Hidroksietilceliuliozė (HEC) yra nejoninis celiuliozės eteris, plačiai naudojamas statybose, dangose, naftoje, kasdienėse cheminėse medžiagose ir kitose srityse. Jis pasižymi geromis tirštinimo, suspensijos, dispersijos, emulsinimo, plėvelės formavimo, apsauginių koloidų ir kitomis savybėmis, yra svarbus tirštiklis ir stabilizatorius.
1. Žaliavų paruošimas
Pagrindinė hidroksietilceliuliozės žaliava yra natūrali celiuliozė. Celiuliozė dažniausiai išgaunama iš medienos, medvilnės ar kitų augalų. Celiuliozės ekstrahavimo procesas yra gana paprastas, tačiau norint užtikrinti galutinio produkto veikimą, jis reikalauja didelio grynumo. Dėl šios priežasties pirminiam celiuliozės apdorojimui dažniausiai naudojami cheminiai arba mechaniniai metodai, įskaitant riebalų pašalinimą, priemaišų pašalinimą, balinimą ir kitus priemaišų ir ne celiuliozės komponentų pašalinimo veiksmus.
2. Šarminimas
Šarminimas yra pagrindinis hidroksietilceliuliozės gamybos proceso etapas. Šio etapo tikslas – suaktyvinti hidroksilo grupę (-OH) celiuliozės molekulinėje grandinėje, kad būtų palengvinta tolesnė eterinimo reakcija. Natrio hidroksido (NaOH) tirpalas dažniausiai naudojamas kaip šarminė medžiaga. Specifinis procesas yra toks: sumaišykite celiuliozę su natrio hidroksido tirpalu, kad ji visiškai išbrinktų ir išsklaidytų celiuliozę šarminėmis sąlygomis. Šiuo metu celiuliozės molekulėse esančios hidroksilo grupės tampa aktyvesnės ir ruošiasi vėlesnei eterinimo reakcijai.
3. Eterifikavimo reakcija
Eterifikavimo reakcija yra pagrindinis hidroksietilceliuliozės gamybos etapas. Šis procesas yra etileno oksido (taip pat žinomo kaip etileno oksido) įvedimas į celiuliozę po šarminimo ir reaguoja su hidroksilo grupėmis celiuliozės molekulėse, kad susidarytų hidroksietilceliuliozė. Reakcija paprastai vykdoma uždarame reaktoriuje, reakcijos temperatūra paprastai reguliuojama 50-100 °C, o reakcijos laikas svyruoja nuo kelių valandų iki daugiau nei dešimties valandų. Galutinis reakcijos produktas yra iš dalies hidroksietilintas celiuliozės eteris.
4. Neutralizavimas ir plovimas
Pasibaigus eterinimo reakcijai, reagentuose paprastai yra daug nesureagavusių šarmų ir šalutinių produktų. Norint gauti gryną hidroksietilceliuliozės produktą, reikia atlikti neutralizavimą ir plovimą. Paprastai reakcijoje likusiems šarmams neutralizuoti naudojama praskiesta rūgštis (pvz., praskiesta druskos rūgštis), o vėliau reagentai pakartotinai plaunami dideliu kiekiu vandens, kad būtų pašalintos vandenyje tirpios priemaišos ir šalutiniai produktai. Išplauta hidroksietilceliuliozė yra šlapio filtro pyrago pavidalu.
5. Dehidratacija ir džiovinimas
Po plovimo šlapiame pyrage yra daug vandens, todėl jį reikia dehidratuoti ir išdžiovinti, kad būtų gautas miltelių pavidalo hidroksietilceliuliozės produktas. Dehidratacija paprastai atliekama vakuuminiu filtravimu arba išcentriniu atskyrimu, siekiant pašalinti didžiąją dalį vandens. Vėliau šlapias pyragas siunčiamas į džiovinimo įrangą džiovinti. Įprastą džiovinimo įrangą sudaro būgninės džiovyklės, greitosios džiovyklės ir purškimo džiovintuvai. Džiovinimo temperatūra paprastai kontroliuojama 60–120 ℃, kad per didelė temperatūra nesukeltų produkto denatūravimo ar veikimo pablogėjimo.
6. Šlifavimas ir sijojimas
Džiovinta hidroksietilceliuliozė paprastai yra didelė blokinė arba granuliuota medžiaga. Siekiant palengvinti naudojimą ir pagerinti produkto sklaidumą, jį reikia sumalti ir sijoti. Šlifuojant dažniausiai naudojamas mechaninis šlifuoklis, skirtas dideliems medžiagos blokams sumalti į smulkius miltelius. Atranka yra skirta atskirti stambias daleles, kurios nepasiekia reikiamo dydžio smulkiuose milteliuose per sietus su skirtingomis angomis, kad būtų užtikrintas vienodas galutinio produkto smulkumas.
7. Produkto pakavimas ir saugojimas
Hidroksietilceliuliozės produktas po susmulkinimo ir sijojimo turi tam tikrą sklandumą ir dispergavimą, kuris yra tinkamas tiesioginiam naudojimui arba tolesniam apdorojimui. Galutinį produktą reikia supakuoti ir laikyti, kad transportavimo ir sandėliavimo metu nebūtų drėgmės, užteršimo ar oksidacijos. Paprastai pakavimui naudojamos drėgmei atsparios ir antioksidacinės pakavimo medžiagos, tokios kaip aliuminio folijos maišeliai arba daugiasluoksniai kompozitiniai maišeliai. Supakuotas produktas turi būti laikomas vėsioje ir sausoje aplinkoje, vengiant tiesioginių saulės spindulių ir aukštos temperatūros bei didelės drėgmės sąlygų, kad būtų užtikrintas stabilus jo veikimas.
Hidroksietilceliuliozės gamybos procesas daugiausia apima žaliavų paruošimą, šarminimą, eterinimo reakciją, neutralizavimą ir plovimą, dehidrataciją ir džiovinimą, šlifavimą ir sijavimą bei galutinio produkto pakavimą ir saugojimą. Kiekvienas žingsnis turi savo specialius proceso reikalavimus ir valdymo taškus. Reakcijos sąlygos ir veikimo specifikacijos turi būti griežtai kontroliuojamos gamybos proceso metu, kad būtų užtikrinta gaminio kokybė ir stabilus veikimas. Ši daugiafunkcinė polimerinė medžiaga turi platų pritaikymo spektrą pramoninėje gamyboje ir kasdieniame gyvenime, atspindi jos nepakeičiamą svarbą.
Paskelbimo laikas: 2024-08-21