Enligt ofullständig statistik har den nuvarande globala produktionen av nonjonisk cellulosaeter nått mer än 500 000 ton, och hydroxipropylmetylcellulosa stod för 80% till mer än 400 000 ton, Kina under de senaste två åren har ett antal företag utökat produktionen till snabbt utöka kapaciteten har nått cirka 180 000 ton, cirka 60 000 ton för inhemsk konsumtion, Av detta används mer än 550 miljoner ton inom industrin och cirka 70 procent används som byggnadstillsatser.
På grund av produkternas olika användningsområden kan askindexkraven för produkterna också vara olika, så att produktionen kan organiseras enligt kraven från olika modeller i produktionsprocessen, vilket bidrar till effekten av energibesparing, förbrukningsminskning och utsläppsminskning.
1 hydroxipropylmetylcellulosaaska och dess befintliga former
Hydroxipropylmetylcellulosa (HPMC) kallas aska enligt branschkvalitetsstandarder och sulfat eller varma rester av farmakopén, vilket enkelt kan förstås som en oorganisk saltförorening i produkten. Den huvudsakliga produktionsprocessen av stark alkali (natriumhydroxid) genom reaktionen till den slutliga justeringen av pH till neutralt salt och råvaror som ursprungligen var inneboende i summan av oorganiskt salt.
Metod för bestämning av total aska; Efter att en viss mängd prover karboniserats och förbränts i en högtemperaturugn oxideras och sönderdelas de organiska ämnena och försvinner i form av koldioxid, kväveoxider och vatten, medan de oorganiska ämnena förblir i form av sulfat, fosfat, karbonat, klorid och andra oorganiska salter och metalloxider. Dessa rester är aska. Mängden total aska i provet kan beräknas genom att väga återstoden.
Enligt processen använder olika syror och kommer att producera olika salter: huvudsakligen natriumklorid (genererad av reaktionen av kloridjoner i klormetan och natriumhydroxid) plus andra syror neutralisering kan producera natriumacetat, natriumsulfid eller natriumoxalat.
2. Askkrav för hydroxipropylmetylcellulosa av industriell kvalitet
Hydroxipropylmetylcellulosa används huvudsakligen som förtjockning, emulgering, filmbildning, skyddande kolloid, vattenretention, vidhäftning, anti-enzym och metabolisk inert och andra användningsområden, det används ofta inom många industriområden, som grovt kan delas in i följande aspekter:
(1) Konstruktion: huvudrollen är vattenretention, förtjockning, viskositet, smörjning, flödeshjälp för att förbättra cement- och gipsbearbetbarheten, pumpning. Arkitektoniska beläggningar, latexbeläggningar används främst som skyddskolloid, filmbildande, förtjockningsmedel och pigmentsuspensionshjälpmedel.
(2) Polyvinylklorid: används huvudsakligen som dispergeringsmedel i polymerisationsreaktionen av suspensionspolymerisationssystem.
(3) dagliga kemikalier: används främst som skyddande tillbehör, det kan förbättra produktens emulgering, anti-enzym, dispersion, vidhäftning, ytaktivitet, filmbildning, fuktgivande, skummande, bildande, släppmedel, mjukgörare, smörjmedel och andra egenskaper;
(4) Läkemedelsindustrin: inom läkemedelsindustrin används huvudsakligen för tillverkning av preparat, används som fast beredning av beläggningsmedel, ihåligt kapselmaterial, bindemedel, används för långsam frisättning av farmaceutiskt skelett, filmbildande, porbildande medel, används som vätska, halvfast beredning förtjockning, emulgering, suspension, applicering av matris;
(5) Keramik: används som bindemedel för keramisk industriämne, dispergeringsmedel för glasyrfärg;
(6) papperstillverkning: dispergering, färgning, förstärkningsmedel;
(7) Textiltryck och färgning: tygmassa, färg, färgförlängare:
(8) Jordbruksproduktion: inom jordbruket kan den användas för att behandla frön från grödor, förbättra groningshastigheten, skydda fukt och förhindra mögel, hålla frukten fräsch, kemiska gödningsmedel och bekämpningsmedel med långsam frisättning, etc.
Enligt feedbacken från ovanstående långvariga tillämpningserfarenhet och sammanfattningen av de interna kontrollstandarderna för vissa utländska och inhemska företag krävs endast vissa produkter av polyvinylkloridpolymerisation och dagliga kemikalier för att kontrollera saltet mindre än 0,010 och farmakopén av olika länder kräver att kontrollera saltet mindre än 0,015. Och andra användningar av saltkontroll kan vara relativt bredare, särskilt byggprodukter utöver tillverkning av kitt, färgsalt har vissa krav, resten kan kontrollera saltet < 0,05 kan i princip uppfylla användningen.
3 hydroxipropylmetylcellulosaprocess och saltborttagningsmetod
De viktigaste produktionsmetoderna för hydroxipropylmetylcellulosa hemma och utomlands är följande:
(1) Vätskefasmetod (uppslamningsmetod): det fina pulvret av cellulosa som ska krossas dispergeras i cirka 10 gånger organiskt lösningsmedel i en vertikal eller horisontell reaktor med kraftig omrörning, och sedan tillsätts kvantitativ lut och företringsmedel för reaktion. Efter reaktionen tvättades produkten, torkades, krossades och siktades med varmt vatten.
(2) Gasfasmetod (gas-fast-metod): Reaktionen av cellulosapulver som ska krossas fullbordas i halvtorrt tillstånd genom direkt tillsats av kvantitativ lut och företringsmedel och en liten mängd biprodukter med låg kokpunkt i en horisontell reaktor med kraftig omrörning. Inga ytterligare organiska lösningsmedel krävs för reaktionen. Efter reaktionen tvättades produkten, torkades, krossades och siktades med varmt vatten.
(3) Homogen metod (upplösningsmetod): Den horisontella kan tillsättas direkt efter krossning av cellulosa med en kraftig omrörningsreaktor spridd i naoh/urea (eller andra lösningsmedel av cellulosa) ca 5 ~ 8 gånger vattenfrysning lösningsmedel i lösningsmedel, sedan tillsats av kvantitativ lut och företringsmedel vid reaktion, efter reaktionen med acetonfällning reaktion bra cellulosaeter, Den tvättas sedan i varmt vatten, torkas, krossas och siktas för att få den färdiga produkten. (Det är ännu inte i industriell produktion).
Reaktionsslutet oavsett användning vilka typer av metoder som nämns ovan har mycket salt, enligt olika processer kan producera är: natriumklorid och natriumacetat, natriumsulfid, natriumoxalat, och så vidare blanda salt, behöver genom avsaltning, användning av salt i vattenlösligheten, vanligtvis med mycket varmvattentvätt, nu är den huvudsakliga utrustningen och sättet att tvätta:
(1) remvakuumfilter; Det gör den genom att slurpa den färdiga råvaran med varmt vatten och sedan tvätta saltet genom att sprida slurryn jämnt över ett filterband genom att spraya hett vatten på det och dammsuga det nedanför.
(2) Horisontell centrifugering: det i slutet av reaktionen av råmaterialet i slurryn med varmt vatten för att späda saltet löst i varmt vatten och sedan genom centrifugering separation kommer att vara vätske-fastämnesseparation för att avlägsna salt.
(3) med tryckfiltret, vid slutet av reaktionen av råmaterialet in i slurryn med varmt vatten, in i tryckfiltret, först med ångblåst vatten och sedan med hetvatten spruta N gånger med ångblåst vatten för att separera och ta bort salt.
Varmvattentvätt för att ta bort lösta salter, eftersom behovet av att gå med i varmt vatten, tvättning, ju mer desto lägre askhalt, och vice versa, så dess aska är direkt relaterad till hur mycket mängden varmt vatten, den allmänna industriella produkt om askkontroll under 1 % ANVÄNDER varmvatten 10 ton, om kontroll under 5 % kommer att behöva ca 6 ton varmvatten.
Cellulosaeter avloppsvatten har ett kemiskt syrebehov (COD) på mer än 60 000 mg/L och en salthalt på mer än 30 000 mg/L, så det är mycket dyrt att behandla sådant avloppsvatten, eftersom det är svårt att direkt biokemiskt så högt salt, och det är inte tillåtet att späda ut enligt gällande nationella miljöskyddskrav. Den ultimata lösningen är att avlägsna salt genom destillation. Därför kommer ett ton mer kokvattentvätt att generera ett ton mer avloppsvatten. Enligt den nuvarande MUR-tekniken med hög energieffektivitet är den totala kostnaden för varje ton tvättkoncentrerat vatten cirka 80 yuan, och huvudkostnaden är den omfattande energiförbrukningen.
Effekt av 4 aska på vattenretentionshastigheten för industriell hydroxipropylmetylcellulosa
HPMC spelar huvudsakligen tre roller när det gäller vattenretention, förtjockning och konstruktionsbekvämlighet i byggmaterial.
Vattenretention: för att öka öppningstiden för materialets vattenretention, för att hjälpa dess hydratiseringsfunktion fullt ut.
Förtjockning: Cellulosa kan förtjockas för att spela en suspension, så att lösningen för att upprätthålla enhetlig upp och ner samma roll, motstånd mot flöde hängande.
Konstruktion: Cellulosasmörjning, kan ha en bra konstruktion. HPMC deltar inte i hur den kemiska reaktionen, spelar bara en hjälproll. En av de viktigaste är vattenretention, murbrukets vattenretention påverkar homogeniseringen av murbruk, och påverkar då de mekaniska egenskaperna och hållbarheten hos härdat bruk. Murbruk och putsbruk är två viktiga delar av murbruksmaterial, och det viktiga användningsområdet för murbruk och putsbruk är murverksstruktur. Eftersom ett block i applikationen i processen för produkterna är i torrt tillstånd, för att minska det torra blocket av stark vattenabsorption av murbruk, antar konstruktionen blocket före förvätning, för att blockera viss fukthalt, hålla fukten i murbruket för att blockera material överdriven absorption, kan upprätthålla normal hydrering inre gelningsmaterial såsom cementbruk. Faktorer som blocktypsskillnad och förvätning av platsen kommer dock att påverka vattenförlusthastigheten och vattenförlusten av murbruk, vilket kommer att medföra dolda faror för murverksstrukturens övergripande kvalitet. Murbruket med utmärkt vattenretention kan eliminera påverkan av blockmaterial och mänskliga faktorer och säkerställa murbrukets homogenitet.
Effekten av vattenretention på murbrukets härdningsprestanda återspeglas främst i effekten på gränsytan mellan murbruk och block. Med den snabba vattenförlusten av murbruk med dålig vattenretention är vattenhalten i murbruk vid gränssnittsdelen uppenbarligen otillräcklig, och cementen kan inte hydratiseras helt, vilket påverkar den normala hållfasthetsutvecklingen. Bindningshållfastheten hos cementbaserade material produceras huvudsakligen genom förankring av cementhydratiseringsprodukter. Den otillräckliga cementhydreringen i gränsytan minskar gränsytans bindningsstyrka, och murbrukets ihåliga utbuktning och sprickbildning ökar.
Därför, att välja den mest känsliga för vattenretentionskrav bygga K varumärke tre satser av olika viskositet, genom olika sätt att tvätta för att se samma sats nummer två förväntade askhalt, och sedan enligt den nuvarande vanliga vattenretention testmetoden (filterpappersmetod) ) på samma partinummer olika askhalt i vattenretentionen i tre grupper av prover den specifika enligt följande:
4.1 Experimentell metod för att detektera vattenretentionshastighet (filterpappersmetod)
4.1.1 Användning av instrument och utrustning
Cementslamblandare, mätcylinder, våg, stoppur, behållare av rostfritt stål, sked, ringform av rostfritt stål (innerdiameter φ100 mm× ytterdiameter φ110 mm× hög 25 mm, snabbt filterpapper, långsamt filterpapper, glasplatta.
4.1.2 Material och reagens
Vanlig Portland CEMENT (425#), STANDARD SAND (SAND UTAN MULA SOM TVÄTTAS MED VATTEN), PRODUKTPROV (HPMC), RENT VATTEN FÖR EXPERIMENT (KRANVATTEN, MINERALVATTEN).
4.1.3 Experimentella analysförhållanden
Laboratorietemperatur: 23±2 ℃; Relativ luftfuktighet: ≥ 50%; Laboratorievattentemperaturen är densamma som rumstemperatur 23 ℃.
4.1.4 Experimentella metoder
Sätt glasplattan på manöverplattformen, lägg det vägda kroniska filterpapperet (vikt: M1) på det, lägg sedan en bit snabbt filterpapper på det långsamma filterpapperet och sätt sedan en metallringform på det snabba filterpapperet ( ringformen får inte överstiga det cirkulära snabba filterpapperet).
Väg noggrant (425#) cement 90 g; Standardsand 210 g; Produkt (prov) 0,125 g; Häll i rostfritt stålbehållare och blanda väl (torrblandning).
Använd cementblandare (blandare och blad är rena och torra, noggrant rena och torra efter varje experiment, ställ åt sidan). Använd en mätcylinder för att mäta 72 ml rent vatten (23 ℃), häll först i omrörargrytan och häll sedan det förberedda materialet, infiltrera i 30 s; Höj samtidigt grytan till blandningsläget, starta mixern och rör om på låg hastighet (dvs långsam omrörning) i 60 s; Stanna i 15 s och skrapa slurryn på väggen och bladet i grytan; Fortsätt att vispa snabbt i 120 s för att stoppa. Häll (ladda) all blandad mortel i den rostfria ringformen snabbt, och ta tid från det ögonblick då murbruket vidrör det snabba filterpapperet (tryck på stoppuret). Efter 2 min vändes ringformen och det kroniska filterpapperet togs ut och vägdes (vikt: M2). Gör blankexperiment enligt ovanstående metod (vikten av kroniskt filterpapper före och efter vägning är M3, M4)
Beräkningsmetoden är följande:
(1)
Där, M1 — vikten av det kroniska filterpapperet före provexperimentet. M2 — vikt av kroniskt filterpapper efter provexperiment. M3 — vikt av kroniskt filterpapper före blankexperiment. M4 — vikt av kroniskt filterpapper efter blankexperiment.
4.1.5 Försiktighetsåtgärder
(1) rentvattentemperaturen måste vara 23 ℃ och vägningen måste vara korrekt;
(2) efter omrörning, ta bort omrörargrytan och rör om jämnt med en sked;
(3) formen bör installeras snabbt, och murbruket kommer att pressas platt och solid under installationen;
(4) Se till att tajma det ögonblick då murbruket vidrör det snabba filterpapperet och häll inte murbruket på det externa filterpapperet.
4.2 provet
Tre batchnummer med olika viskositeter av samma K-märke valdes ut som: 201302028 viskositet 75 000 mPa·s, 20130233 viskositet 150 000 mPa·s, 20130236 viskositet 200 000 mPa·s för att erhålla samma antal genom olika batch·s. aska (se tabell 3.1). Kontrollera så mycket som möjligt fukten och pH-värdet för samma provsats och utför sedan vattenretentionstestet enligt ovanstående metod (filterpappersmetod).
4.3 Experimentella resultat
Indexanalysresultaten för de tre provsatserna visas i tabell 1, testresultaten för vattenretentionshastigheter för olika viskositeter visas i figur 1, och testresultaten för vattenretentionshastigheter för olika aska och pH visas i figur 2 .
(1) Indexanalysresultaten för de tre provsatserna visas i tabell 1
Tabell 1 Analysresultat av tre provsatser
projekt
Batch nr.
Ask %
pH
Viskositet/mPa, s
Vatten / %
Vattenretention
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) Vattenretentionstestresultaten för de tre provsatserna med olika viskositet visas i figur 1.
FIKON. 1 Testresultat av vattenretention av tre satser av prover med olika viskositeter
(3) Detekteringsresultat för vattenretentionshastighet för tre provsatser med olika askhalt och pH visas i figur 2.
FIKON. 2 Detektionsresultat av vattenretentionshastighet för tre provsatser med olika askhalt och pH
Genom ovanstående experimentella resultat kommer inverkan av vattenretentionshastigheten huvudsakligen från viskositet, hög viskositet i förhållande till dess höga vattenretentionshastighet kommer att vara dålig tvärtom. Fluktuationen av askhalten i intervallet 1% ~ 5% påverkar nästan inte dess vattenretentionshastighet, så det kommer inte att påverka dess vattenretentionsprestanda.
5 slutsats
För att göra standarden mer tillämpbar på verkligheten och överensstämma med den allt allvarligare trenden med energibesparing och miljöskydd, föreslås att:
Den industriella standarden för industriell hydroxipropylmetylcellulosa är formulerad i askkontrollen efter kvaliteter, såsom: nivå 1 kontrollaska < 0,010, nivå 2 kontrollaska < 0,050. På så sätt kan producenten välja att låta användaren också ha fler valmöjligheter. Samtidigt kan priset sättas utifrån principen om hög kvalitet och högt pris för att förhindra förvirring på marknaden. Det viktigaste är att energibesparing och miljöskydd gör produktionen av produkter mer miljövänlig och harmonisk med miljön.
Posttid: 2022-09-09