Хидроксиетил целулоза (ХЕЦ) је уобичајени полимер растворљив у води који се широко користи у свакодневним хемикалијама, грађевинарству, премазима, медицини, храни и другим индустријама. То је нејонски етар целулозе направљен хемијском модификацијом природне целулозе. Процес производње хидроксиетил целулозе укључује сложене хемијске реакције, укључујући екстракцију целулозе, третман алкализације, реакцију етерификације, итд. Следи детаљан увод у њен производни процес.
1. Избор сировина и екстракција целулозе
Основна сировина хидроксиетил целулозе је природна целулоза, која углавном потиче од дрвета, памука или других биљних влакана. Садржај целулозе у зидовима биљних ћелија је висок, а чиста целулоза се може екстраховати из ових природних материјала механичким или хемијским путем. Процес екстракције укључује дробљење, уклањање нечистоћа (као што су лигнин, хемицелулоза), бељење и друге кораке.
Екстракција целулозе: Природна целулоза се обично механички или хемијски третира како би се уклониле нецелулозне супстанце да би се добила целулоза високе чистоће. Памучна влакна, дрвена пулпа, итд. могу бити уобичајени извори сировина. Током процеса третмана, алкалије (као што је натријум хидроксид) се користе да помогну у растварању нецелулозних компоненти, а остатак је углавном целулоза.
2. Третман алкализације
Пречишћена целулоза мора прво бити алкализована. Овај корак је да се хидроксилне групе у молекулском ланцу целулозе постану активније, тако да могу лакше да реагују са агенсом за етерификацију. Главни кораци третмана алкализације су следећи:
Реакција целулозе са алкалијом: целулоза се меша са јаком алкалијом (обично натријум хидроксидом) да би се добила алкална целулоза (алкална целулоза). Овај процес се обично изводи у воденом медијуму. Алкална целулоза је производ реакције целулозе и натријум хидроксида. Ова супстанца има лабавију структуру и већу реактивност, што погодује накнадној реакцији етерификације.
Процес алкализације се углавном одвија на одговарајућој температури и влажности, обично у опсегу од 20℃~30℃ током неколико сати како би се осигурало да се хидроксилне групе у молекулима целулозе у потпуности активирају.
3. Реакција етерификације
Етерификација је кључни корак у производњи хидроксиетил целулозе. Хидроксиетил целулоза се производи реакцијом алкалне целулозе са етилен оксидом да би се увеле хидроксиетил групе. Конкретни кораци су следећи:
Реакција са етилен оксидом: Алкална целулоза реагује са одређеном количином етилен оксида под одређеним условима температуре и притиска. Прстенаста структура у етилен оксиду се отвара да би се формирала етарска веза, реагује са хидроксилним групама у молекулима целулозе и уводи хидроксиетил групе (–ЦХ2ЦХ2ОХ). Овај процес може да подеси степен етерификације контролисањем реакционих услова (као што су температура, притисак и време).
Реакција се обично изводи у алкалном окружењу да би се обезбедила ефикасност етерификације. Температура реакције је углавном 50 ℃ ~ 100 ℃, а време реакције је неколико сати. Подешавањем количине етилен оксида може се контролисати степен супституције крајњег производа, односно колико је хидроксилних група у молекулима целулозе замењено хидроксиетил групама.
4. Неутрализација и прање
Након што је реакција етерификације завршена, алкалне супстанце у реакционом систему треба да се неутралишу. Обично коришћени неутрализатори су киселе супстанце, као што су сирћетна киселина или хлороводонична киселина. Процес неутрализације ће неутралисати вишак алкалија у соли, што неће утицати на перформансе производа.
Реакција неутрализације: Извадите производ из реактора и додајте одговарајућу количину киселине за неутрализацију док пХ вредност у систему не достигне неутралну. Овај процес не само да уклања преостале алкалије, већ и смањује утицај нуспроизвода реакције на перформансе хидроксиетил целулозе.
Прање и дехидрација: Неутрализовани производ треба да се опере неколико пута, обично водом или етанолом и другим растварачима да би се испрале заостале нечистоће и нуспроизводи. Опран производ се дехидрира центрифугирањем, филтер пресовањем и другим методама за смањење садржаја влаге.
5. Сушење и дробљење
Након прања и дехидрације, хидроксиетил целулоза и даље садржи одређену количину влаге и потребно је даље сушити. Процес сушења се може извести сушењем на ваздуху или сушењем у вакууму како би се осигурала добра стабилност производа током складиштења и употребе.
Сушење: Осушите производ на одређеној температури (обично испод 60°Ц) да бисте уклонили преосталу влагу. Температура сушења не би требало да буде превисока, иначе може изазвати деградацију производа и утицати на његове перформансе.
Дробљење и просијавање: Осушена хидроксиетил целулоза обично постоји у блоковима или грудвицама, и мора се дробити да би се добио фини прах. Здробљени производ такође треба да се прегледа да би се добила дистрибуција величине честица која испуњава захтеве да би се обезбедила његова растворљивост и дисперзибилност у практичним применама.
6. Испитивање и паковање финалних производа
Након производње, хидроксиетил целулозу треба тестирати на квалитет како би се осигурало да њени индикатори учинка испуњавају стандардне захтеве. Ставке за тестирање обично укључују:
Мерење вискозитета: Вискозност хидроксиетил целулозе након растварања у води је важан индикатор квалитета, који утиче на њену употребу у премазима, грађевинарству, дневним хемикалијама и другим пољима.
Садржај влаге: Тестирајте садржај влаге у производу да бисте осигурали његову стабилност складиштења.
Степен супституције (ДС) и моларне супституције (МС): Одредите степен супституције и моларне супституције у производу путем хемијске анализе да бисте осигурали ефекат реакције етерификације.
Након проласка теста, хидроксиетил целулоза ће бити упакована у прах или зрнасте производе, обично у пластичне кесе отпорне на влагу или папирне кесе како би се спречило да се навлажи или контаминира.
Процес производње хидроксиетил целулозе углавном укључује кораке екстракције целулозе, третмана алкализације, реакције етерификације, неутрализације и прања, сушења и дробљења. Цео процес зависи од алкализације и етерификације у хемијској реакцији, а целулози добијају добру растворљивост у води и својства згушњавања увођењем хидроксиетил група. Хидроксиетил целулоза се широко користи у многим индустријама, као што су згушњивач за премазе, средство за задржавање воде за грађевинске материјале, стабилизатор у свакодневним хемијским производима, итд. Свака карика у производном процесу мора бити строго контролисана како би се осигурао висок квалитет и стабилне перформансе производа.
Време поста: 25.10.2024