Полианионды целлюлоза (ПАС) суда еритін целлюлоза туындысы болып табылады, ол әртүрлі салаларда, әсіресе мұнай және газ өнеркәсібіндегі бұрғылау ерітінділері саласында кеңінен қолданылады. Ол өзінің тамаша реологиялық қасиеттерімен, жоғары тұрақтылығымен және басқа қоспалармен үйлесімділігімен танымал. Полианионды целлюлозаны өндіру целлюлозаны алуды, химиялық модификацияны және тазартуды қоса алғанда бірнеше кезеңнен тұрады.
1. Целлюлоза экстракциясы:
Полианионды целлюлозаның бастапқы материалы өсімдік жасушасының қабырғаларында кездесетін табиғи полимер болып табылатын целлюлоза болып табылады. Целлюлоза әртүрлі өсімдік материалдарынан алынуы мүмкін, мысалы, ағаш целлюлозасы, мақта линтерлері немесе басқа талшықты өсімдіктер. Экстракция процесі келесі қадамдарды қамтиды:
A. Шикізатты дайындау:
Таңдалған өсімдік материалдары лигнин, гемицеллюлоза және пектин сияқты қоспаларды жою үшін алдын ала өңделеді. Бұл әдетте механикалық және химиялық өңдеулердің комбинациясы арқылы жүзеге асырылады.
б. Целлюлоза:
Содан кейін алдын ала өңделген материал целлюлоза талшықтарын ыдырататын процесс целлюлозаға айналады. Кең таралған целлюлоза әдістеріне крафт-целлюлоза және сульфитті целлюлоза жатады, олардың әрқайсысының өзіндік артықшылықтары мен кемшіліктері бар.
C. Целлюлозаның бөлінуі:
Целлюлозды талшықтарды бөлу үшін целлюлоза материалы өңделеді. Бұл әдетте таза целлюлозалық материал алу үшін жуу және ағарту процесін қамтиды.
2. Химиялық модификация:
Целлюлоза алынғаннан кейін оны полианионды целлюлозаға айналдырып, аниондық топтарды енгізу үшін химиялық түрлендіреді. Осы мақсатта жиі қолданылатын әдіс - этерификация.
A. Эфирификация:
Эфирлену эфирлік байланыстарды енгізу үшін целлюлозаның эфирлеуші агентпен реакциясын қамтиды. Полианионды целлюлоза жағдайында әдетте карбоксиметил топтары енгізіледі. Бұған негізгі катализатордың қатысуымен натрий монохлорацетатымен әрекеттесу арқылы қол жеткізіледі.
б. Карбоксиметиляция реакциясы:
Карбоксиметилдену реакциясы целлюлозаның гидроксил топтарындағы сутегі атомдарын карбоксиметил топтарымен ауыстыруды қамтиды. Бұл реакция целлюлоза магистраліне аниондық зарядтарды енгізу үшін өте маңызды.
C. бейтараптандыру:
Карбоксиметилденгеннен кейін өнім карбоксиметил тобын карбоксилат иондарына айналдыру үшін бейтараптандырылады. Бұл қадам полианионды целлюлозаны суда еритін ету үшін өте маңызды.
3. Тазалау:
Содан кейін модификацияланған целлюлоза жанама өнімдерді, реакцияға түспеген химиялық заттарды және белгілі бір қолдануда оның жұмысына әсер етуі мүмкін кез келген қоспаларды жою үшін тазартылады.
A. жуу:
Артық реактивтерді, тұздарды және басқа қоспаларды кетіру үшін өнімдер мұқият тазаланады. Бұл үшін су жиі пайдаланылады.
б. Кептіру:
Содан кейін тазартылған полианионды целлюлоза ұнтақ немесе түйіршік түрінде соңғы өнімді алу үшін кептіріледі.
4. Сапаны бақылау:
Сапаны бақылау шаралары алынған полианионды целлюлозаның талап етілетін спецификацияларға сәйкес келуін қамтамасыз ету үшін бүкіл өндіріс процесінде жүзеге асырылады. Бұл молекулалық салмақты, алмастыру дәрежесін және басқа сәйкес параметрлерді сынауды қамтиды.
5. Қолдану:
Полианионды целлюлозаның әртүрлі салаларда, ең алдымен мұнай-газ секторындағы бұрғылау ерітінділері жүйесінде қолданылуы бар. Ол бұрғылау ерітіндісінің жалпы өнімділігін жақсарта отырып, жабыстырғыш, сұйықтықтың жоғалуын бақылау агенті және тақтатас ингибиторы ретінде әрекет етеді. Басқа қолданбалар суда ерігіштігі мен реологиялық қасиеттері артықшылықтар беретін тамақ және фармацевтикалық өнеркәсіптерді қамтиды.
Полианионды целлюлоза жан-жақты және құнды целлюлоза туындысы болып табылады, оның өндірісі нақты анықталған қадамдарды қажет етеді. Өсімдік шикізатынан целлюлозаны алу, эфирлеу, тазарту және сапаны бақылау арқылы химиялық модификациялау өндіріс процесінің ажырамас бөлігі болып табылады. Алынған полианионды целлюлоза әртүрлі құрамдардың өнімділігі мен функционалдығын жақсартуға көмектесетін әртүрлі өнеркәсіптік қолданбаларда негізгі ингредиент болып табылады. Өнеркәсіптің дамуы жалғасуда, полианионды целлюлоза сияқты мамандандырылған целлюлоза туындыларына сұраныс өседі деп күтілуде, бұл целлюлозаны модификациялау технологиялары мен қолданбаларында үздіксіз зерттеулер мен әзірлемелерді ынталандырады.
Жіберу уақыты: 26 желтоқсан 2023 ж