Hidroksietilceluloze (HEC) ir parasts ūdenī šķīstošs polimērs, ko plaši izmanto ikdienas ķimikāliju, celtniecības, pārklājumu, medicīnas, pārtikas un citās nozarēs. Tas ir nejonu celulozes ēteris, kas iegūts, ķīmiski modificējot dabisko celulozi. Hidroksietilcelulozes ražošanas process ietver sarežģītas ķīmiskas reakcijas, tostarp celulozes ekstrakciju, sārmināšanu, ēterizācijas reakciju utt. Tālāk ir sniegts detalizēts ievads tās ražošanas procesā.
1. Izejvielu atlase un celulozes ieguve
Hidroksietilcelulozes pamatizejviela ir dabīgā celuloze, ko galvenokārt iegūst no koksnes, kokvilnas vai citām augu šķiedrām. Celulozes saturs augu šūnu sieniņās ir augsts, un tīru celulozi no šiem dabiskajiem materiāliem var iegūt mehāniski vai ķīmiski. Ekstrakcijas process ietver drupināšanu, piemaisījumu (piemēram, lignīna, hemicelulozes) atdalīšanu, balināšanu un citus posmus.
Celulozes ekstrakcija: Dabiskā celuloze parasti tiek mehāniski vai ķīmiski apstrādāta, lai atdalītu vielas, kas nav celuloze, lai iegūtu augstas tīrības pakāpes celulozi. Kokvilnas šķiedra, koksnes masa utt. var būt izplatīti izejvielu avoti. Apstrādes procesā tiek izmantots sārms (piemēram, nātrija hidroksīds), kas palīdz izšķīdināt komponentus, kas nav celuloze, un pārējais ir galvenokārt celuloze.
2. Alkalizācijas apstrāde
Attīrītā celuloze vispirms ir sārmināta. Šis solis ir padarīt celulozes molekulārās ķēdes hidroksilgrupas aktīvākas, lai tās varētu vieglāk reaģēt ar ēterēšanas līdzekli. Galvenie sārmināšanas apstrādes posmi ir šādi:
Celulozes reakcija ar sārmu: celulozi sajauc ar spēcīgu sārmu (parasti nātrija hidroksīdu), lai iegūtu sārmu celulozi (Alkali Cellulose). Šo procesu parasti veic ūdens vidē. Sārmu celuloze ir celulozes un nātrija hidroksīda reakcijas produkts. Šai vielai ir brīvāka struktūra un augstāka reaktivitāte, kas veicina turpmāko ēterizācijas reakciju.
Sārmināšanas process galvenokārt notiek atbilstošā temperatūrā un mitrumā, parasti diapazonā no 20 ℃ ~ 30 ℃ vairākas stundas, lai nodrošinātu, ka hidroksilgrupas celulozes molekulās ir pilnībā aktivizētas.
3. Ēterifikācijas reakcija
Ēterifikācija ir galvenais solis hidroksietilcelulozes ražošanā. Hidroksietilceluloze tiek iegūta, sārmu celulozei reaģējot ar etilēnoksīdu, lai ieviestu hidroksietilgrupas. Konkrētās darbības ir šādas:
Reakcija ar etilēnoksīdu: Sārmu celuloze reaģē ar noteiktu daudzumu etilēnoksīda noteiktos temperatūras un spiediena apstākļos. Etilēnoksīda gredzena struktūra atveras, veidojot ētera saiti, reaģē ar hidroksilgrupām celulozes molekulās un ievada hidroksietilgrupas (-CH2CH2OH). Šis process var pielāgot ēterizācijas pakāpi, kontrolējot reakcijas apstākļus (piemēram, temperatūru, spiedienu un laiku).
Reakciju parasti veic sārmainā vidē, lai nodrošinātu ēterizācijas efektivitāti. Reakcijas temperatūra parasti ir 50 ℃ ~ 100 ℃, un reakcijas laiks ir vairākas stundas. Regulējot etilēnoksīda daudzumu, var kontrolēt galaprodukta aizvietošanas pakāpi, tas ir, cik daudz hidroksilgrupu celulozes molekulās tiek aizstātas ar hidroksietilgrupām.
4. Neitralizācija un mazgāšana
Pēc ēterizācijas reakcijas pabeigšanas reakcijas sistēmā esošās sārmainās vielas ir jāneitralizē. Parasti izmantotie neitralizatori ir skābas vielas, piemēram, etiķskābe vai sālsskābe. Neitralizācijas process neitralizēs lieko sārmu sāļos, kas neietekmēs produkta darbību.
Neitralizācijas reakcija: Izņemiet produktu no reaktora un pievienojiet atbilstošu daudzumu skābes neitralizācijai, līdz pH vērtība sistēmā sasniedz neitrālu. Šis process ne tikai noņem sārmu atlikumus, bet arī samazina reakcijas blakusproduktu ietekmi uz hidroksietilcelulozes darbību.
Mazgāšana un dehidratācija: neitralizētais produkts ir jāmazgā vairākas reizes, parasti ar ūdeni vai etanolu un citiem šķīdinātājiem, lai nomazgātu atlikušos piemaisījumus un blakusproduktus. Mazgātais produkts tiek dehidrēts ar centrifugēšanu, filtra presēšanu un citām metodēm, lai samazinātu mitruma saturu.
5. Žāvēšana un drupināšana
Pēc mazgāšanas un dehidratācijas hidroksietilceluloze joprojām satur noteiktu mitruma daudzumu, un tā ir jāžāvē. Žāvēšanas procesu var veikt, žāvējot gaisā vai vakuumā, lai nodrošinātu produkta labu stabilitāti uzglabāšanas un lietošanas laikā.
Žāvēšana: izžāvējiet produktu noteiktā temperatūrā (parasti zem 60°C), lai noņemtu atlikušo mitrumu. Žāvēšanas temperatūra nedrīkst būt pārāk augsta, pretējā gadījumā tas var izraisīt produkta degradāciju un ietekmēt tā veiktspēju.
Sasmalcināšana un sijāšana: žāvētā hidroksietilceluloze parasti ir blokos vai gabaliņos, un tā ir jāsadrupina, lai iegūtu smalku pulveri. Sasmalcinātais produkts ir arī jāizsijā, lai iegūtu daļiņu izmēru sadalījumu, kas atbilst prasībām, lai nodrošinātu tā šķīdību un izkliedējamību praktiskā pielietojumā.
6. Galaproduktu testēšana un iepakošana
Pēc izgatavošanas hidroksietilcelulozes kvalitāte ir jāpārbauda, lai pārliecinātos, ka tās darbības rādītāji atbilst standarta prasībām. Testēšanas vienumi parasti ietver:
Viskozitātes mērīšana: Hidroksietilcelulozes viskozitāte pēc izšķīdināšanas ūdenī ir svarīgs kvalitātes rādītājs, kas ietekmē tās izmantošanu pārklājumos, celtniecībā, ikdienas ķimikālijās un citās jomās.
Mitruma saturs: pārbaudiet produkta mitruma saturu, lai nodrošinātu tā uzglabāšanas stabilitāti.
Aizstāšanas pakāpe (DS) un molārā aizstāšana (MS): nosakiet aizstāšanas un molārās aizstāšanas pakāpi produktā, izmantojot ķīmisko analīzi, lai nodrošinātu ēterizācijas reakcijas efektu.
Pēc testa nokārtošanas hidroksietilceluloze tiks iesaiņota pulvera vai granulu izstrādājumos, parasti mitruma necaurlaidīgos plastmasas maisiņos vai papīra maisiņos, lai novērstu to, ka tā kļūst mitra vai piesārņota.
Hidroksietilcelulozes ražošanas process galvenokārt ietver celulozes ekstrakcijas, sārmināšanas, ēterifikācijas reakcijas, neitralizācijas un mazgāšanas, žāvēšanas un sasmalcināšanas posmus. Viss process ir atkarīgs no sārmināšanas un ēterizācijas ķīmiskajā reakcijā, un celulozei tiek piešķirtas labas šķīdības ūdenī un sabiezēšanas īpašības, ieviešot hidroksietilgrupas. Hidroksietilceluloze tiek plaši izmantota daudzās nozarēs, piemēram, biezinātājs pārklājumiem, ūdeni aizturošs līdzeklis būvmateriāliem, stabilizators ikdienas ķīmiskajos produktos utt. Katra ražošanas procesa saite ir stingri jākontrolē, lai nodrošinātu augstu kvalitāti un stabilu darbību. no produkta.
Izlikšanas laiks: 2024. gada 25. oktobris