Polianjonu celuloze (PAC) ir ūdenī šķīstošs celulozes atvasinājums, kam ir plašs pielietojums dažādās nozarēs, īpaši urbšanas šķidrumu jomā naftas un gāzes rūpniecībā. Tas ir pazīstams ar izcilajām reoloģiskajām īpašībām, augstu stabilitāti un saderību ar citām piedevām. Polianjonu celulozes ražošana ietver vairākus posmus, tostarp celulozes ekstrakciju, ķīmisko modifikāciju un attīrīšanu.
1. Celulozes ekstrakcija:
Polianjonu celulozes izejmateriāls ir celuloze, dabisks polimērs, kas atrodams augu šūnu sieniņās. Celulozi var iegūt no dažādiem augu materiāliem, piemēram, koksnes masas, kokvilnas linteriem vai citiem šķiedrainiem augiem. Ekstrakcijas process ietver šādas darbības:
A. Izejvielu sagatavošana:
Atlasītie augu materiāli tiek iepriekš apstrādāti, lai noņemtu tādus piemaisījumus kā lignīns, hemiceluloze un pektīns. To parasti panāk, kombinējot mehānisku un ķīmisku apstrādi.
b. Pulping:
Pēc tam iepriekš apstrādātais materiāls tiek sasmalcināts, process, kas sadala celulozes šķiedras. Kopējās celulozes veidošanas metodes ietver kraftcelulozes un sulfīta celulozes veidošanu, katrai no tām ir savas priekšrocības un trūkumi.
C. Celulozes atdalīšana:
Celulozes materiāls tiek apstrādāts, lai atdalītu celulozes šķiedras. Tas parasti ietver mazgāšanas un balināšanas procesu, lai iegūtu tīru celulozes materiālu.
2. Ķīmiskā modifikācija:
Kad celuloze ir iegūta, to ķīmiski modificē, lai ieviestu anjonu grupas, pārvēršot to polianjonu celulozē. Šim nolūkam plaši izmantota metode ir ēterifikācija.
A. Ēterifikācija:
Ēterifikācija ietver celulozes reakciju ar ēterēšanas līdzekli, lai izveidotu ētera saites. Polianjonu celulozes gadījumā parasti ievada karboksimetilgrupas. To panāk, reaģējot ar nātrija monohloracetātu bāzes katalizatora klātbūtnē.
b. Karboksimetilēšanas reakcija:
Karboksimetilēšanas reakcija ietver ūdeņraža atomu aizstāšanu celulozes hidroksilgrupās ar karboksimetilgrupām. Šī reakcija ir būtiska anjonu lādiņu ievadīšanai celulozes mugurkaulā.
C. neitralizēt:
Pēc karboksimetilēšanas produkts tiek neitralizēts, lai pārvērstu karboksimetilgrupu par karboksilāta joniem. Šis solis ir būtisks, lai polianjonu celuloze kļūtu ūdenī šķīstoša.
3. Attīrīšana:
Pēc tam modificētā celuloze tiek attīrīta, lai noņemtu blakusproduktus, neizreaģējušas ķīmiskās vielas un visus piemaisījumus, kas varētu ietekmēt tās veiktspēju konkrētā lietojumā.
A. mazgāšana:
Produkti tiek rūpīgi iztīrīti, lai noņemtu liekos reaģentus, sāļus un citus piemaisījumus. Šim nolūkam bieži izmanto ūdeni.
b. Žāvēšana:
Pēc tam attīrīto polianjonu celulozi žāvē, lai iegūtu galaproduktu pulvera vai granulu veidā.
4. Kvalitātes kontrole:
Kvalitātes kontroles pasākumi tiek īstenoti visā ražošanas procesā, lai nodrošinātu, ka iegūtā polianjonu celuloze atbilst nepieciešamajām specifikācijām. Tas ietver molekulmasas, aizvietošanas pakāpes un citu būtisku parametru pārbaudi.
5. Pieteikums:
Polianjonu celuloze tiek izmantota dažādās nozarēs, galvenokārt urbšanas šķidrumu sistēmās naftas un gāzes nozarē. Tas darbojas kā lipinātājs, šķidruma zuduma kontroles līdzeklis un slānekļa inhibitors, uzlabojot urbšanas šķidruma kopējo veiktspēju. Citi lietojumi ietver pārtikas un farmācijas rūpniecību, kur tā šķīdība ūdenī un reoloģiskās īpašības piedāvā priekšrocības.
Polianjonu celuloze ir daudzpusīgs un vērtīgs celulozes atvasinājums, kura ražošanai ir vajadzīgas precīzi noteiktas darbības. Celulozes ekstrakcija no augu materiāla, ķīmiskā modifikācija ar ēterizāciju, attīrīšana un kvalitātes kontrole ir ražošanas procesa neatņemamas sastāvdaļas. Iegūtā polianjonu celuloze ir galvenā sastāvdaļa dažādos rūpnieciskos lietojumos, palīdzot uzlabot dažādu preparātu veiktspēju un funkcionalitāti. Nozarei turpinot attīstīties, sagaidāms, ka pieprasījums pēc specializētiem celulozes atvasinājumiem, piemēram, polianjonu celulozes, pieaugs, veicinot nepārtrauktu celulozes modifikācijas tehnoloģiju un lietojumu izpēti un izstrādi.
Izsūtīšanas laiks: 26. decembris 2023