Hydroxyethyl cellulose (HEC) ialah eter selulosa bukan ionik yang digunakan secara meluas dalam pembinaan, salutan, petroleum, bahan kimia harian dan bidang lain. Ia mempunyai penebalan, penggantungan, penyebaran, pengemulsi, pembentukan filem, koloid pelindung dan sifat lain yang baik, dan merupakan pemekat dan penstabil yang penting.
1. Penyediaan bahan mentah
Bahan mentah utama hidroksietil selulosa ialah selulosa semula jadi. Selulosa biasanya diekstrak daripada kayu, kapas atau tumbuhan lain. Proses pengekstrakan selulosa agak mudah, tetapi ia memerlukan ketulenan yang tinggi untuk memastikan prestasi produk akhir. Atas sebab ini, kaedah kimia atau mekanikal biasanya digunakan untuk pra-merawat selulosa, termasuk nyahlemak, nyahkotoran, pelunturan dan langkah-langkah lain untuk membuang kekotoran dan komponen bukan selulosa.
2. Rawatan pengalkalian
Rawatan pengalkalian adalah langkah utama dalam proses pengeluaran selulosa hidroksietil. Tujuan langkah ini adalah untuk mengaktifkan kumpulan hidroksil (-OH) pada rantai molekul selulosa untuk memudahkan tindak balas pengeteran seterusnya. Larutan natrium hidroksida (NaOH) biasanya digunakan sebagai agen pengalkali. Proses khusus ialah: campurkan selulosa dengan larutan natrium hidroksida untuk membengkak sepenuhnya dan memencarkan selulosa dalam keadaan beralkali. Pada masa ini, kumpulan hidroksil pada molekul selulosa menjadi lebih aktif, bersedia untuk tindak balas pengeteran seterusnya.
3. Tindak balas eterifikasi
Tindak balas eterifikasi adalah langkah teras dalam penghasilan selulosa hidroksietil. Proses ini adalah untuk memperkenalkan etilena oksida (juga dikenali sebagai etilena oksida) kepada selulosa selepas rawatan pengalkalian, dan bertindak balas dengan kumpulan hidroksil dalam molekul selulosa untuk menghasilkan selulosa hidroksietil. Tindak balas biasanya dijalankan dalam reaktor tertutup, suhu tindak balas biasanya dikawal pada 50-100°C, dan masa tindak balas berjulat dari beberapa jam hingga lebih daripada sepuluh jam. Hasil akhir tindak balas ialah eter selulosa yang terhidroksietil separa.
4. Peneutralan dan pencucian
Selepas tindak balas eterifikasi selesai, bahan tindak balas biasanya mengandungi sejumlah besar alkali dan produk sampingan yang tidak bertindak balas. Untuk mendapatkan produk selulosa hidroksietil tulen, peneutralan dan rawatan pencucian mesti dijalankan. Biasanya, asid cair (seperti asid hidroklorik cair) digunakan untuk meneutralkan sisa alkali dalam tindak balas, dan kemudian bahan tindak balas berulang kali dibasuh dengan sejumlah besar air untuk menghilangkan kekotoran larut air dan produk sampingan. Hidroksietil selulosa yang telah dibasuh wujud dalam bentuk kek penapis basah.
5. Dehidrasi dan Pengeringan
Kek basah selepas dibasuh mempunyai kandungan air yang tinggi dan perlu didehidrasi dan dikeringkan untuk mendapatkan produk serbuk hidroksietil selulosa. Dehidrasi biasanya dilakukan dengan penapisan vakum atau pengasingan emparan untuk mengeluarkan sebahagian besar air. Selepas itu, kek basah dihantar ke peralatan pengeringan untuk pengeringan. Peralatan pengeringan biasa termasuk pengering dram, pengering kilat dan pengering semburan. Suhu pengeringan biasanya dikawal pada 60-120 ℃ untuk mengelakkan suhu yang berlebihan daripada menyebabkan denaturasi produk atau kemerosotan prestasi.
6. Pengisaran dan Saringan
Hidroksietil selulosa kering biasanya merupakan blok besar atau bahan berbutir. Untuk memudahkan penggunaan dan meningkatkan keterserakan produk, ia perlu dikisar dan disaring. Pengisaran biasanya menggunakan pengisar mekanikal untuk mengisar blok besar bahan menjadi serbuk halus. Penapisan adalah untuk mengasingkan zarah kasar yang tidak mencapai saiz zarah yang diperlukan dalam serbuk halus melalui skrin dengan apertur yang berbeza untuk memastikan kehalusan seragam produk akhir.
7. Pembungkusan dan Penyimpanan Produk
Produk hidroksietil selulosa selepas pengisaran dan penyaringan mempunyai kecairan dan keterserakan tertentu, yang sesuai untuk aplikasi terus atau pemprosesan selanjutnya. Produk akhir perlu dibungkus dan disimpan untuk mengelakkan kelembapan, pencemaran atau pengoksidaan semasa pengangkutan dan penyimpanan. Bahan pembungkusan kalis lembapan dan anti-pengoksidaan seperti beg aluminium foil atau beg komposit berbilang lapisan biasanya digunakan untuk pembungkusan. Selepas pembungkusan, produk hendaklah disimpan dalam persekitaran yang sejuk dan kering, mengelakkan cahaya matahari langsung dan keadaan suhu tinggi dan kelembapan yang tinggi untuk memastikan prestasinya yang stabil.
Proses pengeluaran selulosa hidroksietil terutamanya termasuk penyediaan bahan mentah, rawatan pengalkalian, tindak balas pengeteran, peneutralan dan pencucian, dehidrasi dan pengeringan, pengisaran dan penyaringan, dan pembungkusan dan penyimpanan produk akhir. Setiap langkah mempunyai keperluan proses khas dan titik kawalannya sendiri. Keadaan tindak balas dan spesifikasi operasi perlu dikawal dengan ketat semasa proses pengeluaran untuk memastikan kualiti dan prestasi produk yang stabil. Bahan polimer pelbagai fungsi ini mempunyai pelbagai aplikasi dalam pengeluaran perindustrian dan kehidupan seharian, mencerminkan kepentingannya yang tidak boleh ditukar ganti.
Masa siaran: Ogos-21-2024