Hidroksietil celuloza (HEC) je neionski celulozni eter, ki se pogosto uporablja v gradbeništvu, premazih, nafti, dnevnih kemikalijah in na drugih področjih. Ima dobro zgoščevanje, suspenzijo, disperzijo, emulgiranje, tvorjenje filma, zaščitni koloid in druge lastnosti ter je pomemben zgoščevalec in stabilizator.
1. Priprava surovin
Glavna surovina hidroksietil celuloze je naravna celuloza. Celuloza se običajno pridobiva iz lesa, bombaža ali drugih rastlin. Postopek ekstrakcije celuloze je relativno preprost, vendar zahteva visoko čistost, da se zagotovi učinkovitost končnega izdelka. Zaradi tega se za predhodno obdelavo celuloze običajno uporabljajo kemične ali mehanske metode, vključno z razmaščevanjem, odstranjevanjem nečistoč, beljenjem in drugimi koraki za odstranjevanje nečistoč in neceluloznih komponent.
2. Alkalizacija
Alkalizacija je ključni korak v proizvodnem procesu hidroksietil celuloze. Namen tega koraka je aktivirati hidroksilno skupino (-OH) na celulozni molekularni verigi, da se olajša kasnejša reakcija eterifikacije. Kot alkalizirajoče sredstvo se običajno uporablja raztopina natrijevega hidroksida (NaOH). Poseben postopek je: zmešajte celulozo z raztopino natrijevega hidroksida, da popolnoma nabrekne in razprši celulozo v alkalnih pogojih. V tem času postanejo hidroksilne skupine na celuloznih molekulah bolj aktivne in se pripravijo na kasnejšo reakcijo eterifikacije.
3. Reakcija eterifikacije
Reakcija eterifikacije je ključni korak v proizvodnji hidroksietil celuloze. Ta postopek je uvedba etilen oksida (znanega tudi kot etilen oksid) v celulozo po alkalizaciji in reakcija s hidroksilnimi skupinami v celuloznih molekulah, da nastane hidroksietil celuloza. Reakcija se običajno izvaja v zaprtem reaktorju, reakcijska temperatura je na splošno nadzorovana pri 50-100 °C, reakcijski čas pa sega od nekaj ur do več kot deset ur. Končni produkt reakcije je delno hidroksietiliran celulozni eter.
4. Nevtralizacija in pranje
Po končani reakciji eterifikacije reaktanti običajno vsebujejo veliko količino nereagiranih alkalij in stranskih produktov. Za pridobitev čistega produkta hidroksietil celuloze je treba izvesti nevtralizacijo in pranje. Običajno se razredčena kislina (kot je razredčena klorovodikova kislina) uporablja za nevtralizacijo preostale alkalije v reakciji, nato pa se reaktanti večkrat sperejo z veliko količino vode, da se odstranijo vodotopne nečistoče in stranski produkti. Oprana hidroksietil celuloza obstaja v obliki mokre filtrirne pogače.
5. Dehidracija in sušenje
Mokra pogača po pranju ima visoko vsebnost vode in jo je treba dehidrirati in posušiti, da dobimo praškasti produkt hidroksietil celuloze. Dehidracija se običajno izvaja z vakuumsko filtracijo ali centrifugalno ločitvijo, da se odstrani večina vode. Nato se mokra pogača pošlje v sušilno opremo za sušenje. Običajna oprema za sušenje vključuje bobnaste sušilnike, bliskovne sušilnike in razpršilne sušilnike. Temperatura sušenja je na splošno nadzorovana pri 60–120 ℃, da se prepreči, da bi previsoka temperatura povzročila denaturacijo izdelka ali poslabšanje delovanja.
6. Mletje in presejanje
Posušena hidroksietil celuloza je običajno velik blok ali zrnat material. Da bi olajšali uporabo in izboljšali disperzibilnost izdelka, ga je treba zmleti in presejati. Mletje običajno uporablja mehanski mlin za mletje velikih blokov materiala v fin prah. Sejanje je namenjeno ločevanju grobih delcev, ki ne dosežejo zahtevane velikosti delcev v finem prahu, skozi sita z različnimi odprtinami, da se zagotovi enakomerna drobnost končnega izdelka.
7. Embalaža in shranjevanje izdelka
Produkt hidroksietil celuloze ima po mletju in presejanju določeno fluidnost in disperzibilnost, ki je primerna za neposredno nanašanje ali nadaljnjo obdelavo. Končni izdelek je treba zapakirati in shraniti, da se prepreči vlaga, kontaminacija ali oksidacija med prevozom in skladiščenjem. Za pakiranje se običajno uporabljajo embalažni materiali, odporni na vlago in antioksidacijo, kot so vrečke iz aluminijaste folije ali večplastne kompozitne vrečke. Po pakiranju je treba izdelek hraniti v hladnem in suhem okolju, pri čemer se izogibajte neposredni sončni svetlobi ter visokim temperaturam in vlažnosti, da zagotovite njegovo stabilno delovanje.
Proizvodni proces hidroksietil celuloze v glavnem vključuje pripravo surovin, alkalizacijo, reakcijo eterifikacije, nevtralizacijo in pranje, dehidracijo in sušenje, mletje in presejanje ter pakiranje in skladiščenje končnega izdelka. Vsak korak ima svoje posebne procesne zahteve in kontrolne točke. Reakcijske pogoje in delovne specifikacije je treba med proizvodnim procesom strogo nadzorovati, da zagotovimo kakovost in stabilno delovanje izdelka. Ta večnamenski polimerni material ima široko paleto uporabe v industrijski proizvodnji in vsakdanjem življenju, kar odraža njegov nenadomestljiv pomen.
Čas objave: 21. avgusta 2024