Hydroxyetylcelulóza (HEC) je neiónový éter celulózy široko používaný v stavebníctve, náteroch, rope, každodenných chemikáliách a iných oblastiach. Má dobré zahusťovacie, suspenzné, disperzné, emulgačné, filmotvorné, ochranné koloidné a iné vlastnosti a je dôležitým zahusťovadlom a stabilizátorom.
1. Príprava surovín
Hlavnou surovinou hydroxyetylcelulózy je prírodná celulóza. Celulóza sa zvyčajne získava z dreva, bavlny alebo iných rastlín. Proces extrakcie celulózy je relatívne jednoduchý, ale vyžaduje vysokú čistotu, aby sa zabezpečila účinnosť konečného produktu. Z tohto dôvodu sa na predbežnú úpravu celulózy zvyčajne používajú chemické alebo mechanické metódy, vrátane odmastenia, odstránenia nečistôt, bielenia a iných krokov na odstránenie nečistôt a necelulózových zložiek.
2. Alkalizačná úprava
Alkalizačná úprava je kľúčovým krokom vo výrobnom procese hydroxyetylcelulózy. Účelom tohto kroku je aktivovať hydroxylovú skupinu (-OH) na molekulovom reťazci celulózy, aby sa uľahčila následná eterifikačná reakcia. Ako alkalizačné činidlo sa zvyčajne používa roztok hydroxidu sodného (NaOH). Špecifický proces je: zmiešať celulózu s roztokom hydroxidu sodného, aby sa celulóza úplne napučala a dispergovala v alkalických podmienkach. V tomto čase sa hydroxylové skupiny na molekulách celulózy stávajú aktívnejšími a pripravujú sa na následnú eterifikačnú reakciu.
3. Éterifikačná reakcia
Éterifikačná reakcia je základným krokom pri výrobe hydroxyetylcelulózy. Tento proces spočíva v zavedení etylénoxidu (tiež známeho ako etylénoxid) do celulózy po alkalizácii a reakcii s hydroxylovými skupinami v molekulách celulózy za vzniku hydroxyetylcelulózy. Reakcia sa zvyčajne uskutočňuje v uzavretom reaktore, reakčná teplota sa všeobecne reguluje na 50 až 100 °C a reakčný čas sa pohybuje od niekoľkých hodín do viac ako desať hodín. Konečným produktom reakcie je čiastočne hydroxyetylovaný éter celulózy.
4. Neutralizácia a umývanie
Po ukončení eterifikačnej reakcie obsahujú reaktanty zvyčajne veľké množstvo nezreagovanej alkálie a vedľajších produktov. Aby sa získal čistý produkt hydroxyetylcelulózy, musí sa uskutočniť neutralizácia a premývanie. Zvyčajne sa na neutralizáciu zvyškov alkálií v reakcii používa zriedená kyselina (ako je zriedená kyselina chlorovodíková) a potom sa reaktanty opakovane premývajú veľkým množstvom vody, aby sa odstránili vo vode rozpustné nečistoty a vedľajšie produkty. Premytá hydroxyetylcelulóza existuje vo forme vlhkého filtračného koláča.
5. Dehydratácia a sušenie
Vlhký koláč po premytí má vysoký obsah vody a je potrebné ho dehydratovať a vysušiť, aby sa získal práškový hydroxyetylcelulózový produkt. Dehydratácia sa zvyčajne vykonáva vákuovou filtráciou alebo odstredivou separáciou, aby sa odstránila väčšina vody. Následne sa mokrý koláč posiela do sušiaceho zariadenia na sušenie. Bežné sušiace zariadenia zahŕňajú bubnové sušičky, bleskové sušičky a rozprašovacie sušičky. Teplota sušenia sa vo všeobecnosti reguluje na 60-120 °C, aby sa zabránilo tomu, že nadmerná teplota spôsobí denaturáciu produktu alebo zníženie výkonu.
6. Brúsenie a triedenie
Vysušená hydroxyetylcelulóza je zvyčajne veľký blokový alebo granulovaný materiál. Aby sa uľahčilo použitie a zlepšila dispergovateľnosť produktu, musí byť rozomletý a preosiaty. Pri mletí sa zvyčajne používa mechanická brúska na mletie veľkých blokov materiálu na jemný prášok. Preosievanie je oddelenie hrubých častíc, ktoré nedosahujú požadovanú veľkosť častíc v jemnom prášku, cez sitá s rôznymi otvormi, aby sa zabezpečila jednotná jemnosť konečného produktu.
7. Balenie a skladovanie produktu
Hydroxyetylcelulózový produkt má po mletí a preosievaní určitú tekutosť a dispergovateľnosť, ktorá je vhodná na priamu aplikáciu alebo ďalšie spracovanie. Konečný produkt je potrebné zabaliť a skladovať, aby sa zabránilo vlhkosti, kontaminácii alebo oxidácii počas prepravy a skladovania. Na balenie sa zvyčajne používajú obalové materiály odolné voči vlhkosti a antioxidačné obalové materiály, ako sú vrecká z hliníkovej fólie alebo viacvrstvové kompozitné vrecká. Po zabalení by sa mal výrobok skladovať v chladnom a suchom prostredí, vyhýbať sa priamemu slnečnému žiareniu a podmienkam vysokej teploty a vysokej vlhkosti, aby sa zabezpečil jeho stabilný výkon.
Výrobný proces hydroxyetylcelulózy zahŕňa najmä prípravu surovín, alkalizačné spracovanie, éterifikačnú reakciu, neutralizáciu a pranie, dehydratáciu a sušenie, mletie a preosievanie a balenie a skladovanie finálnych produktov. Každý krok má svoje špeciálne požiadavky na proces a kontrolné body. Reakčné podmienky a prevádzkové špecifikácie musia byť počas výrobného procesu prísne kontrolované, aby sa zabezpečila kvalita a stabilný výkon produktu. Tento multifunkčný polymérový materiál má široké uplatnenie v priemyselnej výrobe a každodennom živote, čo odráža jeho nenahraditeľný význam.
Čas odoslania: 21. augusta 2024