Hydroxyethylcellulose (HEC) is een niet-ionische cellulose-ether die veel wordt gebruikt in de bouw, coatings, aardolie, dagelijkse chemicaliën en andere gebieden. Het heeft goede verdikkings-, suspensie-, dispersie-, emulgerings-, filmvormende, beschermende colloïdale en andere eigenschappen en is een belangrijk verdikkingsmiddel en stabilisator.
1. Bereiding van grondstoffen
De belangrijkste grondstof van hydroxyethylcellulose is natuurlijke cellulose. Cellulose wordt meestal gewonnen uit hout, katoen of andere planten. Het extractieproces van cellulose is relatief eenvoudig, maar vereist een hoge zuiverheid om de prestaties van het eindproduct te garanderen. Om deze reden worden gewoonlijk chemische of mechanische methoden gebruikt om cellulose voor te behandelen, inclusief ontvetten, onzuiverheden verwijderen, bleken en andere stappen om onzuiverheden en niet-cellulosecomponenten te verwijderen.
2. Alkalisatiebehandeling
Alkalisatiebehandeling is een belangrijke stap in het productieproces van hydroxyethylcellulose. Het doel van deze stap is om de hydroxylgroep (-OH) op de moleculaire keten van cellulose te activeren om de daaropvolgende veretheringsreactie te vergemakkelijken. Natriumhydroxide (NaOH)-oplossing wordt meestal gebruikt als alkaliserend middel. Het specifieke proces is: cellulose mengen met natriumhydroxideoplossing om de cellulose volledig te laten zwellen en dispergeren onder alkalische omstandigheden. Op dit moment worden de hydroxylgroepen op de cellulosemoleculen actiever, ter voorbereiding op de daaropvolgende veretheringsreactie.
3. Veretheringsreactie
Veretheringsreactie is de kernstap bij de productie van hydroxyethylcellulose. Dit proces is bedoeld om ethyleenoxide (ook bekend als ethyleenoxide) in de cellulose te brengen na de alkalinisatiebehandeling, en te reageren met de hydroxylgroepen in de cellulosemoleculen om hydroxyethylcellulose te produceren. De reactie wordt gewoonlijk uitgevoerd in een gesloten reactor, de reactietemperatuur wordt in het algemeen geregeld op 50-100°C, en de reactietijd varieert van enkele uren tot meer dan tien uur. Het eindproduct van de reactie is een gedeeltelijk gehydroxyethyleerde cellulose-ether.
4. Neutralisatie en wassen
Nadat de veretheringsreactie is voltooid, bevatten de reactanten gewoonlijk een grote hoeveelheid niet-gereageerde alkaliën en bijproducten. Om een zuiver hydroxyethylcelluloseproduct te verkrijgen, moeten een neutralisatie- en wasbehandeling worden uitgevoerd. Gewoonlijk wordt verdund zuur (zoals verdund zoutzuur) gebruikt om de resterende alkali in de reactie te neutraliseren, en vervolgens worden de reactanten herhaaldelijk gewassen met een grote hoeveelheid water om in water oplosbare onzuiverheden en bijproducten te verwijderen. De gewassen hydroxyethylcellulose bestaat in de vorm van een natte filterkoek.
5. Uitdroging en drogen
De natte koek heeft na het wassen een hoog watergehalte en moet worden gedehydrateerd en gedroogd om een poedervormig hydroxyethylcelluloseproduct te verkrijgen. Dehydratatie wordt gewoonlijk uitgevoerd door vacuümfiltratie of centrifugale scheiding om het grootste deel van het water te verwijderen. Vervolgens wordt de natte koek naar de droogapparatuur gestuurd om te drogen. Veel voorkomende droogapparatuur omvat trommeldrogers, flitsdrogers en sproeidrogers. De droogtemperatuur wordt over het algemeen geregeld op 60-120 ℃ om te voorkomen dat een te hoge temperatuur denaturatie van het product of verslechtering van de prestaties veroorzaakt.
6. Slijpen en zeven
De gedroogde hydroxyethylcellulose is gewoonlijk een groot blok- of korrelvormig materiaal. Om het gebruik te vergemakkelijken en de dispergeerbaarheid van het product te verbeteren, moet het worden gemalen en gezeefd. Bij het slijpen wordt meestal een mechanische molen gebruikt om grote blokken materiaal tot fijn poeder te malen. Zeven is het scheiden van de grove deeltjes die niet de vereiste deeltjesgrootte in het fijne poeder bereiken door middel van zeven met verschillende openingen om de uniforme fijnheid van het eindproduct te garanderen.
7. Productverpakking en opslag
Het hydroxyethylcelluloseproduct heeft na malen en zeven een zekere vloeibaarheid en dispergeerbaarheid, wat geschikt is voor directe toepassing of verdere verwerking. Het eindproduct moet worden verpakt en opgeslagen om vocht, verontreiniging of oxidatie tijdens transport en opslag te voorkomen. Voor de verpakking worden meestal vochtbestendige en antioxidatieve verpakkingsmaterialen gebruikt, zoals zakken van aluminiumfolie of meerlaagse composietzakken. Na verpakking moet het product in een koele en droge omgeving worden bewaard, waarbij direct zonlicht en hoge temperaturen en hoge luchtvochtigheid worden vermeden om stabiele prestaties te garanderen.
Het productieproces van hydroxyethylcellulose omvat voornamelijk de bereiding van grondstoffen, alkalisatiebehandeling, veretheringsreactie, neutralisatie en wassen, dehydratatie en drogen, malen en zeven, en verpakking en opslag van het eindproduct. Elke stap heeft zijn eigen speciale procesvereisten en controlepunten. De reactieomstandigheden en bedrijfsspecificaties moeten tijdens het productieproces strikt worden gecontroleerd om de kwaliteit en stabiele prestaties van het product te garanderen. Dit multifunctionele polymeermateriaal heeft een breed scala aan toepassingen in de industriële productie en het dagelijks leven, wat het onvervangbare belang ervan weerspiegelt.
Posttijd: 21 augustus 2024