Podľa neúplných štatistík dosiahla súčasná celosvetová produkcia neiónového éteru celulózy viac ako 500 000 ton a hydroxypropylmetylcelulóza predstavovala 80 % až viac ako 400 000 ton, v Číne v posledných dvoch rokoch množstvo spoločností rozšírilo výrobu na rýchlo rozšíriť kapacitu dosiahla asi 180 000 ton, asi 60 000 ton pre domácu spotrebu, z toho viac ako 550 miliónov ton sa používa v priemysle a asi 70 percent sa používa ako stavebné prísady.
Vzhľadom na rôzne použitia produktov môžu byť požiadavky na index popola produktov tiež odlišné, takže výroba môže byť organizovaná podľa požiadaviek rôznych modelov vo výrobnom procese, čo prispieva k úspore energie, zníženie spotreby a zníženie emisií.
1 hydroxypropylmetylcelulózový popol a jeho existujúce formy
Hydroxypropylmetylcelulóza (HPMC) sa podľa priemyselných noriem kvality nazýva popol a podľa liekopisu síran alebo horúci zvyšok, ktorý možno jednoducho chápať ako nečistotu anorganickej soli v produkte. Hlavným výrobným procesom je silná alkália (hydroxid sodný) cez reakciu až po finálnu úpravu pH na neutrálnu soľ a suroviny pôvodne obsiahnuté v sume anorganických solí.
Metóda stanovenia celkového popola; Po karbonizácii a spálení určitého množstva vzoriek vo vysokoteplotnej peci dochádza k oxidácii a rozkladu organických látok, ktoré unikajú vo forme oxidu uhličitého, oxidov dusíka a vody, pričom anorganické látky zostávajú vo forme síranu, fosforečnanu, atď. uhličitany, chloridy a iné anorganické soli a oxidy kovov. Tieto zvyšky sú popol. Množstvo celkového popola vo vzorke možno vypočítať vážením zvyšku.
Podľa procesu s použitím rôznych kyselín a budú produkovať rôzne soli: hlavne chlorid sodný (vytvorený reakciou chloridových iónov v chlórmetáne a hydroxide sodnom) plus neutralizácia iných kyselín môže produkovať octan sodný, sulfid sodný alebo šťavelan sodný.
2. Požiadavky na popol priemyselnej hydroxypropylmetylcelulózy
Hydroxypropylmetylcelulóza sa používa hlavne ako zahusťovanie, emulgácia, tvorba filmu, ochranný koloid, zadržiavanie vody, adhézia, antienzýmová a metabolická inertná a iné použitia, je široko používaná v mnohých oblastiach priemyslu, ktoré možno zhruba rozdeliť na nasledujúce aspekty:
(1) Konštrukcia: hlavnou úlohou je zadržiavanie vody, zahusťovanie, viskozita, mazanie, pomocné tečenie na zlepšenie obrobiteľnosti cementu a sadry, čerpanie. Architektonické nátery, latexové nátery sa používajú hlavne ako ochranný koloid, filmotvorný prostriedok, zahusťovadlo a pomôcka na suspenziu pigmentov.
(2) Polyvinylchlorid: používa sa hlavne ako dispergátor pri polymerizačnej reakcii suspenzného polymerizačného systému.
(3) denné chemikálie: používajú sa hlavne ako ochranné prostriedky, môžu zlepšiť emulgáciu produktu, antienzým, disperziu, priľnavosť, povrchovú aktivitu, tvorbu filmu, zvlhčovanie, penenie, tvarovanie, uvoľňovacie činidlo, zmäkčovadlo, mazivo a ďalšie vlastnosti;
(4) Farmaceutický priemysel: vo farmaceutickom priemysle sa používa hlavne na výrobu prípravkov, používa sa ako pevný prípravok poťahovacieho činidla, materiál dutých kapsúl, spojivo, používa sa na pomalé uvoľňovanie farmaceutického skeletu, na tvorbu filmu, činidlo tvoriace póry, používané ako kvapalina, polotuhý prípravok zahusťovanie, emulgácia, suspenzia, nanášanie matrice;
(5) Keramika: používa sa ako spojivo tvoriace činidlo pre predvalky keramického priemyslu, dispergačné činidlo pre farbu glazúry;
(6) výroba papiera: disperzné, farbiace, spevňujúce činidlo;
(7) Textilná tlač a farbenie: látková buničina, farba, predlžovač farieb:
(8) Poľnohospodárska výroba: v poľnohospodárstve sa môže použiť na ošetrenie semien plodín, zlepšenie rýchlosti klíčenia, ochranu vlhkosti a prevenciu plesní, udržiavanie čerstvého ovocia, pomalé uvoľňovanie chemických hnojív a pesticídov atď.
Podľa spätnej väzby vyššie uvedených dlhodobých aplikačných skúseností a súhrnu interných kontrolných štandardov niektorých zahraničných a domácich podnikov sa na kontrolu soli pod 0,010 vyžadujú len niektoré produkty polymerizácie polyvinylchloridu a denné chemikálie a liekopis rôznych krajín vyžaduje, aby hladina soli bola nižšia ako 0,015. A ďalšie použitie kontroly soli môže byť relatívne širšie, najmä stavebné výrobky okrem výroby tmelu, soľ na farbu má určité požiadavky, zvyšok môže kontrolovať soľ < 0,05 môže v podstate spĺňať použitie.
3 proces hydroxypropylmetylcelulózy a metóda odstraňovania solí
Hlavné spôsoby výroby hydroxypropylmetylcelulózy doma aj v zahraničí sú nasledovné:
(1) Metóda v kvapalnej fáze (suspenzná metóda): jemný prášok celulózy, ktorý sa má rozdrviť, sa disperguje v približne 10-násobnom organickom rozpúšťadle vo vertikálnom alebo horizontálnom reaktore za silného miešania a potom sa na reakciu pridá kvantitatívny lúh a éterifikačné činidlo. Po reakcii sa produkt premyl, vysušil, rozdrvil a preosial horúcou vodou.
(2) Metóda v plynnej fáze (metóda plyn-pevná látka): Reakcia celulózového prášku, ktorý sa má rozdrviť, sa dokončí v polosuchom stave priamym pridaním kvantitatívneho lúhu a éterifikačného činidla a malého množstva vedľajších produktov s nízkou teplotou varu. v horizontálnom reaktore so silným miešaním. Na reakciu nie sú potrebné žiadne ďalšie organické rozpúšťadlá. Po reakcii sa produkt premyl, vysušil, rozdrvil a preosial horúcou vodou.
(3) Homogénna metóda (metóda rozpúšťania): Horizontálne sa môže pridať priamo po rozdrvení celulózy pomocou silného miešacieho reaktora rozptýleného v naoh/močovine (alebo iných rozpúšťadlách celulózy) asi 5 až 8-násobok rozpúšťadla zmrazujúceho vodu v rozpúšťadle, potom pridanie kvantitatívneho lúhu a éterifikačného činidla pri reakcii, po reakcii s acetónom zrážacia reakcia dobrý éter celulózy, Potom sa premyje v horúcej vode, suší, drví a preosieva, aby sa získal hotový produkt. (Zatiaľ nie je v priemyselnej výrobe).
Koncom reakcie bez ohľadu na to, aké spôsoby uvedené vyššie majú veľa soli, podľa rôznych procesov môžu produkovať: chlorid sodný a octan sodný, sulfid sodný, šťavelan sodný atď. použitie soli v rozpustnosti vo vode, zvyčajne s veľkým množstvom umývania horúcou vodou, teraz hlavným zariadením a spôsobom umývania sú:
(1) pásový vákuový filter; Robí to tak, že hotovú surovinu rozkvapkáte horúcou vodou a potom premyjete soľ tak, že kašu rovnomerne rozotriete po filtračnom páse tak, že na ňu nastriekate horúcu vodu a povysávate ju dole.
(2) Horizontálna odstredivka: na konci reakcie surového materiálu do suspenzie horúcou vodou sa soľ rozpustená v horúcej vode zriedi a potom pomocou odstredenia dôjde k oddeleniu kvapaliny a pevnej látky na odstránenie soli.
(3) s tlakovým filtrom, po skončení reakcie surového materiálu do kalu s horúcou vodou, do tlakového filtra, najprv parou fúkanou vodou a potom horúcou vodou sprej N-krát parou fúkanou vodou do oddeľte a odstráňte soľ.
Umývanie horúcou vodou na odstránenie rozpustených solí, pretože je potrebné pripojiť horúcu vodu, umývanie, čím viac tým nižší obsah popola, a naopak, takže jeho popol priamo súvisí s množstvom horúcej vody, všeobecným priemyselným výrobok pri kontrole popola pod 1 % POUŽÍVA horúcu vodu 10 ton, pri kontrole pod 5 % bude potrebných asi 6 ton horúcej vody.
Odpadová voda z éteru celulózy má chemickú spotrebu kyslíka (CHSK) viac ako 60 000 mg/l a obsah soli viac ako 30 000 mg/l, takže čistenie takejto odpadovej vody je veľmi nákladné, pretože je ťažké priamo biochemický taký vysoký obsah soli a nie je povolené riediť podľa súčasných národných požiadaviek na ochranu životného prostredia. Konečným riešením je odstránenie soli destiláciou. Preto jedna tona prania vriacej vody navyše vytvorí jednu tonu odpadovej vody navyše. Podľa súčasnej technológie MUR s vysokou energetickou účinnosťou sú komplexné náklady na každú tonu koncentrovanej vody na umývanie približne 80 juanov a hlavnými nákladmi je komplexná spotreba energie.
Účinok 4 popola na rýchlosť zadržiavania vody v priemyselnej hydroxypropylmetylcelulóze
HPMC hrá hlavne tri úlohy pri zadržiavaní vody, zahusťovaní a stavebnom pohodlí v stavebných materiáloch.
Zadržiavanie vody: na predĺženie doby otvorenia materiálu zadržiavanie vody, aby sa plne podporila jeho hydratačná funkcia.
Zahusťovanie: Celulóza môže byť zahustená hrať suspenziu, takže roztok na udržanie jednotnej hore a dole rovnakú úlohu, odolnosť proti prúdeniu visí.
Konštrukcia: Celulózové mazanie, môže mať dobrú konštrukciu. HPMC sa nezúčastňuje na chemickej reakcii, hrá len pomocnú úlohu. Jednou z najdôležitejších je zadržiavanie vody, zadržiavanie vody v malte ovplyvňuje homogenizáciu malty a následne ovplyvňuje mechanické vlastnosti a životnosť vytvrdnutej malty. Murovacia malta a omietková malta sú dve dôležité zložky maltových materiálov a dôležitou oblasťou použitia murovacej malty a omietkovej malty je štruktúra muriva. Keďže blok v procese aplikácie je v suchom stave, aby sa znížil suchý blok silnej absorpcie vody maltou, konštrukcia prijíma blok pred predvlhčením, blokuje určitý obsah vlhkosti, udržuje vlhkosť v malte. na blokovanie nadmernej absorpcie materiálu, môže udržiavať normálnu hydratáciu vnútorného gélujúceho materiálu, ako je cementová malta. Faktory ako rozdiel medzi typmi blokov a stupeň predvlhčenia miesta však ovplyvnia stratu vody a stratu vody maltou, čo prinesie skryté nebezpečenstvá pre celkovú kvalitu murovanej konštrukcie. Malta s vynikajúcou retenciou vody dokáže eliminovať vplyv tvárnicových materiálov a ľudského faktora a zabezpečiť homogenitu malty.
Vplyv zadržiavania vody na výkon vytvrdzovania malty sa odráža najmä v vplyve na plochu rozhrania medzi maltou a tvárnicou. Pri rýchlom úbytku vody v malte so slabou retenciou vody je obsah vody v malte v styčnej časti zjavne nedostatočný a cement nemôže byť úplne hydratovaný, čo ovplyvňuje normálny vývoj pevnosti. Pevnosť spoja materiálov na báze cementu sa vytvára hlavne kotvením produktov hydratácie cementu. Nedostatočná hydratácia cementu v oblasti rozhrania znižuje pevnosť spoja na rozhraní a zvyšuje sa duté vydutie a praskanie malty.
Preto sa pri výbere najcitlivejšej na požiadavky na zadržiavanie vody stavebnej značky K vyberú tri šarže s rôznou viskozitou, rôznymi spôsobmi prania sa objaví rovnaká šarža číslo dva očakávaný obsah popola a potom podľa súčasnej bežnej testovacej metódy na zadržiavanie vody (metóda filtračného papiera ) na rovnakom čísle šarže rôzny obsah popola zadržiavania vody v troch skupinách vzoriek špecifikuje takto:
4.1 Experimentálna metóda zisťovania miery zadržiavania vody (metóda filtračného papiera)
4.1.1 Použitie nástrojov a zariadení
Miešačka cementovej kaše, odmerný valec, váhy, stopky, nerezová nádoba, lyžica, nerezová kruhová matrica (vnútorný priemer φ100 mm× vonkajší priemer φ110 mm× výška 25 mm, rýchly filtračný papier, pomalý filtračný papier, sklenená platňa.
4.1.2 Materiály a činidlá
Obyčajný portlandský CEMENT (425#), ŠTANDARDNÝ PIESOK (PIESOK BEZ HLATA UMÝVANÝ VODOU), VZORKA PRODUKTU (HPMC), ČISTÁ VODA NA EXPERIMENT (VODA Z KOHÚTKA, MINERÁLNA VODA).
4.1.3 Podmienky experimentálnej analýzy
Laboratórna teplota: 23±2 ℃; Relatívna vlhkosť: ≥ 50 %; Teplota vody v laboratóriu je rovnaká ako izbová teplota 23 ℃.
4.1.4 Experimentálne metódy
Sklenenú platňu položte na operačnú plošinu, položte na ňu odvážený chronický filtračný papier (hmotnosť: M1), potom položte kúsok rýchleho filtračného papiera na pomalý filtračný papier a potom na rýchly filtračný papier položte kovovú kruhovú formu ( prstencová forma nesmie presahovať kruhový rýchly filtračný papier).
Presne navážte (425#) cement 90 g; Štandardný piesok 210 g; Produkt (vzorka) 0,125 g; Nalejte do nerezovej nádoby a dobre premiešajte (suchá zmes).
Použite miešačku na cement (nádoba na miešanie a listy sú čisté a suché, po každom pokuse dôkladne očistite a osušte, odložte nabok). Pomocou odmerného valca odmerajte 72 ml čistej vody (23 ℃), najskôr nalejte do miešacej nádoby a potom nalejte pripravený materiál, infiltrujte 30 s; Súčasne zdvihnite hrniec do miešacej polohy, spustite mixér a miešajte pri nízkej rýchlosti (tj pomalé miešanie) počas 60 s; Zastavte na 15 s a zoškrabte kašu na stenu a čepeľ do hrnca; Pokračujte v rýchlom šľahaní počas 120 s, aby ste prestali. Všetku zmiešanú maltu rýchlo nalejte (naložte) do prstencovej formy z nehrdzavejúcej ocele a čas od okamihu, keď sa malta dotkne rýchleho filtračného papiera (stlačte stopky). Po 2 minútach sa kruhová forma prevrátila a chronický filtračný papier sa vybral a odvážil (hmotnosť: M2). Vykonajte slepý pokus podľa vyššie uvedenej metódy (hmotnosť chronického filtračného papiera pred a po vážení je M3, M4)
Metóda výpočtu je nasledovná:
(1)
Kde, M1 — hmotnosť chronického filtračného papiera pred experimentom so vzorkou; M2 – hmotnosť chronického filtračného papiera po experimente so vzorkou; M3 – hmotnosť chronického filtračného papiera pred slepým pokusom; M4 – hmotnosť chronického filtračného papiera po slepom pokuse.
4.1.5 Preventívne opatrenia
(1) teplota čistej vody musí byť 23 ℃ a váženie musí byť presné;
(2) po premiešaní vyberte nádobu na miešanie a rovnomerne premiešajte lyžičkou;
(3) forma by mala byť inštalovaná rýchlo a malta bude pri inštalácii plochá a pevná;
(4) Nezabudnite načasovať okamih, keď sa malta dotkne rýchleho filtračného papiera, a nelejte maltu na vonkajší filtračný papier.
4.2 vzorka
Boli vybrané tri čísla šarží s rôznymi viskozitami tej istej značky K ako: 201302028 viskozita 75 000 mPa·s, 20130233 viskozita 150 000 mPa·s, 20130236 viskozita 200 000 rôznych várok rôzneho prania na získanie rôznych mPa. popol (pozri tabuľku 3.1). Čo najviac prísne kontrolujte vlhkosť a pH tej istej šarže vzoriek a potom vykonajte test rýchlosti retencie vody podľa vyššie uvedenej metódy (metóda filtračného papiera).
4.3 Experimentálne výsledky
Výsledky indexovej analýzy troch šarží vzoriek sú uvedené v tabuľke 1, výsledky testov mier retencie vody rôznych viskozít sú uvedené na obrázku 1 a výsledky testov mier retencie vody rôznych popola a pH sú uvedené na obrázku 2 .
(1) Výsledky indexovej analýzy troch šarží vzoriek sú uvedené v tabuľke 1
Tabuľka 1 Výsledky analýzy troch šarží vzoriek
projektu
šarža č.
% popola
pH
Viskozita/mPa, s
Voda / %
Zadržiavanie vody
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) Výsledky testu retencie vody troch šarží vzoriek s rôznymi viskozitami sú znázornené na obrázku 1.
Obr. 1 Výsledky testu retencie vody troch šarží vzoriek s rôznymi viskozitami
(3) Výsledky detekcie miery retencie vody troch šarží vzoriek s rôznym obsahom popola a pH sú znázornené na obrázku 2.
Obr. 2 Výsledky detekcie miery retencie vody troch šarží vzoriek s rôznym obsahom popola a pH
Prostredníctvom vyššie uvedených experimentálnych výsledkov, vplyv na rýchlosť retencie vody pochádza hlavne z viskozity, vysoká viskozita v porovnaní s jej vysokou mierou retencie vody bude naopak nízka. Kolísanie obsahu popola v rozmedzí 1% ~ 5% takmer neovplyvňuje jeho rýchlosť zadržiavania vody, takže neovplyvňuje jeho schopnosť zadržiavať vodu.
5 záver
Aby bola norma lepšie aplikovateľná na realitu a zodpovedala čoraz prísnejšiemu trendu šetrenia energiou a ochrany životného prostredia, navrhuje sa:
Priemyselný štandard priemyselnej hydroxypropylmetylcelulózy je formulovaný v kontrole popola podľa stupňov, ako sú: úroveň 1 kontrolný popol < 0,010, úroveň 2 kontrolný popol < 0,050. Týmto spôsobom sa výrobca môže rozhodnúť, že umožní používateľovi mať viac možností. Zároveň môže byť cena stanovená na základe princípu vysokej kvality a vysokej ceny, aby sa zabránilo zmätku na trhu. Najdôležitejšie je, že vďaka úsporám energie a ochrane životného prostredia je výroba produktov šetrnejšia a harmonickejšia so životným prostredím.
Čas odoslania: september 09-2022