A hidroxietilcelulose (HEC) é um éter de celulose não iônico amplamente utilizado em construção, revestimentos, petróleo, produtos químicos diários e outros campos. Possui bom espessamento, suspensão, dispersão, emulsificação, formação de filme, colóide protetor e outras propriedades, e é um importante espessante e estabilizador.
1. Preparação de matérias-primas
A principal matéria-prima da hidroxietilcelulose é a celulose natural. A celulose é geralmente extraída de madeira, algodão ou outras plantas. O processo de extração da celulose é relativamente simples, mas requer alta pureza para garantir o desempenho do produto final. Por esta razão, métodos químicos ou mecânicos são normalmente utilizados para pré-tratar a celulose, incluindo desengorduramento, remoção de impurezas, branqueamento e outras etapas para remover impurezas e componentes não celulósicos.
2. Tratamento de alcalinização
O tratamento de alcalinização é uma etapa fundamental no processo de produção da hidroxietilcelulose. O objetivo desta etapa é ativar o grupo hidroxila (-OH) na cadeia molecular da celulose para facilitar a reação de eterificação subsequente. A solução de hidróxido de sódio (NaOH) é geralmente usada como agente alcalinizante. O processo específico é: misturar celulose com solução de hidróxido de sódio para inchar totalmente e dispersar a celulose em condições alcalinas. Neste momento, os grupos hidroxila nas moléculas de celulose tornam-se mais ativos, preparando-se para a subsequente reação de eterificação.
3. Reação de eterificação
A reação de eterificação é a etapa central na produção de hidroxietilcelulose. Este processo consiste em introduzir óxido de etileno (também conhecido como óxido de etileno) na celulose após o tratamento de alcalinização e reagir com os grupos hidroxila nas moléculas de celulose para produzir hidroxietil celulose. A reacção é normalmente realizada num reactor fechado, a temperatura de reacção é geralmente controlada a 50-100°C e o tempo de reacção varia de várias horas a mais de dez horas. O produto final da reação é um éter de celulose parcialmente hidroxietilado.
4. Neutralização e lavagem
Após a conclusão da reação de eterificação, os reagentes geralmente contêm uma grande quantidade de álcalis e subprodutos que não reagiram. Para obter um produto de hidroxietilcelulose pura, deve-se realizar um tratamento de neutralização e lavagem. Normalmente, ácido diluído (como ácido clorídrico diluído) é usado para neutralizar o álcali residual na reação e, em seguida, os reagentes são repetidamente lavados com uma grande quantidade de água para remover impurezas e subprodutos solúveis em água. A hidroxietilcelulose lavada existe na forma de um bolo de filtração úmido.
5. Desidratação e Secagem
A torta úmida após a lavagem apresenta alto teor de água e precisa ser desidratada e seca para se obter um produto de hidroxietilcelulose em pó. A desidratação é geralmente realizada por filtração a vácuo ou separação centrífuga para remover a maior parte da água. Posteriormente, a torta úmida é enviada ao equipamento de secagem para secagem. Equipamentos de secagem comuns incluem secadores de tambor, secadores flash e secadores por spray. A temperatura de secagem é geralmente controlada entre 60-120°C para evitar que a temperatura excessiva cause desnaturação do produto ou degradação do desempenho.
6. Moagem e triagem
A hidroxietilcelulose seca é geralmente um bloco grande ou material granular. Para facilitar o uso e melhorar a dispersibilidade do produto, ele precisa ser moído e peneirado. A moagem geralmente usa um moedor mecânico para transformar grandes blocos de material em pó fino. A peneiração consiste em separar as partículas grossas que não atingem o tamanho de partícula exigido no pó fino por meio de telas com diferentes aberturas para garantir a finura uniforme do produto final.
7. Embalagem e armazenamento de produtos
O produto de hidroxietilcelulose após moagem e peneiramento apresenta certa fluidez e dispersibilidade, o que é adequado para aplicação direta ou processamento posterior. O produto final precisa ser embalado e armazenado para evitar umidade, contaminação ou oxidação durante o transporte e armazenamento. Materiais de embalagem à prova de umidade e antioxidantes, como sacos de papel alumínio ou sacos compostos multicamadas, são geralmente usados para embalagens. Após a embalagem, o produto deve ser armazenado em ambiente fresco e seco, evitando luz solar direta e condições de alta temperatura e umidade para garantir seu desempenho estável.
O processo de produção da hidroxietilcelulose inclui principalmente a preparação de matérias-primas, tratamento de alcalinização, reação de eterificação, neutralização e lavagem, desidratação e secagem, moagem e peneiramento, e embalagem e armazenamento do produto final. Cada etapa tem seus próprios requisitos de processo e pontos de controle especiais. As condições de reação e as especificações operacionais precisam ser rigorosamente controladas durante o processo de produção para garantir a qualidade e o desempenho estável do produto. Este material polimérico multifuncional tem uma ampla gama de aplicações na produção industrial e na vida cotidiana, refletindo sua importância insubstituível.
Horário da postagem: 21 de agosto de 2024