Hidroxietil zelulosa (HEC) eraikuntzan, estalduretan, petrolioan, eguneroko produktu kimikoetan eta beste alorretan oso erabilia den zelulosa-eter ez-ionikoa da. Loditze, esekidura, sakabanaketa, emultsioa, film-sorkuntza, babes-koloide eta beste propietate batzuk ditu, eta loditzaile eta egonkortzaile garrantzitsua da.
1. Lehengaiak prestatzea
Hidroxietil zelulosaren lehengai nagusia zelulosa naturala da. Zelulosa normalean egurretik, kotoitik edo beste landareetatik ateratzen da. Zelulosa erauzteko prozesua nahiko erraza da, baina garbitasun handia behar du azken produktuaren errendimendua bermatzeko. Hori dela eta, metodo kimikoak edo mekanikoak erabili ohi dira zelulosa aldez aurretik tratatzeko, besteak beste, koipegabetzea, despurutasuna, zuritzea eta ezpurutasunak eta zelulosakoak ez diren osagaiak kentzeko beste urrats batzuk.
2. Alkalizazio tratamendua
Alkalizazio tratamendua hidroxietil zelulosa ekoizteko prozesuan funtsezko urratsa da. Urrats honen helburua zelulosa kate molekularrean hidroxilo taldea (-OH) aktibatzea da, ondorengo eterifikazio erreakzioa errazteko. Sodio hidroxidoa (NaOH) disoluzioa agente alkalinizatzaile gisa erabiltzen da normalean. Prozesu espezifikoa hau da: nahastu zelulosa sodio hidroxidoaren soluzioarekin zelulosa guztiz puztu eta baldintza alkalinoetan barreiatzeko. Une honetan, zelulosa molekulen hidroxilo-taldeak aktiboagoak bihurtzen dira, ondorengo eterifikazio-erreakziorako prestatzen.
3. Eterifikazio erreakzioa
Eterifikazio erreakzioa hidroxietil zelulosa ekoizteko urrats nagusia da. Prozesu hau etileno oxidoa (etileno oxidoa izenez ere ezaguna) zelulosara alkalinizazio tratamenduaren ondoren sartzea da, eta zelulosa molekulen hidroxilo taldeekin erreakzionatzea hidroxietil zelulosa sortzeko. Erreakzioa erreaktore itxi batean egiten da normalean, erreakzio-tenperatura 50-100 °C-tan kontrolatzen da, eta erreakzio-denbora hainbat ordutik hamar ordu baino gehiagora bitartekoa da. Erreakzioaren azken produktua partzialki hidroxietilatutako zelulosa-eter bat da.
4. Neutralizazioa eta garbiketa
Eterifikazio erreakzioa amaitu ondoren, erreaktiboek erreakzionatu gabeko alkali eta azpiproduktu kopuru handia izan ohi dute. Hidroxietil zelulosa produktu hutsa lortzeko, neutralizazio eta garbiketa tratamendua egin behar da. Normalean, azido diluitua (adibidez, azido klorhidriko diluitua) erreakzioko hondar alkalia neutralizatzeko erabiltzen da, eta, ondoren, erreaktiboak behin eta berriz garbitzen dira ur kopuru handiarekin, uretan disolbagarriak diren ezpurutasunak eta azpiproduktuak kentzeko. Hidroxietil zelulosa garbitua iragazki-opil heze baten moduan dago.
5. Deshidratazioa eta lehortzea
Garbitu ondoren opil hezeak ur eduki handia du eta deshidratatu eta lehortu behar da hidroxietil zelulosa hautsezko produktu bat lortzeko. Deshidratazioa hutsean iragazketa edo bereizketa zentrifugoaren bidez egiten da normalean, ur gehiena kentzeko. Ondoren, pastel hezea lehortzeko ekipamendura bidaltzen da lehortzeko. Lehortzeko ekipamendu arruntak danbor-lehorgailuak, flash-lehorgailuak eta spray-lehorgailuak dira. Lehortze-tenperatura, oro har, 60-120 ℃-tan kontrolatzen da, gehiegizko tenperaturak produktuaren desnaturalizazioa edo errendimendua hondatzea ekiditeko.
6. Artezketa eta baheketa
Hidroxietil zelulosa lehortua bloke edo material pikor handia izan ohi da. Erabilera errazteko eta produktuaren sakabanagarritasuna hobetzeko, ehotu eta bahetu egin behar da. Artezteko artezketa mekaniko bat erabiltzen da normalean material bloke handiak hauts finetan ehotzeko. Baheketa hauts finean beharrezkoa den partikula tamainara iristen ez diren partikula lodiak bereiztea da, irekidura ezberdineko pantailen bidez, azken produktuaren fintasun uniformea bermatzeko.
7. Produktuen ontziratzea eta biltegiratzea
Ehotu eta bahetu ondoren hidroxietil zelulosa produktuak jariakortasun eta sakabanagarritasun jakin bat du, zuzeneko aplikaziorako edo prozesatzeko egokia dena. Azken produktua ontziratu eta biltegiratu behar da garraiatu eta biltegiratu bitartean hezetasuna, kutsadura edo oxidazioa saihesteko. Hezetasunaren aurkako eta oxidazioaren aurkako ontziratze-materialak, hala nola, aluminiozko paperezko poltsak edo geruza anitzeko poltsak konposatuak, ontziratzeko erabili ohi dira. Enbalatu ondoren, produktua ingurune fresko eta lehor batean gorde behar da, eguzki-argia zuzena eta tenperatura eta hezetasun handiko baldintzak saihestuz, bere errendimendu egonkorra bermatzeko.
Hidroxietil zelulosa ekoizteko prozesuak lehengaien prestaketa, alkalizazio tratamendua, eterifikazio erreakzioa, neutralizazioa eta garbiketa, deshidratazioa eta lehortzea, artezketa eta baheketa eta azken produktua ontziratzea eta biltegiratzea barne hartzen ditu batez ere. Urrats bakoitzak bere prozesu-eskakizun eta kontrol-puntu bereziak ditu. Erreakzio-baldintzak eta funtzionamendu-zehaztapenak zorrozki kontrolatu behar dira ekoizpen-prozesuan zehar produktuaren kalitatea eta errendimendu egonkorra bermatzeko. Funtzio anitzeko polimero-material honek aplikazio ugari ditu industria-ekoizpenean eta eguneroko bizitzan, ordezkaezina duen garrantzia islatuz.
Argitalpenaren ordua: 2024-abuztuaren 21a