Hydroksietyyliselluloosa (HEC) on ioniton selluloosaeetteri, jota käytetään laajalti rakentamisessa, pinnoitteissa, öljyssä, päivittäisissä kemikaaleissa ja muilla aloilla. Sillä on hyvät sakeuttamis-, suspensio-, dispersio-, emulgointi-, kalvonmuodostus-, suojakolloidi- ja muut ominaisuudet, ja se on tärkeä sakeuttamis- ja stabilointiaine.
1. Raaka-aineiden valmistus
Hydroksietyyliselluloosan pääraaka-aine on luonnonselluloosa. Selluloosa uutetaan yleensä puusta, puuvillasta tai muista kasveista. Selluloosan uuttoprosessi on suhteellisen yksinkertainen, mutta se vaatii suurta puhtautta lopputuotteen suorituskyvyn varmistamiseksi. Tästä syystä selluloosan esikäsittelyyn käytetään yleensä kemiallisia tai mekaanisia menetelmiä, mukaan lukien rasvanpoisto, epäpuhtauksien poistaminen, valkaisu ja muut vaiheet epäpuhtauksien ja muiden kuin selluloosakomponenttien poistamiseksi.
2. Alkalisointikäsittely
Alkalisointikäsittely on avainvaihe hydroksietyyliselluloosan tuotantoprosessissa. Tämän vaiheen tarkoituksena on aktivoida hydroksyyliryhmä (-OH) selluloosan molekyyliketjussa myöhemmän eetteröintireaktion helpottamiseksi. Alkalisoivana aineena käytetään yleensä natriumhydroksidiliuosta (NaOH). Erityinen prosessi on: sekoita selluloosa natriumhydroksidiliuoksen kanssa täysin turpoamaan ja dispergoimaan selluloosa alkalisissa olosuhteissa. Tällä hetkellä selluloosamolekyylien hydroksyyliryhmät muuttuvat aktiivisemmiksi ja valmistautuvat seuraavaan eetteröintireaktioon.
3. Eetteröintireaktio
Eetteröintireaktio on ydinvaihe hydroksietyyliselluloosan tuotannossa. Tämä prosessi on lisätä etyleenioksidia (tunnetaan myös nimellä etyleenioksidi) selluloosaan alkalisointikäsittelyn jälkeen ja reagoida selluloosamolekyylien hydroksyyliryhmien kanssa hydroksietyyliselluloosan tuottamiseksi. Reaktio suoritetaan tavallisesti suljetussa reaktorissa, reaktiolämpötila säädetään yleensä 50 - 100 °C:seen ja reaktioaika vaihtelee useista tunteista yli kymmeneen tuntiin. Reaktion lopputuote on osittain hydroksietyloitu selluloosaeetteri.
4. Neutralointi ja pesu
Eetteröintireaktion päätyttyä lähtöaineet sisältävät yleensä suuren määrän reagoimattomia alkaleja ja sivutuotteita. Puhtaan hydroksietyyliselluloosatuotteen saamiseksi on suoritettava neutralointi- ja pesukäsittely. Tavallisesti laimeaa happoa (kuten laimeaa kloorivetyhappoa) käytetään neutraloimaan reaktiossa jäännösemäs, minkä jälkeen reagoivat aineet pestään toistuvasti suurella määrällä vettä vesiliukoisten epäpuhtauksien ja sivutuotteiden poistamiseksi. Pesty hydroksietyyliselluloosa on märän suodatuskakun muodossa.
5. Kuivuminen ja kuivuminen
Pesun jälkeen kostealla kakulla on korkea vesipitoisuus, ja se on kuivattava ja kuivattava jauhemaisen hydroksietyyliselluloosatuotteen saamiseksi. Kuivaus suoritetaan yleensä tyhjiösuodatuksella tai keskipakoerottelulla suurimman osan vedestä poistamiseksi. Tämän jälkeen märkä kakku lähetetään kuivauslaitteistoon kuivattavaksi. Yleisiä kuivauslaitteita ovat rumpukuivaimet, pikakuivaimet ja suihkukuivaimet. Kuivauslämpötilaa säädetään yleensä 60-120 ℃:seen, jotta liiallinen lämpötila ei aiheuta tuotteen denaturoitumista tai suorituskyvyn heikkenemistä.
6. Hionta ja seulonta
Kuivattu hydroksietyyliselluloosa on tavallisesti suuri lohko tai rakeinen materiaali. Käytön helpottamiseksi ja tuotteen dispergoituvuuden parantamiseksi se on jauhettava ja seulottava. Hionnassa käytetään yleensä mekaanista jauhatuskonetta suurten materiaalilohkojen jauhamiseen hienoksi jauheeksi. Seulonnan tarkoituksena on erottaa karkeat hiukkaset, jotka eivät saavuta vaadittua hiukkaskokoa hienossa jauheessa eri aukoilla varustettujen seulojen kautta lopputuotteen tasaisen hienouden varmistamiseksi.
7. Tuotteen pakkaus ja varastointi
Hydroksietyyliselluloosatuotteella on jauhamisen ja seulonnan jälkeen tietty juoksevuus ja dispergoituvuus, mikä sopii suoraan levitykseen tai jatkokäsittelyyn. Lopputuote on pakattava ja varastoitava kosteuden, saastumisen tai hapettumisen estämiseksi kuljetuksen ja varastoinnin aikana. Pakkaamiseen käytetään yleensä kosteudenkestäviä ja hapettumista estäviä pakkausmateriaaleja, kuten alumiinifoliopusseja tai monikerroksisia komposiittipusseja. Pakkauksen jälkeen tuote tulee säilyttää viileässä ja kuivassa ympäristössä, välttäen suoraa auringonvaloa ja korkeita lämpötiloja ja korkean kosteuden olosuhteita sen vakaan toiminnan varmistamiseksi.
Hydroksietyyliselluloosan tuotantoprosessi sisältää pääasiassa raaka-aineiden valmistuksen, alkalisointikäsittelyn, eetteröintireaktion, neutraloinnin ja pesun, kuivauksen ja kuivauksen, jauhamisen ja seulonnan sekä lopputuotteen pakkaamisen ja varastoinnin. Jokaisella vaiheella on omat erityiset prosessivaatimukset ja ohjauspisteet. Reaktio-olosuhteita ja käyttövaatimuksia on valvottava tiukasti tuotantoprosessin aikana tuotteen laadun ja vakaan suorituskyvyn varmistamiseksi. Tällä monikäyttöisellä polymeerimateriaalilla on laaja valikoima sovelluksia teollisessa tuotannossa ja jokapäiväisessä elämässä, mikä kuvastaa sen korvaamatonta merkitystä.
Postitusaika: 21.8.2024