A hiányos statisztikák szerint a nemionos cellulóz-éter jelenlegi globális termelése elérte az 500 000 tonnát, és a hidroxi-propil-metil-cellulóz 80%-át több mint 400 000 tonnára tette ki, Kínában az elmúlt két évben számos vállalat gyors ütemben bővítette termelését. kapacitásbővítése elérte a mintegy 180 000 tonnát, mintegy 60 000 tonnát hazai fogyasztásra, ebből több mint 550 millió tonnát az iparban használnak fel, és mintegy 70 százalékát építő adalékanyagként használják fel.
A termékek eltérő felhasználásából adódóan a termékek hamuindex követelményei is eltérőek lehetnek, így a gyártás a gyártási folyamatban a különböző modellek követelményei szerint szervezhető, ami kedvez az energiatakarékosság hatásának, fogyasztáscsökkentés és kibocsátáscsökkentés.
1 hidroxipropil-metil-cellulóz hamu és meglévő formái
A hidroxi-propil-metil-cellulózt (HPMC) az ipari minőségi szabványok hamunak, a gyógyszerkönyvben pedig szulfátnak vagy forró maradéknak nevezik, ami egyszerűen a termékben lévő szervetlen sószennyeződésként értelmezhető. A fő gyártási folyamat az erős lúg (nátrium-hidroxid) a reakción keresztül a pH végső beállításáig semleges sóval és nyersanyagokkal, amelyek eredetileg a szervetlen só összegében rejlenek.
Az összes hamu meghatározására szolgáló módszer; Bizonyos mennyiségű minta elszenesítése és magas hőmérsékletű kemencében történő elégetése után a szerves anyagok oxidálódnak és lebomlanak, szén-dioxid, nitrogén-oxidok és víz formájában távoznak, míg a szervetlen anyagok szulfát, foszfát, karbonát, klorid és egyéb szervetlen sók és fém-oxidok. Ezek a maradványok hamu. A mintában lévő összes hamu mennyisége a maradék tömegével számítható ki.
Az eljárás szerint különböző savakat használnak, és különböző sókat állítanak elő: főleg nátrium-klorid (kloridionok reakciója klór-metánban és nátrium-hidroxidban keletkezik), valamint más savak semlegesítése nátrium-acetátot, nátrium-szulfidot vagy nátrium-oxalátot eredményezhet.
2. Ipari minőségű hidroxipropil-metil-cellulóz hamuigénye
A hidroxi-propil-metil-cellulózt főként sűrítő, emulgeáló, filmképző, védőkolloid, vízvisszatartás, adhézió, antienzim és metabolikus inert és egyéb felhasználási célokra használják, széles körben használják az ipar számos területén, amelyek nagyjából a következőkre oszthatók. szempontok:
(1) Építés: a fő szerep a vízvisszatartás, a sűrítés, a viszkozitás, a kenés, a cement és a gipsz megmunkálhatóságának javítására szolgáló áramlási segédanyag, a szivattyúzás. Az építészeti bevonatokat, latex bevonatokat főként védőkolloidként, filmképzőként, sűrítőszerként és pigment szuszpenziós segédanyagként használják.
(2) Polivinil-klorid: főként diszpergálószerként használják a szuszpenziós polimerizációs rendszer polimerizációs reakciójában.
(3) napi vegyszerek: elsősorban védőfelszerelésként használják, javíthatja a termék emulgeálását, anti-enzimét, diszperzióját, tapadását, felületi aktivitását, filmképződését, hidratáló, habzó, formáló, leválasztó, lágyító, kenőanyag és egyéb tulajdonságait;
(4) Gyógyszeripar: a gyógyszeriparban elsősorban készítménygyártásra használják, bevonóanyag szilárd készítményeként, üreges kapszulaanyagként, kötőanyagként, lassú hatóanyag-leadású gyógyszervázhoz, filmképzőhöz, pórusképző szerhez, folyadékként használják, félszilárd készítmény sűrítése, emulgeálása, szuszpenziója, mátrix alkalmazása;
(5) Kerámia: kötőanyag-képző anyagként használják kerámiaipari tuskókhoz, diszpergálószerként mázfestékekhez;
(6) papírgyártás: diszperzió, színező, erősítőszer;
(7) Textilnyomtatás és -festés: textilpép, szín, színhosszabbító:
(8) Mezőgazdasági termelés: a mezőgazdaságban felhasználható a vetőmagok kezelésére, a csírázási sebesség javítására, a nedvesség védelmére és a penész megelőzésére, a gyümölcs frissen tartására, a műtrágyák és növényvédő szerek lassú felszabadulása stb.
A fenti hosszú távú alkalmazási tapasztalatok visszajelzései, valamint egyes külföldi és hazai vállalkozások belső ellenőrzési standardjainak összefoglalása szerint csak néhány polivinil-klorid polimerizációs termékre és napi vegyszerekre van szükség a 0,010-nél kisebb só szabályozásához, illetve a gyógyszerkönyv szerint. a különböző országokban 0,015-nél kisebb sótartalomra van szükség. És a sószabályozás más felhasználási területei is viszonylag szélesebbek lehetnek, különösen az építőipari termékek a gitt, festéksó gyártása mellett bizonyos követelményeket támasztanak, a többi a só szabályozását < 0,05 alapvetően megfelel a felhasználásnak.
3 hidroxipropil-metil-cellulóz eljárás és sóeltávolítási módszer
A hidroxi-propil-metil-cellulóz fő gyártási módszerei itthon és külföldön a következők:
(1) Folyékony fázisú módszer (szuszpenziós módszer): az aprítandó cellulóz finom port körülbelül 10-szeres szerves oldószerben diszpergálják függőleges vagy vízszintes reaktorban erős keverés közben, majd kvantitatív lúgot és éterezőszert adnak hozzá a reakcióhoz. A reakció befejeződése után a terméket mossuk, szárítjuk, összetörjük és forró vízzel szitáljuk.
(2) Gázfázisú módszer (gáz-szilárd módszer): A zúzás előtt álló cellulózpor reakcióját félszáraz állapotban mennyiségi lúg és éterezőszer, valamint kis mennyiségű alacsony forráspontú melléktermék közvetlen hozzáadásával fejezik be. vízszintes reaktorban erős keveréssel. A reakcióhoz nincs szükség további szerves oldószerekre. A reakció befejeződése után a terméket mossuk, szárítjuk, összetörjük és forró vízzel szitáljuk.
(3) Homogén módszer (oldási módszer): A vízszintes közvetlenül hozzáadható a cellulóz zúzása után, erős keverőreaktorban, naoh/karbamidban (vagy a cellulóz egyéb oldószereiben) szórva körülbelül 5-8-szor vízfagyasztó oldószert oldószerben, majd A reakció során mennyiségi lúg és éterezőszer hozzáadása, acetonos kicsapási reakció után jó cellulóz-éter, majd forró vízzel mossuk, szárítjuk, összetörjük és szitáljuk, így készterméket kapunk. (Ipari termelésben még nincs).
A reakció végeredménye, függetlenül attól, hogy a fent említett módszerek közül melyikben van sok só, a különböző folyamatok szerint előállíthatók a következők: nátrium-klorid és nátrium-acetát, nátrium-szulfid, nátrium-oxalát stb. kevert só, sótalanítás szükséges, só használata a vízben való oldhatóságban, általában bőséges melegvizes mosással, jelenleg a mosás fő felszerelése és módja a következő:
(1) szalagos vákuumszűrő; Ezt úgy teszi, hogy a kész alapanyagot forró vízzel lepermetezi, majd a sót úgy mossa le, hogy a zagyot egyenletesen eloszlatja egy szűrőszalagon úgy, hogy forró vizet permetez rá, és alul kiporszívózza.
(2) Vízszintes centrifuga: a nyersanyagnak az iszapba való reakciójának végén a forró vízben oldott só hígítására, majd centrifugálási elválasztással folyadék-szilárd elválasztás történik a só eltávolítására.
(3) a nyomószűrővel a nyersanyag reakciójának végére a zagyba forró vízzel, majd a nyomásszűrőbe, először gőzfúvott vízzel, majd forró vízpermettel N-szer gőzfúvatott vízzel válasszuk szét és távolítsuk el a sót.
Melegvizes mosás az oldott sók eltávolítására, mert csatlakozni kell a forró vízhez, mosás, minél több annál alacsonyabb a hamutartalom, és fordítva, így a hamu közvetlenül összefügg a melegvíz mennyiségével, az általános ipari termék 1% alatti hamukontroll esetén 10 tonna meleg vizet HASZNÁL, 5% alatti szabályozás esetén kb. 6 tonna melegvízre lesz szükség.
A cellulóz-éteres szennyvíz kémiai oxigénigénye (KOI) meghaladja a 60 000 mg/l-t, sótartalma pedig meghaladja a 30 000 mg/L-t, ezért az ilyen szennyvizek kezelése nagyon költséges, mert nehéz közvetlenül a biokémiai ilyen magas sótartalmú, és a mindenkori nemzeti környezetvédelmi előírások szerint nem hígítható. A végső megoldás a só eltávolítása desztillációval. Ezért egy tonnával több forrásban lévő vizes mosás egy tonnával több szennyvizet termel. A jelenlegi, nagy energiahatékonyságú MUR technológia szerint minden tonna mosókoncentrált víz átfogó költsége körülbelül 80 jüan, a fő költség pedig az átfogó energiafogyasztás.
A 4 hamu hatása az ipari hidroxi-propil-metil-cellulóz vízvisszatartási sebességére
A HPMC főként három szerepet játszik az építőanyagok vízvisszatartásában, sűrítésében és az építési kényelemben.
Vízvisszatartás: növeli az anyag vízvisszatartásának nyitási idejét, teljes mértékben segíti annak hidratáló funkcióját.
Sűrítés: A cellulóz sűríthető, hogy játsszon egy szuszpenziót, hogy a megoldás fenntartsa az egységes fel-le ugyanazt a szerepet, ellenállást az áramlás lóg.
Felépítés: Cellulóz kenés, jó felépítésű lehet. A HPMC nem vesz részt a kémiai reakcióban, csak segéd szerepet játszik. Az egyik legfontosabb a vízvisszatartás, a habarcs vízvisszatartása befolyásolja a habarcs homogenizációját, majd befolyásolja a megszilárdult habarcs mechanikai tulajdonságait és tartósságát. A falazóhabarcs és a vakolathabarcs a habarcsanyagok két fontos része, a falazóhabarcs és vakolathabarcs fontos alkalmazási területe pedig a falazószerkezet. Mivel a termékek alkalmazási folyamatában a blokk száraz állapotban van, a habarcs erős vízfelvételének száraz blokkjának csökkentése érdekében az építőipar az előnedvesítés előtt alkalmazza a blokkot, hogy blokkoljon bizonyos nedvességtartalmat, és megtartsa a nedvességet a habarcsban. megakadályozza az anyag túlzott felszívódását, képes fenntartani a normál hidratációt a belső zselésítő anyagok, például a cementhabarcs. Mindazonáltal olyan tényezők, mint a blokktípus-különbség és a helyszíni előnedvesedés mértéke befolyásolják a vízveszteséget és a habarcs vízveszteségét, ami rejtett veszélyeket jelent a falazott szerkezet általános minőségére nézve. A kiváló vízvisszatartó habarcs kiküszöböli a tömbanyagok és az emberi tényezők hatását, és biztosítja a habarcs homogenitását.
A vízvisszatartás hatása a habarcs keményedési teljesítményére elsősorban a habarcs és a tömb közötti határfelületre gyakorolt hatásban tükröződik. A rossz vízvisszatartású habarcs gyors vízvesztesége mellett a habarcs víztartalma a határfelületen nyilvánvalóan nem elegendő, és a cement nem hidratálható teljesen, ami befolyásolja a szilárdság normál fejlődését. A cement alapú anyagok kötési szilárdságát főként cementhidratáló termékek rögzítésével állítják elő. Az elégtelen cementhidratáció a határfelületen csökkenti a határfelületi kötés szilárdságát, és fokozza a habarcs üreges kidudorodását és repedezését.
Ezért a vízvisszatartási követelményre legérzékenyebb épületet választva K márka három, különböző viszkozitású tételt, különböző mosási módokon, hogy ugyanaz a második számú tétel várható hamutartalom jelenjen meg, majd a jelenlegi általános vízvisszatartási vizsgálati módszer szerint (szűrőpapír módszer) ) ugyanazon a tételszámon három mintacsoport vízvisszatartásának eltérő hamutartalma az alábbiak szerint:
4.1 Kísérleti módszer a vízvisszatartási arány kimutatására (szűrőpapír módszer)
4.1.1 A műszerek és berendezések alkalmazása
Cement zagykeverő, mérőhenger, mérleg, stopper, rozsdamentes tartály, kanál, rozsdamentes acél gyűrűs matrica (belső átmérő φ100 mm× külső átmérő φ110 mm× magas 25 mm, gyorsszűrőpapír, lassú szűrőpapír, üveglap.
4.1.2 Anyagok és reagensek
Közönséges Portland CEMENT (425#), SZABVÁNYOS HOMOK (VÍZZEL MOSOTT ISAP NÉLKÜL), TERMÉKMINTA (HPMC), TISZTA VÍZ KÍSÉRLETI VÍZ (CSAPVÍZ, ÁSVÁNYVÍZ).
4.1.3 Kísérleti elemzés feltételei
Laboratóriumi hőmérséklet: 23±2 ℃; Relatív páratartalom: ≥ 50%; A laboratóriumi víz hőmérséklete megegyezik a szobahőmérséklet 23 ℃.
4.1.4 Kísérleti módszerek
Helyezze az üveglapot a kezelőfelületre, helyezze rá a kimért krónikus szűrőpapírt (súly: M1), majd tegyen egy darab gyorsszűrőpapírt a lassú szűrőpapírra, majd tegyen egy fémgyűrűs formát a gyors szűrőpapírra ( a gyűrűs forma nem haladhatja meg a kör alakú gyorsszűrőpapírt).
Pontosan mérjen (425 #) cementet 90 g; Standard homok 210 g; Termék (minta) 0,125g; Öntse rozsdamentes acél edénybe, és jól keverje össze (száraz keverék).
Használjon cementkeverőt (a keverőedény és a levelek tiszták és szárazak, minden kísérlet után alaposan tiszták és szárazak, tegyük félre). Mérőhengerrel mérjünk ki 72 ml tiszta vizet (23 ℃), először öntsük a keverőedénybe, majd öntsük az előkészített anyagot, infiltráljuk 30 másodpercig; Ezzel egyidejűleg emelje az edényt keverőállásba, indítsa el a mixert, és alacsony sebességgel (azaz lassú keveréssel) keverje 60 másodpercig; Álljon meg 15 másodpercre, és kaparja be a falon lévő zagyot és a pengét az edénybe; Folytassa a gyors habverést 120 másodpercig, hogy leálljon. Öntse (töltse be) az összes kevert habarcsot a rozsdamentes acél gyűrűs formába gyorsan, és attól a pillanattól kezdve, amikor a habarcs hozzáér a gyors szűrőpapírhoz (nyomja meg a stoppert). 2 perc elteltével a gyűrűs formát megfordítottuk, a krónikus szűrőpapírt kivettük és lemértük (tömeg: M2). Végezzen vakkísérletet a fenti módszer szerint (a krónikus szűrőpapír tömege a mérés előtt és után M3, M4)
A számítási módszer a következő:
(1)
ahol M1 – a krónikus szűrőpapír tömege a mintakísérlet előtt; M2 – a krónikus szűrőpapír tömege a mintakísérlet után; M3 – a krónikus szűrőpapír tömege vakkísérlet előtt; M4 – a krónikus szűrőpapír tömege vakkísérlet után.
4.1.5 Óvintézkedések
(1) a tiszta víz hőmérsékletének 23 ℃-nak kell lennie, és a mérésnek pontosnak kell lennie;
(2) keverés után vegye ki a keverőedényt, és egy kanállal keverje egyenletesen;
(3) az öntőformát gyorsan fel kell szerelni, és a habarcs lapos és szilárd lesz a beszerelés során;
(4) Ügyeljen arra, hogy időzítse azt a pillanatot, amikor a habarcs hozzáér a gyorsszűrőpapírhoz, és ne öntse a habarcsot a külső szűrőpapírra.
4.2 a minta
Három sarzsszámot választottak ki ugyanazon K márka különböző viszkozitásával: 201302028 viszkozitás 75 000 mPa·s, 20130233 viszkozitás 150 000 mPa·s, 20130236 viszkozitás 200 000 mPa·s azonos mosási számot kapunk. hamu (lásd 3.1. táblázat). Szigorúan ellenőrizni kell ugyanazon mintatétel nedvességtartalmát és pH-értékét, majd a fenti módszer szerint végezze el a vízvisszatartási arány vizsgálatát (szűrőpapír módszer).
4.3 Kísérleti eredmények
A három tétel minta indexelemzési eredményeit az 1. táblázat, a különböző viszkozitású vízvisszatartási arányok vizsgálati eredményeit az 1. ábra, a különböző hamu és pH-értékek vízvisszatartási arányának vizsgálati eredményeit a 2. ábra mutatja. .
(1) A három mintatétel indexelemzési eredményeit az 1. táblázat tartalmazza
1. táblázat Három mintatétel elemzési eredményei
projektet
Tétel sz.
Hamu %
pH
Viszkozitás/mPa, s
víz / %
Vízvisszatartás
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) A három különböző viszkozitású mintatétel vízvisszatartási vizsgálati eredményeit az 1. ábra mutatja.
FÜGE. 1 Három különböző viszkozitású mintatétel vízvisszatartásának vizsgálati eredményei
(3) Három különböző hamutartalmú és pH-értékű mintadarab vízvisszatartási arányának kimutatási eredményei a 2. ábrán láthatók.
FÜGE. 2 Három különböző hamutartalmú és pH-értékű minta vízvisszatartási arányának kimutatási eredményei
A fenti kísérleti eredményeken keresztül a vízvisszatartási sebesség befolyása elsősorban a viszkozitásból adódik, a magas viszkozitás a magas vízvisszatartási arányhoz képest viszont rossz lesz. A hamutartalom 1%-5% tartományban történő ingadozása szinte nem befolyásolja a vízmegtartó képességét, így nem befolyásolja a vízmegtartó képességét.
5 következtetés
Annak érdekében, hogy a szabvány jobban alkalmazható legyen a valóságban, és megfeleljen az energiatakarékosság és a környezetvédelem egyre szigorúbb tendenciájának, javasoljuk, hogy:
Az ipari hidroxi-propil-metil-cellulóz ipari szabványát a hamukontrollban osztályok szerint állítják össze, mint például: 1. szintű kontroll hamu < 0,010, 2. szintű kontroll hamu < 0,050. Ily módon a gyártó dönthet úgy, hogy a felhasználónak is több választási lehetőséget biztosít. Ugyanakkor az árat a magas minőség és a magas ár elve alapján lehet meghatározni a piac összezavarásának elkerülése érdekében. A legfontosabb, hogy az energiatakarékosság és a környezetvédelem a termékek előállítását környezetbarátabbá, harmonikusabbá tegye.
Feladás időpontja: 2022-09-09