Menurut statistik yang tidak lengkap, produksi global selulosa eter non-ionik saat ini telah mencapai lebih dari 500.000 ton, dan hidroksipropil metil selulosa menyumbang 80% menjadi lebih dari 400.000 ton, Tiongkok dalam dua tahun terakhir sejumlah perusahaan telah memperluas produksinya dengan cepat perluasan kapasitasnya telah mencapai sekitar 180.000 ton, sekitar 60.000 ton untuk konsumsi dalam negeri. Dari jumlah tersebut, lebih dari 550 juta ton digunakan dalam industri dan sekitar 70 persen digunakan sebagai bahan tambahan bangunan.
Karena perbedaan penggunaan produk, persyaratan indeks abu produk juga dapat berbeda, sehingga produksi dapat diatur sesuai dengan persyaratan model yang berbeda dalam proses produksi, yang kondusif terhadap efek penghematan energi, pengurangan konsumsi dan pengurangan emisi.
1 hidroksipropil metil selulosa abu dan bentuk-bentuk yang ada
Hidroksipropil metilselulosa (HPMC) disebut abu menurut standar kualitas industri dan sulfat atau residu panas menurut farmakope, yang secara sederhana dapat dipahami sebagai pengotor garam anorganik dalam produk. Proses produksi utama oleh alkali kuat (natrium hidroksida) melalui reaksi penyesuaian akhir pH terhadap garam netral dan bahan mentah yang awalnya melekat pada jumlah garam anorganik.
Metode penentuan abu total; Setelah sejumlah sampel dikarbonisasi dan dibakar dalam tungku bersuhu tinggi, zat organik teroksidasi dan terurai, keluar dalam bentuk karbon dioksida, nitrogen oksida dan air, sedangkan zat anorganik tetap dalam bentuk sulfat, fosfat, karbonat, klorida dan garam anorganik lainnya serta oksida logam. Residu ini adalah abu. Jumlah total abu dalam sampel dapat dihitung dengan menimbang residunya.
Menurut prosesnya, menggunakan asam yang berbeda dan akan menghasilkan garam yang berbeda: terutama natrium klorida (dihasilkan oleh reaksi ion klorida dalam klorometana dan natrium hidroksida) ditambah netralisasi asam lainnya dapat menghasilkan natrium asetat, natrium sulfida atau natrium oksalat.
2. Persyaratan abu hidroksipropil metil selulosa tingkat industri
Hidroksipropil metil selulosa terutama digunakan sebagai pengental, emulsifikasi, pembentuk film, koloid pelindung, retensi air, adhesi, anti-enzim dan inert metabolik dan kegunaan lainnya, banyak digunakan di banyak bidang industri, yang secara kasar dapat dibagi menjadi berikut aspek:
(1) Konstruksi: peran utamanya adalah retensi air, pengentalan, viskositas, pelumasan, bantuan aliran untuk meningkatkan kemampuan mesin 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 bahan pelindung, dapat meningkatkan emulsifikasi produk, anti-enzim, dispersi, adhesi, 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, digunakan sebagai sediaan padat bahan pelapis, bahan kapsul berongga, pengikat, digunakan untuk kerangka farmasi pelepasan lambat, pembentuk film, bahan pembentuk pori, digunakan sebagai cairan, pengentalan sediaan semi padat, emulsifikasi, suspensi, aplikasi matriks;
(5) Keramik: digunakan sebagai bahan pembentuk pengikat pada billet industri keramik, bahan pendispersi untuk warna glasir;
(6) pembuatan kertas: pendispersi, pewarna, bahan penguat;
(7) Pencetakan dan pencelupan tekstil: bubur kain, pewarna, pemanjang warna:
(8) Produksi pertanian: di bidang pertanian, dapat digunakan untuk mengolah benih tanaman, meningkatkan tingkat perkecambahan, melindungi kelembaban dan mencegah jamur, menjaga kesegaran buah, bahan pelepas lambat pupuk kimia dan pestisida, dll.
Menurut umpan balik dari pengalaman penerapan jangka panjang di atas dan ringkasan standar pengendalian internal beberapa perusahaan asing dan domestik, hanya beberapa produk polimerisasi polivinil klorida dan bahan kimia sehari-hari yang diperlukan untuk mengendalikan garam kurang dari 0,010, dan farmakope berbagai negara mengharuskan pengendalian garam kurang dari 0,015. Dan kegunaan lain dari pengendalian garam bisa relatif lebih luas, terutama produk konstruksi selain untuk produksi dempul, garam cat memiliki persyaratan tertentu, sisanya dapat mengontrol garam <0,05 pada dasarnya dapat memenuhi penggunaan.
3 Proses hidroksipropil metil selulosa dan metode penghilangan garam
Metode produksi utama hidroksipropil metil selulosa di dalam dan luar negeri adalah sebagai berikut:
(1) Metode fase cair (metode bubur): bubuk halus selulosa yang akan dihancurkan didispersikan dalam sekitar 10 kali pelarut organik dalam reaktor vertikal atau horizontal dengan pengadukan kuat, dan kemudian alkali kuantitatif dan zat pengeter ditambahkan untuk reaksi. Setelah reaksi, produk dicuci, dikeringkan, dihancurkan dan diayak dengan air panas.
(2) Metode fase gas (metode gas-padat): Reaksi bubuk selulosa yang akan dihancurkan diselesaikan dalam keadaan semi-kering dengan menambahkan langsung alkali kuantitatif dan zat pengeter serta sejumlah kecil produk samping dengan titik didih rendah dalam reaktor horizontal dengan agitasi yang kuat. Tidak diperlukan pelarut organik tambahan untuk reaksi ini. Setelah reaksi, produk 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 pengeterifikasi pada reaksi, setelah reaksi dengan reaksi pengendapan aseton selulosa eter yang baik, Kemudian dicuci dengan air panas, dikeringkan, dihancurkan dan diayak 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; Caranya dengan menyeruput bahan mentah yang sudah jadi dengan air panas dan kemudian mencuci garam dengan menyebarkan bubur secara merata di atas sabuk penyaring dengan menyemprotkan air panas ke atasnya dan menyedotnya di bawahnya.
(2) Centrifuge horizontal: pada akhir reaksi bahan mentah ke dalam bubur dengan air panas untuk mengencerkan garam yang dilarutkan dalam air panas dan kemudian melalui pemisahan sentrifugasi akan dilakukan pemisahan cair-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 air yang dihembuskan uap dan kemudian dengan semprotan air panas N kali dengan air yang dihembuskan uap ke pisahkan dan hilangkan 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.
Air limbah selulosa eter mempunyai kebutuhan oksigen kimia (COD) lebih dari 60.000 mg/L dan kandungan garam lebih dari 30.000 mg/L, sehingga sangat mahal untuk mengolah air limbah tersebut, karena sulit untuk langsung mengolahnya. biokimia dengan kandungan garam yang tinggi, dan tidak boleh diencerkan sesuai dengan persyaratan perlindungan lingkungan nasional saat ini. Solusi utamanya adalah menghilangkan garam dengan cara distilasi. Oleh karena itu, satu ton lebih banyak pencucian air mendidih akan menghasilkan satu ton lebih banyak limbah. Menurut teknologi MUR saat ini dengan efisiensi energi yang tinggi, biaya komprehensif untuk setiap ton pencucian air pekat adalah sekitar 80 yuan, dan biaya utamanya adalah konsumsi energi komprehensif.
Pengaruh 4 abu terhadap laju retensi air industri hidroksipropil metil selulosa
HPMC terutama memainkan tiga peran dalam retensi air, pengentalan dan kenyamanan konstruksi bahan bangunan.
Retensi air: untuk meningkatkan waktu pembukaan retensi air material, untuk membantu fungsi hidrasinya sepenuhnya.
Penebalan: Selulosa dapat dikentalkan untuk memainkan suspensi, sehingga larutan tetap seragam ke atas dan ke bawah dengan peran yang sama, ketahanan terhadap aliran yang menggantung.
Konstruksi: Pelumasan selulosa, dapat memiliki konstruksi yang baik. HPMC tidak ikut serta dalam reaksi kimia, hanya berperan sebagai pembantu. Salah satu yang terpenting adalah retensi air, retensi air pada mortar mempengaruhi homogenisasi mortar, kemudian mempengaruhi sifat mekanik dan ketahanan mortar yang mengeras. Mortar pasangan bata dan mortar plester adalah dua bagian penting dari bahan mortar, dan bidang penerapan penting dari mortar pasangan bata dan mortar plester 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 perbedaan jenis balok dan tingkat pembasahan awal lokasi akan mempengaruhi laju kehilangan air dan kehilangan air pada mortar, yang akan membawa bahaya tersembunyi terhadap 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.
Pengaruh retensi air terhadap kinerja pengerasan mortar terutama tercermin pada pengaruh pada area antarmuka antara mortar dan balok. Dengan hilangnya air yang cepat pada mortar dengan retensi air yang buruk, kadar air mortar pada bagian antarmuka jelas tidak mencukupi, dan semen tidak dapat terhidrasi sepenuhnya, yang mempengaruhi perkembangan kekuatan normal. Kekuatan ikatan material berbahan dasar semen terutama dihasilkan oleh penjangkaran produk hidrasi semen. Hidrasi semen yang tidak mencukupi di area antarmuka mengurangi kekuatan ikatan antarmuka, dan penonjolan berongga serta retaknya 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 mendeteksi laju retensi air (metode kertas saring)
4.1.1 Penerapan instrumen dan perlengkapan
Mixer bubur semen, tabung ukur, timbangan, stopwatch, wadah stainless steel, sendok, ring die stainless steel (diameter dalam φ100 mm× diameter luar φ110 mm× tinggi 25 mm, kertas saring cepat, kertas saring lambat, pelat kaca.
4.1.2 Bahan dan reagen
SEMEN Portland Biasa (425#), PASIR STANDAR (PASIR TANPA LUMPUR YANG DICUCI DENGAN AIR), SAMPEL PRODUK (HPMC), AIR BERSIH UNTUK EKSPERIMEN (AIR KERAN, AIR MINERAL).
4.1.3 Kondisi analisis eksperimental
Suhu laboratorium: 23±2 ℃; Kelembaban relatif: ≥ 50%; Suhu air laboratorium sama dengan suhu ruangan 23℃.
4.1.4 Metode eksperimen
Letakkan pelat kaca pada platform operasi, letakkan kertas saring kronis yang telah ditimbang (berat: M1) di atasnya, kemudian letakkan selembar kertas saring cepat pada kertas saring lambat, kemudian letakkan cetakan cincin logam pada kertas saring cepat ( cetakan cincin 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 dan aduk rata (campuran kering).
Gunakan pengaduk semen (panci pencampur dan daun bersih dan kering, bersih dan keringkan seluruhnya setelah setiap percobaan, sisihkan). Gunakan gelas ukur untuk mengukur 72 ml air bersih (23 ℃), tuangkan terlebih dahulu ke dalam panci pengaduk, lalu tuangkan bahan yang sudah disiapkan, infiltrasi selama 30 detik; Pada saat yang sama, angkat panci ke posisi pencampuran, nyalakan mixer, dan aduk dengan kecepatan rendah (yaitu, pengadukan lambat) selama 60 detik; Berhenti selama 15 detik dan kikis bubur di dinding dan masukkan ke dalam panci; Lanjutkan mengocok dengan cepat selama 120 detik hingga berhenti. Tuang (muat) seluruh adukan mortar ke dalam cetakan ring stainless steel dengan cepat, dan waktu sejak mortar menyentuh kertas saring cepat (tekan stopwatch). Setelah 2 menit, cetakan cincin dibalik dan kertas saring kronik dikeluarkan dan 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:
(1)
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 ℃, dan penimbangannya harus akurat;
(2) setelah diaduk, keluarkan panci pengaduk dan aduk rata dengan sendok;
(3) cetakan harus dipasang dengan cepat, dan mortar akan dipadatkan hingga rata dan kokoh saat dipasang;
(4) Pastikan untuk mengatur waktu saat mortar menyentuh kertas saring cepat, dan jangan menuangkan mortar ke kertas saring luar.
4.2 sampel
Tiga nomor batch dengan viskositas berbeda dari merek K yang sama dipilih sebagai: viskositas 201302028 75.000 mPa·s, viskositas 20130233 150.000 mPa·s, viskositas 20130236 200.000 mPa·s melalui pencucian berbeda untuk mendapatkan nomor batch yang sama dari dua berbeda abu (lihat Tabel 3.1). Kontrol secara ketat kelembaban dan pH dari kumpulan sampel yang sama sebanyak mungkin, dan kemudian lakukan uji laju retensi air sesuai dengan metode di atas (metode kertas saring).
4.3 Hasil Eksperimen
Hasil analisis indeks ketiga batch sampel ditunjukkan pada Tabel 1, hasil pengujian laju retensi air dengan viskositas berbeda ditunjukkan pada Gambar 1, dan hasil pengujian laju retensi air abu dan pH berbeda ditunjukkan pada Gambar 2 .
(1) Hasil analisis indeks ketiga batch sampel ditunjukkan pada Tabel 1
Tabel 1 Hasil analisis tiga batch sampel
proyek
Nomor angkatan.
Abu %
pH
Viskositas/mPa, s
Air / %
Retensi air
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) Hasil uji retensi air dari tiga batch sampel dengan viskositas berbeda ditunjukkan pada Gambar 1.
ARA. 1 Hasil uji retensi air tiga batch sampel dengan viskositas berbeda
(3) Hasil deteksi laju retensi air dari tiga batch sampel dengan kadar abu dan pH berbeda ditunjukkan pada Gambar 2.
ARA. 2 Hasil deteksi laju retensi air tiga batch sampel dengan kadar abu dan pH berbeda
Melalui hasil percobaan di atas, pengaruh laju retensi air terutama berasal dari viskositas, sebaliknya viskositas yang tinggi dibandingkan dengan laju retensi air yang tinggi akan berdampak buruk. Fluktuasi kadar abu pada kisaran 1%~5% hampir tidak mempengaruhi laju retensi air, sehingga tidak mempengaruhi kinerja retensi airnya.
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 hidroksipropil metil selulosa industri diformulasikan dalam pengendalian abu berdasarkan kadar, seperti: abu kontrol level 1 < 0,010, abu kontrol level 2 < 0,050. Dengan cara ini, produsen dapat memilih agar pengguna juga memiliki lebih banyak pilihan. Pada saat yang sama, harga dapat ditetapkan berdasarkan prinsip kualitas tinggi dan harga tinggi untuk mencegah kebingungan pasar. Yang terpenting adalah konservasi energi dan perlindungan lingkungan menjadikan produksi produk lebih ramah dan harmonis dengan lingkungan.
Waktu posting: 09-Sep-2022