HEC(하이드록시에틸 셀룰로오스)는 일상적인 화학 물질, 건설, 코팅, 의약품, 식품 및 기타 산업에서 널리 사용되는 일반적인 수용성 폴리머입니다. 천연 셀룰로오스를 화학적으로 변형시켜 만든 비이온성 셀룰로오스 에테르입니다. 히드록시에틸셀룰로오스의 제조공정은 셀룰로오스 추출, 알칼리화 처리, 에테르화 반응 등 복잡한 화학반응을 거치게 됩니다. 제조공정을 자세히 소개하면 다음과 같습니다.
1. 원료선택 및 셀룰로오스 추출
하이드록시에틸 셀룰로오스의 기본 원료는 천연 셀룰로오스이며 주로 목재, 면 또는 기타 식물 섬유에서 유래합니다. 식물 세포벽의 셀룰로오스 함량은 높으며 기계적 또는 화학적 수단을 통해 이러한 천연 물질로부터 순수한 셀룰로오스를 추출할 수 있습니다. 추출 공정에는 분쇄, 불순물 제거(예: 리그닌, 헤미셀룰로오스), 표백 및 기타 단계가 포함됩니다.
셀룰로오스 추출: 천연 셀룰로오스는 일반적으로 기계적 또는 화학적 처리를 통해 비셀룰로오스 물질을 제거하여 고순도 셀룰로오스를 얻습니다. 면 섬유, 목재 펄프 등은 모두 원자재의 일반적인 공급원이 될 수 있습니다. 처리 과정에서 비셀룰로오스 성분의 용해를 돕기 위해 알칼리(예: 수산화나트륨)가 사용되며, 나머지는 주로 셀룰로오스입니다.
2. 알칼리화 처리
정제된 셀룰로오스는 먼저 알칼리화되어야 합니다. 이 단계는 셀룰로오스 분자 사슬의 수산기를 보다 활성화시켜 에테르화제와 보다 쉽게 반응할 수 있도록 하는 단계이다. 알칼리화 처리의 주요 단계는 다음과 같습니다.
셀룰로오스와 알칼리의 반응: 셀룰로오스를 강알칼리(보통 수산화나트륨)와 혼합하여 알칼리 셀룰로오스(Alkali Cellulose)를 생성합니다. 이 공정은 일반적으로 수성 매질에서 수행됩니다. 알칼리 셀룰로오스는 셀룰로오스와 수산화나트륨의 반응 생성물입니다. 이 물질은 구조가 더 느슨하고 반응성이 높아 후속 에테르화 반응에 도움이 됩니다.
알칼리화 과정은 주로 적절한 온도와 습도, 일반적으로 20℃~30℃ 범위에서 몇 시간 동안 발생하여 셀룰로오스 분자의 수산기가 완전히 활성화되도록 합니다.
3. 에테르화 반응
에테르화는 하이드록시에틸 셀룰로오스 생산의 핵심 단계입니다. 하이드록시에틸 셀룰로오스는 알칼리 셀룰로오스를 에틸렌옥사이드와 반응시켜 하이드록시에틸 그룹을 도입함으로써 생성됩니다. 구체적인 단계는 다음과 같습니다.
산화에틸렌과의 반응: 알칼리 셀룰로오스는 특정 온도 및 압력 조건에서 일정량의 산화에틸렌과 반응합니다. 에틸렌 옥사이드의 고리 구조는 열려서 에테르 결합을 형성하고, 셀룰로오스 분자의 수산기와 반응하여 수산화에틸기(-CH2CH2OH)를 도입합니다. 이 공정은 반응조건(온도, 압력, 시간 등)을 조절하여 에테르화 정도를 조절할 수 있다.
반응은 에테르화의 효율성을 보장하기 위해 일반적으로 알칼리성 환경에서 수행됩니다. 반응온도는 일반적으로 50℃~100℃이고, 반응시간은 수시간이다. 에틸렌 옥사이드의 양을 조정함으로써 최종 생성물의 치환도, 즉 셀룰로오스 분자의 수산기 그룹이 하이드록시에틸 그룹으로 대체되는 정도를 제어할 수 있습니다.
4. 중화 및 세척
에테르화 반응이 완료된 후 반응계의 알칼리성 물질을 중화시켜야 합니다. 일반적으로 사용되는 중화제는 아세트산이나 염산과 같은 산성 물질입니다. 중화 공정은 과잉 알칼리를 염으로 중화하므로 제품 성능에 영향을 미치지 않습니다.
중화반응 : 생성물을 반응기에서 꺼내어 시스템 내의 pH 값이 중성이 될 때까지 적당량의 산을 첨가하여 중화시킨다. 이 공정은 잔류 알칼리를 제거할 뿐만 아니라 반응 부산물이 하이드록시에틸 셀룰로오스의 성능에 미치는 영향을 감소시킵니다.
세척 및 탈수: 중화된 제품은 일반적으로 물, 에탄올 및 기타 용매를 사용하여 여러 번 세척하여 잔류 불순물과 부산물을 씻어내야 합니다. 세척된 제품은 수분 함량을 줄이기 위해 원심분리, 필터 프레싱 및 기타 방법을 통해 탈수됩니다.
5. 건조 및 분쇄
세척 및 탈수 후에도 하이드록시에틸 셀룰로오스에는 여전히 일정량의 수분이 포함되어 있으므로 추가로 건조해야 합니다. 건조 공정은 공기 건조 또는 진공 건조로 수행하여 보관 및 사용 중에 제품의 안정성이 우수하도록 할 수 있습니다.
건조: 제품을 특정 온도(보통 60°C 이하)에서 건조하여 잔류 수분을 제거합니다. 건조 온도는 너무 높으면 안 됩니다. 그렇지 않으면 제품 품질이 저하되고 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.
분쇄 및 스크리닝: 건조된 하이드록시에틸 셀룰로오스는 일반적으로 블록이나 덩어리로 존재하며 미세한 분말을 얻으려면 분쇄해야 합니다. 분쇄된 제품은 또한 실제 응용 분야에서 용해도와 분산성을 보장하기 위한 요구 사항을 충족하는 입자 크기 분포를 얻기 위해 스크리닝해야 합니다.
6. 최종 제품의 테스트 및 포장
제조 후, 하이드록시에틸 셀룰로오스는 성능 지표가 표준 요구 사항을 충족하는지 확인하기 위해 품질 테스트를 거쳐야 합니다. 테스트 항목에는 일반적으로 다음이 포함됩니다.
점도 측정: 물에 용해된 후 하이드록시에틸 셀룰로오스의 점도는 중요한 품질 지표이며 코팅, 건축, 일일 화학 물질 및 기타 분야에서의 사용에 영향을 미칩니다.
수분 함량: 제품의 수분 함량을 테스트하여 보관 안정성을 보장합니다.
치환도(DS) 및 몰치환도(MS): 에테르화 반응의 효과를 확인하기 위해 화학적 분석을 통해 생성물의 치환도 및 몰치환도를 결정합니다.
테스트를 통과한 하이드록시에틸 셀룰로오스는 습기나 오염을 방지하기 위해 일반적으로 방습 비닐 봉지나 종이 봉지에 분말 또는 과립 제품으로 포장됩니다.
하이드록시에틸 셀룰로오스의 제조 공정은 주로 셀룰로오스 추출, 알칼리화 처리, 에테르화 반응, 중화 및 세척, 건조 및 분쇄 단계를 포함합니다. 전체 공정은 화학반응의 알칼리화와 에테르화에 의존하며, 셀룰로오스는 하이드록시에틸기를 도입함으로써 좋은 수용성과 증점성을 부여받습니다. 하이드록시에틸 셀룰로오스는 코팅용 증점제, 건축 자재용 보수제, 생활 화학 제품의 안정제 등과 같은 많은 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 높은 품질과 안정적인 성능을 보장하려면 생산 공정의 각 링크를 엄격하게 제어해야 합니다. 제품의.
게시 시간: 2024년 10월 25일