Гидроксиэтил целлюлоза (HEC) құрылыста, жабындарда, мұнайда, күнделікті химиялық заттарда және басқа салаларда кеңінен қолданылатын иондық емес целлюлоза эфирі. Ол жақсы қоюландырғыш, суспензия, дисперсия, эмульсия, қабық түзетін, коллоидты қорғайтын және басқа да қасиеттерге ие және маңызды қоюландырғыш және тұрақтандырғыш болып табылады.
1. Шикізатты дайындау
Гидроксиэтилцеллюлозаның негізгі шикізаты табиғи целлюлоза болып табылады. Целлюлоза әдетте ағаштан, мақтадан немесе басқа өсімдіктерден алынады. Целлюлозаны алу процесі салыстырмалы түрде қарапайым, бірақ соңғы өнімнің өнімділігін қамтамасыз ету үшін жоғары тазалықты қажет етеді. Осы себепті целлюлозаны алдын ала өңдеу үшін әдетте химиялық немесе механикалық әдістер қолданылады, соның ішінде майсыздандыру, қоспасыздандыру, ағарту және басқа да қоспалар мен целлюлоза емес компоненттерді кетіру.
2. Алкализациялық өңдеу
Сілтілік өңдеу гидроксиэтил целлюлоза өндірісінің негізгі сатысы болып табылады. Бұл қадамның мақсаты келесі эфирлеу реакциясын жеңілдету үшін целлюлозаның молекулалық тізбегіндегі гидроксил тобын (-OH) белсендіру болып табылады. Натрий гидроксиді (NaOH) ерітіндісі әдетте сілтілі агент ретінде қолданылады. Арнайы процесс: целлюлозаны натрий гидроксиді ерітіндісімен араластырып, сілтілі жағдайда целлюлозаны толығымен ісініп, дисперсті етеді. Бұл кезде целлюлоза молекулаларындағы гидроксил топтары белсендірек болады, келесі эфирлену реакциясына дайындалады.
3. Эфирлену реакциясы
Этерификация реакциясы гидроксиэтил целлюлоза өндірісіндегі негізгі қадам болып табылады. Бұл процесс этилен оксидін (этилен оксиді деп те аталады) сілтілеуден кейін целлюлозаға енгізу және гидроксиэтил целлюлозасын алу үшін целлюлоза молекулаларындағы гидроксил топтарымен әрекеттесу. Реакция әдетте жабық реакторда жүргізіледі, реакция температурасы әдетте 50-100°С температурада бақыланады, реакция уақыты бірнеше сағаттан он сағатқа дейін созылады. Реакцияның соңғы өнімі ішінара гидроксиэтилденген целлюлоза эфирі болып табылады.
4. Бейтараптандыру және жуу
Этерификация реакциясы аяқталғаннан кейін әрекеттесуші заттардың құрамында әдетте реакцияға түспеген сілтілер мен жанама өнімдер көп болады. Таза гидроксиэтил целлюлоза өнімін алу үшін бейтараптандыру және жуу өңдеуін жүргізу қажет. Әдетте, сұйылтылған қышқыл (мысалы, сұйылтылған тұз қышқылы) реакциядағы қалдық сілтіні бейтараптандыру үшін қолданылады, содан кейін әрекеттесуші заттарды суда еритін қоспалар мен жанама өнімдерді жою үшін көп мөлшерде сумен бірнеше рет жуады. Жуылған гидроксиэтил целлюлоза ылғалды сүзгі торт түрінде болады.
5. Сусыздандыру және кептіру
Жуғаннан кейін дымқыл торттың су мөлшері жоғары және гидроксиэтил целлюлоза ұнтағын алу үшін сусыздандыру және кептіру қажет. Сусыздандыру әдетте судың көп бөлігін алу үшін вакуумды сүзу немесе центрифугалық бөлу арқылы жүзеге асырылады. Кейіннен дымқыл торт кептіру үшін кептіру қондырғысына жіберіледі. Кептіруге арналған жалпы жабдыққа барабанды кептіргіштер, флеш кептіргіштер және бүріккіш кептіргіштер кіреді. Кептіру температурасы әдетте 60-120 ℃ шамасында бақыланады, бұл шамадан тыс температура өнімнің денатурациясын немесе өнімділігін төмендетпеу үшін.
6. Тегістеу және сүзгілеу
Кептірілген гидроксиэтил целлюлоза әдетте үлкен блок немесе түйіршікті материал болып табылады. Пайдалануды жеңілдету және өнімнің дисперстілігін жақсарту үшін оны ұнтақтап, сүзгілеу керек. Ұнтақтау әдетте механикалық ұнтақтағышты үлкен материал блоктарын ұсақ ұнтақты ұнтақтау үшін пайдаланады. Скрининг – соңғы өнімнің біркелкі жұқалығын қамтамасыз ету үшін әртүрлі саңылаулары бар торлар арқылы ұсақ ұнтақтағы қажетті бөлшектердің өлшеміне жетпейтін ірі бөлшектерді бөлу.
7. Өнімді орау және сақтау
Гидроксиэтил целлюлоза өнімі ұнтақтау және сүзгілеуден кейін белгілі бір өтімділік пен дисперстілікке ие, ол тікелей қолдануға немесе одан әрі өңдеуге жарамды. Тасымалдау және сақтау кезінде ылғалдың, ластанудың немесе тотығудың алдын алу үшін соңғы өнімді орау және сақтау қажет. Ылғалға төзімді және тотығуға қарсы орау материалдары әдетте орау үшін алюминий фольга пакеттері немесе көп қабатты композициялық қаптар қолданылады. Буып-түйгеннен кейін өнімді тұрақты жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін тікелей күн сәулесінен және жоғары температура мен жоғары ылғалдылық жағдайында салқын және құрғақ ортада сақтау керек.
Гидроксиэтил целлюлозаны өндіру процесі негізінен шикізатты дайындауды, сілтілеуді өңдеуді, эфирлеу реакциясын, бейтараптандыруды және жууды, сусыздандыруды және кептіруді, ұнтақтау мен сүзуді, соңғы өнімді орау мен сақтауды қамтиды. Әрбір қадамның өзінің арнайы технологиялық талаптары мен бақылау нүктелері бар. Өнімнің сапасы мен тұрақты өнімділігін қамтамасыз ету үшін өндіріс процесінде реакция жағдайлары мен жұмыс сипаттамаларын қатаң бақылау қажет. Бұл көп функциялы полимерлі материалдың өнеркәсіптік өндірісте және күнделікті өмірде қолдану аясы кең, бұл оның алмастырылмайтын маңыздылығын көрсетеді.
Жіберу уақыты: 21 тамыз 2024 ж