Segundo estatísticas incompletas, a produción mundial actual de éter de celulosa non iónico alcanzou máis de 500.000 toneladas, e a hidroxipropilmetilcelulosa representou entre o 80% e máis de 400.000 toneladas, China nos últimos dous anos unha serie de empresas ampliaron a produción rapidamente. expandir a capacidade alcanzou preto de 180 000 toneladas, preto de 60 000 toneladas para o consumo doméstico, Deste, máis de 550 millóns de toneladas utilízanse na industria e preto do 70 por cento úsanse como aditivos para a construción.
Debido aos diferentes usos dos produtos, os requisitos do índice de cinzas dos produtos tamén poden ser diferentes, polo que a produción pódese organizar segundo os requisitos de diferentes modelos no proceso de produción, o que favorece o aforro de enerxía. redución de consumo e redución de emisións.
1 cinza de hidroxipropilmetilcelulosa e as súas formas existentes
A hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) chámase cinza polos estándares de calidade da industria e sulfato ou residuo quente pola farmacopea, que pode entenderse simplemente como unha impureza de sal inorgánica no produto. O proceso de produción principal polo álcali forte (hidróxido de sodio) a través da reacción ao axuste final do pH para sal neutro e materias primas orixinariamente inherentes á suma de sal inorgánico.
Método de determinación da cinza total; Despois de que unha certa cantidade de mostras sexan carbonizadas e queimadas nun forno de alta temperatura, as substancias orgánicas oxidízanse e descompoñen, escapando en forma de dióxido de carbono, óxidos de nitróxeno e auga, mentres que as substancias inorgánicas permanecen en forma de sulfato, fosfato, carbonato, cloruro e outros sales inorgánicos e óxidos metálicos. Estes residuos son cinzas. A cantidade de cinzas totais na mostra pódese calcular pesando o residuo.
Segundo o proceso utilizando diferentes ácidos e producirá sales diferentes: principalmente cloruro de sodio (xerado pola reacción de ións cloruro en clorometano e hidróxido de sodio) ademais doutros ácidos a neutralización pode producir acetato de sodio, sulfuro de sodio ou oxalato de sodio.
2. Requisitos de cinzas de hidroxipropil metil celulosa de calidade industrial
A hidroxipropil metil celulosa úsase principalmente como espesante, emulsificación, formación de película, coloide protector, retención de auga, adhesión, antienzimática e inerte metabólica e outros usos, é amplamente utilizado en moitos campos da industria, que se poden dividir aproximadamente nos seguintes aspectos:
(1) Construción: o papel principal é a retención de auga, espesamento, viscosidade, lubricación, axuda ao fluxo para mellorar a maquinabilidade do cemento e do xeso, o bombeo. Os revestimentos arquitectónicos, os revestimentos de látex úsanse principalmente como coloide protector, formador de película, axente espesante e auxiliar de suspensión de pigmentos.
(2) Cloruro de polivinilo: usado principalmente como dispersante na reacción de polimerización do sistema de polimerización en suspensión.
(3) produtos químicos diarios: usado principalmente como materiais de protección, pode mellorar a emulsificación do produto, anti-enzima, dispersión, adhesión, actividade superficial, formación de película, hidratación, formación de escuma, axente de liberación, suavizante, lubricante e outras propiedades;
(4) Industria farmacéutica: na industria farmacéutica utilízase principalmente para a produción de preparación, úsase como preparación sólida de axente de revestimento, material de cápsula oca, aglutinante, usado para esqueleto farmacéutico de liberación lenta, formación de película, axente formador de poros, usado como líquido, preparación semisólida espesamento, emulsificación, suspensión, aplicación de matriz;
(5) Cerámica: utilízase como axente formador de aglutinante para o tacho da industria cerámica, axente dispersante para a cor do esmalte;
(6) fabricación de papel: dispersión, cor, axente de reforzo;
(7) Impresión téxtil e tingimento: pasta de tecido, cor, extensor de cor:
(8) Produción agrícola: na agricultura, pódese usar para tratar sementes de cultivos, mellorar a taxa de xerminación, protexer a humidade e previr o mofo, manter a froita fresca, axente de liberación lenta de fertilizantes químicos e pesticidas, etc.
Segundo os comentarios da experiencia de aplicación a longo prazo anterior e o resumo dos estándares de control interno dalgunhas empresas estranxeiras e nacionais, só se requiren algúns produtos de polimerización de cloruro de polivinilo e produtos químicos diarios para controlar o sal inferior a 0,010, e a farmacopea. de varios países require controlar o sal menos de 0,015. E outros usos do control de sal poden ser relativamente máis amplos, especialmente produtos de construción ademais da produción de masilla, o sal de pintura ten certos requisitos, o resto pode controlar o sal <0,05 basicamente pode cumprir o uso.
3 Proceso de hidroxipropilmetilcelulosa e método de eliminación de sal
Os principais métodos de produción de hidroxipropilmetilcelulosa no país e no estranxeiro son os seguintes:
(1) Método de fase líquida (método de purín): o po fino de celulosa que se vai esmagar é dispersado nunhas 10 veces disolvente orgánico nun reactor vertical ou horizontal con forte axitación, e despois engádense lejía cuantitativa e axente eterificante para a reacción. Despois da reacción, o produto foi lavado, secado, esmagado e peneirado con auga quente.
(2) Método en fase gas (método gas-sólido): a reacción do po de celulosa a piques de ser triturado complétase en estado semiseco engadindo directamente lejía cuantitativa e axente eterificante e unha pequena cantidade de subprodutos de baixo punto de ebulición. nun reactor horizontal con forte axitación. Non se necesitan disolventes orgánicos adicionais para a reacción. Despois da reacción, o produto foi lavado, secado, esmagado e peneirado con auga quente.
(3) Método homoxéneo (método de disolución): o horizontal pódese engadir directamente despois da trituración da celulosa cun reactor de axitación forte espallado en naoh/urea (ou outros disolventes de celulosa) unhas 5 ~ 8 veces de disolvente de conxelación de auga en disolvente, despois Engadindo lixivia cuantitativa e axente eterificante na reacción, despois da reacción coa reacción de precipitación de acetona bo éter de celulosa, entón é lavado en auga quente, secado, esmagado e peneirado para obter o produto acabado. (Aínda non está en produción industrial).
O final da reacción non importa o uso que tipo de métodos mencionados anteriormente teñen moito sal, segundo o proceso que pode producir son: cloruro de sodio e acetato de sodio, sulfuro de sodio, oxalato de sodio, etc. uso de sal na solubilidade en auga, xeralmente con abundante lavado con auga quente, agora o principal equipo e forma de lavado son:
(1) filtro de baleiro de correa; Faino engurrando a materia prima acabada con auga quente e despois lavando o sal estendendo a pasta uniformemente sobre unha cinta de filtro pulverizando auga quente sobre ela e aspirando a continuación.
(2) Centrífuga horizontal: ao final da reacción do material bruto na suspensión con auga quente para diluír o sal disolto en auga quente e, a continuación, a través da separación por centrifugación será separación líquido-sólido para eliminar o sal.
(3) co filtro de presión, ao final da reacción do material bruto na suspensión con auga quente, no filtro de presión, primeiro con auga de vapor e despois con pulverización de auga quente N veces con auga de vapor para separar e eliminar o sal.
Lavado de auga quente para eliminar sales disoltas, porque a necesidade de unirse á auga quente, lavado, canto máis canto menor será o contido de cinzas, e viceversa, polo que a súa cinza está directamente relacionada coa cantidade de auga quente, o industrial xeral. produto se control de cinzas baixo o 1% USOS auga quente 10 toneladas, se o control inferior ao 5% necesitará preto de 6 toneladas de auga quente.
As augas residuais de éter de celulosa teñen unha demanda química de osíxeno (DQO) de máis de 60 000 mg/L e un contido de sal superior a 30 000 mg/L, polo que é moi caro tratar estas augas residuais, porque é difícil de tratar directamente. bioquímico tan alto sal, e non se permite diluír segundo os requisitos actuais de protección ambiental nacionais. A solución final é eliminar o sal por destilación. Polo tanto, unha tonelada máis de lavado con auga fervendo xerará unha tonelada máis de augas residuais. Segundo a tecnoloxía MUR actual con alta eficiencia enerxética, o custo completo de cada tonelada de auga concentrada de lavado é duns 80 yuans e o custo principal é o consumo de enerxía global.
Efecto das cinzas 4 na taxa de retención de auga da hidroxipropilmetilcelulosa industrial
HPMC desempeña principalmente tres papeis na retención de auga, espesamento e comodidade de construción en materiais de construción.
Retención de auga: para aumentar o tempo de apertura do material de retención de auga, para axudar a súa función de hidratación plenamente.
Espesamento: a celulosa pode ser engrosada para xogar unha suspensión, de xeito que a solución para manter uniforme arriba e abaixo o mesmo papel, a resistencia ao fluxo colgado.
Construción: lubricación de celulosa, pode ter unha boa construción. HPMC non participa na reacción química, só ten un papel auxiliar. Un dos máis importantes é a retención de auga, a retención de auga do morteiro afecta á homoxeneización do morteiro, e despois afecta ás propiedades mecánicas e á durabilidade do morteiro endurecido. O morteiro de mampostería e o morteiro de xeso son dúas partes importantes dos materiais de morteiro, e o campo de aplicación importante do morteiro de mampostería e o morteiro de xeso é a estrutura de mampostería. Como un bloque na aplicación no proceso dos produtos está en estado seco, a fin de reducir o bloque seco de forte absorción de auga do morteiro, a construción adopta o bloque antes de mollar previamente, para bloquear certo contido de humidade, manter a humidade no morteiro. Para bloquear a absorción excesiva do material, pode manter a hidratación normal do material xelificante interno como o morteiro de cemento. Non obstante, factores como a diferenza de tipo de bloque e o grao de prehumectación do lugar afectarán á taxa de perda de auga e á perda de morteiro, o que traerá perigos ocultos para a calidade xeral da estrutura de mampostería. O morteiro cunha excelente retención de auga pode eliminar a influencia dos materiais de bloque e os factores humanos e garantir a homoxeneidade do morteiro.
O efecto da retención de auga no rendemento do endurecemento do morteiro reflíctese principalmente no efecto sobre a área de interface entre o morteiro e o bloque. Coa rápida perda de auga do morteiro cunha mala retención de auga, o contido de auga do morteiro na parte da interface é obviamente insuficiente e o cemento non se pode hidratar completamente, o que afecta o desenvolvemento normal da resistencia. A forza de unión dos materiais a base de cemento prodúcese principalmente pola ancoraxe de produtos de hidratación de cemento. A insuficiente hidratación do cemento na área da interface reduce a forza de unión da interface e aumenta o abultamento oco e a rachadura do morteiro.
Polo tanto, elixindo o requisito de retención de auga máis sensible á marca K construíndo tres lotes de diferente viscosidade, a través de diferentes formas de lavado para aparecer o mesmo lote número dous contido de cinzas esperado, e despois segundo o método de proba de retención de auga común actual (método de papel de filtro). ) sobre o mesmo número de lote contido de cinzas diferente da retención de auga de tres grupos de mostras específicas do seguinte xeito:
4.1 Método experimental para detectar a taxa de retención de auga (método do papel de filtro)
4.1.1 Aplicación de instrumentos e equipamentos
Mezclador de cemento, cilindro medidor, balanza, cronómetro, recipiente de aceiro inoxidable, culler, troquel de anel de aceiro inoxidable (diámetro interior φ100 mm × diámetro exterior φ110 mm × alto 25 mm, papel de filtro rápido, papel de filtro lento, placa de vidro.
4.1.2 Materiais e reactivos
CEMENTO Portland ordinario (425#), AREA ESTÁNDAR (AREA SEN LADO LAVADO POR AUGA), MOSTRA DE PRODUTO (HPMC), AUGA LIMPA PARA EXPERIMENTO (AUGA DA GRIFO, AUGA MINERAL).
4.1.3 Condicións de análise experimentais
Temperatura do laboratorio: 23±2 ℃; Humidade relativa: ≥ 50%; A temperatura da auga do laboratorio é a mesma que a temperatura ambiente 23 ℃.
4.1.4 Métodos experimentais
Coloque a placa de vidro na plataforma de operación, coloque nela o papel de filtro crónico pesado (peso: M1), despois coloque un anaco de papel de filtro rápido no papel de filtro lento e, a continuación, coloque un molde de anel metálico no papel de filtro rápido ( o molde anular non debe exceder o papel de filtro circular rápido).
Pesar con precisión (425 #) cemento 90 g; area estándar 210 g; Produto (mostra) 0,125 g; Verter nun recipiente de aceiro inoxidable e mesturar ben (mestura seca).
Use unha batedora de cemento (o pote de mestura e as follas están limpas e secas, ben limpas e secas despois de cada experimento, reservalas). Use un cilindro medidor para medir 72 ml de auga limpa (23 ℃), primeiro verte na pota axitada e despois verte o material preparado, infiltra durante 30 s; Ao mesmo tempo, levante a pota á posición de mestura, poña en marcha a batidora e mexa a baixa velocidade (é dicir, mexendo lentamente) durante 60 s; Deténgase durante 15 s e raspe o purín na parede e colócao na pota; Continúa a bater rapidamente durante 120 s para parar. Despeje (cargue) todo o morteiro mesturado no molde de anel de aceiro inoxidable rapidamente e tempo desde o momento en que o morteiro toca o papel de filtro rápido (preme o cronómetro). Despois de 2 min, dáse a volta ao molde de anel e retirouse o papel de filtro crónico e pesouse (peso: M2). Fai o experimento en branco segundo o método anterior (o peso do papel de filtro crónico antes e despois de pesar é M3, M4)
O método de cálculo é o seguinte:
(1)
Onde, M1 - o peso do papel de filtro crónico antes do experimento de mostra; M2 - peso do papel de filtro crónico despois do experimento de mostra; M3 - peso do papel de filtro crónico antes do experimento en branco; M4: peso do papel de filtro crónico despois do experimento en branco.
4.1.5 Precaucións
(1) a temperatura da auga limpa debe ser de 23 ℃ e a pesaxe debe ser precisa;
(2) despois de revolver, retire a pota e mexa uniformemente cunha culler;
(3) o molde debe instalarse rapidamente e o morteiro apisonarase plano e sólido durante a instalación;
(4) Asegúrese de cronometrar o momento en que o morteiro toque o papel de filtro rápido e non verte o morteiro no papel de filtro externo.
4.2 A mostra
Seleccionáronse tres números de lote con diferentes viscosidades da mesma marca K como: 201302028 viscosidade 75 000 mPa·s, 20130233 viscosidade 150 000 mPa·s, 20130236 viscosidade 200 000 mPa·s para obter o mesmo número de lavado de dous lotes diferentes. cinzas (ver táboa 3.1). Controle estrictamente a humidade e o pH do mesmo lote de mostras na medida do posible e, a continuación, realice a proba da taxa de retención de auga segundo o método anterior (método de papel de filtro).
4.3 Resultados experimentais
Os resultados da análise do índice dos tres lotes de mostras móstranse na táboa 1, os resultados das probas das taxas de retención de auga de diferentes viscosidades móstranse na figura 1 e os resultados das probas das taxas de retención de auga de diferentes cinzas e pH móstranse na figura 2. .
(1) Os resultados da análise do índice dos tres lotes de mostras móstranse na táboa 1
Táboa 1 Resultados da análise de tres lotes de mostras
proxecto
Lote no.
% de cinzas
pH
Viscosidade/mPa, s
Auga / %
Retención de auga
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) Os resultados das probas de retención de auga dos tres lotes de mostras con diferentes viscosidades móstranse na figura 1.
FIG. 1 Resultados das probas de retención de auga de tres lotes de mostras con diferentes viscosidades
(3) Na figura 2 móstranse os resultados da detección da taxa de retención de auga de tres lotes de mostras con diferentes contidos de cinzas e pH.
FIG. 2 Resultados da detección da taxa de retención de auga de tres lotes de mostras con diferentes contidos de cinzas e pH
A través dos resultados experimentais anteriores, a influencia da taxa de retención de auga vén principalmente da viscosidade, a alta viscosidade en relación á súa alta taxa de retención de auga será pobre, pola contra. A flutuación do contido de cinzas no rango de 1% ~ 5% case non afecta a súa taxa de retención de auga, polo que non afectará o seu rendemento de retención de auga.
5 conclusión
Para que o estándar sexa máis aplicable á realidade e se axuste á tendencia cada vez máis severa de conservación da enerxía e protección ambiental, suxírese que:
O estándar industrial de hidroxipropil metil celulosa industrial está formulado no control de cinzas por graos, como: cinzas de control de nivel 1 < 0,010, cinzas de control de nivel 2 < 0,050. Deste xeito, o produtor pode optar por que o usuario tamén teña máis opcións. Ao mesmo tempo, o prezo pódese establecer en base ao principio de alta calidade e prezo elevado para evitar a confusión do mercado. O máis importante é que a conservación da enerxía e a protección ambiental fan que a produción de produtos sexa máis amigable e harmoniosa co medio ambiente.
Hora de publicación: 09-09-2022