Menurut statistik yang tidak lengkap, produksi selulosa eter non-ionik saat ini telah mencapai lebih dari 500.000 ton secara global, danhidroksipropil metil selulosa HPMCmenyumbang 80% dari 400.000 ton, Tiongkok dalam dua tahun terakhir, sejumlah perusahaan telah memperluas kapasitas produksi dengan cepat diperluas ke kapasitas saat ini sekitar 180.000 ton, sekitar 60.000 ton konsumsi dalam negeri, Dari jumlah tersebut, lebih dari 550 juta ton digunakan dalam industri dan sekitar 70% digunakan sebagai bahan tambahan bangunan.
Karena penggunaan produk yang berbeda, persyaratan indeks abu produk dapat berbeda, sehingga dalam proses produksi, pengorganisasian produksi sesuai dengan persyaratan model yang berbeda kondusif terhadap efek penghematan energi, pengurangan konsumsi dan pengurangan emisi.
1. Kandungan abu hidroksipropil metil selulosa HPMC dan bentuk eksistingnya
Standar mutu industri Hidroksipropil metil selulosa (HPMC) disebut abu dan farmakope disebut sulfat, yaitu residu pembakaran, secara sederhana dapat dipahami sebagai pengotor garam anorganik dalam produk. Terutama melalui proses produksi alkali kuat (natrium hidroksida) melalui reaksi terhadap penyesuaian akhir pH menjadi garam netral dan bahan baku jumlah garam anorganik asli yang melekat.
Metode penentuan abu total; Sejumlah sampel dibakar dalam tungku bersuhu tinggi setelah karbonisasi, sehingga bahan organik teroksidasi dan terurai, keluar dalam bentuk karbon dioksida, nitrogen oksida dan air, sedangkan bahan anorganik tetap dalam bentuk sulfat, fosfat, karbonat. , klorida dan garam anorganik lainnya serta oksida logam, residu ini adalah abu. Kadar abu total sampel dapat dihitung dengan menimbang residunya.
Menurut proses penggunaan asam yang berbeda dan akan menghasilkan garam yang berbeda: terutama natrium klorida (melalui reaksi ion klorida dalam klorometana dan natrium hidroksida) dan netralisasi asam lainnya dapat menghasilkan natrium asetat, natrium sulfida atau natrium oksalat.
2. Persyaratan kadar abu hidroksipropil metil selulosa HPMC
Hidroksipropil metil selulosa HPMC terutama digunakan untuk pengental, pengemulsi, pembentukan film, perlindungan koloid, retensi air, adhesi, ketahanan enzim dan inersia metabolik, dll. Ini banyak digunakan di banyak bidang industri, yang secara kasar dapat dibagi menjadi beberapa aspek berikut :
(1) Konstruksi: peran utamanya adalah menahan air, pengentalan, viskositas, pelumasan, aliran untuk meningkatkan kemampuan kerja semen dan gipsum, pemompaan. Pelapis arsitektur, pelapis lateks terutama digunakan sebagai koloid pelindung, pembentuk film, zat pengental dan bantuan suspensi pigmen.
(2) POLIvinil klorida: terutama digunakan sebagai pendispersi dalam reaksi polimerisasi sistem polimerisasi suspensi.
(3) bahan kimia sehari-hari: terutama digunakan sebagai barang pelindung, dapat meningkatkan emulsifikasi produk, anti-enzim, dispersi, pengikatan, aktivitas permukaan, pembentukan film, pelembab, pembusaan, pembentukan, zat pelepas, pelembut, pelumas dan sifat lainnya;
(4) industri farmasi: dalam industri farmasi terutama digunakan untuk produksi sediaan, sebagai sediaan padat bahan pelapis, bahan kapsul kapsul berongga, pengikat, untuk kerangka bahan pelepasan berkelanjutan, pembentuk film, bahan penyebab pori-pori, sebagai a sediaan cair, semi padat untuk pengentalan, emulsifikasi, suspensi, aplikasi matriks;
(5) keramik: digunakan sebagai bahan pembentuk pengikat blanko industri keramik, pendispersi warna glasir;
(6) kertas: dispersi, pewarna, bahan penguat;
(7) Pencetakan dan pencelupan tekstil: pulp kain, pewarna, bahan penyuluh warna:
(8) dalam produksi pertanian: digunakan dalam pertanian untuk mengolah benih tanaman, dapat meningkatkan tingkat perkecambahan, dapat melembabkan dan mencegah jamur, pengawetan buah, pelepasan pupuk kimia dan pestisida secara berkelanjutan.
Dari umpan balik pengalaman penerapan jangka panjang di atas dan ringkasan standar pengendalian internal beberapa perusahaan asing dan dalam negeri, terlihat bahwa hanya beberapa produk polimerisasi PVC dan produk kimia sehari-hari yang memerlukan pengendalian garam <0,010, dan farmakope berbagai negara memerlukan pengendalian garam <0,015. Dan kegunaan lain dari pengendalian garam bisa relatif lebih luas, terutama produk kelas konstruksi selain untuk produksi dempul, garam pelapis memiliki persyaratan tertentu di luar sisanya dapat mengendalikan garam <0,05 pada dasarnya dapat memenuhi penggunaan.
3. Proses dan metode produksi Hidroksipropil metil selulosa HPMC
Ada tiga metode produksi utama HPMC hidroksipropil metil selulosa di dalam dan luar negeri:
(1) Metode fase cair (metode bubur): bubuk selulosa yang dihaluskan didispersikan dalam sekitar 10 kali pelarut organik dalam reaktor vertikal dan horizontal dengan pengadukan yang kuat, dan kemudian larutan alkali kuantitatif dan zat pengeter ditambahkan untuk reaksi. Setelah reaksi, produk jadi dicuci, dikeringkan, dihancurkan dan diayak dengan air panas.
(2) Metode fase gas (metode gas-padat): reaksi bubuk selulosa yang dihaluskan diselesaikan dalam keadaan hampir setengah kering dengan menambahkan langsung alkali kuantitatif dan zat eterifikasi dan memulihkan sejumlah kecil produk samping dengan titik didih rendah dalam a reaktor horizontal dengan agitasi yang kuat. Tidak perlu menambahkan pelarut organik untuk reaksinya. Setelah reaksi, produk jadi dicuci, dikeringkan, dihancurkan dan diayak dengan air panas.
(3) Metode homogen (metode pelarutan): Penambahan horizontal dapat dilakukan langsung setelah penghancuran selulosa dengan reaktor pengadukan kuat yang ditebarkan dalam naoh/urea (atau pelarut selulosa lainnya) sekitar 5 ~ 8 kali pelarut pembekuan air dalam pelarut, kemudian menambahkan alkali kuantitatif dan zat eterifikasi pada reaksi, setelah reaksi dengan reaksi pengendapan aseton, selulosa eter yang baik, Kemudian dicuci dengan air panas, dikeringkan, digiling, disaring untuk mendapatkan produk jadi. (Ini belum dalam produksi industri).
Reaksi akhir tidak peduli jenis metode apa yang disebutkan di atas memiliki banyak garam, menurut proses berbeda yang dapat dihasilkan adalah: natrium klorida dan natrium asetat, natrium sulfida, natrium oksalat, dan sebagainya campuran garam, perlu melalui desalinasi, the penggunaan garam dalam kelarutan air, umumnya dengan banyak mencuci air panas, nah peralatan utama dan cara mencucinya adalah:
(1) Filter vakum sabuk; Alat ini digunakan untuk mencuci garam dengan cara menuangkan bahan mentah ke dalam bubur dengan air panas kemudian meletakkan bubur secara merata pada sabuk penyaring dengan cara menyemprotkan air panas dari atas dan menyedot bagian bawah.
(2) centrifuge horizontal: pada akhir reaksi bahan mentah menjadi bubur air panas untuk mengencerkan garam terlarut dengan air panas dan kemudian melalui pemisahan sentrifugal pemisahan cair dan padat untuk menghilangkan garam.
(3) dengan filter tekanan, pada akhir reaksi bahan mentah ke dalam bubur dengan air panas, masukkan ke dalam filter tekanan, pertama dengan uap untuk meniup air dengan semprotan air panas N kali dan kemudian dengan uap untuk meniup air untuk memisahkan dan menghilangkan garam.
Pencucian air panas untuk menghilangkan garam-garam terlarut, karena perlu ikut air panas, pencucian, semakin banyak semakin rendah kadar abunya, begitu pula sebaliknya, jadi abunya berhubungan langsung dengan berapa banyak jumlah air panas, industri umum produk jika pengendalian abu dibawah 1% MENGGUNAKAN air panas 10 ton, jika pengendalian dibawah 5% membutuhkan air panas sekitar 6 ton.
Kebutuhan oksigen kimia (COD) air limbah selulosa eter mencapai 60.000 mg/L, kandungan garamnya juga lebih dari 30.000 mg/L, sehingga pengolahan limbah tersebut memerlukan biaya yang sangat tinggi, karena garam yang tinggi tersebut secara langsung biokimia sulit dilakukan, sesuai dengan persyaratan perlindungan lingkungan nasional saat ini, pengolahan tidak boleh encer, Solusi mendasarnya adalah menghilangkan garam melalui distilasi. Oleh karena itu, satu ton pencucian air mendidih akan menghasilkan satu ton limbah tambahan. Menurut teknologi MUR saat ini dengan efisiensi energi tinggi, penguapan dan penghilangan garam, biaya komprehensif untuk setiap pengolahan 1 ton air pekat pencucian adalah sekitar 80 yuan, dan biaya utamanya adalah konsumsi energi komprehensif.
4. Pengaruh kadar abu terhadap retensi air hidroksipropil metil selulosa HPMC
HPMC terutama memainkan tiga peran retensi air, penebalan dan konstruksi yang nyaman dalam bahan bangunan.
Retensi air: menambah waktu pembukaan bahan penahan air, dan membantu sepenuhnya hidrasinya.
Penebalan: selulosa dapat dikentalkan hingga tersuspensi, sehingga larutan tetap seragam ke atas dan ke bawah, berperan sebagai anti aliran gantung.
Konstruksi: selulosa memiliki efek pelumasan, dapat memiliki konstruksi yang baik. HPMC tidak terlibat dalam bagaimana reaksi kimia berlangsung, namun hanya berperan sebagai pendukung. Yang terpenting adalah retensi air, yang mempengaruhi homogenitas mortar, kemudian mempengaruhi sifat mekanik dan daya tahan mortar yang mengeras. Mortar dibagi menjadi mortar pasangan bata dan mortar plesteran adalah dua bagian penting dari bahan mortar, aplikasi penting dari mortar pasangan bata dan mortar plesteran adalah struktur pasangan bata. Karena blok dalam aplikasi dalam proses produk berada dalam keadaan kering, untuk mengurangi blok kering dari penyerapan air mortar yang kuat, konstruksi mengadopsi blok sebelum pembasahan awal, untuk memblokir kadar air tertentu, menjaga kelembaban dalam mortar. untuk memblokir penyerapan bahan yang berlebihan, dapat menjaga hidrasi normal bahan pembentuk gel internal seperti mortar semen. Namun, faktor-faktor seperti jenis balok yang berbeda dan tingkat pembasahan awal di lokasi akan mempengaruhi laju kehilangan air dan kehilangan air pada mortar, yang akan membawa masalah tersembunyi pada kualitas struktur pasangan bata secara keseluruhan. Mortar dengan retensi air yang sangat baik dapat menghilangkan pengaruh bahan balok dan faktor manusia serta memastikan homogenitas mortar yang cukup.
Pengaruh retensi air terhadap sifat pengerasan mortar terutama tercermin pada pengaruh luas antarmuka antara mortar dan balok. Karena mortar dengan retensi air yang buruk kehilangan air dengan cepat, kadar air mortar pada area antarmuka jelas tidak mencukupi, dan semen tidak dapat terhidrasi sepenuhnya, yang mempengaruhi perkembangan kekuatan normal. Kekuatan ikatan material berbahan dasar semen terutama bergantung pada efek penahan produk hidrasi semen. Hidrasi semen yang tidak mencukupi di area antarmuka mengurangi kekuatan ikatan antarmuka, dan fenomena kavitasi dan retak mortar meningkat.
Oleh karena itu, memilih yang paling sensitif terhadap persyaratan retensi air membangun merek K tiga batch dengan viskositas berbeda, melalui cara pencucian yang berbeda hingga muncul nomor batch yang sama dua kadar abu yang diharapkan, dan kemudian sesuai dengan metode uji retensi air yang umum saat ini (metode kertas saring ) pada nomor batch yang sama kadar abu retensi air yang berbeda dari tiga kelompok sampel yang spesifik sebagai berikut:
4.1 Metode percobaan untuk menguji tingkat retensi air (metode kertas saring)
4.1.1 Instrumen dan perlengkapan aplikasi
Pengaduk semen, tabung ukur, timbangan, stopwatch, wadah stainless steel, sendok, cetakan cincin stainless steel (diameter dalam φ 100 mm× diameter luar φ 110 mm× tinggi 25 mm, kertas saring cepat, kertas saring lambat, pelat kaca.
4.1.2 Bahan dan reagen
Semen Portland biasa (425#), pasir standar (melalui air bersih tanpa pasir lumpur), sampel produk (HPMC), air bersih untuk percobaan (air keran, air mineral).
4.1.3 Kondisi analisis eksperimental
Suhu laboratorium: 23±2 ℃; Kelembaban relatif: ≥ 50%; Suhu air laboratorium adalah 23 ℃ sebagai suhu kamar.
4.1.4 Metode eksperimen
Letakkan pelat kaca pada platform pengoperasian, letakkan kertas saring lambat (berat: M1) di atasnya, lalu letakkan kertas saring cepat pada kertas saring lambat, lalu letakkan cetakan cincin logam pada kertas saring cepat (cincin). cetakan tidak boleh melebihi kertas saring cepat melingkar).
Timbang secara akurat (425#) semen 90 g; Pasir standar 210 g; Produk (sampel) 0,125g; Tuang ke dalam wadah stainless steel, aduk rata (campuran kering) dan sisihkan.
Gunakan mixer pasta semen (panci dan pisau pencampur bersih dan kering, setiap percobaan setelah pembersihan menyeluruh, keringkan sekali, simpan). Gunakan gelas ukur untuk mengukur 72 ml air bersih (23 ℃), tuang terlebih dahulu ke dalam panci pengaduk, lalu tuang bahan yang sudah disiapkan, dan rendam selama 30 detik; Pada saat yang sama, angkat panci ke posisi pencampuran, nyalakan mixer, dan aduk dengan kecepatan rendah (pengadukan lambat) selama 60 detik; Hentikan 15 detik mengikis bubur bahan di dinding pot dan pisau ke dalam pot; Lanjutkan pengadukan cepat selama 120 detik hingga berhenti. Tuang semua mortar yang sudah tercampur ke dalam cetakan cincin stainless steel dengan cepat, dan waktu sejak mortar menyentuh kertas saring cepat (tekan stopwatch). 2 menit kemudian, balikkan cetakan cincin dan keluarkan kertas saring kronis untuk ditimbang (berat: M2). Lakukan percobaan blanko sesuai cara diatas (berat kertas saring kronik sebelum dan sesudah ditimbang adalah M3, M4)
Cara perhitungannya adalah sebagai berikut:
Dimana, M1 — berat kertas saring kronik sebelum sampel percobaan; M2 — Berat kertas saring kronis setelah percobaan sampel; M3 — Berat kertas saring kronis sebelum percobaan kosong; M4 — Berat kertas saring kronis setelah percobaan kosong.
4.1.5 Tindakan Pencegahan
(1) Suhu air bersih harus 23 ℃, penimbangan harus akurat;
(2) Setelah tercampur, keluarkan panci pencampur dan aduk rata dengan sendok.
(3) cetakannya harus cepat, dan sisi mortar yang ditumbuk rata ditumbuk padat;
(4) Pastikan untuk mengatur waktu mortar pada saat bersentuhan dengan kertas saring cepat, jangan menuangkan mortar pada kertas saring luar.
4.2 sampel
Pengaruh retensi air terutama berasal dari viskositas, dan viskositas yang tinggi akan lebih buruk daripada retensi air yang tinggi. Fluktuasi kadar abu pada kisaran 1%~5% hampir tidak mempengaruhi laju retensi air, sehingga tidak mempengaruhi kinerja retensi air penggunaan.
5.Kesimpulan
Agar standar ini lebih dapat diterapkan pada kenyataan dan menyesuaikan dengan tren konservasi energi dan perlindungan lingkungan yang semakin parah, disarankan agar:
Standar industri HPMC hidroksipropil metil selulosa dibagi menjadi beberapa tingkatan dalam pengendalian abu, seperti: abu kontrol level 1 < 0,010, abu kontrol level 2 < 0,050. Dengan cara ini, produsen dapat memilih sendiri dan pengguna memiliki lebih banyak pilihan. Sedangkan harga dapat ditetapkan berdasarkan prinsip kualitas tinggi dan harga bersaing, sehingga dapat mencegah fenomena kebingungan dan kebingunan di pasar. Yang terpenting adalah konservasi energi dan perlindungan lingkungan, sehingga produksi produk dan lingkungan lebih ramah dan harmonis.
Waktu posting: 14 Januari 2022