Ո՞րն է հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզայի արտադրության գործընթացը:

Հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզը (HEC) ոչ իոնային ցելյուլոզային եթեր է, որը լայնորեն օգտագործվում է շինարարության, ծածկույթների, նավթի, ամենօրյա քիմիական նյութերի և այլ ոլորտներում: Այն ունի լավ խտացնող, կասեցման, ցրման, էմուլսացման, թաղանթ ձևավորող, պաշտպանիչ կոլոիդ և այլ հատկություններ և կարևոր խտացուցիչ և կայունացուցիչ է:

1. Հումքի պատրաստում
Հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզայի հիմնական հումքը բնական ցելյուլոզն է։ Ցելյուլոզը սովորաբար արդյունահանվում է փայտից, բամբակից կամ այլ բույսերից։ Ցելյուլոզայի արդյունահանման գործընթացը համեմատաբար պարզ է, սակայն այն պահանջում է բարձր մաքրություն՝ վերջնական արտադրանքի արդյունավետությունն ապահովելու համար: Այդ իսկ պատճառով, ցելյուլոզայի նախնական մշակման համար սովորաբար օգտագործվում են քիմիական կամ մեխանիկական մեթոդներ, ներառյալ յուղազերծումը, կեղտից մաքրումը, սպիտակեցումը և կեղտերը և ոչ ցելյուլոզային բաղադրիչները հեռացնելու այլ քայլեր:

2. Ալկալիզացման բուժում
Ալկալիզացման բուժումը հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզայի արտադրության գործընթացում առանցքային քայլ է: Այս քայլի նպատակն է ակտիվացնել հիդրոքսիլ խումբը (-OH) ցելյուլոզայի մոլեկուլային շղթայի վրա՝ հեշտացնելու հետագա եթերիֆիկացման ռեակցիան: Նատրիումի հիդրօքսիդի (NaOH) լուծույթը սովորաբար օգտագործվում է որպես ալկալիզացնող նյութ։ Հատուկ գործընթացը հետևյալն է. ցելյուլոզը խառնել նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթին, որպեսզի ցելյուլոզը ամբողջությամբ ուռչի և ցրվի ալկալային պայմաններում: Այս պահին բջջանյութի մոլեկուլների վրա հիդրօքսիլային խմբերն ավելի ակտիվ են դառնում՝ նախապատրաստվելով հետագա եթերիֆիկացման ռեակցիային։

3. Եթերացման ռեակցիա
Եթերիֆիկացման ռեակցիան հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզայի արտադրության հիմնական քայլն է: Այս գործընթացը էթիլենի օքսիդ (նաև հայտնի է որպես էթիլենի օքսիդ) ներմուծում է բջջանյութ ալկալիզացման մշակումից հետո և արձագանքում է ցելյուլոզայի մոլեկուլների հիդրօքսիլ խմբերի հետ՝ արտադրելու հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզ: Ռեակցիան սովորաբար իրականացվում է փակ ռեակտորում, ռեակցիայի ջերմաստիճանը հիմնականում վերահսկվում է 50-100°C-ում, իսկ ռեակցիայի ժամանակը տատանվում է մի քանի ժամից մինչև տասը ժամից ավելի։ Ռեակցիայի վերջնական արդյունքը մասամբ հիդրօքսիէթիլացված ցելյուլոզային եթեր է։

4. Չեզոքացում և լվացում
Եթերիֆիկացման ռեակցիան ավարտվելուց հետո, ռեակտիվները սովորաբար պարունակում են մեծ քանակությամբ չհակազդող ալկալիներ և ենթամթերքներ: Մաքուր հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզային արտադրանք ստանալու համար պետք է իրականացվի վնասազերծման և լվացման բուժում: Սովորաբար, նոսր թթուն (օրինակ՝ նոսր աղաթթուն) օգտագործվում է ռեակցիայի մնացորդային ալկալիները չեզոքացնելու համար, այնուհետև ռեակտիվները բազմիցս լվանում են մեծ քանակությամբ ջրով՝ ջրում լուծվող կեղտերն ու կողմնակի արտադրանքները հեռացնելու համար։ Լվացված հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզը գոյություն ունի թաց ֆիլտրի տորթի տեսքով:

5. Ջրազրկում և չորացում
Լվացքից հետո թաց թխվածքն ունի բարձր ջրի պարունակություն և պետք է ջրազրկել և չորացնել՝ փոշիացված հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզային արտադրանք ստանալու համար: Ջրազրկումը սովորաբար իրականացվում է վակուումային ֆիլտրման կամ կենտրոնախույս տարանջատման միջոցով՝ ջրի մեծ մասը հեռացնելու համար: Այնուհետև թաց տորթը ուղարկվում է չորացման սարքավորում՝ չորացնելու համար: Չորացման սովորական սարքավորումները ներառում են թմբուկային չորանոցներ, ֆլեշ չորանոցներ և լակի չորանոցներ: Չորացման ջերմաստիճանը, ընդհանուր առմամբ, վերահսկվում է 60-120℃-ի սահմաններում, որպեսզի կանխեն ավելորդ ջերմաստիճանը արտադրանքի դենատուրացիայի կամ կատարողականի դեգրադացիայի պատճառ դառնալուց:

6. Grinding եւ Screening
Չորացրած հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզը սովորաբար մեծ բլոկ կամ հատիկավոր նյութ է: Օգտագործումը հեշտացնելու և արտադրանքի ցրվածությունը բարելավելու համար այն պետք է մանրացնել և զննել: Հղկման համար սովորաբար օգտագործվում է մեխանիկական սրճաղաց՝ նյութի մեծ բլոկները մանր փոշու վերածելու համար: Սքրինինգն այն է, որ մանր փոշու մեջ մանր մասնիկների պահանջվող չափին չհասնող կոպիտ մասնիկները տարանջատվեն տարբեր բացվածքներով էկրանների միջոցով՝ վերջնական արտադրանքի միատեսակ նուրբությունն ապահովելու համար:

7. Ապրանքի փաթեթավորում և պահպանում
Հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզային արտադրանքը մանրացնելուց և զննելուց հետո ունի որոշակի հեղուկություն և ցրվածություն, որը հարմար է ուղղակի կիրառման կամ հետագա մշակման համար: Վերջնական արտադրանքը պետք է փաթեթավորվի և պահվի՝ տեղափոխման և պահպանման ընթացքում խոնավությունից, աղտոտումից կամ օքսիդացումից խուսափելու համար: Փաթեթավորման համար սովորաբար օգտագործվում են խոնավության դիմացկուն և հակաօքսիդիչ փաթեթավորման նյութեր, ինչպիսիք են ալյումինե փայլաթիթեղի պայուսակները կամ բազմաշերտ կոմպոզիտային պարկերը: Փաթեթավորումից հետո արտադրանքը պետք է պահվի զով և չոր միջավայրում՝ խուսափելով արևի ուղիղ ճառագայթներից և բարձր ջերմաստիճանի և խոնավության պայմաններից՝ դրա կայուն գործունակությունն ապահովելու համար:

Հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզայի արտադրական գործընթացը հիմնականում ներառում է հումքի պատրաստում, ալկալացման մշակում, եթերիֆիկացման ռեակցիա, չեզոքացում և լվացում, ջրազրկում և չորացում, մանրացում և զննում, ինչպես նաև վերջնական արտադրանքի փաթեթավորում և պահեստավորում: Յուրաքանչյուր քայլ ունի իր հատուկ գործընթացի պահանջները և վերահսկման կետերը: Արտադրության գործընթացում ռեակցիայի պայմանները և գործառնական բնութագրերը պետք է խստորեն վերահսկվեն՝ արտադրանքի որակն ու կայուն կատարումն ապահովելու համար: Այս բազմաֆունկցիոնալ պոլիմերային նյութը լայն կիրառություն ունի արդյունաբերական արտադրության և առօրյա կյանքում՝ արտացոլելով դրա անփոխարինելի նշանակությունը։