Зольность гидроксипропилметилцеллюлозы ГПМЦ

По неполным статистическим данным, текущий объем производства неионного эфира целлюлозы во всем мире достиг более 500 000 тонн, агидроксипропилметилцеллюлоза ГПМЦприходится 80% из 400 000 тонн, Китай за последние два года, ряд компаний расширили производственные мощности, быстро расширились до нынешней мощности около 180 000 тонн, около 60 000 тонн внутреннего потребления, из них более 550 миллионов тонн используется в промышленности и около 70% — в качестве строительных добавок.

Из-за различного использования продуктов требования к индексу золы продуктов могут быть разными, так что в производственном процессе организация производства в соответствии с требованиями различных моделей способствует экономии энергии, сокращению потребления и сокращение выбросов.

1. Зольность гидроксипропилметилцеллюлозы ГПМЦ и ее существующая форма.

Промышленные стандарты качества гидроксипропилметилцеллюлозы (HPMC), называемые золой, и фармакопеи, называемые сульфатом, а именно остаток горения, можно просто понимать как примеси неорганических солей в продукте. В основном в процессе производства сильной щелочи (гидроксида натрия) посредством реакции окончательного доведения pH до нейтральной соли и исходной присущей исходному материалу суммы неорганических солей.

Метод определения общей золы; Определенное количество образцов после карбонизации сжигается в высокотемпературной печи, в результате чего органические материалы окисляются и разлагаются, выделяясь в виде углекислого газа, оксидов азота и воды, а неорганические материалы остаются в виде сульфата, фосфата, карбоната. , хлорид и другие неорганические соли и оксиды металлов, эти остатки представляют собой золу. Общую зольность образца можно рассчитать путем взвешивания остатка.

В зависимости от процесса при использовании различных кислот и будет производиться различная соль: в основном хлорид натрия (путем реакции хлорид-иона в хлорметане и гидроксиде натрия) и нейтрализация других кислот может давать ацетат натрия, сульфид натрия или оксалат натрия.

2. Требования к зольности гидроксипропилметилцеллюлозы ГПМЦ.

Гидроксипропилметилцеллюлоза ГПМЦ в основном используется для загущения, эмульгирования, формирования пленки, защиты от коллоидов, удержания воды, адгезии, устойчивости к ферментам и метаболической инерции и т. д. Она широко используется во многих областях промышленности, которые можно грубо разделить на следующие аспекты. :

(1) Строительство: основная роль заключается в удержании воды, загущении, вязкости, смазке, потоке для улучшения удобоукладываемости цемента и гипса, перекачивании. Архитектурные покрытия, латексные покрытия в основном используются в качестве защитного коллоида, пленкообразователя, загустителя и средства для взвешивания пигментов.

(2) ПОЛИВИНИЛхлорид: в основном используется в качестве диспергатора в реакции полимеризации в системе суспензионной полимеризации.

(3) ежедневные химические вещества: в основном используются в качестве защитных изделий, они могут улучшить эмульгирование, антиферментные, дисперсионные, склеивающие, поверхностные активности, пленкообразование, увлажнение, пенообразование, формование, разделительный агент, смягчитель, смазку и другие свойства продукта;

(4) фармацевтическая промышленность: в фармацевтической промышленности в основном используется для производства препаратов, в качестве твердого препарата покрывающего агента, материала капсул с полыми капсулами, связующего вещества, для создания каркаса агентов замедленного высвобождения, пленкообразующего агента, вызывающего поры, в качестве жидкий, полутвердый препарат для загущения, эмульгирования, суспензирования, матричного нанесения;

(5) керамика: используется в качестве связующего агента керамической промышленной заготовки, диспергатора цвета глазури;

(6) бумага: дисперсия, краситель, упрочнитель;

(7) Текстильная печать и крашение: тканевая масса, цвет, агент для расширения цвета:

(8) в сельскохозяйственном производстве: используется в сельском хозяйстве для обработки семян сельскохозяйственных культур, может улучшить всхожесть, увлажнить и предотвратить появление плесени, сохранение фруктов, устойчивое высвобождение химических удобрений и пестицидов.

Из приведенного выше многолетнего опыта применения и сводки стандартов внутреннего контроля некоторых зарубежных и отечественных предприятий видно, что только некоторые продукты полимеризации ПВХ и ежедневные химические продукты требуют контроля содержания соли <0,010, а фармакопея в различных странах требуется контроль содержания соли <0,015. И другие области применения контроля соли могут быть относительно более широкими, особенно продукты строительного класса в дополнение к производству шпатлевки, соль для покрытия имеет определенные требования, кроме остального, может контролировать соль <0,05, в основном может соответствовать использованию.

3. Процесс и метод производства гидроксипропилметилцеллюлозы ГПМЦ.

В стране и за рубежом существует три основных метода производства гидроксипропилметилцеллюлозы ГПМЦ:

(1) Жидкофазный метод (суспензионный метод): измельченный порошок целлюлозы диспергируют примерно в 10 раз в органическом растворителе в вертикальных и горизонтальных реакторах при сильном перемешивании, а затем для реакции добавляют количественный раствор щелочи и этерифицирующий агент. После реакции готовый продукт промывают, сушат, измельчают и просеивают с горячей водой.

(2) Газофазный метод (газо-твердый метод): реакция измельченного порошка целлюлозы завершается почти в полусухом состоянии путем непосредственного добавления количественного щелока и этерифицирующего агента и извлечения небольшого количества низкокипящих побочных продуктов в горизонтальный реактор с сильным перемешиванием. Нет необходимости добавлять органический растворитель для реакции. После реакции готовый продукт промывают, сушат, измельчают и просеивают с горячей водой.

(3) Гомогенный метод (метод растворения): Горизонтальный метод можно добавлять непосредственно после измельчения целлюлозы с помощью реактора с сильным перемешиванием, рассеянного в NaOH/мочевине (или других растворителях целлюлозы) примерно в 5–8 раз больше воды, замораживая растворитель в растворителе, затем добавление количественного щелочи и этерифицирующего агента в реакцию, после реакции с осаждением ацетоном реакция хорошего эфира целлюлозы, затем промывка горячей водой, сушка, измельчение, просеивание для получения готового продукта. (Он еще не находится в промышленном производстве).

Конец реакции независимо от того, какие методы, упомянутые выше, содержат много соли, в соответствии с различными процессами можно получить: хлорид натрия и ацетат натрия, сульфид натрия, оксалат натрия и т. д., смесь соли, необходимая для опреснения, использование соли для растворения в воде, как правило, с большим количеством промывки горячей водой, в настоящее время основным оборудованием и способом стирки являются:

(1) Ленточный вакуумный фильтр; Он используется для промывки соли путем выливания сырья в суспензию с горячей водой, а затем равномерного укладывания суспензии на ленточный фильтр путем распыления горячей воды сверху и вакуумирования снизу.

(2) горизонтальная центрифуга: в конце реакции сырых материалов в суспензии горячей воды растворенная соль разбавляется горячей водой, а затем центробежное разделение жидкости и твердого вещества для удаления соли.

(3) с напорным фильтром, в конце реакции сырого материала в суспензию с горячей водой, его в напорный фильтр, сначала паром, чтобы продуть воду с помощью струи горячей воды N раз, а затем паром, чтобы продуть воды для отделения и удаления соли.

Промывка горячей водой для удаления растворенных солей, потому что необходимо присоединиться к горячей воде, промыть, чем больше, тем ниже содержание золы, и наоборот, поэтому ее зола напрямую связана с количеством горячей воды, общепромышленной. продукт, если контроль золы ниже 1%, ИСПОЛЬЗУЕТ 10 тонн горячей воды, если контроль ниже 5%, потребуется около 6 тонн горячей воды.

Химическое потребление кислорода (ХПК) сточных вод эфира целлюлозы достигает 60 000 мг/л, содержание солей также превышает 30 000 мг/л, поэтому очистка таких сточных вод должна быть очень дорогостоящей, поскольку такое высокое содержание соли напрямую биохимия сложна, в соответствии с действующими национальными требованиями по охране окружающей среды обработка не допускается. Фундаментальным решением является удаление соли путем перегонки. Следовательно, дополнительная тонна промывки кипятком даст еще одну тонну сточных вод. В соответствии с современной технологией MUR с высокой энергоэффективностью, испарением и удалением солей, общая стоимость каждой обработки 1 тонны промывочной концентрированной воды составляет около 80 юаней, а основная стоимость - это комплексное потребление энергии.

4. Влияние зольности на водоудержание гидроксипропилметилцеллюлозы ГПМЦ.

ГПМЦ в основном играет три роли: удержание воды, утолщение и удобство изготовления строительных материалов.

Удержание воды: увеличьте время открытия водоудерживающего материала и полностью поспособствуйте его гидратации.

Утолщение: целлюлозу можно загущать до состояния суспензии, чтобы раствор оставался однородным вверх и вниз, что способствует противотоку.

Конструкция: целлюлоза обладает смазывающим эффектом, может иметь хорошую конструкцию. ГПМЦ не участвует в протекании химических реакций, а играет лишь вспомогательную роль. Наиболее важным из них является удержание воды, которое влияет на однородность раствора, а затем влияет на механические свойства и долговечность затвердевшего раствора. Раствор делится на кладочный раствор и штукатурный раствор, которые являются двумя важными частями растворных материалов, важным применением кладочного раствора и штукатурного раствора является каменная конструкция. Поскольку блок в процессе применения продукции находится в сухом состоянии, чтобы уменьшить сильное водопоглощение сухого блока раствором, в строительстве используется блок перед предварительным увлажнением, чтобы блокировать определенное содержание влаги, сохранять влагу в растворе. чтобы блокировать чрезмерное поглощение материала, можно поддерживать нормальную гидратацию внутреннего гелеобразующего материала, такого как цементный раствор. Однако такие факторы, как различные типы блоков и степень предварительного смачивания на месте, будут влиять на скорость потери воды и потерю воды раствором, что приведет к скрытым проблемам с общим качеством каменной конструкции. Раствор с отличным водоудержанием позволяет устранить влияние блочных материалов и человеческого фактора и обеспечить достаточную однородность раствора.

Влияние водоудержания на твердеющие свойства раствора в основном отражается на площади раздела раствора и блока. Поскольку раствор с плохим водоудержанием быстро теряет воду, содержание воды в растворе на границе раздела очевидно недостаточно, и цемент не может полностью гидратироваться, что влияет на нормальное развитие прочности. Прочность сцепления материалов на основе цемента в основном зависит от закрепляющего действия продуктов гидратации цемента. Недостаточная гидратация цемента в межфазной зоне снижает прочность сцепления межфазной границы, усиливаются явления кавитации и растрескивания раствора.

Таким образом, выбирая наиболее чувствительную к требованию по удержанию воды постройку марки K, три партии разной вязкости, с помощью различных способов промывки, чтобы получить ту же ожидаемую зольность партии номер два, а затем в соответствии с текущим общим методом испытания на удержание воды (метод фильтровальной бумаги). ) на одном и том же номере партии разная зольность водоудержания трех групп образцов характерна следующим образом:

4.1 Экспериментальный метод определения степени удержания воды (метод фильтровальной бумаги)

4.1.1 Инструменты и оборудование для нанесения

Бетономешалка, мерный цилиндр, весы, секундомер, контейнер из нержавеющей стали, ложка, кольцевая форма из нержавеющей стали (внутренний диаметр φ 100 мм × внешний диаметр φ 110 мм × высота 25 мм, фильтровальная бумага для быстрой фильтрации, бумага для медленной фильтрации, стеклянная пластина.

4.1.2 Материалы и реагенты

Обычный портландцемент (425#), стандартный песок (чистая вода без глиняного песка), образцы продукции (ГПМЦ), чистая вода для эксперимента (водопроводная вода, минеральная вода).

4.1.3 Условия экспериментального анализа

Лабораторная температура: 23±2 ℃; Относительная влажность: ≥ 50%; Температура воды в лаборатории составляет 23 ℃ как комнатная температура.

4.1.4 Экспериментальный метод

Поместите стеклянную пластину на рабочую платформу, положите на нее медленную фильтровальную бумагу (вес: M1), затем положите быструю фильтровальную бумагу на медленную фильтровальную бумагу, а затем поместите металлическую кольцевую форму на быструю фильтровальную бумагу (кольцо форма не должна превышать круглую фильтровальную бумагу).

Точно отвесьте (425#) цемента 90 г; Стандартный песок 210 г; Продукт (проба) 0,125г; Перелейте в емкость из нержавеющей стали, хорошо перемешайте (сухая смесь) и отставьте в сторону.

Используйте миксер для цементного теста (чаша и лезвие должны быть чистыми и сухими, после каждого эксперимента тщательно очищаться, сушиться один раз и храниться). С помощью мерного цилиндра отмерьте 72 мл чистой воды (23 ℃), сначала вылейте ее в емкость для перемешивания, затем высыпьте подготовленные материалы и оставьте на 30 с; В то же время поднимите кастрюлю в положение для смешивания, запустите миксер и перемешивайте на низкой скорости (медленное перемешивание) в течение 60 с; Остановитесь на 15 с, соскребите суспензию материала со стенок горшка и лезвием в горшок; Продолжайте быстрое перемешивание в течение 120 с до остановки. Быстро вылейте весь смешанный раствор в кольцевую форму из нержавеющей стали и засеките время с момента контакта раствора с фильтровальной бумагой (нажмите секундомер). Через 2 минуты переверните кольцевую форму и выньте хроническую фильтровальную бумагу для взвешивания (вес: M2). Провести холостой опыт по вышеописанной методике (вес хронической фильтровальной бумаги до и после взвешивания М3, М4).

Метод расчета следующий:

Где, М1 — масса хронической фильтровальной бумаги перед выборкой эксперимента; M2 — Вес хронической фильтровальной бумаги после эксперимента с образцом; М3 — Вес хронической фильтровальной бумаги до холостого эксперимента; M4 — Вес хронической фильтровальной бумаги после холостого эксперимента.

4.1.5 Меры предосторожности

(1) Температура чистой воды должна быть 23 ℃, взвешивание должно быть точным;

(2) После смешивания снимите чашу для смешивания и равномерно перемешайте ложкой.

(3) форма должна быть быстрой, а сторона раствора должна быть плоской и твердой;

(4) Обязательно рассчитывайте раствор в момент контакта с быстрой фильтровальной бумагой, не выливайте раствор на внешнюю фильтровальную бумагу.

4.2 образец

Влияние на удержание воды в основном связано с вязкостью, а высокая вязкость будет хуже, чем высокая водоудержание. Колебания содержания золы в диапазоне 1–5% почти не влияют на степень удержания воды, поэтому не влияют на эффективность удержания воды.

5. Заключение

Чтобы сделать стандарт более применимым к реальности и соответствовать все более жесткой тенденции энергосбережения и защиты окружающей среды, предлагается следующее:

Промышленный стандарт гидроксипропилметилцеллюлозы HPMC разделен на марки по контролю зольности, например: контрольная зольность уровня 1 <0,010, контрольная зольность уровня 2 <0,050. Таким образом, производители могут выбирать сами, а пользователи имеют больше выбора. Между тем, цены могут быть установлены на основе принципа высокого качества и конкурентоспособной цены, чтобы предотвратить явление путаницы и путаницы на рынке. Самое главное – это энергосбережение и защита окружающей среды, чтобы производство продукции и окружающая среда были более дружелюбными и гармоничными.