Hidroksietilceluloze (HEC) ir nejonu celulozes ēteris, ko plaši izmanto celtniecībā, pārklājumos, naftā, ikdienas ķimikālijās un citās jomās. Tam ir labas sabiezēšanas, suspensijas, dispersijas, emulgācijas, plēves veidošanās, aizsargkoloīda un citas īpašības, un tas ir svarīgs biezinātājs un stabilizators.
1. Izejvielu sagatavošana
Galvenā hidroksietilcelulozes izejviela ir dabīgā celuloze. Celulozi parasti iegūst no koka, kokvilnas vai citiem augiem. Celulozes ekstrakcijas process ir salīdzinoši vienkāršs, taču tam ir nepieciešama augsta tīrība, lai nodrošinātu galaprodukta veiktspēju. Šī iemesla dēļ celulozes pirmapstrādei parasti tiek izmantotas ķīmiskas vai mehāniskas metodes, tostarp attaukošana, attīrīšana, balināšana un citas darbības, lai noņemtu piemaisījumus un sastāvdaļas, kas nav celulozes.
2. Alkalizācijas apstrāde
Alkalizācijas apstrāde ir galvenais solis hidroksietilcelulozes ražošanas procesā. Šī posma mērķis ir aktivizēt hidroksilgrupu (-OH) celulozes molekulārajā ķēdē, lai atvieglotu turpmāko ēterizācijas reakciju. Nātrija hidroksīda (NaOH) šķīdumu parasti izmanto kā sārmainu līdzekli. Specifiskais process ir: sajauciet celulozi ar nātrija hidroksīda šķīdumu, lai celuloze pilnībā uzbriest un izkliedētu sārmainos apstākļos. Šajā laikā celulozes molekulās esošās hidroksilgrupas kļūst aktīvākas, gatavojoties nākamajai ēterizācijas reakcijai.
3. Ēterifikācijas reakcija
Ēterifikācijas reakcija ir galvenais solis hidroksietilcelulozes ražošanā. Šis process ir etilēnoksīda (pazīstams arī kā etilēnoksīds) ievadīšana celulozē pēc sārmināšanas apstrādes un reakcija ar hidroksilgrupām celulozes molekulās, lai iegūtu hidroksietilcelulozi. Reakciju parasti veic slēgtā reaktorā, reakcijas temperatūru parasti kontrolē 50-100 °C robežās, un reakcijas laiks svārstās no vairākām stundām līdz vairāk nekā desmit stundām. Reakcijas galaprodukts ir daļēji hidroksietilēts celulozes ēteris.
4. Neitralizācija un mazgāšana
Pēc ēterizācijas reakcijas pabeigšanas reaģenti parasti satur lielu daudzumu neizreaģētu sārmu un blakusproduktu. Lai iegūtu tīru hidroksietilcelulozes produktu, jāveic neitralizēšana un mazgāšanas apstrāde. Parasti, lai neitralizētu reakcijā atlikušo sārmu, izmanto atšķaidītu skābi (piemēram, atšķaidītu sālsskābi), un pēc tam reaģentus atkārtoti mazgā ar lielu ūdens daudzumu, lai noņemtu ūdenī šķīstošos piemaisījumus un blakusproduktus. Mazgātā hidroksietilceluloze ir mitra filtra kūka veidā.
5. Dehidratācija un žāvēšana
Slapjā kūkā pēc mazgāšanas ir augsts ūdens saturs, un tā ir jādehidrē un jāizžāvē, lai iegūtu pulverveida hidroksietilcelulozes produktu. Dehidratāciju parasti veic ar vakuuma filtrēšanu vai centrbēdzes atdalīšanu, lai noņemtu lielāko daļu ūdens. Pēc tam mitrā kūka tiek nosūtīta uz žāvēšanas iekārtu žāvēšanai. Kopējā žāvēšanas aprīkojumā ietilpst trumuļa žāvētāji, zibspuldzes žāvētāji un smidzināšanas žāvētāji. Žāvēšanas temperatūra parasti tiek kontrolēta 60-120 ℃, lai novērstu pārmērīgu temperatūru, kas izraisa produkta denaturāciju vai veiktspējas pasliktināšanos.
6. Slīpēšana un sijāšana
Žāvēta hidroksietilceluloze parasti ir liels bloks vai granulēts materiāls. Lai atvieglotu lietošanu un uzlabotu produkta izkliedējamību, tas ir jāsasmalcina un jāizsijā. Slīpēšanai parasti izmanto mehānisko dzirnaviņas, lai lielus materiāla blokus sasmalcinātu smalkā pulverī. Sijāšana ir paredzēta, lai atdalītu rupjās daļiņas, kas nesasniedz vajadzīgo daļiņu izmēru smalkajā pulverī, izmantojot sietus ar dažādām atverēm, lai nodrošinātu gala produkta vienmērīgu smalkumu.
7. Produktu iepakošana un uzglabāšana
Hidroksietilcelulozes produktam pēc slīpēšanas un sijāšanas ir noteikta plūstamība un izkliedējamība, kas ir piemērota tiešai lietošanai vai tālākai apstrādei. Galaprodukts ir jāiepako un jāuzglabā, lai transportēšanas un uzglabāšanas laikā novērstu mitrumu, piesārņojumu vai oksidēšanos. Iepakošanai parasti izmanto mitrumizturīgus un antioksidācijas iepakojuma materiālus, piemēram, alumīnija folijas maisiņus vai daudzslāņu kompozītmateriālu maisiņus. Pēc iepakošanas produkts jāuzglabā vēsā un sausā vidē, izvairoties no tiešiem saules stariem un augstas temperatūras un augsta mitruma apstākļiem, lai nodrošinātu tā stabilu darbību.
Hidroksietilcelulozes ražošanas process galvenokārt ietver izejvielu sagatavošanu, sārmināšanu, ēterizācijas reakciju, neitralizāciju un mazgāšanu, dehidratāciju un žāvēšanu, malšanu un sijāšanu, kā arī galaprodukta iepakošanu un uzglabāšanu. Katram posmam ir savas īpašās procesa prasības un kontroles punkti. Ražošanas procesā ir stingri jākontrolē reakcijas apstākļi un darbības specifikācijas, lai nodrošinātu produkta kvalitāti un stabilu darbību. Šim daudzfunkcionālajam polimērmateriālam ir plašs pielietojums rūpnieciskajā ražošanā un ikdienas dzīvē, kas atspoguļo tā neaizvietojamo nozīmi.
Publicēšanas laiks: 21. augusts 2024