Teneur en cendres de l'hydroxypropylméthylcellulose HPMC

Selon des statistiques incomplètes, la production actuelle d'éther de cellulose non ionique a atteint plus de 500 000 tonnes dans le monde, ethydroxypropylméthylcellulose HPMCreprésente 80% des 400 000 tonnes, la Chine au cours des deux dernières années, un certain nombre d'entreprises ont augmenté leur capacité de production rapidement pour atteindre la capacité actuelle d'environ 180 000 tonnes, soit environ 60 000 tonnes de consommation intérieure, dont plus de 550 millions tonnes sont utilisées dans l’industrie et environ 70 % sont utilisées comme additifs de construction.

En raison des différentes utilisations des produits, les exigences en matière d'indice de cendres des produits peuvent être différentes, de sorte que dans le processus de production, l'organisation de la production selon les exigences des différents modèles favorise l'effet d'économie d'énergie, de réduction de la consommation et réduction des émissions.

1. Teneur en cendres de l'hydroxypropylméthylcellulose HPMC et sa forme existante

Les normes de qualité industrielle de l'hydroxypropylméthylcellulose (HPMC) appelées cendres et la pharmacopée appelée sulfate, à savoir les résidus de combustion, peuvent simplement être comprises comme les impuretés de sel inorganique présentes dans le produit. Principalement par le processus de production d'alcali fort (hydroxyde de sodium) à travers la réaction jusqu'à l'ajustement final du pH en sel neutre et en somme de sel inorganique inhérent d'origine à la matière première.

Méthode de détermination des cendres totales ; Une certaine quantité d'échantillons est brûlée dans un four à haute température après carbonisation, de sorte que les matières organiques soient oxydées et décomposées, s'échappant sous forme de dioxyde de carbone, d'oxydes d'azote et d'eau, tandis que les matières inorganiques restent sous forme de sulfate, phosphate, carbonate. , chlorure et autres sels inorganiques et oxydes métalliques, ces résidus sont des cendres. La teneur totale en cendres de l'échantillon peut être calculée en pesant le résidu.

Selon le processus, l'utilisation de différents acides produira différents sels : principalement du chlorure de sodium (par la réaction de l'ion chlorure dans le chlorométhane et l'hydroxyde de sodium) et d'autres neutralisations acides peuvent produire de l'acétate de sodium, du sulfure de sodium ou de l'oxalate de sodium.

2. Exigence de teneur en cendres de l'hydroxypropylméthylcellulose HPMC

L'hydroxypropylméthylcellulose HPMC est principalement utilisée pour l'épaississement, l'émulsification, la formation de films, la protection colloïdale, la rétention d'eau, l'adhésion, la résistance aux enzymes et l'inertie métabolique, etc. Elle est largement utilisée dans de nombreux domaines industriels, qui peuvent être grossièrement divisés en les aspects suivants :

(1) Construction : le rôle principal est de retenir l’eau, l’épaississement, la viscosité, la lubrification, l’écoulement pour améliorer l’ouvrabilité du ciment et du gypse, le pompage. Les revêtements architecturaux, les revêtements en latex sont principalement utilisés comme colloïde protecteur, filmogène, agent épaississant et aide à la suspension des pigments.

(2) Chlorure de POLYvinyle : principalement utilisé comme dispersant dans la réaction de polymérisation du système de polymérisation en suspension.

(3) produits chimiques quotidiens : principalement utilisés comme articles de protection, ils peuvent améliorer l'émulsification du produit, l'anti-enzyme, la dispersion, la liaison, l'activité de surface, la formation de film, l'hydratation, le moussage, la formation, l'agent de démoulage, l'adoucissant, le lubrifiant et d'autres propriétés ;

(4) industrie pharmaceutique : dans l'industrie pharmaceutique, il est principalement utilisé pour la production de préparations, comme préparation solide d'agent d'enrobage, de matériau de capsule creuse, de liant, pour le cadre d'agents à libération prolongée, filmogène, agent porogène, comme agent préparation liquide, semi-solide d'épaississement, d'émulsification, de suspension, d'application matricielle ;

(5) céramique : utilisée comme agent de liaison du flan industriel en céramique, dispersant de couleur de glaçure ;

(6) papier : dispersion, colorant, agent de renforcement ;

(7) Impression et teinture textiles : pâte de tissu, couleur, agent d'extension de couleur :

(8) dans la production agricole : utilisé en agriculture pour traiter les semences des cultures, peut améliorer le taux de germination, peut hydrater et prévenir la moisissure, la conservation des fruits, la libération prolongée d'engrais chimiques et de pesticides.

D'après les retours d'expérience d'application à long terme ci-dessus et le résumé des normes de contrôle interne de certaines entreprises étrangères et nationales, il peut être constaté que seuls certains produits de polymérisation du PVC et produits chimiques quotidiens nécessitent un contrôle du sel < 0,010, et la pharmacopée de divers pays exigent un contrôle du sel < 0,015. Et d'autres utilisations du contrôle du sel peuvent être relativement plus larges, en particulier les produits de qualité construction en plus de la production de mastic, le sel de revêtement a certaines exigences en dehors du reste peut contrôler le sel < 0,05 peut essentiellement répondre à l'utilisation.

3. Processus HPMC d'hydroxypropylméthylcellulose et méthode de production

Il existe trois méthodes principales de production d’hydroxypropylméthylcellulose HPMC au pays et à l’étranger :

(1) Méthode en phase liquide (méthode en suspension) : la poudre de cellulose pulvérisée est dispersée dans environ 10 fois de solvant organique dans des réacteurs verticaux et horizontaux avec une forte agitation, puis une solution alcaline quantitative et un agent éthérifiant sont ajoutés pour la réaction. Après la réaction, le produit fini est lavé, séché, broyé et tamisé à l'eau chaude.

(2) Méthode en phase gazeuse (méthode gaz-solide) : la réaction de la poudre de cellulose pulvérisée est complétée à l'état presque semi-sec en ajoutant directement une lessive quantitative et un agent éthérifiant et en récupérant une petite quantité de sous-produits à bas point d'ébullition dans un réacteur horizontal avec forte agitation. Pas besoin d'ajouter de solvant organique pour la réaction. Après la réaction, le produit fini est lavé, séché, broyé et tamisé à l'eau chaude.

(3) Méthode homogène (méthode de dissolution) : L'horizontale peut être ajoutée directement après le broyage de la cellulose avec un réacteur à forte agitation dispersée dans du naoh/urée (ou d'autres solvants de la cellulose) environ 5 à 8 fois de l'eau gelant le solvant dans le solvant, puis ajout d'une lessive quantitative et d'un agent éthérifiant lors de la réaction, après la réaction avec la réaction de précipitation à l'acétone, un bon éther de cellulose, puis lavage à l'eau chaude, séchage, broyage, criblage pour obtenir le produit fini. (Il n'est pas encore en production industrielle).

La réaction se termine, quelle que soit l'utilisation des types de méthodes mentionnés ci-dessus qui contiennent beaucoup de sel, selon les différents processus pouvant produire sont : le chlorure de sodium et l'acétate de sodium, le sulfure de sodium, l'oxalate de sodium, etc., mélanger le sel, nécessaire par le dessalement, le utilisation du sel dans la solubilité dans l'eau, généralement avec beaucoup de lavage à l'eau chaude, maintenant les principaux équipements et modes de lavage sont :

(1) Filtre à vide à bande ; Il est utilisé pour laver le sel en versant la matière première dans du lisier avec de l'eau chaude, puis en déposant le lisier uniformément sur une bande filtrante en pulvérisant de l'eau chaude par le haut et en aspirant le fond.

(2) centrifugeuse horizontale : à la fin de la réaction des matières brutes en boue d'eau chaude pour diluer le sel dissous par l'eau chaude, puis par séparation centrifuge du liquide et de la séparation solide pour éliminer le sel.

(3) avec le filtre sous pression, à la fin de la réaction de la matière brute dans la boue avec de l'eau chaude, dans le filtre sous pression, d'abord avec de la vapeur pour souffler de l'eau avec un jet d'eau chaude N fois, puis avec de la vapeur pour souffler eau pour séparer et éliminer le sel.

Lavage à l'eau chaude pour éliminer les sels dissous, car il faut joindre l'eau chaude, le lavage, plus la teneur en cendres est faible, et vice versa, de sorte que ses cendres sont directement liées à la quantité d'eau chaude, l'industrie générale le produit si le contrôle des cendres est inférieur à 1 % UTILISE 10 tonnes d'eau chaude, si le contrôle est inférieur à 5 %, il faudra environ 6 tonnes d'eau chaude.

La demande chimique en oxygène (DCO) des eaux usées à base d'éther de cellulose peut atteindre 60 000 mg/L, la teneur en sel est également supérieure à 30 000 mg/L, de sorte que le traitement de ces eaux usées doit être très coûteux, car une telle quantité de sel directement la biochimie est difficile, selon les exigences nationales actuelles en matière de protection de l'environnement, le traitement n'est pas autorisé à diluer. La solution fondamentale est d'éliminer le sel par distillation. Par conséquent, une tonne supplémentaire de lavage à l’eau bouillante produira une tonne supplémentaire d’eaux usées. Selon la technologie MUR actuelle à haute efficacité énergétique, évaporation et élimination du sel, le coût global de chaque traitement d'une tonne d'eau concentrée de lavage est d'environ 80 yuans, et le coût principal est la consommation d'énergie globale.

4. Influence de la teneur en cendres sur la rétention d'eau de l'hydroxypropylméthylcellulose HPMC

HPMC joue principalement trois rôles de rétention d'eau, d'épaississement et de construction pratique dans les matériaux de construction.

Rétention d'eau : augmente le temps d'ouverture du matériau de rétention d'eau et favorise pleinement son hydratation.

Épaississement : la cellulose peut être épaissie en suspension, de sorte que la solution reste uniforme de haut en bas dans le rôle d'accrochage anti-flux.

Construction : la cellulose a un effet lubrifiant, peut avoir une bonne construction. HPMC n'intervient pas dans le déroulement des réactions chimiques, mais joue uniquement un rôle de soutien. Le plus important est la rétention d’eau, qui affecte l’homogénéité du mortier, puis affecte les propriétés mécaniques et la durabilité du mortier durci. Le mortier est divisé en mortier de maçonnerie et le mortier de plâtrage sont deux parties importantes des matériaux de mortier, l'application importante du mortier de maçonnerie et du mortier de plâtrage est la structure de maçonnerie. Comme un bloc dans l'application dans le processus des produits est à l'état sec, afin de réduire le bloc sec de forte absorption d'eau du mortier, la construction adopte le bloc avant le prémouillage, pour bloquer une certaine teneur en humidité, garder l'humidité dans le mortier pour bloquer l'absorption excessive du matériau, peut maintenir une hydratation normale du matériau gélifiant interne tel que le mortier de ciment. Cependant, des facteurs tels que les différents types de blocs et le degré de pré-mouillage sur site affecteront le taux de perte d'eau et la perte d'eau du mortier, ce qui entraînera des problèmes cachés dans la qualité globale de la structure de maçonnerie. Le mortier avec une excellente rétention d'eau peut éliminer l'influence des matériaux en bloc et des facteurs humains et assurer une homogénéité suffisante du mortier.

L'influence de la rétention d'eau sur la propriété de durcissement du mortier se reflète principalement dans l'influence sur la zone d'interface entre le mortier et le bloc. Comme le mortier ayant une mauvaise rétention d'eau perd rapidement de l'eau, la teneur en eau du mortier au niveau de la zone d'interface est évidemment insuffisante et le ciment ne peut pas être complètement hydraté, ce qui affecte le développement normal de la résistance. La force d’adhérence des matériaux à base de ciment dépend principalement de l’effet d’ancrage des produits d’hydratation du ciment. L'hydratation insuffisante du ciment dans la zone d'interface réduit la force d'adhérence de l'interface et le phénomène de cavitation et de fissuration du mortier augmente.

Par conséquent, en choisissant le plus sensible aux exigences de rétention d'eau, construisez trois lots de marque K de viscosité différente, par différentes méthodes de lavage pour faire apparaître la même teneur en cendres attendue du numéro de lot deux, puis selon la méthode de test de rétention d'eau courante actuelle (méthode du papier filtre ) sur le même numéro de lot, différentes teneurs en cendres de la rétention d'eau de trois groupes d'échantillons sont spécifiques comme suit :

4.1 Méthode expérimentale pour tester le taux de rétention d'eau (méthode du papier filtre)

4.1.1 Instruments et équipements d'application

Bétonnière, éprouvette graduée, balance, chronomètre, récipient en acier inoxydable, cuillère, moule annulaire en acier inoxydable (diamètre intérieur φ 100 mm × diamètre extérieur φ 110 mm × hauteur 25 mm, papier filtre rapide, papier filtre lent, plaque de verre.

4.1.2 Matériels et réactifs

Ciment Portland ordinaire (425#), sable standard (par eau propre sans sable de boue), échantillons de produits (HPMC), eau propre pour expérience (eau du robinet, eau minérale).

4.1.3 Conditions d'analyse expérimentale

Température du laboratoire : 23 ± 2 ℃ ; Humidité relative : ≥ 50 % ; La température de l'eau du laboratoire est de 23 ℃ à température ambiante.

4.1.4 Méthode expérimentale

Placez la plaque de verre sur la plate-forme de fonctionnement, placez le papier filtre lent (poids : M1), puis placez un papier filtre rapide sur le papier filtre lent, puis placez le moule à anneau métallique sur le papier filtre rapide (l'anneau le moule ne doit pas dépasser le papier filtre rapide circulaire).

Peser avec précision (425#) le ciment 90 g ; Sable standard 210 g ; Produit (échantillon) 0,125 g ; Verser dans un récipient en inox, bien mélanger (mélange sec) et réserver.

Utiliser un malaxeur à pâte de ciment (le pot de mélange et la lame sont propres et secs, chaque expérience après un nettoyage approfondi, sécher une fois, réservé). Utilisez une éprouvette graduée pour mesurer 72 ml d'eau propre (23 ℃), versez d'abord dans le pot d'agitation, puis versez les matériaux préparés et laissez tremper pendant 30 s ; En même temps, soulevez le pot en position de mélange, démarrez le mélangeur et remuez à basse vitesse (agitation lente) pendant 60 s ; Arrêtez 15 s, grattez la boue de matériau sur la paroi du pot et la lame dans le pot ; Continuez à remuer rapidement pendant 120 s pour arrêter. Versez rapidement tout le mortier mélangé dans le moule annulaire en acier inoxydable, et chronométrez à partir du moment où le mortier entre en contact avec le papier filtre rapide (appuyez sur le chronomètre). 2 min plus tard, retourner le moule annulaire et sortir le papier filtre chronique à peser (poids : M2). Effectuer une expérience à blanc selon la méthode ci-dessus (le poids du papier filtre chronique avant et après pesée est M3, M4)

La méthode de calcul est la suivante :

Où, M1 — le poids du papier filtre chronique avant l'expérience sur échantillon ; M2 — Poids du papier filtre chronique après une expérience d'échantillonnage ; M3 — Poids du papier filtre chronique avant expérience à blanc ; M4 — Poids du papier filtre chronique après expérience à blanc.

4.1.5 Précautions

(1) La température de l’eau propre doit être de 23 ℃, la pesée doit être précise ;

(2) Après avoir mélangé, retirez le pot de mélange et remuez uniformément avec une cuillère.

(3) le moule doit être rapide et le côté du côté du mortier pilé à plat pilé solide ;

(4) Veiller à chronométrer le mortier au moment du contact avec le papier filtre rapide, ne pas verser le mortier sur le papier filtre externe.

4.2 l'échantillon

L'influence de la rétention d'eau vient principalement de la viscosité, et une viscosité élevée sera pire qu'une rétention d'eau élevée. La fluctuation de la teneur en cendres dans la plage de 1 % à 5 % n'affecte presque pas son taux de rétention d'eau, elle n'affectera donc pas l'utilisation de ses performances de rétention d'eau.

5.Conclusion

Afin de rendre la norme plus applicable à la réalité et de se conformer à la tendance de plus en plus sévère en matière d'économie d'énergie et de protection de l'environnement, il est suggéré que :

La norme industrielle d'hydroxypropylméthylcellulose HPMC est divisée en qualités de contrôle des cendres, telles que : cendres de contrôle de niveau 1 < 0,010, cendres de contrôle de niveau 2 < 0,050. De cette façon, les producteurs peuvent choisir eux-mêmes et les utilisateurs peuvent avoir plus de choix. Parallèlement, les prix peuvent être fixés sur la base du principe de haute qualité et de prix compétitifs, afin d'éviter le phénomène de confusion et de confusion sur le marché. Le plus important est la conservation de l'énergie et la protection de l'environnement, afin que la production de produits et l'environnement soient plus respectueux et harmonieux.