Hidroksietil selüloz (HEC), inşaat, kaplama, petrol, günlük kimyasallar ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılan iyonik olmayan bir selüloz eterdir. İyi bir kalınlaşma, süspansiyon, dispersiyon, emülsifikasyon, film oluşturma, koruyucu kolloid ve diğer özelliklere sahiptir ve önemli bir koyulaştırıcı ve stabilizatördür.
1. Hammaddelerin hazırlanması
Hidroksietil selülozun ana hammaddesi doğal selülozdur. Selüloz genellikle ağaçtan, pamuktan veya diğer bitkilerden elde edilir. Selülozun ekstraksiyon işlemi nispeten basittir ancak nihai ürünün performansını garantilemek için yüksek saflık gerektirir. Bu nedenle selülozu ön işleme tabi tutmak için genellikle yağ giderme, safsızlık giderme, ağartma ve safsızlıkları ve selüloz olmayan bileşenleri uzaklaştırmaya yönelik diğer adımlar dahil olmak üzere kimyasal veya mekanik yöntemler kullanılır.
2. Alkalizasyon tedavisi
Alkalizasyon işlemi, hidroksietil selülozun üretim prosesinde önemli bir adımdır. Bu adımın amacı, sonraki eterleşme reaksiyonunu kolaylaştırmak için selüloz moleküler zincirindeki hidroksil grubunu (-OH) aktive etmektir. Alkalileştirici madde olarak genellikle sodyum hidroksit (NaOH) çözeltisi kullanılır. Spesifik işlem şudur: selülozu alkali koşullar altında tamamen şişirmek ve dağıtmak için selülozu sodyum hidroksit çözeltisiyle karıştırın. Bu sırada selüloz molekülleri üzerindeki hidroksil grupları daha aktif hale gelerek sonraki eterleşme reaksiyonuna hazırlanır.
3. Eterifikasyon reaksiyonu
Eterleşme reaksiyonu, hidroksietil selüloz üretiminde temel adımdır. Bu işlem, alkalileştirme işleminden sonra selüloza etilen oksit (aynı zamanda etilen oksit olarak da bilinir) katmak ve hidroksietil selüloz üretmek için selüloz moleküllerindeki hidroksil gruplarıyla reaksiyona girmektir. Reaksiyon genellikle kapalı bir reaktörde gerçekleştirilir, reaksiyon sıcaklığı genellikle 50-100°C'de kontrol edilir ve reaksiyon süresi birkaç saatten on saatten fazlaya kadar değişir. Reaksiyonun son ürünü kısmen hidroksietillenmiş selüloz eterdir.
4. Nötralizasyon ve yıkama
Eterleşme reaksiyonu tamamlandıktan sonra reaktanlar genellikle büyük miktarda reaksiyona girmemiş alkali ve yan ürünler içerir. Saf bir hidroksietil selüloz ürünü elde etmek için nötrleştirme ve yıkama işleminin yapılması gerekir. Genellikle, seyreltik asit (seyreltik hidroklorik asit gibi), reaksiyondaki artık alkaliyi nötralize etmek için kullanılır ve daha sonra reaktanlar, suda çözünebilen yabancı maddeleri ve yan ürünleri çıkarmak için tekrar tekrar büyük miktarda su ile yıkanır. Yıkanmış hidroksietil selüloz, ıslak filtre keki formunda mevcuttur.
5. Dehidrasyon ve Kurutma
Yıkamadan sonra ıslak kek yüksek su içeriğine sahiptir ve toz haline getirilmiş bir hidroksietil selüloz ürünü elde etmek için suyunun alınması ve kurutulması gerekir. Dehidrasyon genellikle suyun çoğunu uzaklaştırmak için vakumlu filtreleme veya santrifüjle ayırma yoluyla gerçekleştirilir. Daha sonra ıslak kek, kurutulmak üzere kurutma ekipmanına gönderilir. Yaygın kurutma ekipmanları arasında tamburlu kurutucular, hızlı kurutucular ve sprey kurutucular bulunur. Aşırı sıcaklığın ürün denatürasyonuna veya performans düşüşüne neden olmasını önlemek için kurutma sıcaklığı genellikle 60-120°C'de kontrol edilir.
6. Öğütme ve Eleme
Kurutulmuş hidroksietil selüloz genellikle büyük bir blok veya granüler malzemedir. Ürünün kullanımını kolaylaştırmak ve dağılabilirliğini arttırmak için öğütülmesi ve elenmesi gerekmektedir. Öğütme işleminde genellikle büyük malzeme bloklarını ince toz haline getirmek için mekanik bir öğütücü kullanılır. Eleme, nihai ürünün üniform inceliğini sağlamak için ince toz içerisinde istenilen partikül büyüklüğüne ulaşamayan iri partiküllerin farklı açıklıklara sahip eleklerden ayrılmasıdır.
7. Ürün Paketleme ve Depolama
Öğütme ve eleme işleminden sonra hidroksietil selüloz ürünü, doğrudan uygulama veya ileri işlemler için uygun olan belirli bir akışkanlığa ve dağılabilirliğe sahiptir. Nihai ürünün nakliye ve depolama sırasında nemi, kirlenmeyi veya oksidasyonu önlemek için paketlenmesi ve saklanması gerekir. Ambalajlama için genellikle alüminyum folyo torbalar veya çok katmanlı kompozit torbalar gibi neme dayanıklı ve oksidasyonu önleyici ambalaj malzemeleri kullanılır. Ambalajlamadan sonra ürünün istikrarlı performansının sağlanması için serin ve kuru bir ortamda, doğrudan güneş ışığından ve yüksek sıcaklık ve yüksek nem koşullarından kaçınılarak saklanmalıdır.
Hidroksietil selülozun üretim süreci esas olarak hammaddelerin hazırlanmasını, alkalileştirme işlemini, eterleştirme reaksiyonunu, nötrleştirme ve yıkamayı, dehidrasyon ve kurutmayı, öğütme ve elemeyi ve son ürünün paketlenmesini ve depolanmasını içerir. Her adımın kendine özel proses gereksinimleri ve kontrol noktaları vardır. Ürünün kalitesini ve istikrarlı performansını sağlamak için üretim süreci sırasında reaksiyon koşullarının ve çalışma spesifikasyonlarının sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerekir. Bu çok işlevli polimer malzeme, endüstriyel üretimde ve günlük yaşamda, yeri doldurulamaz önemini yansıtan geniş bir uygulama alanına sahiptir.
Gönderim zamanı: Ağu-21-2024