როგორია ჰიდროქსიეთილის ცელულოზის წარმოების პროცესი?

ჰიდროქსიეთილის ცელულოზა (HEC) არის არაიონური ცელულოზის ეთერი, რომელიც ფართოდ გამოიყენება სამშენებლო, საიზოლაციო, ნავთობის, ყოველდღიური ქიმიკატების და სხვა სფეროებში. მას აქვს კარგი გასქელება, სუსპენზია, დისპერსიული, ემულსიფიკაცია, ფირის ფორმირება, დამცავი კოლოიდური და სხვა თვისებები და არის მნიშვნელოვანი გასქელება და სტაბილიზატორი.

1. ნედლეულის მომზადება
ჰიდროქსიეთილის ცელულოზის ძირითადი ნედლეული ბუნებრივი ცელულოზაა. ცელულოზას ჩვეულებრივ იღებენ ხის, ბამბის ან სხვა მცენარეებისგან. ცელულოზის მოპოვების პროცესი შედარებით მარტივია, მაგრამ ის მოითხოვს მაღალ სისუფთავეს საბოლოო პროდუქტის მუშაობის უზრუნველსაყოფად. ამ მიზეზით, ქიმიური ან მექანიკური მეთოდები ჩვეულებრივ გამოიყენება ცელულოზის წინასწარი დამუშავებისთვის, მათ შორის ცხიმის გასუფთავება, მინარევების, გაუფერულება და სხვა ეტაპები მინარევებისაგან და არაცელულოზის კომპონენტების მოსაშორებლად.

2. ალკალიზაციის მკურნალობა
ალკალიზაციის დამუშავება არის საკვანძო ნაბიჯი ჰიდროქსიეთილის ცელულოზის წარმოების პროცესში. ამ ნაბიჯის მიზანია ცელულოზის მოლეკულურ ჯაჭვზე ჰიდროქსილის ჯგუფის (-OH) გააქტიურება, რათა ხელი შეუწყოს შემდგომ ეთერიფიკაციის რეაქციას. ნატრიუმის ჰიდროქსიდის (NaOH) ხსნარი ჩვეულებრივ გამოიყენება როგორც ტუტე აგენტი. სპეციფიკური პროცესია: შეურიეთ ცელულოზა ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარს, რათა ცელულოზა სრულად გადიდდეს და დაიფანტოს ტუტე პირობებში. ამ დროს ცელულოზის მოლეკულებზე ჰიდროქსილის ჯგუფები უფრო აქტიურდებიან და ემზადებიან შემდგომი ეთერიფიკაციის რეაქციისთვის.

3. ეთერიფიკაციის რეაქცია
ეთერიფიკაციის რეაქცია არის ჰიდროქსიეთილის ცელულოზის წარმოების ძირითადი ეტაპი. ეს პროცესი არის ეთილენის ოქსიდის (ასევე ცნობილი როგორც ეთილენის ოქსიდის) შეყვანა ცელულოზაში ალკალიზაციის დამუშავების შემდეგ და რეაქციაში ცელულოზის მოლეკულების ჰიდროქსილის ჯგუფებთან ჰიდროქსიეთილის ცელულოზის წარმოქმნით. რეაქცია ჩვეულებრივ ტარდება დახურულ რეაქტორში, რეაქციის ტემპერატურა ზოგადად კონტროლდება 50-100°C-ზე და რეაქციის დრო მერყეობს რამდენიმე საათიდან ათ საათზე მეტს. რეაქციის საბოლოო პროდუქტი არის ნაწილობრივ ჰიდროქსიეთილირებული ცელულოზის ეთერი.

4. განეიტრალება და რეცხვა
ეთერიფიკაციის რეაქციის დასრულების შემდეგ, რეაგენტები, როგორც წესი, შეიცავს დიდი რაოდენობით არარეაგირებულ ტუტეს და ქვეპროდუქტებს. სუფთა ჰიდროქსიეთილცელულოზის პროდუქტის მისაღებად უნდა ჩატარდეს განეიტრალება და გამრეცხი დამუშავება. ჩვეულებრივ, განზავებული მჟავა (როგორიცაა განზავებული მარილმჟავა) გამოიყენება რეაქციაში ნარჩენი ტუტეების გასანეიტრალებლად, შემდეგ კი რეაქტორებს განმეორებით რეცხავენ დიდი რაოდენობით წყლით, რათა ამოიღონ წყალში ხსნადი მინარევები და ქვეპროდუქტები. გარეცხილი ჰიდროქსიეთილის ცელულოზა არსებობს სველი ფილტრის ნამცხვრის სახით.

5. დეჰიდრატაცია და გამოშრობა
გარეცხვის შემდეგ სველ ნამცხვარს აქვს მაღალი წყლის შემცველობა და საჭიროა დეჰიდრატაცია და გაშრობა, რათა მივიღოთ ფხვნილი ჰიდროქსიეთილის ცელულოზის პროდუქტი. დეჰიდრატაცია ჩვეულებრივ ხორციელდება ვაკუუმური ფილტრაციით ან ცენტრიდანული გამოყოფით წყლის უმეტესი ნაწილის მოსაშორებლად. შემდგომში, სველი ნამცხვარი იგზავნება საშრობი მოწყობილობაში გასაშრობად. საერთო საშრობი მოწყობილობა მოიცავს ბარაბანი საშრობები, ფლეშ საშრობი და შესხურების საშრობი. გაშრობის ტემპერატურა ზოგადად კონტროლდება 60-120℃-ზე, რათა თავიდან იქნას აცილებული ზედმეტი ტემპერატურა პროდუქტის დენატურაციის ან მუშაობის დეგრადაციის გამოწვევისგან.

6. სახეხი და სკრინინგი
გამხმარი ჰიდროქსიეთილის ცელულოზა, როგორც წესი, არის დიდი ბლოკი ან მარცვლოვანი მასალა. იმისათვის, რომ ხელი შეუწყოს გამოყენებას და გააუმჯობესოს პროდუქტის დისპერსიულობა, საჭიროა მისი დაფქვა და სკრინინგი. დაფქვა ჩვეულებრივ იყენებს მექანიკურ საფქვავს მასალის დიდი ბლოკების დასაფქვავად წვრილ ფხვნილად. სკრინინგი არის მსხვილი ნაწილაკების გამოყოფა, რომლებიც არ აღწევენ ნაწილაკების საჭირო ზომას წვრილ ფხვნილში სხვადასხვა დიაფრაგმის მქონე ეკრანების მეშვეობით, რათა უზრუნველყოს საბოლოო პროდუქტის ერთგვაროვანი სისუფთავე.

7. პროდუქტის შეფუთვა და შენახვა
ჰიდროქსიეთილცელულოზის პროდუქტს დაფქვისა და სკრინინგის შემდეგ აქვს გარკვეული სითხე და დისპერსიულობა, რაც შესაფერისია პირდაპირი გამოყენებისთვის ან შემდგომი დამუშავებისთვის. საბოლოო პროდუქტი უნდა იყოს შეფუთული და შენახული, რათა თავიდან იქნას აცილებული ტენიანობა, დაბინძურება ან დაჟანგვა ტრანსპორტირებისა და შენახვის დროს. ტენიანობის საწინააღმდეგო და ანტიოქსიდანტური შესაფუთი მასალები, როგორიცაა ალუმინის ფოლგის ჩანთები ან მრავალფენიანი კომპოზიციური ჩანთები, ჩვეულებრივ გამოიყენება შესაფუთად. შეფუთვის შემდეგ პროდუქტი უნდა ინახებოდეს გრილ და მშრალ გარემოში, თავიდან იქნას აცილებული მზის პირდაპირი სხივები და მაღალი ტემპერატურისა და მაღალი ტენიანობის პირობები მისი სტაბილური მუშაობის უზრუნველსაყოფად.

ჰიდროქსიეთილის ცელულოზის წარმოების პროცესი ძირითადად მოიცავს ნედლეულის მომზადებას, ალკალიზაციის დამუშავებას, ეთერიფიკაციის რეაქციას, ნეიტრალიზაციას და რეცხვას, გაუწყლოებას და გაშრობას, დაფქვას და სკრინინგს და საბოლოო პროდუქტის შეფუთვას და შენახვას. თითოეულ საფეხურს აქვს თავისი სპეციალური პროცესის მოთხოვნები და კონტროლის წერტილები. რეაქციის პირობები და ოპერაციული სპეციფიკაციები მკაცრად უნდა კონტროლდებოდეს წარმოების პროცესში, რათა უზრუნველყოს პროდუქტის ხარისხი და სტაბილური შესრულება. ამ მრავალფუნქციურ პოლიმერულ მასალას აქვს გამოყენების ფართო სპექტრი სამრეწველო წარმოებასა და ყოველდღიურ ცხოვრებაში, რაც ასახავს მის შეუცვლელ მნიშვნელობას.