohkem reovett. Praeguse kõrge energiatõhususega MUR-tehnoloogia kohaselt on iga kontsentreeritud vee pesemise tonni kogumaksumus umbes 80 jüaani ja peamine kulu on terviklik energiatarbimine.
4 tuha mõju tööstusliku hüdroksüpropüülmetüültselluloosi veepeetumiskiirusele
HPMC-l on peamiselt kolm rolli ehitusmaterjalide veepidavuses, paksendamises ja ehitusmugavuses.
Veepeetus: materjali veepeetuse avanemisaja pikendamiseks, selle täielikuks niisutamiseks.
Paksenemine: tselluloosi saab paksendada, et mängida suspensiooni, nii et lahus säilitaks ühtse üles-alla sama rolli, vastupanu voolule rippuma.
Ehitus: tselluloosmääre, võib olla hea konstruktsiooniga. HPMC ei osale keemilises reaktsioonis, vaid mängib ainult abistavat rolli. Üks olulisemaid on veepidavus, mördi veepidavus mõjutab mördi homogeniseerumist ning seejärel kõvenenud mördi mehaanilisi omadusi ja vastupidavust. Müürimört ja krohvmört on mördimaterjalide kaks olulist osa ning müürimördi ja krohvimördi oluline kasutusvaldkond on müüritise struktuur. Kuna toodete kasutamisel on plokk kuivas olekus, et vähendada mördi tugeva veeimavuse kuiva plokki, võtab ehitus ploki enne eelniiskumist kasutusele, et blokeerida teatud niiskusesisaldus, hoida mördis niiskust. materjali liigse imendumise tõkestamiseks võib säilitada normaalse hüdratsiooni sisemise geelistava materjali, näiteks tsemendimördi. Sellised tegurid nagu plokkide tüübi erinevus ja koha eelniisutusaste mõjutavad aga veekadu ja mördi veekadu, mis toob kaasa varjatud ohud müüritise üldisele kvaliteedile. Suurepärase veepidavusega mört võib kõrvaldada plokkide materjalide ja inimtegurite mõju ning tagada mördi homogeensuse.
Veepeetuse mõju mördi kõvenemisele kajastub peamiselt mõjus mördi ja ploki vahelisele piirpinnale. Halva veepeetusega mördi kiire veekao korral on mördi veesisaldus piirdeosas ilmselgelt ebapiisav ja tsementi ei saa täielikult hüdreerida, mis mõjutab tugevuse normaalset arengut. Tsemendipõhiste materjalide sideme tugevus saadakse peamiselt tsemendihüdratatsioonitoodete ankurdamisel. Ebapiisav tsemendi hüdratsioon liidese piirkonnas vähendab liidese sideme tugevust ning mördi õõnes pundumine ja pragunemine suureneb.
Seetõttu valides veepeetuse nõuete suhtes kõige tundlikuma hoone K kaubamärgi kolm erineva viskoossusega partiid, erinevate pesemisviiside kaudu, et näha sama partii number kaks eeldatavat tuhasisaldust, ja seejärel vastavalt kehtivale ühisele veepeetuse katsemeetodile (filterpaberi meetod). ) samal partiinumbril kolme proovirühma veepeetuse erinev tuhasisaldus järgmiselt:
4.1 Katsemeetod veepeetuse määra tuvastamiseks (filterpaberi meetod)
4.1.1 Instrumentide ja seadmete kasutamine
Tsemendilobrisegisti, mõõtesilinder, kaal, stopper, roostevabast terasest anum, lusikas, roostevabast terasest rõngasstants (siseläbimõõt φ100 mm× välisläbimõõt φ110 mm× kõrge 25 mm, kiire filterpaber, aeglane filterpaber, klaasplaat.
4.1.2 Materjalid ja reaktiivid
Tavaline portlandtsement (425#), STANDARD LIIV (VEES pestud MUDATA LIIV), TOOTE NÄIDIS (HPMC), PUHAS VESI KATSEMISEKS (KRAANIVESI, MINERAALVESI).
4.1.3 Eksperimentaalse analüüsi tingimused
Labori temperatuur: 23±2 ℃; Suhteline õhuniiskus: ≥ 50%; Laborivee temperatuur on sama, mis toatemperatuuril 23 ℃.
4.1.4 Katsemeetodid
Asetage klaasplaat tööplatvormile, pange sellele kaalutud krooniline filterpaber (kaal: M1), seejärel asetage aeglasele filterpaberile tükk kiiret filterpaberit ja seejärel asetage kiirfilterpaberile metallrõngasvorm ( rõngasvorm ei tohi ületada ümmargust kiiret filterpaberit).
Täpselt kaaluge (425 #) tsementi 90 g; Tavaline liiv 210 g; Toode (proov) 0,125g; Valage roostevabast terasest anumasse ja segage hästi (kuivsegu).
Kasutage tsemendisegisti (segamispott ja lehed on puhtad ja kuivad, pärast iga katset põhjalikult puhtad ja kuivad, pange kõrvale). Mõõtke mõõtesilindriga 72 ml puhast vett (23 ℃), valage esmalt segamisnõusse ja seejärel valage ettevalmistatud materjal, infiltreerige 30 sekundit; Samal ajal tõsta pott segamisasendisse, käivita mikser ja sega madalal kiirusel (st aeglaselt segades) 60 s; Peatage 15 sekundit ja kraapige seinale ja terale jääv läga potti; Jätkake kiiresti vahustamist 120 sekundit, kuni see peatub. Valage (laadige) kogu segatud mört kiiresti roostevabast terasest rõngasvormi ja aeg alates hetkest, mil mört puudutab kiiret filterpaberit (vajutage stopperit). 2 minuti pärast pöörati rõngasvorm ümber ja krooniline filterpaber võeti välja ja kaaluti (kaal: M2). Tehke tühikatse vastavalt ülaltoodud meetodile (kroonilise filterpaberi kaal enne ja pärast kaalumist on M3, M4)
Arvutusmeetod on järgmine:
(1)
kus M1 – kroonilise filterpaberi kaal enne proovikatset; M2 — kroonilise filterpaberi kaal pärast proovikatset; M3 – kroonilise filterpaberi kaal enne tühikatset; M4 – kroonilise filterpaberi kaal pärast tühikatset.
4.1.5 Ettevaatusabinõud
(1) puhta vee temperatuur peab olema 23 ℃ ja kaalumine peab olema täpne;
(2) pärast segamist eemaldage segamispott ja segage lusikaga ühtlaseks;
(3) vorm tuleks paigaldada kiiresti ja mört tambitakse paigaldamise ajal tasaseks ja tahkeks;
(4) Kindlasti ajastage hetk, mil mört puudutab kiirfilterpaberit, ja ärge valage mörti välisele filterpaberile.
4.2 proov
Valiti kolm sama K-margi erineva viskoossusega partiinumbrit: 201302028 viskoossus 75 000 mPa·s, 20130233 viskoossus 150 000 mPa·s, 20130236 viskoossus 200 000 kuni kaks erinevat pesunumbrit tuhk (vt tabel 3.1). Kontrollige võimalikult täpselt sama proovipartii niiskust ja pH-d ning seejärel viige läbi veepeetuse määra test vastavalt ülaltoodud meetodile (filterpaberi meetod).
4.3 Katsetulemused
Kolme proovipartii indeksianalüüsi tulemused on toodud tabelis 1, erineva viskoossusega veepeetusnäitajate katsetulemused on toodud joonisel 1 ning erineva tuha ja pH-ga veeretentsiooni määrade katsetulemused on toodud joonisel 2. .
(1) Kolme proovipartii indeksanalüüsi tulemused on toodud tabelis 1
Tabel 1 Kolme proovipartii analüüsitulemused
projekt
Partii nr.
tuha %
pH
Viskoossus/mPa, s
Vesi / %
Veepeetus
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) Kolme erineva viskoossusega proovipartii veepeetuse katse tulemused on näidatud joonisel 1.
joonisel fig. 1 Kolme erineva viskoossusega proovipartii veepeetuse testi tulemused
(3) Kolme erineva tuhasisalduse ja pH-ga proovipartii veepeetuse määra tuvastamise tulemused on näidatud joonisel 2.
joonisel fig. 2 Kolme erineva tuhasisalduse ja pH-ga proovipartii veepeetuse määra tuvastamise tulemused
Ülaltoodud katsetulemuste kaudu tuleneb veepeetumiskiiruse mõju peamiselt viskoossusest, kõrge viskoossus võrreldes selle kõrge veepeetuskiirusega on vastupidi halb. Tuhasisalduse kõikumine vahemikus 1% ~ 5% peaaegu ei mõjuta selle veepeetust, seega ei mõjuta see selle veepeetust.
5 järeldus
Et standard oleks tegelikkuses paremini rakendatav ning vastaks üha karmimaks muutuva energiasäästu ja keskkonnakaitse suundumusele, on soovitatav:
Tööstusliku hüdroksüpropüülmetüültselluloosi tööstuslik standard formuleeritakse tuhatõrjes klasside kaupa, näiteks: 1. taseme kontrolltuhk < 0,010, 2. taseme kontrolltuhk < 0,050. Nii saab tootja valida, kas kasutajal on ka rohkem valikuvõimalusi. Samas saab hinna määramisel lähtuda kõrge kvaliteedi ja kõrge hinna põhimõttest, et vältida turu segadust. Kõige olulisem on, et energiasääst ja keskkonnahoid muudaksid toodete valmistamise keskkonnasõbralikumaks ja harmoonilisemaks.
Postitusaeg: 09.09.2022