Volgens onvolledige statistieken heeft de huidige mondiale productie van niet-ionische cellulose-ether meer dan 500.000 ton bereikt, en was hydroxypropylmethylcellulose verantwoordelijk voor 80% tot meer dan 400.000 ton. China heeft de afgelopen twee jaar een aantal bedrijven de productie snel uitgebreid De capaciteit uitbreiden heeft ongeveer 180.000 ton bereikt, ongeveer 60.000 ton voor binnenlands verbruik. Hiervan wordt meer dan 550 miljoen ton gebruikt in de industrie en wordt ongeveer 70 procent gebruikt als bouwadditieven.
Vanwege het verschillende gebruik van de producten kunnen de asindexvereisten van de producten ook verschillend zijn, zodat de productie kan worden georganiseerd volgens de vereisten van verschillende modellen in het productieproces, wat bevorderlijk is voor het effect van energiebesparing, verbruiksreductie en emissiereductie.
1 hydroxypropylmethylcellulose-as en de bestaande vormen ervan
Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) wordt volgens industriële kwaliteitsnormen as genoemd en in de farmacopee sulfaat of heet residu, wat eenvoudigweg kan worden opgevat als een anorganische zoutverontreiniging in het product. Het belangrijkste productieproces bestaat uit de sterke alkali (natriumhydroxide) via de reactie op de uiteindelijke aanpassing van de pH aan neutraal zout en grondstoffen die oorspronkelijk inherent waren aan de som van anorganisch zout.
Methode voor het bepalen van de totale as; Nadat een bepaalde hoeveelheid monsters is verkoold en verbrand in een oven op hoge temperatuur, worden de organische stoffen geoxideerd en ontleed, waarbij ze ontsnappen in de vorm van kooldioxide, stikstofoxiden en water, terwijl de anorganische stoffen in de vorm blijven van sulfaat, fosfaat, carbonaat, chloride en andere anorganische zouten en metaaloxiden. Deze resten zijn as. Door het residu te wegen, kan de hoeveelheid totale as in het monster worden berekend.
Volgens het proces waarbij verschillende zuren worden gebruikt, worden verschillende zouten geproduceerd: voornamelijk natriumchloride (gegenereerd door de reactie van chloride-ionen in chloormethaan en natriumhydroxide) plus andere zuren kan neutralisatie natriumacetaat, natriumsulfide of natriumoxalaat produceren.
2. Asvereisten voor hydroxypropylmethylcellulose van industriële kwaliteit
Hydroxypropylmethylcellulose wordt voornamelijk gebruikt als verdikking, emulgering, filmvorming, beschermend colloïd, waterretentie, adhesie, anti-enzym en metabolisch inert en ander gebruik. Het wordt veel gebruikt in veel industriële sectoren, die grofweg kunnen worden onderverdeeld in de volgende aspecten:
(1) Constructie: de belangrijkste rol is het vasthouden van water, verdikking, viscositeit, smering, vloeihulp om de bewerkbaarheid van cement en gips te verbeteren, pompen. Architecturale coatings, latexcoatings worden voornamelijk gebruikt als beschermend colloïd, filmvormer, verdikkingsmiddel en pigmentsuspensiehulpmiddel.
(2) Polyvinylchloride: voornamelijk gebruikt als dispergeermiddel bij de polymerisatiereactie van het suspensiepolymerisatiesysteem.
(3) dagelijkse chemicaliën: voornamelijk gebruikt als beschermende benodigdheden, het kan de productemulgering, anti-enzym, dispersie, hechting, oppervlakteactiviteit, filmvorming, vochtinbrengende, schuimende, vormende, lossingsmiddel, verzachter, smeermiddel en andere eigenschappen verbeteren;
(4) Farmaceutische industrie: wordt in de farmaceutische industrie voornamelijk gebruikt voor de productie van preparaten, gebruikt als vaste bereiding van coatingmiddel, hol capsulemateriaal, bindmiddel, gebruikt voor farmaceutisch skelet met langzame afgifte, filmvorming, porievormend middel, gebruikt als vloeistof, halfvast preparaat verdikking, emulgering, suspensie, matrixtoepassing;
(5) Keramiek: gebruikt als bindmiddel voor de knuppel van de keramische industrie, dispergeermiddel voor glazuurkleur;
(6) papierproductie: dispersie, kleurstof, versterkingsmiddel;
(7) Textiel bedrukken en verven: textielpulp, kleur, kleurverlenger:
(8) Landbouwproductie: in de landbouw kan het worden gebruikt om gewaszaden te behandelen, de kiemkracht te verbeteren, vocht te beschermen en meeldauw te voorkomen, fruit vers te houden, langzaam vrijkomende stoffen van chemische meststoffen en pesticiden, enz.
Volgens de feedback van de bovenstaande langetermijntoepassingservaring en de samenvatting van de interne controlenormen van sommige buitenlandse en binnenlandse ondernemingen, zijn slechts enkele producten van polyvinylchloridepolymerisatie en dagelijkse chemicaliën nodig om het zout onder de 0,010 te houden, en de farmacopee van verschillende landen vereist een controle van het zout op minder dan 0,015. En andere toepassingen van zoutbeheersing kunnen relatief breder zijn, vooral bouwproducten, naast de productie van stopverf, verfzout heeft bepaalde eisen, de rest kan het zout controleren <0,05 kan in principe aan het gebruik voldoen.
3 hydroxypropylmethylcelluloseproces en zoutverwijderingsmethode
De belangrijkste productiemethoden van hydroxypropylmethylcellulose in binnen- en buitenland zijn als volgt:
(1) Vloeistoffasemethode (slurrymethode): het fijne poeder van de te vermalen cellulose wordt onder krachtig roeren in een verticale of horizontale reactor in ongeveer 10 maal organisch oplosmiddel gedispergeerd, en vervolgens worden kwantitatieve loog en veretheringsmiddel toegevoegd voor de reactie. Na de reactie werd het product gewassen, gedroogd, fijngemaakt en gezeefd met heet water.
(2) Gasfasemethode (gas-vaste stofmethode): De reactie van cellulosepoeder dat op het punt staat te worden vermalen, wordt in halfdroge toestand voltooid door direct kwantitatieve loog en veretheringsmiddel en een kleine hoeveelheid bijproducten met een laag kookpunt toe te voegen in een horizontale reactor met krachtig roeren. Voor de reactie zijn geen extra organische oplosmiddelen nodig. Na de reactie werd het product gewassen, gedroogd, fijngemaakt en gezeefd met heet water.
(3) Homogene methode (oplosmethode): De horizontale kan direct worden toegevoegd na het vermalen van cellulose met een sterk roerende reactor, verspreid in naoh/ureum (of andere oplosmiddelen van cellulose), ongeveer 5 ~ 8 maal waterbevriezend oplosmiddel in oplosmiddel, en vervolgens het toevoegen van kwantitatieve loog en veretheringsmiddel bij de reactie, na de reactie met acetonprecipitatiereactie goede cellulose-ether. Het wordt vervolgens gewassen in heet water, gedroogd, geplet en gezeefd om het eindproduct te verkrijgen. (Het is nog niet in industriële productie).
Het reactie-einde, ongeacht het gebruik van de hierboven genoemde soorten methoden, heeft veel zout, kan volgens verschillende processen worden geproduceerd: natriumchloride en natriumacetaat, natriumsulfide, natriumoxalaat, enzovoort. Mengzout, nodig door de ontzilting, de gebruik van zout in de wateroplosbaarheid, meestal met veel wassen met heet water, nu zijn de belangrijkste uitrusting en manier van wassen:
(1) riemvacuümfilter; Dit gebeurt door de afgewerkte grondstof met heet water te slurpen en vervolgens het zout te wassen door de slurry gelijkmatig over een filterband te verspreiden door er heet water op te spuiten en het eronder te stofzuigen.
(2) Horizontale centrifuge: tegen het einde van de reactie van het ruwe materiaal in de slurry met heet water om het zout opgelost in heet water te verdunnen en vervolgens door centrifugatiescheiding zal er vloeistof-vaste stof scheiding zijn om zout te verwijderen.
(3) met het drukfilter, tegen het einde van de reactie van het ruwe materiaal in de slurry met heet water, in het drukfilter, eerst met stoomgeblazen water en vervolgens met heet watersproeien N keer met stoomgeblazen water om zout scheiden en verwijderen.
Wassen met heet water om opgeloste zouten te verwijderen, omdat de noodzaak om zich bij het hete water aan te sluiten, te wassen, hoe meer hoe meer het asgehalte lager is, en omgekeerd, dus de as is direct gerelateerd aan de hoeveelheid heet water, de algemene industriële product als asbeheersing onder 1% GEBRUIKT heet water 10 ton, als controle onder 5% ongeveer 6 ton heet water nodig heeft.
Afvalwater van cellulose-ether heeft een chemisch zuurstofverbruik (CZV) van meer dan 60.000 mg/l en een zoutgehalte van meer dan 30.000 mg/l. Het is dus erg duur om dergelijk afvalwater te behandelen, omdat het moeilijk is om dit rechtstreeks te behandelen. biochemisch zo hoog zout, en het is niet toegestaan om te verdunnen volgens de huidige nationale milieubeschermingseisen. De ultieme oplossing is het verwijderen van zout door destillatie. Daarom zal één ton meer wassen met kokend water één ton meer rioolwater genereren. Volgens de huidige MUR-technologie met hoge energie-efficiëntie bedragen de totale kosten van elke ton wasgeconcentreerd water ongeveer 80 yuan, en de belangrijkste kosten zijn het uitgebreide energieverbruik.
Effect van 4-as op de waterretentiesnelheid van industriële hydroxypropylmethylcellulose
HPMC speelt hoofdzakelijk drie rollen bij het vasthouden van water, verdikking en constructiegemak in bouwmaterialen.
Waterretentie: om de openingstijd van het materiaal om water vast te houden te verlengen, om de hydratatiefunctie volledig te ondersteunen.
Verdikking: Cellulose kan worden verdikt om een suspensie te spelen, zodat de oplossing dezelfde rol op en neer blijft houden, weerstand tegen stroming.
Constructie: Cellulosesmering, kan een goede constructie hebben. HPMC neemt niet deel aan de chemische reactie, maar speelt slechts een ondersteunende rol. Een van de belangrijkste is het vasthouden van water. Het vasthouden van water in mortel beïnvloedt de homogenisatie van mortel en beïnvloedt vervolgens de mechanische eigenschappen en duurzaamheid van geharde mortel. Metselmortel en pleistermortel zijn twee belangrijke onderdelen van mortelmaterialen, en het belangrijke toepassingsgebied van metselmortel en pleistermortel is de metselstructuur. Omdat een blok bij de toepassing in het proces van de producten zich in droge toestand bevindt, om het droge blok van sterke waterabsorptie van mortel te verminderen, neemt de constructie het blok over voordat het wordt voorbevochtigd, om een bepaald vochtgehalte te blokkeren en vocht in de mortel te houden om materiaal overmatige absorptie te blokkeren, kan een normale hydratatie van intern gelerend materiaal zoals cementmortel behouden. Factoren zoals het verschil in bloktype en de mate van voorbevochtiging van de locatie zullen echter het waterverlies en het waterverlies van de mortel beïnvloeden, wat verborgen gevaren met zich meebrengt voor de algehele kwaliteit van de metselwerkconstructie. De mortel met uitstekende waterretentie kan de invloed van blokmaterialen en menselijke factoren elimineren en de homogeniteit van de mortel garanderen.
Het effect van waterretentie op de hardingsprestatie van de mortel komt vooral tot uiting in het effect op het grensvlak tussen mortel en blok. Door het snelle waterverlies van mortel met slechte waterretentie is het watergehalte van de mortel op het grensvlak duidelijk onvoldoende en kan het cement niet volledig worden gehydrateerd, wat de normale ontwikkeling van sterkte beïnvloedt. De hechtsterkte van materialen op cementbasis wordt voornamelijk bepaald door de verankering van cementhydratatieproducten. De onvoldoende cementhydratatie in het grensvlakgebied vermindert de hechtsterkte van het grensvlak, en de holle uitstulping en barsten van mortel nemen toe.
Daarom is het kiezen van de meest gevoelige waterretentie-eis het bouwen van K-merk drie batches met verschillende viscositeit, door verschillende manieren van wassen om hetzelfde batchnummer twee verwachte asgehalte te verschijnen, en vervolgens volgens de huidige gebruikelijke testmethode voor waterretentie (filterpapiermethode ) op hetzelfde batchnummer verschillend asgehalte van de waterretentie van drie groepen monsters, specifiek als volgt:
4.1 Experimentele methode voor het detecteren van de waterretentiesnelheid (filterpapiermethode)
4.1.1 Toepassing van instrumenten en apparatuur
Cementmestmixer, maatcilinder, balans, stopwatch, roestvrijstalen container, lepel, roestvrijstalen ringmatrijs (binnendiameter φ100 mm× buitendiameter φ110 mm× hoog 25 mm, snel filterpapier, langzaam filterpapier, glasplaat.
4.1.2 Materialen en reagentia
Gewoon Portland CEMENT (425#), STANDAARD ZAND (ZAND ZONDER MODDER GEWASSEN DOOR WATER), PRODUCTMONSTER (HPMC), SCHOON WATER VOOR EXPERIMENT (KRAANWATER, MINERAALWATER).
4.1.3 Experimentele analyseomstandigheden
Laboratoriumtemperatuur: 23 ± 2 ℃; Relatieve vochtigheid: ≥ 50%; De laboratoriumwatertemperatuur is hetzelfde als kamertemperatuur 23 ℃.
4.1.4 Experimentele methoden
Plaats de glasplaat op het bedieningsplatform, plaats het gewogen chronische filterpapier (gewicht: M1) erop, plaats vervolgens een stuk snel filterpapier op het langzame filterpapier en plaats vervolgens een metalen ringvorm op het snelle filterpapier ( de ringvorm mag het ronde, snelle filtreerpapier niet overschrijden).
Weeg nauwkeurig (425#) cement 90 g; Standaard zand 210 g; Product (monster) 0,125 g; Giet in roestvrijstalen container en meng goed (droge mix).
Gebruik een cementmixer (mengpot en bladeren zijn schoon en droog, grondig schoon en droog na elk experiment, opzij zetten). Gebruik een maatcilinder om 72 ml schoon water (23 ℃) af te meten, giet het eerst in de roerpot en giet vervolgens het voorbereide materiaal, infiltreer gedurende 30 seconden; Breng tegelijkertijd de pot in de mengpositie, start de mixer en roer op lage snelheid (dwz langzaam roeren) gedurende 60 seconden; Stop gedurende 15 seconden en schraap de mest van de muur en het mes in de pot; Blijf snel kloppen gedurende 120 seconden om te stoppen. Giet (laad) alle gemengde mortel snel in de roestvrijstalen ringvorm, en tijd vanaf het moment dat de mortel het snelle filterpapier raakt (druk op de stopwatch). Na 2 minuten werd de ringvorm omgedraaid en werd het chronische filterpapier eruit gehaald en gewogen (gewicht: M2). Voer een blanco experiment uit volgens de bovenstaande methode (het gewicht van chronisch filterpapier voor en na het wegen is M3, M4)
De berekeningsmethode is als volgt:
(1)
Waarbij, M1 — het gewicht van het chronische filterpapier vóór het monsterexperiment; M2 — gewicht van chronisch filterpapier na monsterexperiment; M3 — gewicht van chronisch filterpapier vóór blanco experiment; M4 — gewicht van chronisch filterpapier na blanco experiment.
4.1.5 Voorzorgsmaatregelen
(1) de temperatuur van het schone water moet 23 ℃ zijn en de weging moet nauwkeurig zijn;
(2) Verwijder na het roeren de roerpot en roer gelijkmatig met een lepel;
(3) de mal moet snel worden geïnstalleerd en de mortel moet tijdens het installeren vlak en stevig worden aangedrukt;
(4) Zorg ervoor dat u het moment vastlegt waarop de mortel het snelle filterpapier raakt, en giet de mortel niet op het externe filterpapier.
4.2 het monster
Er werden drie batchnummers met verschillende viscositeiten van hetzelfde K-merk geselecteerd: 201302028 viscositeit 75.000 mPa·s, 20130233 viscositeit 150.000 mPa·s, 20130236 viscositeit 200.000 mPa·s door verschillend wassen om hetzelfde batchnummer van twee verschillende te verkrijgen as (zie Tabel 3.1). Controleer zoveel mogelijk het vocht en de pH van dezelfde batch monsters en voer vervolgens de waterretentietest uit volgens de bovenstaande methode (filterpapiermethode).
4.3 Experimentele resultaten
De indexanalyseresultaten van de drie batches monsters worden weergegeven in Tabel 1, de testresultaten van waterretentiesnelheden van verschillende viscositeiten worden weergegeven in Figuur 1, en de testresultaten van waterretentiesnelheden van verschillende as- en pH-waarden worden getoond in Figuur 2 .
(1) De resultaten van de indexanalyse van de drie batches monsters zijn weergegeven in Tabel 1
Tabel 1 Analyseresultaten van drie batches monsters
project
Partijnr.
As%
pH
Viscositeit/mPa, s
Water / %
Waterretentie
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) De waterretentietestresultaten van de drie batches monsters met verschillende viscositeiten worden weergegeven in Figuur 1.
AFB. 1 Testresultaten van waterretentie van drie batches monsters met verschillende viscositeiten
(3) De detectieresultaten van de waterretentiesnelheid van drie batches monsters met verschillende asgehaltes en pH's worden weergegeven in Figuur 2.
AFB. 2 Detectieresultaten van de waterretentiesnelheid van drie batches monsters met verschillende asgehaltes en pH-waarden
Door de bovenstaande experimentele resultaten komt de invloed van de waterretentiesnelheid voornamelijk voort uit de viscositeit; een hoge viscositeit ten opzichte van de hoge waterretentiesnelheid zal integendeel slecht zijn. De fluctuatie van het asgehalte in het bereik van 1% ~ 5% heeft vrijwel geen invloed op de waterretentiesnelheid, dus het heeft geen invloed op de waterretentieprestaties.
5 conclusie
Om de norm beter toepasbaar te maken op de werkelijkheid en te voldoen aan de steeds ernstiger wordende trend van energiebesparing en milieubescherming, wordt voorgesteld dat:
De industriële standaard voor industriële hydroxypropylmethylcellulose wordt voor de asbeheersing geformuleerd in klassen, zoals: niveau 1 controle-as < 0,010, niveau 2 controle-as < 0,050. Op deze manier kan de producent ervoor kiezen om de gebruiker ook meer keuze te laten. Tegelijkertijd kan de prijs worden vastgesteld op basis van het principe van hoge kwaliteit en hoge prijs om verwarring op de markt te voorkomen. Het belangrijkste is dat energiebesparing en milieubescherming de productie van producten vriendelijker en harmonieuzer met het milieu maken.
Posttijd: 09-sep-2022