Conform unor statistici incomplete, producția globală actuală de eter de celuloză neionic a ajuns la peste 500.000 de tone, iar hidroxipropilmetilceluloza a reprezentat 80% până la peste 400.000 de tone, China în ultimii doi ani o serie de companii și-au extins producția rapid. extinderea capacității a ajuns la aproximativ 180 000 de tone, aproximativ 60 000 de tone pentru consumul intern, din aceasta, mai mult de 550 de milioane de tone sunt utilizate în industrie și aproximativ 70 la sută sunt utilizate ca aditivi de construcție.
Datorită diferitelor utilizări ale produselor, cerințele privind indicele de cenușă ale produselor pot fi, de asemenea, diferite, astfel încât producția să poată fi organizată în funcție de cerințele diferitelor modele în procesul de producție, ceea ce este favorabil efectului de economisire a energiei, reducerea consumului și reducerea emisiilor.
1 cenușă de hidroxipropil metil celuloză și formele sale existente
Hidroxipropilmetilceluloza (HPMC) este numită cenușă de standardele de calitate din industrie și sulfat sau reziduu fierbinte prin farmacopee, care poate fi înțeles pur și simplu ca o impuritate de sare anorganică din produs. Principalul proces de producție prin alcalii puternici (hidroxid de sodiu) prin reacția la ajustarea finală a pH-ului la sare neutră și materii prime inerente inițial în suma sării anorganice.
Metoda de determinare a cenușii totale; După ce o anumită cantitate de probe sunt carbonizate și arse într-un cuptor cu temperatură înaltă, substanțele organice sunt oxidate și descompuse, scăpând sub formă de dioxid de carbon, oxizi de azot și apă, în timp ce substanțele anorganice rămân sub formă de sulfat, fosfat, carbonat, clorură și alte săruri anorganice și oxizi metalici. Aceste reziduuri sunt cenușă. Cantitatea totală de cenușă din probă poate fi calculată prin cântărirea reziduului.
Conform procesului folosind diferiți acizi și se vor produce diferite săruri: în principal clorură de sodiu (generată prin reacția ionilor de clorur în clormetan și hidroxid de sodiu) plus neutralizarea altor acizi poate produce acetat de sodiu, sulfură de sodiu sau oxalat de sodiu.
2. Cerințele de cenușă ale hidroxipropil metil celulozei de calitate industrială
Hidroxipropil metil celuloza este utilizată în principal ca îngroșare, emulsionare, formare de peliculă, coloid de protecție, retenție de apă, aderență, anti-enzimă și inertă metabolică și alte utilizări, este utilizată pe scară largă în multe domenii ale industriei, care pot fi împărțite aproximativ în următoarele aspecte:
(1) Construcție: rolul principal este reținerea apei, îngroșarea, vâscozitatea, lubrifierea, ajutarea curgerii pentru a îmbunătăți prelucrabilitatea cimentului și a gipsului, pompare. Acoperirile arhitecturale, acoperirile din latex sunt utilizate în principal ca coloid de protecție, formatoare de peliculă, agent de îngroșare și suspensie de pigment.
(2) Clorura de polivinil: utilizată în principal ca dispersant în reacția de polimerizare a sistemului de polimerizare în suspensie.
(3) substanțe chimice zilnice: utilizate în principal ca provizii de protecție, poate îmbunătăți emulsificarea produsului, anti-enzima, dispersia, aderența, activitatea de suprafață, formarea peliculei, hidratarea, spumare, formare, agent de eliberare, balsam, lubrifiant și alte proprietăți;
(4) Industria farmaceutică: în industria farmaceutică este utilizată în principal pentru producția de preparate, utilizată ca preparat solid de agent de acoperire, material de capsulă goală, liant, utilizat pentru scheletul farmaceutic cu eliberare lentă, formarea de film, agent de formare a porilor, utilizat ca lichid, preparat semisolid îngroșare, emulsionare, suspensie, aplicare matrice;
(5) Ceramica: utilizată ca agent de formare a liantului pentru industria ceramică, agent de dispersie pentru culoarea glazurii;
(6) fabricarea hârtiei: dispersie, colorare, agent de întărire;
(7) Imprimarea și vopsirea textilelor: pastă de pânză, culoare, extensie de culoare:
(8) Producția agricolă: în agricultură, poate fi utilizat pentru tratarea semințelor culturilor, îmbunătățirea ratei de germinare, protejarea umidității și prevenirea mucegaiului, păstrarea fructelor proaspete, agentul cu eliberare lentă a îngrășămintelor chimice și pesticidelor etc.
Conform feedback-ului experienței de aplicare pe termen lung de mai sus și a rezumatului standardelor de control intern ale unor întreprinderi străine și interne, doar unele produse de polimerizare a clorurii de polivinil și substanțe chimice zilnice sunt necesare pentru a controla sarea mai puțin de 0,010, iar farmacopeea din diferite țări necesită controlul sării mai puțin de 0,015. Și alte utilizări ale controlului sării pot fi relativ mai largi, în special produsele de construcție în plus față de producția de chit, sarea de vopsea are anumite cerințe, restul poate controla sarea <0,05 poate îndeplini practic utilizarea.
3 procesul de hidroxipropil metil celuloză și metoda de îndepărtare a sării
Principalele metode de producție de hidroxipropil metil celuloză în țară și în străinătate sunt următoarele:
(1) Metoda în fază lichidă (metoda suspensiei): pulberea fină de celuloză de zdrobit este dispersată în aproximativ 10 ori solvent organic într-un reactor vertical sau orizontal cu agitare puternică, apoi se adaugă leșie cantitativă și agent de eterificare pentru reacție. După reacție, produsul a fost spălat, uscat, zdrobit și cernut cu apă fierbinte.
(2) Metoda în fază gazoasă (metoda gaz-solid): Reacția pulberii de celuloză care urmează să fie zdrobită este finalizată în stare semi-uscată prin adăugarea directă de leșie cantitativă și agent de eterificare și o cantitate mică de subproduse cu punct de fierbere scăzut. într-un reactor orizontal cu agitare puternică. Nu sunt necesari solvenți organici suplimentari pentru reacție. După reacție, produsul a fost spălat, uscat, zdrobit și cernut cu apă fierbinte.
(3) Metoda omogenă (metoda de dizolvare): orizontală poate fi adăugată direct după zdrobirea celulozei cu un reactor puternic de agitare împrăștiat în naoh/uree (sau alți solvenți ai celulozei) de aproximativ 5 ~ 8 ori solvent de înghețare a apei în solvent, apoi adăugarea de leșie cantitativă și agent de eterificare la reacție, după reacția cu reacția de precipitare cu acetonă bun eter de celuloză, Se spală apoi în apă fierbinte, se usucă, se zdrobește și se cerne pentru a obține produsul finit. (Nu este încă în producție industrială).
Sfârșitul reacției indiferent de utilizarea metodelor menționate mai sus au o mulțime de sare, conform diferitelor procese pe care le poate produce sunt: clorură de sodiu și acetat de sodiu, sulfură de sodiu, oxalat de sodiu și așa mai departe amestecul de sare, necesită prin desalinizare, utilizarea sării în solubilitatea în apă, în general cu multă spălare cu apă fierbinte, acum principalele echipamente și mod de spălare sunt:
(1) filtru de vid cu bandă; Face acest lucru prin stropirea cu apă fierbinte a materiei prime finite și apoi spălând sarea prin împrăștierea uniformă a suspensiei peste o bandă de filtrare prin pulverizarea cu apă fierbinte pe aceasta și prin aspirarea dedesubt.
(2) Centrifugă orizontală: până la sfârșitul reacției materialului brut în suspensie cu apă fierbinte pentru a dilua sarea dizolvată în apă fierbinte și apoi prin separare prin centrifugare va fi separare lichid-solid pentru a îndepărta sarea.
(3) cu filtrul de presiune, până la sfârșitul reacției materialului brut în suspensie cu apă fierbinte, acesta în filtrul de presiune, mai întâi cu apă suflată cu abur și apoi cu apă fierbinte pulverizată de N ori cu apă suflată cu abur la separați și îndepărtați sarea.
Spălare cu apă caldă pentru a îndepărta sărurile dizolvate, deoarece trebuie să se alăture la apă fierbinte, spălare, cu atât mai mult, cu atât este mai scăzut conținutul de cenușă, și invers, astfel încât cenușa sa este direct legată de cât de mult cantitatea de apă caldă, general industrial produs dacă controlul cenușii sub 1% UTILIZAȚI apă caldă 10 tone, dacă controlul sub 5% va avea nevoie de aproximativ 6 tone de apă caldă.
Apa uzată cu eter de celuloză are o cerere chimică de oxigen (COD) de peste 60 000 mg/L și un conținut de sare de peste 30 000 mg/L, deci este foarte costisitoare tratarea unei astfel de ape uzate, deoarece este dificil să se efectueze direct sare biochimică atât de mare și nu este permisă diluarea conform cerințelor naționale actuale de protecție a mediului. Soluția finală este eliminarea sării prin distilare. Prin urmare, cu o tonă mai multă spălare cu apă clocotită va genera o tonă mai multă canalizare. Conform tehnologiei actuale MUR cu eficiență energetică ridicată, costul global al fiecărei tone de apă concentrată de spălat este de aproximativ 80 de yuani, iar costul principal este consumul cuprinzător de energie.
Efectul 4 cenușii asupra ratei de retenție a apei a hidroxipropil metil celulozei industriale
HPMC joacă în principal trei roluri în reținerea apei, îngroșarea și confortul construcției în materialele de construcție.
Retenție de apă: pentru a crește timpul de deschidere al materialului de reținere a apei, pentru a ajuta pe deplin funcția sa de hidratare.
Îngroșare: Celuloza poate fi îngroșată pentru a juca o suspensie, astfel încât soluția să mențină uniformă în sus și în jos același rol, rezistență la curgere suspendată.
Construcție: lubrifiere cu celuloză, poate avea o construcție bună. HPMC nu participă la modul în care reacția chimică, joacă doar un rol auxiliar. Una dintre cele mai importante este retenția de apă, retenția de apă a mortarului afectează omogenizarea mortarului, iar apoi afectează proprietățile mecanice și durabilitatea mortarului întărit. Mortarul de zidărie și mortarul de ipsos sunt două părți importante ale materialelor de mortar, iar domeniul de aplicare important al mortarului de zidărie și al mortarului de ipsos este structura de zidărie. Deoarece un bloc în aplicarea în procesul de prelucrare a produselor este în stare uscată, pentru a reduce blocul uscat de absorbție puternică de apă a mortarului, construcția adoptă blocul înainte de preumezire, pentru a bloca un anumit conținut de umiditate, pentru a menține umiditatea în mortar pentru a bloca absorbția excesivă a materialului, poate menține hidratarea normală a materialului de gelifiere intern, cum ar fi mortarul de ciment. Cu toate acestea, factori precum diferența de tip bloc și gradul de pre-umezire a amplasamentului vor afecta rata de pierdere a apei și pierderea de apă a mortarului, ceea ce va aduce pericole ascunse asupra calității generale a structurii de zidărie. Mortarul cu reținere excelentă a apei poate elimina influența materialelor bloc și a factorilor umani și poate asigura omogenitatea mortarului.
Efectul retenției de apă asupra performanței de întărire a mortarului se reflectă în principal în efectul asupra zonei de interfață dintre mortar și bloc. Odată cu pierderea rapidă de apă a mortarului cu reținere slabă a apei, conținutul de apă al mortarului la partea de interfață este evident insuficient, iar cimentul nu poate fi pe deplin hidratat, ceea ce afectează dezvoltarea normală a rezistenței. Rezistența de aderență a materialelor pe bază de ciment este produsă în principal de ancorarea produselor de hidratare din ciment. Hidratarea insuficientă a cimentului în zona interfeței reduce rezistența aderării la interfață, iar bombarea și fisurarea mortarului cresc.
Prin urmare, alegerea celor mai sensibile la cerința de reținere a apei construind marca K trei loturi de vâscozitate diferită, prin diferite moduri de spălare să apară același lot numărul doi conținut de cenușă așteptat, și apoi în conformitate cu metoda curentă de testare a retenției apei comune (metoda hârtiei de filtru ) pe același număr de lot conținut diferit de cenușă din reținerea apei a trei grupe de probe specifice după cum urmează:
4.1 Metodă experimentală pentru detectarea ratei de retenție a apei (metoda hârtiei de filtru)
4.1.1 Aplicarea instrumentelor și echipamentelor
Mixer de nămol de ciment, cilindru de măsurare, balanță, cronometru, recipient din oțel inoxidabil, lingură, matriță inelară din oțel inoxidabil (diametru interior φ100 mm× diametru exterior φ110 mm× înălțime 25 mm, hârtie de filtru rapidă, hârtie de filtru lentă, placă de sticlă.
4.1.2 Materiale și reactivi
CIMENT Portland obișnuit (425#), NIsip STANDARD (NIsip FĂRĂ NĂMOI SPĂLAT DE APA), PROBA DE PRODUS (HPMC), APA CURATA PENTRU EXPERIMENT (APA DE LA ROBINET, APA MINERALĂ).
4.1.3 Condiții de analiză experimentală
Temperatura laboratorului: 23±2 ℃; Umiditate relativă: ≥ 50%; Temperatura apei de laborator este aceeași cu temperatura camerei 23 ℃.
4.1.4 Metode experimentale
Puneți placa de sticlă pe platforma de operare, puneți pe ea hârtia de filtru cronic cântărit (greutate: M1), apoi puneți o bucată de hârtie de filtru rapidă pe hârtia de filtru lentă și apoi puneți o matriță inelară de metal pe hârtia de filtru rapidă ( matrița inelară nu trebuie să depășească hârtia de filtru rapidă circulară).
Cântăriți cu precizie (425#) ciment 90 g; Nisip standard 210 g; Produs (probă) 0,125g; Se toarnă într-un recipient din oțel inoxidabil și se amestecă bine (amestec uscat).
Utilizați betoniera (oala de amestecare și frunzele sunt curate și uscate, bine curățate și uscate după fiecare experiment, lăsați deoparte). Folosiți un cilindru de măsurare pentru a măsura 72 ml de apă curată (23 ℃), turnați mai întâi în vasul de amestecare, apoi turnați materialul preparat, infiltrați timp de 30 de secunde; În același timp, ridicați oala în poziția de amestecare, porniți mixerul și amestecați la viteză mică (adică, amestecare lentă) timp de 60 de secunde; Opriți-vă timp de 15 secunde și răzuiți suspensia de pe perete și lama în oală; Continuați să amestecați rapid timp de 120 de secunde pentru a se opri. Turnați (încărcați) tot mortarul amestecat în matrița inelară din oțel inoxidabil rapid și timp din momentul în care mortarul atinge hârtia de filtru rapidă (apăsați cronometrul). După 2 min, matrița inelară a fost răsturnată și hârtia de filtru cronică a fost scoasă și cântărită (greutate: M2). Efectuați experimentul gol conform metodei de mai sus (greutatea hârtiei de filtru cronice înainte și după cântărire este M3, M4)
Metoda de calcul este următoarea:
(1)
Unde, M1 — greutatea hârtiei de filtru cronice înainte de experimentul eșantionului; M2 — greutatea hârtiei de filtru cronice după experimentul eșantionului; M3 — greutatea hârtiei de filtru cronice înainte de experimentul martor; M4 — greutatea hârtiei de filtru cronice după experimentul martor.
4.1.5 Precauții
(1) temperatura apei curate trebuie să fie de 23 ℃, iar cântărirea trebuie să fie precisă;
(2) după amestecare, scoateți vasul de amestecare și amestecați uniform cu o lingură;
(3) matrița trebuie instalată rapid, iar mortarul va fi tamponat plat și solid în timpul instalării;
(4) Asigurați-vă că cronometrați momentul în care mortarul atinge hârtia de filtru rapidă și nu turnați mortarul pe hârtia de filtru extern.
4.2 proba
Au fost selectate trei numere de lot cu vâscozități diferite ale aceleiași mărci K ca: 201302028 vâscozitate 75 000 mPa·s, 20130233 vâscozitate 150 000 mPa·s, 20130236 vâscozitate 200 000 mPa·s pentru a obține două loturi diferite prin același număr de spălare diferite. cenuşă (vezi Tabelul 3.1). Controlați cu strictețe umiditatea și pH-ul aceluiași lot de probe pe cât posibil și apoi efectuați testul ratei de retenție a apei conform metodei de mai sus (metoda hârtiei de filtru).
4.3 Rezultate experimentale
Rezultatele analizei indicelui celor trei loturi de probe sunt prezentate în Tabelul 1, rezultatele testelor privind ratele de retenție a apei de diferite vâscozități sunt prezentate în Figura 1, iar rezultatele testelor privind ratele de retenție a apei de diferite cenuși și pH sunt prezentate în Figura 2. .
(1) Rezultatele analizei indexului celor trei loturi de probe sunt prezentate în Tabelul 1
Tabelul 1 Rezultatele analizei a trei loturi de probe
proiect
Lot nr.
cenusa %
pH
Vâscozitate/mPa, s
Apa / %
Retenție de apă
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) Rezultatele testului de retenție de apă ale celor trei loturi de probe cu vâscozități diferite sunt prezentate în Figura 1.
SMOCHIN. 1 Rezultatele testelor de reținere a apei a trei loturi de probe cu vâscozități diferite
(3) Rezultatele detectării ratei de retenție a apei a trei loturi de probe cu conținut și pH diferit de cenușă sunt prezentate în Figura 2.
SMOCHIN. 2 Rezultatele detectării ratei de retenție a apei a trei loturi de probe cu conținut și pH diferit de cenușă
Prin rezultatele experimentale de mai sus, influența ratei de retenție a apei vine în principal din vâscozitate, vâscozitatea ridicată în raport cu rata mare de retenție a apei va fi slabă, dimpotrivă. Fluctuația conținutului de cenușă în intervalul de 1% ~ 5% aproape nu afectează rata de retenție a apei, așa că nu va afecta performanța sa de retenție a apei.
5 concluzie
Pentru a face standardul mai aplicabil realității și pentru a se conforma tendinței din ce în ce mai severe de conservare a energiei și protecția mediului, se sugerează că:
Standardul industrial de hidroxipropil metil celuloză industrială este formulat în controlul cenușii pe grade, cum ar fi: cenușă de control de nivel 1 < 0,010, cenușă de control de nivel 2 < 0,050. În acest fel, producătorul poate alege să lase și utilizatorul să aibă mai multe opțiuni. În același timp, prețul poate fi stabilit pe baza principiului calității înalte și al prețului ridicat pentru a preveni confuzia pieței. Cel mai important lucru este că conservarea energiei și protecția mediului fac producția de produse mai prietenoasă și mai armonioasă cu mediul.
Ora postării: 09-09-2022