Hüdroksüetüültselluloos (HEC) on tavaline vees lahustuv polümeer, mida kasutatakse laialdaselt igapäevastes kemikaalides, ehituses, pinnakattematerjalides, meditsiinis, toiduainetööstuses ja muudes tööstusharudes. See on mitteioonne tsellulooseeter, mis on valmistatud loodusliku tselluloosi keemilise modifitseerimise teel. Hüdroksüetüültselluloosi tootmisprotsess hõlmab keerulisi keemilisi reaktsioone, sealhulgas tselluloosi ekstraheerimist, leelistamist, eeterdamisreaktsiooni jne. Järgnev on selle tootmisprotsessi üksikasjalik tutvustus.
1. Tooraine valik ja tselluloosi ekstraheerimine
Hüdroksüetüültselluloosi põhitooraine on looduslik tselluloos, mis pärineb peamiselt puidust, puuvillast või muudest taimsetest kiududest. Tselluloosi sisaldus taimeraku seintes on kõrge ja puhast tselluloosi saab nendest looduslikest materjalidest ekstraheerida mehaaniliste või keemiliste vahenditega. Ekstraheerimisprotsess hõlmab purustamist, lisandite (nagu ligniin, hemitselluloos) eemaldamist, pleegitamist ja muid etappe.
Tselluloosi ekstraheerimine: kõrge puhtusastmega tselluloosi saamiseks töödeldakse looduslikku tselluloosi tavaliselt mehaaniliselt või keemiliselt, et eemaldada mittetselluloosist ained. Puuvillakiud, puidumass jne võivad kõik olla tavalised tooraineallikad. Töötlemise käigus kasutatakse mittetselluloosi komponentide lahustamiseks leelist (näiteks naatriumhüdroksiidi), ülejäänud on peamiselt tselluloos.
2. Leelistamistöötlus
Puhastatud tselluloos tuleb esmalt leelistada. Selle etapi eesmärk on muuta tselluloosi molekulaarahela hüdroksüülrühmad aktiivsemaks, et nad saaksid eeterdava ainega kergemini reageerida. Leelistamistöötluse peamised etapid on järgmised:
Tselluloosi reaktsioon leelisega: tselluloos segatakse tugeva leelisega (tavaliselt naatriumhüdroksiidiga), et saada leelistselluloos (Alkali Cellulose). See protsess viiakse tavaliselt läbi vesikeskkonnas. Leelistselluloos on tselluloosi ja naatriumhüdroksiidi reaktsiooniprodukt. Sellel ainel on lõdvem struktuur ja suurem reaktsioonivõime, mis soodustab järgnevat eeterdamisreaktsiooni.
Leelistamisprotsess toimub peamiselt sobival temperatuuril ja niiskusel, tavaliselt vahemikus 20 ℃ ~ 30 ℃ mitu tundi, et tagada hüdroksüülrühmade täielik aktiveerimine tselluloosi molekulides.
3. Eeterdamisreaktsioon
Eeterdamine on hüdroksüetüültselluloosi tootmise võtmeetapp. Hüdroksüetüültselluloosi toodetakse leelistselluloosi reageerimisel etüleenoksiidiga, et viia sisse hüdroksüetüülrühmad. Konkreetsed sammud on järgmised.
Reaktsioon etüleenoksiidiga: Leelistselluloos reageerib teatud temperatuuri ja rõhu tingimustes teatud koguse etüleenoksiidiga. Etüleenoksiidi tsüklistruktuur avaneb, moodustades eetersideme, reageerib tselluloosi molekulides olevate hüdroksüülrühmadega ja sisestab hüdroksüetüülrühmad (–CH2CH2OH). See protsess võib reguleerida eeterdamise astet, kontrollides reaktsioonitingimusi (nt temperatuuri, rõhku ja aega).
Reaktsioon viiakse tavaliselt läbi leeliselises keskkonnas, et tagada eeterdamise tõhusus. Reaktsioonitemperatuur on tavaliselt 50 ℃ ~ 100 ℃ ja reaktsiooniaeg on mitu tundi. Etüleenoksiidi koguse reguleerimisega saab kontrollida lõpptoote asendusastet, st seda, kui palju hüdroksüülrühmi tselluloosi molekulides asendatakse hüdroksüetüülrühmadega.
4. Neutraliseerimine ja pesemine
Pärast eeterdamisreaktsiooni lõppemist tuleb reaktsioonisüsteemis olevad aluselised ained neutraliseerida. Tavaliselt kasutatavad neutralisaatorid on happelised ained, nagu äädikhape või vesinikkloriidhape. Neutraliseerimisprotsess neutraliseerib liigse leelise sooladeks, mis ei mõjuta toote toimivust.
Neutraliseerimisreaktsioon: Võtke toode reaktorist välja ja lisage neutraliseerimiseks sobiv kogus hapet, kuni süsteemi pH väärtus saavutab neutraalse. See protsess mitte ainult ei eemalda leelise jääke, vaid vähendab ka reaktsiooni kõrvalsaaduste mõju hüdroksüetüültselluloosi toimimisele.
Pesemine ja dehüdratsioon: neutraliseeritud toodet tuleb pesta mitu korda, tavaliselt vee või etanooli ja muude lahustitega, et pesta maha jääklisandid ja kõrvalsaadused. Pestud toode dehüdreeritakse tsentrifuugimise, filtripressimise ja muude meetoditega niiskusesisalduse vähendamiseks.
5. Kuivatamine ja purustamine
Pärast pesemist ja kuivatamist sisaldab hüdroksüetüültselluloos siiski teatud koguses niiskust ja vajab täiendavat kuivatamist. Kuivatusprotsessi võib läbi viia õhukuivatamise või vaakumkuivatamise teel, et tagada toote hea stabiilsus ladustamise ja kasutamise ajal.
Kuivatamine: Kuivatage toode teatud temperatuuril (tavaliselt alla 60°C), et eemaldada jääkniiskus. Kuivatustemperatuur ei tohiks olla liiga kõrge, vastasel juhul võib see põhjustada toote lagunemist ja mõjutada selle toimivust.
Purustamine ja sõelumine: Kuivatatud hüdroksüetüültselluloos on tavaliselt plokkide või tükkidena ning see tuleb peene pulbri saamiseks purustada. Purustatud toode tuleb ka sõeluda, et saada osakeste suurusjaotus, mis vastab nõuetele, et tagada selle lahustuvus ja dispergeeritavus praktilistes rakendustes.
6. Lõpptoodete testimine ja pakendamine
Pärast tootmist tuleb hüdroksüetüültselluloosi kvaliteeti testida, et tagada selle toimivusnäitajate vastavus standardnõuetele. Testimiselemendid hõlmavad tavaliselt järgmist:
Viskoossuse mõõtmine: Hüdroksüetüültselluloosi viskoossus pärast vees lahustamist on oluline kvaliteedinäitaja, mis mõjutab selle kasutamist pinnakatetes, ehituses, igapäevaste kemikaalide ja muudes valdkondades.
Niiskusesisaldus: testige toote niiskusesisaldust, et tagada selle säilivusstabiilsus.
Asendusaste (DS) ja molaarne asendusaste (MS): määrake toote asendus- ja molaarasendusaste keemilise analüüsi abil, et tagada eeterdamisreaktsiooni mõju.
Pärast testi läbimist pakendatakse hüdroksüetüültselluloos pulbriks või granuleeritud toodeteks, tavaliselt niiskuskindlatesse kile- või paberkottidesse, et vältida selle niiskust ega saastumist.
Hüdroksüetüültselluloosi tootmisprotsess hõlmab peamiselt tselluloosi ekstraheerimise, leelistamise, eeterdamisreaktsiooni, neutraliseerimise ja pesemise, kuivatamise ja purustamise etappe. Kogu protsess sõltub keemilise reaktsiooni leelistamisest ja eeterdamisest ning tselluloosile antakse hüdroksüetüülrühmade sisseviimisega hea vees lahustuvus ja paksendavad omadused. Hüdroksüetüültselluloosi kasutatakse laialdaselt paljudes tööstusharudes, nagu näiteks katete paksendaja, ehitusmaterjalide vettpidav aine, igapäevaste keemiatoodete stabilisaator jne. Iga tootmisprotsessi lüli tuleb rangelt kontrollida, et tagada kõrge kvaliteet ja stabiilne jõudlus. tootest.
Postitusaeg: 25. oktoober 2024