Menurut statistik yang tidak lengkap, pengeluaran global semasa eter selulosa bukan ionik telah mencapai lebih daripada 500,000 tan, dan hidroksipropil metil selulosa menyumbang 80% kepada lebih daripada 400,000 tan, China dalam dua tahun kebelakangan ini beberapa syarikat telah mengembangkan pengeluaran dengan pesat. mengembangkan kapasiti telah mencapai kira-kira 180 000 tan, kira-kira 60 000 tan untuk kegunaan domestik, Daripada jumlah ini, lebih daripada 550 juta tan digunakan dalam industri dan kira-kira 70 peratus digunakan sebagai bahan tambahan bangunan.
Oleh kerana penggunaan produk yang berbeza, keperluan indeks abu produk juga boleh berbeza, supaya pengeluaran dapat diatur mengikut keperluan model yang berbeza dalam proses pengeluaran, yang kondusif untuk kesan penjimatan tenaga, pengurangan penggunaan dan pengurangan pelepasan.
1 abu hidroksipropil metil selulosa dan bentuk sedia ada
Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) dipanggil abu mengikut piawaian kualiti industri dan sulfat atau sisa panas oleh farmakope, yang boleh difahami secara ringkas sebagai kekotoran garam bukan organik dalam produk. Proses pengeluaran utama oleh alkali kuat (natrium hidroksida) melalui tindak balas kepada pelarasan akhir pH kepada garam neutral dan bahan mentah yang asalnya wujud dalam jumlah garam tak organik.
Kaedah untuk penentuan jumlah abu; Selepas sejumlah sampel dikarbonkan dan dibakar dalam relau suhu tinggi, bahan organik teroksida dan terurai, melarikan diri dalam bentuk karbon dioksida, nitrogen oksida dan air, manakala bahan bukan organik kekal dalam bentuk sulfat, fosfat, karbonat, klorida dan garam tak organik lain serta oksida logam. Sisa-sisa ini adalah abu. Jumlah abu dalam sampel boleh dikira dengan menimbang sisa.
Mengikut proses menggunakan asid yang berbeza dan akan menghasilkan garam yang berbeza: terutamanya natrium klorida (dihasilkan oleh tindak balas ion klorida dalam klorometana dan natrium hidroksida) ditambah peneutralan asid lain boleh menghasilkan natrium asetat, natrium sulfida atau natrium oksalat.
2. Keperluan abu hidroksipropil metil selulosa gred industri
Hydroxypropyl methyl cellulose terutamanya digunakan sebagai penebalan, pengemulsi, pembentukan filem, koloid pelindung, pengekalan air, lekatan, anti-enzim dan metabolik lengai dan kegunaan lain, ia digunakan secara meluas dalam banyak bidang industri, yang boleh dibahagikan secara kasar kepada yang berikut aspek:
(1) Pembinaan: peranan utama ialah pengekalan air, penebalan, kelikatan, pelinciran, bantuan aliran untuk meningkatkan kebolehmesinan simen dan gipsum, mengepam. Salutan seni bina, salutan lateks digunakan terutamanya sebagai koloid pelindung, pembentukan filem, agen pemekat dan bantuan penggantungan pigmen.
(2) Polivinil klorida: digunakan terutamanya sebagai dispersan dalam tindak balas pempolimeran sistem pempolimeran penggantungan.
(3) bahan kimia harian: terutamanya digunakan sebagai bekalan pelindung, ia boleh meningkatkan pengemulsi produk, anti-enzim, penyebaran, lekatan, aktiviti permukaan, pembentukan filem, pelembab, berbuih, membentuk, ejen pelepas, pelembut, pelincir dan sifat-sifat lain;
(4) Industri farmaseutikal: dalam industri farmaseutikal digunakan terutamanya untuk pengeluaran penyediaan, digunakan sebagai penyediaan pepejal agen salutan, bahan kapsul berongga, pengikat, digunakan untuk rangka farmaseutikal pelepasan perlahan, pembentukan filem, agen pembentuk liang, digunakan sebagai cecair, penebalan penyediaan separa pepejal, pengemulsi, penggantungan, aplikasi matriks;
(5) Seramik: digunakan sebagai agen pembentuk pengikat untuk bilet industri seramik, agen penyebaran untuk warna sayu;
(6) pembuatan kertas: penyebaran, pewarna, agen pengukuhan;
(7) Percetakan dan pencelupan tekstil: pulpa kain, warna, pemanjang warna:
(8) Pengeluaran pertanian: dalam pertanian, ia boleh digunakan untuk merawat benih tanaman, meningkatkan kadar percambahan, melindungi kelembapan dan mencegah cendawan, memastikan buah segar, agen pelepasan perlahan baja kimia dan racun perosak, dsb.
Menurut maklum balas pengalaman aplikasi jangka panjang di atas dan ringkasan piawaian kawalan dalaman beberapa perusahaan asing dan domestik, hanya beberapa produk pempolimeran polivinil klorida dan bahan kimia harian diperlukan untuk mengawal garam kurang daripada 0.010, dan farmakope. dari pelbagai negara memerlukan untuk mengawal garam kurang daripada 0.015. Dan kegunaan lain kawalan garam boleh menjadi lebih luas, terutamanya produk pembinaan sebagai tambahan kepada pengeluaran dempul, garam cat mempunyai keperluan tertentu, selebihnya boleh mengawal garam <0.05 pada dasarnya boleh memenuhi penggunaan.
3 proses hidroksipropil metil selulosa dan kaedah penyingkiran garam
Kaedah pengeluaran utama hidroksipropil metil selulosa di dalam dan di luar negara adalah seperti berikut:
(1) Kaedah fasa cecair (kaedah buburan): serbuk halus selulosa yang akan dihancurkan ditaburkan dalam kira-kira 10 kali pelarut organik dalam reaktor menegak atau mendatar dengan pengadukan yang kuat, dan kemudian lye kuantitatif dan agen pengeteran ditambah untuk tindak balas. Selepas tindak balas, produk itu dibasuh, dikeringkan, dihancurkan dan diayak dengan air panas.
(2) Kaedah fasa gas (kaedah gas-pepejal): Tindak balas serbuk selulosa yang akan dihancurkan selesai dalam keadaan separa kering dengan menambah secara terus lye kuantitatif dan agen pengeteran dan sejumlah kecil produk sampingan takat didih rendah. dalam reaktor mendatar dengan pengadukan yang kuat. Tiada pelarut organik tambahan diperlukan untuk tindak balas. Selepas tindak balas, produk itu dibasuh, dikeringkan, dihancurkan dan diayak dengan air panas.
(3) Kaedah homogen (kaedah pembubaran): Mendatar boleh ditambah terus selepas menghancurkan selulosa dengan reaktor kacau kuat yang bertaburan dalam naoh/urea (atau pelarut selulosa lain) kira-kira 5 ~ 8 kali pelarut pembekuan air dalam pelarut, kemudian menambah alkali kuantitatif dan agen pengeteran pada tindak balas, selepas tindak balas dengan tindak balas pemendakan aseton eter selulosa yang baik, Ia kemudiannya dibasuh dalam air panas, dikeringkan, dihancurkan dan diayak untuk mendapatkan produk siap. (Ia belum dalam pengeluaran perindustrian).
Akhir tindak balas tidak kira menggunakan jenis kaedah yang disebutkan di atas mempunyai banyak garam, mengikut proses yang berbeza boleh menghasilkan: natrium klorida dan natrium asetat, natrium sulfida, natrium oksalat, dan sebagainya campuran garam, perlu melalui penyahgaraman, penggunaan garam dalam keterlarutan air, secara amnya dengan banyak pencucian air panas, kini peralatan utama dan cara mencuci adalah:
(1) penapis vakum tali pinggang; Ia melakukan ini dengan menyedut bahan mentah siap dengan air panas dan kemudian membasuh garam dengan meratakan buburan di atas tali pinggang penapis dengan menyembur air panas ke atasnya dan menyedutnya di bawah.
(2) Empar mendatar: ia pada akhir tindak balas bahan mentah ke dalam buburan dengan air panas untuk mencairkan garam dibubarkan dalam air panas dan kemudian melalui pemisahan sentrifugasi akan menjadi pengasingan cecair-pepejal untuk mengeluarkan garam.
(3) dengan penapis tekanan, ia pada akhir tindak balas bahan mentah ke dalam buburan dengan air panas, ia ke dalam penapis tekanan, pertama dengan air yang ditiup wap dan kemudian dengan semburan air panas N kali dengan air yang ditiup wap ke asingkan dan buang garam.
Mencuci air panas untuk mengeluarkan garam terlarut, kerana perlu untuk menyertai air panas, basuh, semakin banyak semakin rendah kandungan abu, dan sebaliknya, jadi abunya secara langsung berkaitan dengan berapa banyak jumlah air panas, industri am produk jika kawalan abu di bawah 1% MENGGUNAKAN air panas 10 tan, jika kawalan di bawah 5% akan memerlukan kira-kira 6 tan air panas.
Air sisa selulosa eter mempunyai permintaan oksigen kimia (COD) lebih daripada 60 000 mg/L dan kandungan garam lebih daripada 30 000 mg/L, jadi sangat mahal untuk merawat air buangan tersebut, kerana sukar untuk secara langsung. garam biokimia sedemikian tinggi, dan ia tidak dibenarkan mencairkan mengikut keperluan perlindungan alam sekitar negara semasa. Penyelesaian muktamad ialah mengeluarkan garam dengan penyulingan. Oleh itu, satu tan lebih air mendidih basuhan akan menghasilkan satu tan lebih kumbahan. Menurut teknologi MUR semasa dengan kecekapan tenaga yang tinggi, kos komprehensif setiap tan air pekat basuh adalah kira-kira 80 yuan, dan kos utama adalah penggunaan tenaga yang komprehensif.
Kesan 4 abu ke atas kadar pengekalan air hidroksipropil metil selulosa industri
HPMC terutamanya memainkan tiga peranan dalam pengekalan air, penebalan dan kemudahan pembinaan dalam bahan binaan.
Pengekalan air: untuk meningkatkan masa pembukaan pengekalan air bahan, untuk membantu fungsi penghidratannya sepenuhnya.
Penebalan: Selulosa boleh menebal untuk memainkan penggantungan, supaya penyelesaian untuk mengekalkan seragam atas dan ke bawah peranan yang sama, rintangan kepada aliran tergantung.
Pembinaan: Pelinciran selulosa, boleh mempunyai pembinaan yang baik. HPMC tidak mengambil bahagian dalam bagaimana tindak balas kimia, hanya memainkan peranan tambahan. Salah satu yang paling penting ialah pengekalan air, pengekalan air mortar menjejaskan homogenisasi mortar, dan kemudian menjejaskan sifat mekanikal dan ketahanan mortar yang dikeraskan. Mortar batu dan mortar plaster adalah dua bahagian penting bahan mortar, dan bidang aplikasi penting mortar batu dan mortar plaster ialah struktur batu. Sebagai blok dalam permohonan dalam proses produk adalah dalam keadaan kering, untuk mengurangkan blok kering penyerapan air yang kuat mortar, pembinaan menggunakan blok sebelum prawetting, untuk menyekat kandungan lembapan tertentu, mengekalkan kelembapan dalam mortar untuk menghalang penyerapan bahan yang berlebihan, boleh mengekalkan penghidratan biasa bahan gel dalaman seperti mortar simen. Walau bagaimanapun, faktor seperti perbezaan jenis blok dan tahap pra-pembasahan tapak akan mempengaruhi kadar kehilangan air dan kehilangan air mortar, yang akan membawa bahaya tersembunyi kepada kualiti keseluruhan struktur batu. Mortar dengan pengekalan air yang sangat baik boleh menghapuskan pengaruh bahan blok dan faktor manusia, dan memastikan kehomogenan mortar.
Kesan pengekalan air pada prestasi pengerasan mortar terutamanya dicerminkan dalam kesan pada kawasan antara muka antara mortar dan blok. Dengan kehilangan air yang cepat bagi mortar dengan pengekalan air yang lemah, kandungan air mortar di bahagian antara muka jelas tidak mencukupi, dan simen tidak boleh terhidrat sepenuhnya, yang menjejaskan perkembangan normal kekuatan. Kekuatan ikatan bahan berasaskan simen terutamanya dihasilkan oleh penambat produk penghidratan simen. Penghidratan simen yang tidak mencukupi di kawasan antara muka mengurangkan kekuatan ikatan antara muka, dan bonjolan berongga dan keretakan mortar meningkat.
Oleh itu, memilih yang paling sensitif kepada keperluan pengekalan air membina jenama K tiga kelompok kelikatan yang berbeza, melalui cara yang berbeza mencuci untuk muncul kumpulan yang sama nombor dua kandungan abu dijangka, dan kemudian mengikut kaedah ujian pengekalan air biasa semasa (kaedah kertas penapis ) pada nombor kelompok yang sama kandungan abu yang berbeza bagi pengekalan air tiga kumpulan sampel yang khusus seperti berikut:
4.1 Kaedah eksperimen untuk mengesan kadar pengekalan air (kaedah kertas penapis)
4.1.1 Aplikasi instrumen dan peralatan
Pengadun buburan simen, silinder penyukat, neraca, jam randik, bekas keluli tahan karat, sudu, acuan gelang keluli tahan karat (diameter dalam φ100 mm× diameter luar φ110 mm× tinggi 25 mm, kertas penapis cepat, kertas penapis perlahan, plat kaca.
4.1.2 Bahan dan reagen
SIMEN Portland Biasa (425#), PASIR STANDARD (PAsir TANPA LAMPUR DIBASUH AIR), SAMPEL PRODUK (HPMC), AIR BERSIH UNTUK EKSPERIMEN (AIR PIP, AIR MINERAL).
4.1.3 Keadaan analisis eksperimen
Suhu makmal: 23±2 ℃; Kelembapan relatif: ≥ 50%; Suhu air makmal adalah sama dengan suhu bilik 23 ℃.
4.1.4 Kaedah eksperimen
Letakkan plat kaca pada platform operasi, letakkan kertas penapis kronik yang ditimbang (berat: M1) di atasnya, kemudian letakkan sekeping kertas penapis cepat pada kertas penapis perlahan, dan kemudian letakkan acuan cincin logam pada kertas penapis cepat ( acuan gelang tidak boleh melebihi kertas penapis cepat bulat).
Timbang dengan tepat (425#) simen 90 g; Pasir standard 210 g; Produk (sampel) 0.125g; Tuangkan ke dalam bekas keluli tahan karat dan gaul rata (campuran kering).
Gunakan pembancuh simen (periuk dan daun adunan bersih dan kering, bersih dan kering dengan teliti selepas setiap eksperimen, ketepikan). Gunakan silinder penyukat untuk mengukur 72 ml air bersih (23 ℃), mula-mula tuangkan ke dalam periuk kacau, dan kemudian tuangkan bahan yang disediakan, menyusup selama 30 saat; Pada masa yang sama, naikkan periuk ke kedudukan adunan, mulakan pengadun, dan kacau pada kelajuan rendah (iaitu, kacau perlahan) selama 60 saat; Berhenti selama 15 s dan kikis buburan pada dinding dan bilah ke dalam periuk; Teruskan pukul dengan cepat selama 120 saat untuk berhenti. Tuangkan (bebankan) semua mortar campuran ke dalam acuan gelang keluli tahan karat dengan cepat, dan masa dari saat mortar menyentuh kertas penapis cepat (tekan jam randik). Selepas 2 minit, acuan cincin diterbalikkan dan kertas turas kronik dikeluarkan dan ditimbang (berat: M2). Lakukan eksperimen kosong mengikut kaedah di atas (berat kertas turas kronik sebelum dan selepas timbang ialah M3, M4)
Kaedah pengiraan adalah seperti berikut:
(1)
Di mana, M1 — berat kertas penapis kronik sebelum eksperimen sampel; M2 — berat kertas penapis kronik selepas eksperimen sampel; M3 — berat kertas penapis kronik sebelum eksperimen kosong; M4 — berat kertas penapis kronik selepas percubaan kosong.
4.1.5 Langkah berjaga-jaga
(1) suhu air bersih mestilah 23 ℃, dan penimbangan mestilah tepat;
(2) selepas kacau, keluarkan periuk kacau dan kacau rata dengan sudu;
(3) acuan perlu dipasang dengan cepat, dan mortar akan dipukul rata dan pepejal semasa memasang;
(4) Pastikan masa saat mortar menyentuh kertas penapis cepat, dan jangan tuangkan mortar pada kertas penapis luaran.
4.2 sampel
Tiga nombor kelompok dengan kelikatan berbeza bagi jenama K yang sama telah dipilih sebagai: 201302028 kelikatan 75 000 mPa·s, 20130233 kelikatan 150 000 mPa·s, 20130236 kelikatan 200 000 mPa·s yang berbeza untuk mendapatkan dua batch yang berbeza melalui nombor batch yang berbeza. abu (lihat Jadual 3.1). Kawal ketat kelembapan dan pH kumpulan sampel yang sama sebanyak mungkin, dan kemudian jalankan ujian kadar pengekalan air mengikut kaedah di atas (kaedah kertas penapis).
4.3 Keputusan Eksperimen
Keputusan analisis indeks bagi tiga kelompok sampel ditunjukkan dalam Jadual 1, keputusan ujian kadar pengekalan air dengan kelikatan berbeza ditunjukkan dalam Rajah 1, dan keputusan ujian kadar pengekalan air bagi abu dan pH yang berbeza ditunjukkan dalam Rajah 2 .
(1) Keputusan analisis indeks bagi tiga kelompok sampel ditunjukkan dalam Jadual 1
Jadual 1 Keputusan analisis bagi tiga kelompok sampel
projek
No kumpulan
Abu %
pH
Kelikatan/mPa, s
Air / %
Pengekalan air
201302028
4.9
4.2
75, 000,
6
76
0.9
4.3
74, 500,
5.9
76
20130233
4.7
4.0
150, 000,
5.5
79
0.8
4.1
140, 000,
5.4
78
20130236
4.8
4.1
200, 000,
5.1
82
0.9
4.0
195, 000,
5.2
81
(2) Keputusan ujian pengekalan air bagi tiga kelompok sampel dengan kelikatan yang berbeza ditunjukkan dalam Rajah 1.
Gbr. 1 Keputusan ujian pengekalan air bagi tiga kelompok sampel dengan kelikatan yang berbeza
(3) Keputusan pengesanan kadar pengekalan air bagi tiga kelompok sampel dengan kandungan abu dan pH yang berbeza ditunjukkan dalam Rajah 2.
Gbr. 2 Keputusan pengesanan kadar pengekalan air bagi tiga kelompok sampel dengan kandungan abu dan pH yang berbeza
Melalui keputusan eksperimen di atas, pengaruh kadar pengekalan air terutamanya berasal dari kelikatan, kelikatan yang tinggi berbanding dengan kadar pengekalan air yang tinggi akan menjadi lemah sebaliknya. Turun naik kandungan abu dalam julat 1%~5% hampir tidak menjejaskan kadar pengekalan airnya, jadi ia tidak akan menjejaskan prestasi pengekalan airnya.
5 kesimpulan
Untuk menjadikan piawaian lebih sesuai dengan realiti dan mematuhi trend penjimatan tenaga dan perlindungan alam sekitar yang semakin teruk, adalah dicadangkan bahawa:
Piawaian industri hidroksipropil metil selulosa industri dirumuskan dalam kawalan abu mengikut gred, seperti: abu kawalan tahap 1 < 0.010, abu kawalan tahap 2 < 0.050. Dengan cara ini, pengeluar boleh memilih untuk membenarkan pengguna juga mempunyai lebih banyak pilihan. Pada masa yang sama, harga boleh ditetapkan berdasarkan prinsip kualiti tinggi dan harga tinggi untuk mengelakkan kekeliruan pasaran. Perkara yang paling penting ialah penjimatan tenaga dan perlindungan alam sekitar menjadikan pengeluaran produk lebih mesra dan harmoni dengan alam sekitar.
Masa siaran: Sep-09-2022