Epätäydellisten tilastojen mukaan ionittoman selluloosaeetterin nykyinen maailmanlaajuinen tuotanto on saavuttanut yli 500 000 tonnia, ja hydroksipropyylimetyyliselluloosan osuus oli 80% yli 400 000 tonnia, Kiinassa viimeisten kahden vuoden aikana useat yritykset ovat laajentaneet tuotantoaan nopeasti laajentaa kapasiteettia on saavuttanut noin 180 000 tonnia, noin 60 000 tonnia kotimaiseen kulutukseen. Tästä yli 550 miljoonaa tonnia käytetään teollisuudessa ja noin 70 prosenttia rakennuslisäaineina.
Tuotteiden erilaisista käyttötarkoituksista johtuen myös tuotteiden tuhkaindeksivaatimukset voivat olla erilaisia, jotta tuotanto voidaan järjestää eri mallien vaatimusten mukaisesti tuotantoprosessissa, mikä edistää energiansäästövaikutusta, kulutuksen vähentäminen ja päästöjen vähentäminen.
1 hydroksipropyylimetyyliselluloosatuhka ja sen olemassa olevat muodot
Hydroksipropyylimetyyliselluloosaa (HPMC) kutsutaan teollisuuden laatustandardien mukaan tuhkaksi ja farmakopean mukaan sulfaattiksi tai kuumaksi jäännökseksi, joka voidaan yksinkertaisesti ymmärtää tuotteessa olevan epäorgaanisen suolan epäpuhtaudeksi. Tärkein tuotantoprosessi voimakkaan alkalin (natriumhydroksidi) kautta reaktion lopullinen säätö pH neutraali suola ja raaka-aineet alun perin luontainen summa epäorgaanisen suolan.
Menetelmä kokonaistuhkan määrittämiseksi; Sen jälkeen kun tietty määrä näytteitä on hiiltynyt ja poltettu korkean lämpötilan uunissa, orgaaniset aineet hapettuvat ja hajoavat ja karkaavat hiilidioksidin, typen oksidien ja veden muodossa, kun taas epäorgaaniset aineet jäävät sulfaatin, fosfaatin, karbonaatti, kloridi ja muut epäorgaaniset suolat ja metallioksidit. Nämä jäämät ovat tuhkaa. Näytteen kokonaistuhkan määrä voidaan laskea punnitsemalla jäännös.
Prosessin mukaan käyttämällä erilaisia happoja ja tuottaa erilaisia suoloja: pääasiassa natriumkloridia (syntynyt kloori-ionien reaktiossa kloorimetaanissa ja natriumhydroksidissa) sekä muita happoja neutraloimalla voidaan tuottaa natriumasetaattia, natriumsulfidia tai natriumoksalaattia.
2. Teollisuuslaatuisen hydroksipropyylimetyyliselluloosan tuhkavaatimukset
Hydroksipropyylimetyyliselluloosaa käytetään pääasiassa sakeuttamis-, emulgointi-, kalvonmuodostus-, suojaava kolloidi-, vedenpidätys-, adheesio-, antientsyymi- ja aineenvaihdunta-inertti- ja muihin käyttötarkoituksiin, sitä käytetään laajalti monilla teollisuuden aloilla, jotka voidaan karkeasti jakaa seuraaviin näkökohdat:
(1) Rakentaminen: päärooli on vedenpidätys, paksuuntuminen, viskositeetti, voitelu, virtauksen apu sementin ja kipsin työstettävyyden parantamiseksi, pumppaus. Arkkitehtonisia pinnoitteita, lateksipinnoitteita käytetään pääasiassa suojaavana kolloidina, kalvon muodostajana, sakeuttamisaineena ja pigmenttisuspensiona.
(2) Polyvinyylikloridi: käytetään pääasiassa dispergointiaineena suspensiopolymerointijärjestelmän polymerointireaktiossa.
(3) päivittäiset kemikaalit: käytetään pääasiassa suojaavina tarvikkeina, se voi parantaa tuotteen emulgointia, antientsyymiä, dispersiota, adheesiota, pinta-aktiivisuutta, kalvon muodostusta, kosteutusta, vaahtoamista, muodostamista, irrotusainetta, pehmennystä, voiteluainetta ja muita ominaisuuksia;
(4) Lääketeollisuus: lääketeollisuudessa käytetään pääasiassa valmisteiden valmistukseen, käytetään kiinteänä päällystysaineena, ontona kapselimateriaalina, sideaineena, käytetään hitaasti vapautuvaan farmaseuttiseen runkoon, kalvon muodostamiseen, huokosten muodostavaan aineeseen, käytetään nesteenä, puolikiinteän valmisteen sakeutus, emulgointi, suspensio, matriisikäyttö;
(5) Keramiikka: käytetään sideaineena muodostuvana aineena keramiikkateollisuuden aihioissa, hajotusaineena lasitevärille;
(6) paperinvalmistus: dispersio, väritys, vahvistusaine;
(7) Tekstiilien painatus ja värjäys: kangasmassa, väri, värinjatkoaine:
(8) Maataloustuotanto: maataloudessa sitä voidaan käyttää viljelykasvien siementen käsittelyyn, itävyyden parantamiseen, kosteuden suojaamiseen ja homeen estämiseen, hedelmän pitämiseen tuoreina, kemiallisten lannoitteiden ja torjunta-aineiden hitaasti vapauttamiseen jne.
Yllä olevan pitkäaikaisen sovelluskokemuksen palautteen ja joidenkin ulkomaisten ja kotimaisten yritysten sisäisten valvontastandardien yhteenvedon mukaan vain jotkin polyvinyylikloridin polymerointituotteet ja päivittäiset kemikaalit vaaditaan suolan kontrolloimiseksi alle 0,010 ja farmakopean mukaan. eri maiden suolaa on valvottava alle 0,015. Ja muut suolan hallinnan käytöt voivat olla suhteellisen laajempia, erityisesti rakennustuotteiden valmistuksen lisäksi kitti, maali suolalla on tietyt vaatimukset, loput voivat hallita suolaa < 0,05 voi periaatteessa täyttää käytön.
3 hydroksipropyylimetyyliselluloosaprosessi ja suolanpoistomenetelmä
Hydroksipropyylimetyyliselluloosan tärkeimmät tuotantomenetelmät kotimaassa ja ulkomailla ovat seuraavat:
(1) Nestefaasimenetelmä (lietemenetelmä): murskattava selluloosajauhe dispergoidaan noin 10-kertaiseen orgaaniseen liuottimeen pysty- tai vaakareaktorissa voimakkaasti sekoittaen, ja sitten lisätään kvantitatiivista lipeää ja eetteröintiainetta reaktiota varten. Reaktion jälkeen tuote pestiin, kuivattiin, murskattiin ja seulottiin kuumalla vedellä.
(2) Kaasufaasimenetelmä (kaasu-kiinteä menetelmä): Murskattavan selluloosajauheen reaktio saatetaan loppuun puolikuivassa tilassa lisäämällä suoraan kvantitatiivista lipeää ja eetteröintiainetta sekä pieni määrä matalan kiehumispisteen sivutuotteita. vaakasuuntaisessa reaktorissa voimakkaasti sekoittaen. Reaktioon ei tarvita ylimääräisiä orgaanisia liuottimia. Reaktion jälkeen tuote pestiin, kuivattiin, murskattiin ja seulottiin kuumalla vedellä.
(3) Homogeeninen menetelmä (liukenemismenetelmä): Vaaka voidaan lisätä välittömästi sen jälkeen, kun selluloosa on murskattu voimakkaasti sekoittavalla reaktorilla, joka on siroteltu naoh/ureassa (tai muissa selluloosan liuottimissa) noin 5–8 kertaa veteen jäädyttämällä liuotinta liuottimessa, sitten lisäämällä kvantitatiivista lipeää ja eetteröintiainetta reaktiossa, asetonin saostusreaktion jälkeen hyvä selluloosaeetteri, pestään sitten kuumalla vedellä, kuivataan, murskataan ja seulotaan lopullisen tuotteen saamiseksi. (Se ei ole vielä teollisessa tuotannossa).
Reaktion lopputulos riippumatta siitä, millä edellä mainituilla menetelmillä on paljon suolaa, eri prosessien mukaan voidaan tuottaa: natriumkloridia ja natriumasetaattia, natriumsulfidia, natriumoksalaattia ja niin edelleen sekoitettua suolaa, tarvitaan suolanpoiston kautta, suolan käyttö vesiliukoisuudessa, yleensä runsaalla kuumavesipesulla, nyt päävarusteet ja pesutavat ovat:
(1) hihnatyhjiösuodatin; Se tekee tämän liettämällä valmiin raaka-aineen kuumaan veteen ja pesemällä sitten suolan levittämällä lietettä tasaisesti suodatinhihnalle suihkuttamalla kuumaa vettä sen päälle ja imuroimalla sen alta.
(2) Vaakasuora sentrifugi: Kun raaka-aine reagoi lietteeseen kuumalla vedellä kuumaan veteen liuenneen suolan laimentamiseksi, ja sitten sentrifugoimalla erotetaan neste-kiinteä-erotus suolan poistamiseksi.
(3) painesuodattimella raaka-aineen reaktion päätyttyä lietteeseen kuumalla vedellä, painesuodattimeen ensin höyrypuhalletulla vedellä ja sitten kuumalla vedellä suihkuttamalla N kertaa höyrypuhalletulla vedellä erota ja poista suola.
Kuumavesipesu poistaa liuenneita suoloja, koska täytyy liittyä kuumaan veteen, pesu, mitä enemmän sitä pienempi tuhkapitoisuus, ja päinvastoin, joten sen tuhka liittyy suoraan siihen kuinka paljon kuuman veden määrä, yleinen teollinen tuote, jos tuhkantorjunta alle 1 % KÄYTETÄÄN kuumaa vettä 10 tonnia, jos alle 5 %, tarvitsee noin 6 tonnia kuumaa vettä.
Selluloosaeetterijäteveden kemiallinen hapenkulutus (COD) on yli 60 000 mg/l ja suolapitoisuus yli 30 000 mg/l, joten tällaisen jäteveden käsittely on erittäin kallista, koska sitä on vaikea suoraan käsitellä. biokemiallinen niin korkea suola, eikä sitä saa laimentaa voimassa olevien kansallisten ympäristönsuojeluvaatimusten mukaisesti. Lopullinen ratkaisu on poistaa suola tislaamalla. Siksi yksi tonni enemmän kiehuvaa vettä tuottaa yhden tonnin enemmän jätevettä. Nykyisen korkean energiatehokkuuden omaavan MUR-teknologian mukaan jokaisen pesukonsentraattitonnin kokonaiskustannukset ovat noin 80 yuania, ja pääkustannukset ovat kokonaisvaltainen energiankulutus.
4 tuhkan vaikutus teollisen hydroksipropyylimetyyliselluloosan vedenpidätysnopeuteen
HPMC:llä on pääasiassa kolme tehtävää rakennusmateriaalien vedenpidättämisessä, sakeuttamisessa ja rakentamisen mukavuudessa.
Vedenpidätys: pidentää materiaalin vedenpidätyskyvyn avautumisaikaa, edistää sen nesteytystoimintoa täysin.
Paksuttaminen: Selluloosa voidaan sakeuttaa pelata suspensiota, jotta ratkaisu säilyttää yhtenäinen ylös ja alas sama rooli, vastustuskyky virtausta roikkuu.
Rakenne: Selluloosa voitelu, voi olla hyvä rakenne. HPMC ei osallistu kemialliseen reaktioon, sillä on vain apurooli. Yksi tärkeimmistä on vedenpidätyskyky, laastin vedenpidätyskyky vaikuttaa laastin homogenisoitumiseen ja sitten kovettuneen laastin mekaanisiin ominaisuuksiin ja kestävyyteen. Muurauslaasti ja kipsilaasti ovat kaksi tärkeää laastimateriaalien osaa, ja muurauslaastin ja kipsilaastin tärkeä käyttöalue on muurausrakenne. Koska tuotteiden prosessissa oleva lohko on kuivassa tilassa, jotta laastin voimakkaan veden imeytymisen kuivaa lohkoa voidaan vähentää, rakentaminen ottaa lohkon käyttöön ennen esikastelua, estää tietyn kosteuspitoisuuden ja pitää kosteuden laastissa. estää materiaalin liiallisen imeytymisen, voi ylläpitää normaalia hydraatiota sisäisen hyytelöivän materiaalin, kuten sementtilaastin. Kuitenkin tekijät, kuten lohkotyyppiero ja paikan esikostutusaste, vaikuttavat veden hävikkiin ja laastin vesihäviöön, mikä tuo piileviä vaaroja muuratun rakenteen yleiselle laadulle. Laasti, jolla on erinomainen vedenpidätyskyky, voi eliminoida lohkomateriaalien ja inhimillisten tekijöiden vaikutuksen ja varmistaa laastin homogeenisuuden.
Vedenpidätyksen vaikutus laastin kovettumissuorituskykyyn heijastuu pääasiassa vaikutuksena laastin ja lohkon väliseen rajapintaan. Laastin nopean vesihäviön ja huonon vedenpidätyskyvyn vuoksi laastin vesipitoisuus rajapinnassa on selvästi riittämätön, eikä sementtiä voida täysin hydratoida, mikä vaikuttaa normaaliin lujuuden kehittymiseen. Sementtipohjaisten materiaalien sidoslujuus tuotetaan pääasiassa kiinnittämällä sementtihydraatiotuotteita. Riittämätön sementin hydraatio rajapinta-alueella heikentää rajapinnan sidoslujuutta ja laastin ontto pullistuminen ja halkeilu lisääntyy.
Siksi valitaan herkin vedenpidätysvaatimuksen rakennus K-merkillä kolme eri viskositeetilla olevaa erää, eri pesutapojen kautta näyttämään samalta erän numero kaksi odotettua tuhkapitoisuutta, ja sitten nykyisen yleisen vedenpidätystestimenetelmän (suodatinpaperimenetelmä) mukaan. ) samalla eränumerolla kolmen näyteryhmän vedenpidätyskyvyn eri tuhkapitoisuus seuraavasti:
4.1 Kokeellinen menetelmä vedenpidätysnopeuden havaitsemiseksi (suodatinpaperimenetelmä)
4.1.1 Välineiden ja laitteiden käyttö
Sementtilietesekoitin, mittasylinteri, vaaka, sekuntikello, ruostumaton terässäiliö, lusikka, ruostumattomasta teräksestä valmistettu rengassuutin (sisähalkaisija φ100 mm × ulkohalkaisija φ110 mm × korkea 25 mm, nopea suodatinpaperi, hidas suodatinpaperi, lasilevy).
4.1.2 Materiaalit ja reagenssit
Tavallinen Portland-SEMENTTI (425#), STANDARDIHIEKKA (VEDELLÄ PESUTON HIEKKA ILMAN MUTA), TUOTEENÄYTTE (HPMC), PUHDAS VESI KOKEILUON (HANAVESI, MINERAALIVESI).
4.1.3 Kokeelliset analyysiolosuhteet
Laboratoriolämpötila: 23±2 ℃; Suhteellinen kosteus: ≥ 50 %; Laboratorioveden lämpötila on sama kuin huoneen lämpötila 23 ℃.
4.1.4 Koemenetelmät
Aseta lasilevy käyttötasolle, laita sen päälle punnittu krooninen suodatinpaperi (paino: M1), laita sitten pala nopeaa suodatinpaperia hitaalle suodatinpaperille ja aseta metallirengasmuotti nopealle suodatinpaperille ( rengasmuotti ei saa ylittää pyöreää nopeaa suodatinpaperia).
Punnitse tarkasti (425#) sementtiä 90 g; Normaali hiekka 210 g; Tuote (näyte) 0,125 g; Kaada ruostumattomaan teräsastiaan ja sekoita hyvin (kuivasekoitus).
Käytä sementtisekoitinta (sekoitusastia ja lehdet ovat puhtaita ja kuivia, perusteellisesti puhtaita ja kuivia jokaisen kokeen jälkeen, laita sivuun). Mittaa mittasylinterillä 72 ml puhdasta vettä (23 ℃), kaada ensin sekoitusastiaan ja kaada sitten valmistettu materiaali, suodata 30 s; Samanaikaisesti nosta kattila sekoitusasentoon, käynnistä sekoitin ja sekoita alhaisella nopeudella (eli hitaasti sekoittaen) 60 s; Pysähdy 15 s ja kaavi liete seinältä ja terä kattilaan; Jatka vatkaamista nopeasti 120 sekuntia lopettaaksesi. Kaada (lataa) kaikki sekoitettu laasti ruostumattomasta teräksestä valmistettuun rengasmuottiin nopeasti ja aika siitä hetkestä, kun laasti koskettaa nopeaa suodatinpaperia (paina sekuntikelloa). 2 minuutin kuluttua rengasmuotti käännettiin ympäri ja krooninen suodatinpaperi otettiin pois ja punnittiin (paino: M2). Tee nollakoe yllä olevan menetelmän mukaisesti (kroonisen suodatinpaperin paino ennen ja jälkeen punnituksen on M3, M4)
Laskentamenetelmä on seuraava:
(1)
jossa M1 – kroonisen suodatinpaperin paino ennen näytekoetta; M2 — kroonisen suodatinpaperin paino näytekokeen jälkeen; M3 — kroonisen suodatinpaperin paino ennen nollakoetta; M4 — kroonisen suodatinpaperin paino nollakokeen jälkeen.
4.1.5 Varotoimet
(1) puhtaan veden lämpötilan on oltava 23 ℃ ja punnituksen on oltava tarkka;
(2) poista sekoitusastia sekoittamisen jälkeen ja sekoita tasaisesti lusikalla;
(3) muotti tulee asentaa nopeasti, ja laasti tiivistetään tasaiseksi ja kiinteäksi asennuksen aikana;
(4) Muista ajoittaa se hetki, jolloin laasti koskettaa nopeaa suodatinpaperia, äläkä kaada laastia ulkoisen suodatinpaperin päälle.
4.2 näyte
Valittiin kolme eri viskositeetilla samaa K-merkkistä eränumeroa: 201302028 viskositeetti 75 000 mPa·s, 20130233 viskositeetti 150 000 mPa·s, 20130236 viskositeetti 200 000 mPa·s, eri pesunumerot 200 000 mPa·s. tuhka (katso taulukko 3.1). Tarkista mahdollisimman tarkasti saman näyteerän kosteus ja pH ja suorita sitten vedenpidätysnopeustesti yllä olevan menetelmän mukaisesti (suodatinpaperimenetelmä).
4.3 Kokeilutulokset
Kolmen näyteerän indeksianalyysitulokset on esitetty taulukossa 1, eri viskositeetin vedenpidätysnopeuksien testitulokset on esitetty kuvassa 1 ja eri tuhkan ja pH:n vedenpidätysmäärien testitulokset on esitetty kuvassa 2. .
(1) Kolmen näyteerän indeksianalyysitulokset on esitetty taulukossa 1
Taulukko 1 Kolmen näyte-erän analyysitulokset
hanke
Erä nro
Tuhka %
pH
Viskositeetti/mPa, s
Vesi / %
Vedenpidätys
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) Kolmen eri viskositeetin näyteerän vedenpidätystestitulokset on esitetty kuvassa 1.
KUVA. 1 Kolmen eri viskositeetin näyteerän vedenpidätystestitulokset
(3) Kuvassa 2 on esitetty kolmen eri tuhkapitoisuuden ja pH:n näyte-erän vedenpidätysnopeuden havainnointitulokset.
KUVA. 2 Kolmen eri tuhkapitoisuuden ja pH:n omaavan näyteerän vedenpidätysnopeuden havainnointitulokset
Yllä olevien koetulosten kautta vedenpidätysnopeuden vaikutus tulee pääasiassa viskositeetista, korkea viskositeetti suhteessa korkeaan vedenpidätysnopeuteen on päinvastoin huono. Tuhkapitoisuuden vaihtelu välillä 1 % ~ 5 % ei juuri vaikuta sen vedenpidätysnopeuteen, joten se ei vaikuta sen vedenpidätyskykyyn.
5 johtopäätös
Jotta standardi soveltuisi paremmin todellisuuteen ja vastaisi yhä ankarampaa energiansäästö- ja ympäristönsuojelutrendiä, ehdotetaan, että:
Teollisen hydroksipropyylimetyyliselluloosan teollinen standardi formuloidaan tuhkakontrollissa luokkiin, kuten: tason 1 kontrollituhka < 0,010, tason 2 kontrollituhka < 0,050. Tällä tavalla tuottaja voi halutessaan antaa käyttäjälle myös enemmän valinnanvaraa. Samalla hinta voidaan asettaa korkean laadun ja korkean hinnan periaatteella markkinoiden hämmennyksen estämiseksi. Tärkeintä on, että energiansäästö ja ympäristönsuojelu tekevät tuotteiden valmistuksesta ympäristöystävällisempää ja harmonisempaa.
Postitusaika: 9.9.2022