Hüdroksüetüültselluloos (HEC) on mitteioonne tsellulooseeter, mida kasutatakse laialdaselt ehituses, pinnakatetes, naftas, igapäevaste kemikaalide ja muudes valdkondades. Sellel on hea paksendav, suspensioon, dispersioon, emulgeerimine, kilet moodustav, kaitsekolloid ja muud omadused ning see on oluline paksendaja ja stabilisaator.
1. Tooraine ettevalmistamine
Hüdroksüetüültselluloosi peamine tooraine on looduslik tselluloos. Tavaliselt ekstraheeritakse tselluloosi puidust, puuvillast või muudest taimedest. Tselluloosi ekstraheerimisprotsess on suhteliselt lihtne, kuid lõpptoote toimivuse tagamiseks nõuab see kõrget puhtust. Sel põhjusel kasutatakse tselluloosi eeltöötlemiseks tavaliselt keemilisi või mehaanilisi meetodeid, sealhulgas rasvatustamist, lisanditest puhastamist, pleegitamist ja muid samme lisandite ja mittetsellulooskomponentide eemaldamiseks.
2. Leelistamistöötlus
Leelistamistöötlus on hüdroksüetüültselluloosi tootmisprotsessi võtmeetapp. Selle etapi eesmärk on aktiveerida hüdroksüülrühm (-OH) tselluloosi molekulaarahelas, et hõlbustada järgnevat eeterdamisreaktsiooni. Leelistava ainena kasutatakse tavaliselt naatriumhüdroksiidi (NaOH) lahust. Spetsiifiline protsess on järgmine: segage tselluloos naatriumhüdroksiidi lahusega, et tselluloos leeliselises tingimustes täielikult paisuks ja dispergeerida. Sel ajal muutuvad tselluloosi molekulide hüdroksüülrühmad aktiivsemaks, valmistudes järgnevaks eeterdamisreaktsiooniks.
3. Eeterdamisreaktsioon
Eeterdamisreaktsioon on hüdroksüetüültselluloosi tootmise põhietapp. See protsess seisneb etüleenoksiidi (tuntud ka kui etüleenoksiidi) lisamises tselluloosile pärast leelistamist ja reageerimist tselluloosi molekulides olevate hüdroksüülrühmadega, et saada hüdroksüetüültselluloos. Reaktsioon viiakse tavaliselt läbi suletud reaktoris, reaktsioonitemperatuuri reguleeritakse tavaliselt vahemikus 50-100 °C ja reaktsiooniaeg on mitmest tunnist kuni enam kui kümne tunnini. Reaktsiooni lõppsaaduseks on osaliselt hüdroksüetüülitud tsellulooseeter.
4. Neutraliseerimine ja pesemine
Pärast eeterdamisreaktsiooni lõppemist sisaldavad reagendid tavaliselt suures koguses reageerimata leelist ja kõrvalsaadusi. Puhta hüdroksüetüültselluloosi toote saamiseks tuleb läbi viia neutraliseerimine ja pesemine. Tavaliselt kasutatakse reaktsioonis leelise jääkainete neutraliseerimiseks lahjendatud hapet (näiteks lahjendatud vesinikkloriidhapet) ja seejärel pestakse reagente korduvalt suure koguse veega, et eemaldada vees lahustuvad lisandid ja kõrvalsaadused. Pestud hüdroksüetüültselluloos eksisteerib märja filterkoogi kujul.
5. Dehüdratsioon ja kuivatamine
Märg kook pärast pesemist on suure veesisaldusega ning hüdroksüetüültselluloosi pulbrilise toote saamiseks tuleb dehüdreerida ja kuivatada. Dehüdratsioon viiakse tavaliselt läbi vaakumfiltrimise või tsentrifugaaleraldamisega, et eemaldada suurem osa veest. Seejärel saadetakse märg kook kuivatamiseks kuivatusseadmesse. Levinud kuivatusseadmete hulka kuuluvad trummelkuivatid, kiirkuivatid ja pihustuskuivatid. Kuivatustemperatuuri reguleeritakse üldiselt vahemikus 60–120 ℃, et vältida ülemäärast temperatuuri, mis põhjustab toote denaturatsiooni või toimivuse halvenemist.
6. Lihvimine ja sõelumine
Kuivatatud hüdroksüetüültselluloos on tavaliselt suur plokk või granuleeritud materjal. Kasutamise hõlbustamiseks ja toote hajutatavuse parandamiseks tuleb see jahvatada ja sõeluda. Lihvimisel kasutatakse tavaliselt mehaanilist veskit suurte materjaliplokkide peeneks pulbriks jahvatamiseks. Sõelumine on jämedate osakeste eraldamine, mis ei saavuta peenpulbris vajalikku osakeste suurust, läbi erinevate avadega sõela, et tagada lõpptoote ühtlane peenus.
7. Toote pakendamine ja ladustamine
Hüdroksüetüültselluloosi tootel on pärast jahvatamist ja sõelumist teatav voolavus ja dispergeeritavus, mis sobib otseseks pealekandmiseks või edasiseks töötlemiseks. Lõpptoode tuleb pakendada ja ladustada, et vältida niiskust, saastumist või oksüdeerumist transpordi ja ladustamise ajal. Pakendamiseks kasutatakse tavaliselt niiskuskindlaid ja oksüdatsioonivastaseid pakkematerjale, nagu alumiiniumfooliumist kotid või mitmekihilised komposiitkotid. Pärast pakendamist tuleb toodet hoida jahedas ja kuivas keskkonnas, vältides otsest päikesevalgust ning kõrge temperatuuri ja kõrge õhuniiskuse tingimusi, et tagada selle stabiilne jõudlus.
Hüdroksüetüültselluloosi tootmisprotsess hõlmab peamiselt tooraine valmistamist, leelistamist, eeterdamisreaktsiooni, neutraliseerimist ja pesemist, dehüdratsiooni ja kuivatamist, jahvatamist ja sõelumist ning lõpptoote pakkimist ja ladustamist. Igal etapil on oma protsessi erinõuded ja kontrollpunktid. Reaktsioonitingimusi ja tööspetsifikatsioone tuleb tootmisprotsessi ajal rangelt kontrollida, et tagada toote kvaliteet ja stabiilne jõudlus. Sellel multifunktsionaalsel polümeermaterjalil on lai valik rakendusi tööstuslikus tootmises ja igapäevaelus, mis peegeldab selle asendamatut tähtsust.
Postitusaeg: 21. august 2024