Contenuto di ceneri di idrossipropilmetilcellulosa HPMC

Secondo statistiche incomplete, la produzione attuale di etere di cellulosa non ionico ha raggiunto più di 500.000 tonnellate a livello globale eidrossipropilmetilcellulosa HPMCrappresenta l'80% delle 400.000 tonnellate, la Cina negli ultimi due anni, un certo numero di aziende hanno ampliato la capacità di produzione rapidamente ampliata fino alla capacità attuale di circa 180.000 tonnellate, circa 60.000 tonnellate di consumo interno, di cui più di 550 milioni tonnellate vengono utilizzate nell'industria e circa il 70% viene utilizzato come additivo per l'edilizia.

A causa dei diversi usi dei prodotti, i requisiti dell'indice di ceneri dei prodotti possono essere diversi, in modo che nel processo di produzione, l'organizzazione della produzione in base ai requisiti dei diversi modelli favorisca l'effetto del risparmio energetico, della riduzione dei consumi e riduzione delle emissioni.

1. Contenuto di ceneri dell'idrossipropilmetilcellulosa HPMC e sua forma esistente

Gli standard di qualità industriale dell'idrossipropilmetilcellulosa (HPMC) chiamati ceneri e la farmacopea chiamata solfato, ovvero i residui di combustione, possono essere semplicemente intesi come impurità saline inorganiche nel prodotto. Principalmente attraverso il processo di produzione di alcali forti (idrossido di sodio) attraverso la reazione all'adeguamento finale del pH al sale neutro e alla somma di sale inorganico intrinseco originale della materia prima.

Metodo per la determinazione delle ceneri totali; Una certa quantità di campioni viene bruciata in un forno ad alta temperatura dopo la carbonizzazione, in modo che i materiali organici vengano ossidati e decomposti, fuoriuscendo sotto forma di anidride carbonica, ossidi di azoto e acqua, mentre i materiali inorganici rimangono sotto forma di solfato, fosfato, carbonato , cloruro e altri sali inorganici e ossidi metallici, questi residui sono ceneri. Il contenuto totale di ceneri del campione può essere calcolato pesando il residuo.

A seconda del processo, si utilizzano acidi diversi e si produrranno sali diversi: principalmente cloruro di sodio (mediante la reazione dello ione cloruro in clorometano e idrossido di sodio) e altre neutralizzazioni acide possono produrre acetato di sodio, solfuro di sodio o ossalato di sodio.

2. Requisito del contenuto di ceneri dell'idrossipropilmetilcellulosa HPMC

L'idrossipropilmetilcellulosa HPMC viene utilizzata principalmente per addensare, emulsionare, formare film, protezione colloidale, ritenzione idrica, adesione, resistenza agli enzimi e inerzia metabolica, ecc. È ampiamente utilizzata in molti campi industriali, che possono essere approssimativamente suddivisi nei seguenti aspetti :

(1) Costruzione: il ruolo principale è trattenere l'acqua, l'ispessimento, la viscosità, la lubrificazione, il flusso per migliorare la lavorabilità del cemento e del gesso, il pompaggio. Rivestimenti architettonici, i rivestimenti in lattice sono utilizzati principalmente come colloide protettivo, filmogeno, agente addensante e coadiuvante nella sospensione dei pigmenti.

(2) POLIvinilcloruro: utilizzato principalmente come disperdente nella reazione di polimerizzazione del sistema di polimerizzazione in sospensione.

(3) prodotti chimici quotidiani: utilizzati principalmente come articoli protettivi, possono migliorare l'emulsificazione del prodotto, l'antienzima, la dispersione, il legame, l'attività superficiale, la formazione di film, l'idratazione, la formazione di schiuma, la formazione, l'agente distaccante, l'ammorbidente, il lubrificante e altre proprietà;

(4) industria farmaceutica: nell'industria farmaceutica viene utilizzata principalmente per la produzione di preparati, come preparazione solida di agente di rivestimento, materiale per capsule cave, legante, per la struttura di agenti a rilascio prolungato, filmogeno, agente che crea pori, come preparazione liquida, semisolida di addensante, emulsionante, sospensione, applicazione di matrice;

(5) ceramica: utilizzata come agente legante per grezzi industriali in ceramica, disperdente del colore dello smalto;

(6) carta: dispersione, colorante, agente rinforzante;

(7) Stampa e tintura di tessuti: pasta di stoffa, colore, agente di estensione del colore:

(8) nella produzione agricola: utilizzato in agricoltura per trattare i semi delle colture, può migliorare il tasso di germinazione, può idratare e prevenire la muffa, la conservazione della frutta, il rilascio prolungato di fertilizzanti chimici e pesticidi.

Dal feedback dell'esperienza applicativa a lungo termine di cui sopra e dal riepilogo degli standard di controllo interno di alcune imprese straniere e nazionali, si può vedere che solo alcuni prodotti di polimerizzazione del PVC e prodotti chimici quotidiani richiedono un controllo del sale < 0,010 e la farmacopea di vari paesi richiedono il controllo del sale < 0,015. E altri usi del controllo del sale possono essere relativamente più ampi, in particolare i prodotti per l'edilizia oltre alla produzione di mastice, il sale di rivestimento ha determinati requisiti al di fuori del resto può controllare il sale < 0,05 può sostanzialmente soddisfare l'uso.

3. Processo HPMC e metodo di produzione dell'idrossipropilmetilcellulosa

Esistono tre metodi principali di produzione dell'idrossipropilmetilcellulosa HPMC in patria e all'estero:

(1) Metodo della fase liquida (metodo dell'impasto liquido): la polvere di cellulosa polverizzata viene dispersa in circa 10 volte di solvente organico in reattori verticali e orizzontali con forte agitazione, quindi vengono aggiunti una soluzione alcalina quantitativa e un agente eterificante per la reazione. Dopo la reazione, il prodotto finito viene lavato, asciugato, frantumato e setacciato con acqua calda.

(2) Metodo in fase gassosa (metodo gas-solido): la reazione della polvere di cellulosa polverizzata viene completata allo stato quasi semisecco aggiungendo direttamente lisciva quantitativa e agente eterificante e recuperando una piccola quantità di sottoprodotti bassobollenti in un reattore orizzontale con forte agitazione. Non è necessario aggiungere solvente organico per la reazione. Dopo la reazione, il prodotto finito viene lavato, asciugato, frantumato e setacciato con acqua calda.

(3) Metodo omogeneo (metodo di dissoluzione): l'orizzontale può essere aggiunto direttamente dopo la frantumazione della cellulosa con un reattore a forte agitazione sparso in naoh/urea (o altri solventi di cellulosa) circa 5 ~ 8 volte di solvente di congelamento dell'acqua nel solvente, quindi aggiunta di liscivia quantitativa e agente eterificante sulla reazione, dopo la reazione con reazione di precipitazione dell'acetone buon etere di cellulosa, quindi lavaggio con acqua calda, essiccazione, macinazione, vagliatura per ottenere il prodotto finito. (Non è ancora in produzione industriale).

La reazione finale, indipendentemente dall'uso dei metodi sopra menzionati, contiene molto sale, in base ai diversi processi che possono produrre sono: cloruro di sodio e acetato di sodio, solfuro di sodio, ossalato di sodio e così via, sale mescolato, necessario attraverso la desalinizzazione, il uso del sale nella solubilità in acqua, generalmente con abbondante lavaggio con acqua calda, ora le principali attrezzature e modalità di lavaggio sono:

(1) Filtro a nastro per aspirazione; Viene utilizzato per lavare il sale versando la materia prima in un liquame con acqua calda e quindi stendendo uniformemente il liquame su un nastro filtrante spruzzando acqua calda dall'alto e aspirando il fondo.

(2) centrifuga orizzontale: alla fine della reazione dei materiali grezzi in impasto di acqua calda per diluire il sale disciolto con acqua calda e poi attraverso la separazione centrifuga del liquido e della separazione solida per rimuovere il sale.

(3) con il filtro a pressione, alla fine della reazione del materiale grezzo nell'impasto liquido con acqua calda, nel filtro a pressione, prima con vapore per soffiare acqua con acqua calda nebulizzata N volte e poi con vapore per soffiare acqua per separare ed eliminare il sale.

Lavaggio con acqua calda per rimuovere i sali disciolti, perché è necessario unire l'acqua calda, lavando, tanto più quanto minore è il contenuto di ceneri e viceversa, quindi la sua cenere è direttamente correlata alla quantità di acqua calda, l'industria generale prodotto se il controllo delle ceneri è inferiore all'1% UTILIZZA acqua calda 10 tonnellate, se il controllo è inferiore al 5% saranno necessarie circa 6 tonnellate di acqua calda.

La domanda chimica di ossigeno (COD) delle acque reflue di etere di cellulosa arriva fino a 60.000 mg/l, anche il contenuto di sale è superiore a 30.000 mg/l, quindi il trattamento di tali liquami deve essere molto costoso, perché un sale così elevato è diretto la biochimica è difficile, secondo gli attuali requisiti nazionali di protezione ambientale il trattamento non può diluirsi. La soluzione fondamentale è rimuovere il sale mediante distillazione. Pertanto, un'altra tonnellata di lavaggio con acqua bollente produrrà un'altra tonnellata di liquami. Secondo l'attuale tecnologia MUR con elevata efficienza energetica, evaporazione e rimozione del sale, il costo complessivo di ciascun trattamento di 1 tonnellata di acqua concentrata di lavaggio è di circa 80 yuan e il costo principale è il consumo energetico complessivo.

4. Influenza del contenuto di ceneri sulla ritenzione idrica dell'idrossipropilmetilcellulosa HPMC

HPMC svolge principalmente tre ruoli di ritenzione idrica, ispessimento e costruzione conveniente nei materiali da costruzione.

Ritenzione idrica: aumenta il tempo di apertura del materiale ritentivo idrico e ne favorisce pienamente l'idratazione.

Ispessimento: la cellulosa può essere addensata fino alla sospensione, in modo che la soluzione rimanga uniforme su e giù nel ruolo di sospensione antiflusso.

Costruzione: la cellulosa ha effetto lubrificante, può avere una buona costruzione. HPMC non è coinvolto nel modo in cui avvengono le reazioni chimiche, ma svolge solo un ruolo di supporto. Il più importante è la ritenzione d'acqua, che influisce sull'omogeneità della malta e quindi influisce sulle proprietà meccaniche e sulla durabilità della malta indurita. La malta è divisa in malta per muratura e malta per intonaco sono due parti importanti dei materiali di malta, l'importante applicazione della malta per muratura e malta per intonaco è la struttura in muratura. Poiché il blocco nell'applicazione nel processo dei prodotti è allo stato secco, al fine di ridurre il blocco secco del forte assorbimento d'acqua della malta, la costruzione adotta il blocco prima della preumidificazione, per bloccare un determinato contenuto di umidità e mantenere l'umidità nella malta per bloccare l'assorbimento eccessivo del materiale, è possibile mantenere la normale idratazione del materiale gelificante interno come la malta cementizia. Tuttavia, fattori come i diversi tipi di blocchi e il grado di pre-bagnatura in cantiere influenzeranno il tasso di perdita d’acqua e la perdita d’acqua della malta, il che porterà problemi nascosti alla qualità complessiva della struttura della muratura. La malta con eccellente ritenzione idrica può eliminare l'influenza dei materiali dei blocchi e dei fattori umani e garantire una sufficiente omogeneità della malta.

L'influenza della ritenzione d'acqua sulle proprietà di indurimento della malta si riflette principalmente nell'influenza sull'area di interfaccia tra malta e blocco. Poiché la malta con scarsa ritenzione idrica perde acqua rapidamente, il contenuto di acqua della malta nell'area di interfaccia è ovviamente insufficiente e il cemento non può essere completamente idratato, il che influisce sul normale sviluppo della resistenza. La forza di adesione dei materiali a base cementizia dipende principalmente dall'effetto ancorante dei prodotti di idratazione del cemento. L'insufficiente idratazione del cemento nella zona dell'interfaccia riduce la forza di adesione dell'interfaccia e aumenta il fenomeno della cavitazione e della fessurazione della malta.

Pertanto, scegliendo il modello più sensibile ai requisiti di ritenzione idrica, costruire tre lotti di diversa viscosità con il marchio K, attraverso diversi modi di lavaggio per far apparire lo stesso numero di lotto due contenuto di ceneri previsto, quindi secondo l'attuale metodo comune di test di ritenzione idrica (metodo della carta da filtro ) sullo stesso numero di lotto, diverso contenuto di ceneri della ritenzione idrica di tre gruppi di campioni, le specifiche come segue:

4.1 Metodo sperimentale per testare il tasso di ritenzione idrica (metodo della carta da filtro)

4.1.1 Strumenti e attrezzature per l'applicazione

Betoniera, cilindro graduato, bilancia, cronometro, contenitore in acciaio inossidabile, cucchiaio, stampo ad anello in acciaio inossidabile (diametro interno φ 100 mm× diametro esterno φ 110 mm× altezza 25 mm, carta da filtro veloce, carta da filtro lenta, lastra di vetro.

4.1.2 Materiali e reagenti

Cemento Portland ordinario (425#), sabbia standard (attraverso acqua pulita senza sabbia fangosa), campioni di prodotto (HPMC), acqua pulita per esperimenti (acqua di rubinetto, acqua minerale).

4.1.3 Condizioni di analisi sperimentale

Temperatura di laboratorio: 23±2 ℃; Umidità relativa: ≥ 50%; La temperatura dell'acqua del laboratorio è di 23 ℃ come temperatura ambiente.

4.1.4 Metodo sperimentale

Posizionare la lastra di vetro sulla piattaforma operativa, posizionare sopra la carta da filtro lenta (peso: M1), quindi posizionare la carta da filtro veloce sulla carta da filtro lenta, quindi posizionare lo stampo ad anello di metallo sulla carta da filtro veloce (l'anello la muffa non deve superare la carta da filtro veloce circolare).

Pesare accuratamente (425#) cemento 90 g; Sabbia standard 210 g; Prodotto (campione) 0,125 g; Versare in un contenitore di acciaio inossidabile, mescolare bene (miscela secca) e mettere da parte.

Utilizzare un mixer per pasta di cemento (il recipiente e la lama sono puliti e asciutti, ogni esperimento dopo un'accurata pulizia, asciugare una volta, riservato). Utilizzare un cilindro graduato per misurare 72 ml di acqua pulita (23 ℃), versarli prima nel recipiente di agitazione, quindi versare i materiali preparati e immergere per 30 secondi; Allo stesso tempo, sollevare la pentola nella posizione di miscelazione, avviare il mixer e mescolare a bassa velocità (agitazione lenta) per 60 secondi; Fermarsi per 15 s, raschiare il liquame di materiale sulla parete del vaso e inserirlo con la lama nel vaso; Continuare ad agitare velocemente per 120 s per fermarsi. Versare rapidamente tutta la malta miscelata nello stampo ad anello in acciaio inossidabile e cronometrare dal momento in cui la malta entra in contatto con la carta da filtro veloce (premere il cronometro). 2 minuti dopo, girare lo stampo ad anello ed estrarre la carta da filtro cronica per pesare (peso: M2). Eseguire l'esperimento in bianco secondo il metodo sopra indicato (il peso della carta da filtro cronica prima e dopo la pesatura è M3, M4)

Il metodo di calcolo è il seguente:

Dove, M1 - il peso della carta da filtro cronica prima dell'esperimento del campione; M2 — Peso della carta da filtro cronica dopo l'esperimento campione; M3 — Peso della carta da filtro cronica prima dell'esperimento in bianco; M4 — Peso della carta da filtro cronica dopo l'esperimento in bianco.

4.1.5 Precauzioni

(1) La temperatura dell'acqua pulita deve essere di 23 ℃, la pesatura deve essere accurata;

(2) Dopo la miscelazione, rimuovere il recipiente e mescolare uniformemente con un cucchiaio.

(3) lo stampo deve essere veloce e il lato del lato del mortaio deve essere pestato in modo piatto e solido;

(4) Assicurarsi di cronometrare la malta al momento del contatto con la carta da filtro rapido, non versare la malta sulla carta da filtro esterna.

4.2 il campione

L'influenza della ritenzione idrica deriva principalmente dalla viscosità e un'elevata viscosità sarà peggiore di un'elevata ritenzione idrica. La fluttuazione del contenuto di ceneri nell'intervallo compreso tra 1% e 5% non influisce quasi sul tasso di ritenzione idrica, quindi non influirà sull'uso delle prestazioni di ritenzione idrica.

5.Conclusione

Al fine di rendere la norma più applicabile alla realtà e conformarsi alla tendenza sempre più severa del risparmio energetico e della tutela dell’ambiente, si suggerisce che:

Lo standard industriale dell'idrossipropilmetilcellulosa HPMC è suddiviso in gradi nel controllo delle ceneri, come ad esempio: ceneri di controllo di livello 1 < 0,010, ceneri di controllo di livello 2 < 0,050. In questo modo, i produttori possono scegliere da soli e gli utenti possono avere più scelte. Nel frattempo, i prezzi possono essere fissati in base al principio di alta qualità e prezzo competitivo, in modo da prevenire il fenomeno della confusione fish-eye e della confusione nel mercato. La cosa più importante è il risparmio energetico e la tutela dell'ambiente, in modo che la produzione dei prodotti e l'ambiente siano più amichevoli e armoniosi.