Гидроксиэтилметил Целлюлоза

Целлюлоза эфирі – химиялық өңдеу арқылы табиғи полимерлі целлюлозадан жасалған кең таралған полимерлі жұқа химиялық материал. 19 ғасырда целлюлоза нитраты мен целлюлоза ацетаты өндірілгеннен кейін химиктер көптеген целлюлоза эфирлерінің целлюлоза туындыларының сериясын жасап шығарды және көптеген өнеркәсіп салаларын қамтитын жаңа қолдану өрістері үздіксіз ашылды. Натрий карбоксиметил целлюлоза (CMC), этил целлюлоза (EC), гидроксиэтил целлюлоза (HEC), гидроксипропил целлюлоза (HPC), метил гидроксиэтил целлюлоза (MHEC) және метил гидроксипропил целлюлоза (MHPC) және басқалар ретінде белгілі целлюлоза эфир өнімдері «Өнеркәсіптік натрий глутаматы» және мұнай бұрғылауда, құрылыста, жабындарда, азық-түлікте, медицинада және күнделікті химиялық заттарда кеңінен қолданылады.

Гидроксиэтилметилцеллюлоза(MHEC) - иіссіз, дәмсіз, улы емес ақ ұнтақ, мөлдір тұтқыр ерітіндіні қалыптастыру үшін суық суда ерітіледі. Ол қоюлау, байланыстыру, дисперстеу, эмульгирлеу, қабық түзу, суспензия, адсорбциялау, гельдеу, беттік белсенділік, ылғалды сақтау және коллоидты қорғау қасиеттеріне ие. Сулы ерітіндінің беттік белсенді функциясына байланысты оны коллоидты қорғаныс агенті, эмульгатор және диспергирлеуші ​​ретінде пайдалануға болады. Гидроксиэтилметилцеллюлозаның сулы ерітіндісі жақсы гидрофильділікке ие және тиімді суды ұстап тұратын агент болып табылады. Гидроксиэтилметилцеллюлозаның құрамында гидроксиэтил топтары бар болғандықтан, оның көгеруге қарсы қабілеті жақсы, тұтқырлығының тұрақтылығы және ұзақ сақтау кезінде көгеруге төзімділігі бар.

Гидроксиэтилметилцеллюлоза (ГМС) этилен оксиді алмастырғыштарын (MS 0,3~0,4) метилцеллюлозаға (МК) енгізу арқылы дайындалады және оның тұзға төзімділігі модификацияланбаған полимерлерге қарағанда жақсырақ. Метилцеллюлозаның гельдену температурасы да МК-дан жоғары.

Құрылымы:

Ерекшелігі:

Гидроксиэтилметилцеллюлозаның (ГЭМЦ) негізгі сипаттамалары:

1. Ерігіштігі: суда және кейбір органикалық еріткіштерде ериді. HEMC суық суда ерітуге болады. Оның ең жоғары концентрациясы тек тұтқырлықпен анықталады. Ерігіштік тұтқырлыққа байланысты өзгереді. Тұтқырлық неғұрлым төмен болса, ерігіштігі соғұрлым жоғары болады.
2. Тұзға төзімділік: HEMC өнімдері иондық емес целлюлоза эфирлері және полиэлектролиттер емес, сондықтан олар металл тұздары немесе органикалық электролиттер болған кезде сулы ерітінділерде салыстырмалы түрде тұрақты, бірақ электролиттердің шамадан тыс қосылуы гельдену мен тұнбаны тудыруы мүмкін.
3. Беттік белсенділік: сулы ерітіндінің беттік белсенді функциясына байланысты оны коллоидты қорғаныс агенті, эмульгатор және диспергирлеуші ​​ретінде пайдалануға болады.
4. Термиялық гель: HEMC өнімдерінің сулы ерітіндісін белгілі бір температураға дейін қыздырғанда, ол мөлдір емес, гельге айналады және тұнбаға айналады, бірақ ол үздіксіз салқындаған кезде ол бастапқы ерітінді күйіне оралады және бұл гель және тұндыру температурасы. Олар негізінен жағармайларға, суспензияларға, қорғаныс коллоидтарына, эмульгаторларға және т.б.
5. Метаболизм инертті және төмен иіс пен иіс: HEMC тамақ пен медицинада кеңінен қолданылады, өйткені ол метаболизденбейді және иісі мен иісі төмен.
6. Зеңге төзімділік: HEMC салыстырмалы түрде жақсы көгеруге төзімділікке және ұзақ мерзімді сақтау кезінде жақсы тұтқырлық тұрақтылығына ие.
7. РН тұрақтылығы: HEMC өнімдерінің сулы ерітіндісінің тұтқырлығына қышқыл немесе сілті әсер етпейді және рН мәні 3,0-ден 11,0-ге дейін салыстырмалы түрде тұрақты.

Қолдану:

Гидроксиэтилметилцеллюлоза сулы ерітіндідегі беттік-белсенді функциясына байланысты коллоидты қорғаныс агенті, эмульгатор және дисперсант ретінде қолданылуы мүмкін. Оның қолдану мысалдары келесідей:

1. Гидроксиэтилметилцеллюлозаның цемент өнімділігіне әсері. Гидроксиэтилметилцеллюлоза – иіссіз, дәмсіз, улы емес ақ ұнтақ, оны суық суда ерітіп мөлдір тұтқыр ерітінді түзеді. Ол қоюлау, байланыстыру, дисперстеу, эмульгирлеу, қабық түзу, суспензия, адсорбциялау, гельдеу, беттік белсенділік, ылғалды сақтау және коллоидты қорғау қасиеттеріне ие. Сулы ерітіндінің беті белсенді болғандықтан, оны коллоидты қорғаныс агенті, эмульгатор және диспергирлеуші ​​ретінде пайдалануға болады. Гидроксиэтилметилцеллюлозаның сулы ерітіндісі жақсы гидрофильділікке ие және тиімді суды ұстап тұратын агент болып табылады.
2. Иілгіштігі жоғары рельефті бояу дайындалады, ол келесі шикізаттан массасы бойынша бөліктерге бөлінеді: 150-200 г ионсыздандырылған су; 60-70 г таза акрил эмульсиясы; 550-650 г ауыр кальций; 70-90 г тальк ұнтағы; 30-40 г негіздік целлюлозаның сулы ерітіндісі; 10-20 г лигноцеллюлозаның сулы ерітіндісі; 4-6 г пленка түзетін көмекші; 1,5-2,5 г антисептикалық және бактерицидтік; 1,8-2,2 г диспергатор; 3,5-4,5 г; этиленгликоль 9-11 г; Гидроксиэтилметилцеллюлозаның сулы ерітіндісі 2-4% гидроксиэтилметилцеллюлозаны суда еріту арқылы жасалады; Лигноцеллюлозаның сулы ерітіндісі 1-3% құрайды лигноцеллюлоза суда еріту арқылы жасалады.

Дайындық:

Гидроксиэтилметилцеллюлозаны дайындау әдісі, әдіс гидроксиэтилметилцеллюлозаны дайындау үшін шикізат ретінде тазартылған мақтаны және этилен оксидін эфирлеуші ​​агент ретінде пайдалану болып табылады. Гидроксиэтилметилцеллюлозаны дайындауға арналған шикізаттың салмақтық бөліктері келесідей: еріткіш ретінде толуол мен изопропанол қоспасының 700-800 бөлігі, судың 30-40 бөлігі, натрий гидроксидінің 70-80 бөлігі, тазартылған мақтаның 80-85 бөлігі, сақина 20-28 бөлік оксиэтан, 80-90 бөлік метилхлорид, 16-19 бөлік мұзды сірке қышқылы; нақты қадамдар:

Бірінші қадам, реакциялық шәйнекке толуол мен изопропанол қоспасын, суды және натрий гидроксидін қосыңыз, 60-80 ° C дейін қыздырыңыз, 20-40 минут жылы ұстаңыз;

Екінші қадам, сілтілеу: жоғарыда көрсетілген материалдарды 30-50°С дейін суытып, тазартылған мақтаны қосыңыз, толуол мен изопропанол қоспасының еріткішін шашыратыңыз, оны 0,006 Мпа дейін айдаңыз, 3 ауыстыру үшін азотпен толтырыңыз және ауыстырғаннан кейін сілтілеуді орындаңыз. сілтілеу шарттары: сілтілеу уақыты 2 сағат, ал сілтілеу температурасы 30°С-тан 50°С-қа дейін;

Үшінші кезең, эфирлеу: сілтілеу аяқталғаннан кейін реакторды 0,05-0,07МПа дейін эвакуациялайды және этилен оксиді мен метилхлоридті 30-50 минутқа қосады; этерификацияның бірінші кезеңі: 40-60°С, 1,0-2,0 сағат, қысым 0,15 пен 0,3Мпа аралығында реттеледі; этерификацияның екінші кезеңі: 60～90℃, 2,0～2,5 сағат, қысым 0,4 пен 0,8Мпа аралығында реттеледі;

Төртінші қадам, бейтараптандыру: өлшенген мұзды сірке қышқылын тұндыру шәйнекке алдын ала қосыңыз, бейтараптандыру үшін эфирленген материалға басыңыз, жауын-шашын үшін температураны 75-80 ° C дейін көтеріңіз, температура 102 ° C дейін көтеріледі және рН мәні 6 сағат 8-де еріту аяқталды; ерітуге арналған резервуар 90 ° C-тан 100 ° C-қа дейін кері осмос құрылғысымен өңделген ағын сумен толтырылады;

Бесінші қадам, центрифугалық жуу: төртінші қадамдағы материал көлденең бұрандалы центрифуга арқылы центрифугаланады, ал бөлінген материал материалды жуу үшін алдын ала ыстық сумен толтырылған жуу ыдысына беріледі;

Алтыншы кезең, ортадан тепкіш кептіру: жуылған материалды кептіргішке көлденең бұрандалы центрифуга арқылы береді, ал материалды 150-170°С температурада кептіреді, кептірілген материалды ұсақтап, буып-түйеді.

Қолданыстағы целлюлоза эфирін өндіру технологиясымен салыстырғанда, осы өнертабыста гидроксиэтилді топтардың болуына байланысты жақсы көгеруге қарсы қабілеті бар гидроксиэтилметилцеллюлозаны дайындау үшін эфирлеуші ​​агент ретінде этилен оксиді қолданылады. Ұзақ уақыт сақтау кезінде жақсы тұтқырлық тұрақтылығы мен көгеруге төзімділігі бар. Оны басқа целлюлоза эфирлерінің орнына қолдануға болады.