Згідно з неповною статистикою, поточний обсяг виробництва неіонного ефіру целюлози в усьому світі досяг понад 500 000 тонн, агідроксипропілметилцелюлоза HPMCприпадає 80% з 400 000 тонн, Китай за останні два роки, ряд компаній розширили виробничі потужності швидко розширили до поточної потужності близько 180 000 тонн, близько 60 000 тонн внутрішнього споживання, з них понад 550 мільйонів тонн використовується в промисловості і близько 70% використовується як будівельні добавки.
Через різне використання продуктів вимоги до індексу зольності продуктів можуть відрізнятися, тому в процесі виробництва організація виробництва відповідно до вимог різних моделей сприяє ефекту енергозбереження, скорочення споживання та скорочення викидів.
1. Зольність гідроксипропілметилцелюлози HPMC та її існуючої форми
Промислові стандарти якості гідроксипропілметилцелюлози (HPMC), які називаються золою, і фармакопеї, які називаються сульфатами, а саме залишки горіння, можна просто розуміти як неорганічні сольові домішки в продукті. Головним чином у процесі виробництва сильного лугу (гідроксиду натрію) через реакцію остаточного коригування рН до нейтральної солі та початкової неорганічної суми солі сировини.
Метод визначення загальної золи; Певна кількість зразків спалюється у високотемпературній печі після карбонізації, так що органічні матеріали окислюються та розкладаються, вивільняючись у вигляді вуглекислого газу, оксидів азоту та води, тоді як неорганічні матеріали залишаються у формі сульфату, фосфату, карбонату. , хлорид та інші неорганічні солі та оксиди металів, ці залишки являють собою золу. Загальний вміст золи в зразку можна розрахувати шляхом зважування залишку.
Відповідно до процесу у використанні різної кислоти та буде вироблятися різна сіль: головним чином хлорид натрію (шляхом реакції іона хлориду в хлорметані та гідроксиду натрію) та інша нейтралізація кислоти може виробляти ацетат натрію, сульфід натрію або оксалат натрію.
2. Вимоги до зольності гідроксипропілметилцелюлози HPMC
Гідроксипропілметилцелюлоза HPMC в основному використовується для згущення, емульгування, плівкоутворення, колоїдного захисту, утримання води, адгезії, стійкості до ферментів та метаболічної інерції тощо. Вона широко використовується в багатьох галузях промисловості, які можна приблизно розділити на наступні аспекти :
(1) Конструкція: головна роль полягає в утриманні води, згущенні, в’язкості, змащуванні, текучості для покращення працездатності цементу та гіпсу, перекачування. Архітектурні покриття, латексні покриття в основному використовуються як захисний колоїд, плівкоутворювач, загусник і пігментна суспензія.
(2) ПОЛІВІНІЛХЛОРИД: в основному використовується як диспергатор у реакції полімеризації системи суспензійної полімеризації.
(3) щоденні хімічні речовини: в основному використовуються як захисні вироби, вони можуть покращити емульгацію продукту, антиферментну, дисперсійну, зв’язувальну, поверхневу активність, плівкоутворення, зволоження, піноутворення, формування, роздільний агент, пом’якшувач, мастило та інші властивості;
(4) фармацевтична промисловість: у фармацевтичній промисловості в основному використовується для виробництва препаратів, як твердий препарат покриття агента, порожнистий капсульний матеріал капсули, сполучна речовина, для каркаса агентів тривалого вивільнення, плівкоутворення, агента, що викликає пори, як рідкий, напівтвердий препарат згущення, емульгування, суспензії, нанесення матриці;
(5) кераміка: використовується як склеювальний агент для промислових керамічних заготовок, диспергатор кольору глазурі;
(6) папір: дисперсія, барвник, зміцнювач;
(7) Текстильний друк і фарбування: целюлоза, колір, засіб для розширення кольору:
(8) у сільськогосподарському виробництві: використовується в сільському господарстві для обробки насіння сільськогосподарських культур, може покращити швидкість проростання, може зволожити та запобігти цвілі, збереження плодів, тривале вивільнення хімічних добрив та пестицидів.
З огляду на наведений вище багаторічний досвід застосування та підсумок стандартів внутрішнього контролю деяких іноземних і вітчизняних підприємств можна побачити, що лише деякі продукти полімеризації ПВХ і щоденні хімічні продукти вимагають контролю солі < 0,010, а фармакопея різні країни вимагають контролю солі < 0,015. І інші види використання контролю солі можуть бути відносно ширшими, особливо будівельні продукти на додаток до виробництва шпаклівки, сіль для покриття має певні вимоги за межами інших може контролювати сіль < 0,05 може в основному задовольнити використання.
3. Процес і спосіб виробництва гідроксипропілметилцелюлози HPMC
Існує три основні методи виробництва гідроксипропілметилцелюлози HPMC в країні та за кордоном:
(1) Рідкофазний метод (суспензійний метод): подрібнений порошок целюлози диспергують у приблизно 10-кратній кількості органічного розчинника у вертикальних і горизонтальних реакторах із сильним перемішуванням, а потім для реакції додають кількісний розчин лугу та етерифікуючий агент. Після закінчення реакції готовий продукт промивають, висушують, подрібнюють і просівають гарячою водою.
(2) Газофазний метод (газ-твердий метод): реакція порошкоподібної целюлози завершується в майже напівсухому стані шляхом прямого додавання кількісного лугу та етерифікуючого агента та відновлення невеликої кількості низькокиплячих побічних продуктів у горизонтальний реактор з сильним перемішуванням. Для реакції не потрібно додавати органічний розчинник. Після закінчення реакції готовий продукт промивають, висушують, подрібнюють і просівають гарячою водою.
(3) Гомогенний метод (метод розчинення): Горизонталь може бути доданий безпосередньо після подрібнення целюлози за допомогою реактора з сильним перемішуванням, розсіяного в NaOH/сечовині (або інших розчинниках целюлози) приблизно в 5 ~ 8 разів більше розчинника заморожування води в розчиннику, а потім додавання кількісного лугу та етерифікуючого агента під час реакції, після реакції з реакцією осадження ацетоном хороший ефір целюлози, потім промивання гарячою водою, сушіння, шліфування, скринінг для отримання готового продукту. (Він ще не в промисловому виробництві).
Кінець реакції незалежно від того, які види методів, згаданих вище, мають багато солі, відповідно до різних процесів можуть вироблятися: хлорид натрію та ацетат натрію, сульфід натрію, оксалат натрію тощо, змішувати сіль, потрібно через опріснення, використання солі у розчинності у воді, як правило, з великою кількістю миття гарячої води, тепер основним обладнанням і способом миття є:
(1) Стрічковий вакуумний фільтр; Він використовується для промивання солі шляхом заливання сировини в суспензію з гарячою водою, а потім рівномірного укладання суспензії на стрічку фільтра шляхом розбризкування гарячої води зверху та вакуумування знизу.
(2) горизонтальна центрифуга: це до кінця реакції сирих матеріалів у суспензію гарячої води для розведення розчиненої солі гарячою водою, а потім шляхом відцентрового поділу рідини та твердого поділу для видалення солі.
(3) за допомогою напірного фільтра, після закінчення реакції сирого матеріалу в суспензію з гарячою водою, його в напірний фільтр, спочатку з парою, щоб продувати воду з гарячою водою N раз, а потім з парою, щоб продувати води, щоб відокремити і видалити сіль.
Промивання гарячою водою для видалення розчинених солей, тому що потрібно приєднатися до гарячої води, промивання, чим більше, тим менше, тим менший вміст золи, і навпаки, тому його зольність безпосередньо пов’язана з кількістю гарячої води, загальної промисловості продукт, якщо контроль золи менше 1% ВИКОРИСТОВУЄ 10 тонн гарячої води, якщо контроль нижче 5% потребує приблизно 6 тонн гарячої води.
Хімічна потреба кисню (COD) у стічних водах ефіру целюлози досягає 60 000 мг/л, вміст солі також перевищує 30 000 мг/л, тому очищення таких стічних вод потребує дуже високих витрат, оскільки такий високий вміст солі безпосередньо біохімія складна, відповідно до чинних національних вимог охорони навколишнього середовища очищення не дозволяється розбавляти. Фундаментальним рішенням є видалення солі шляхом дистиляції. Тому ще одна тонна промивної води, що кипить, утворить ще одну тонну стічних вод. Згідно з поточною технологією MUR з високою енергоефективністю, випаровуванням і видаленням солі, комплексна вартість кожної обробки 1 тонни промивної концентрованої води становить близько 80 юанів, а основна вартість - комплексне споживання енергії.
4. Вплив вмісту золи на водоутримання гідроксипропілметилцелюлози HPMC
HPMC в основному відіграє три ролі: утримання води, згущення та зручна конструкція в будівельних матеріалах.
Утримання води: збільшити час відкриття матеріалу, що утримує воду, і повністю сприяти його гідратації.
Згущення: целюлозу можна згущувати до суспензії, щоб розчин залишався рівномірним вгору та вниз у ролі протипотік висить.
Конструкція: целюлоза має ефект мастила, може мати гарну конструкцію. HPMC не бере участі в тому, як відбуваються хімічні реакції, а лише відіграє допоміжну роль. Найважливішим з них є водоутримання, яке впливає на однорідність розчину, а потім впливає на механічні властивості та довговічність затверділого розчину. Мінометний розчин поділяється на розчин для кладки та штукатурний розчин, які є двома важливими частинами будівельних матеріалів, важливим застосуванням розчину для кладки та штукатурного розчину є цегляна структура. Оскільки блок у застосуванні в процесі продуктів знаходиться в сухому стані, щоб зменшити сухий блок сильного водопоглинання розчину, будівництво приймає блок перед попереднім зволоженням, щоб блокувати певний вміст вологи, утримувати вологу в розчині щоб блокувати надмірне поглинання матеріалу, може підтримувати нормальну гідратацію внутрішнього гелеутворюючого матеріалу, такого як цементний розчин. Однак такі фактори, як різні типи блоків і ступінь попереднього зволоження на місці, впливатимуть на швидкість втрати води та розчину, що спричинить приховані проблеми для загальної якості кладки. Розчин з чудовим водоутримуванням може виключити вплив блокових матеріалів і людського фактору та забезпечити достатню однорідність розчину.
Вплив утримання води на властивість твердіння розчину в основному відображається у впливі на площу розділу між розчином і блоком. Оскільки розчин із слабким утриманням води швидко втрачає воду, вміст води в розчині в зоні розділу, очевидно, недостатній, і цемент не може бути повністю гідратований, що впливає на нормальний розвиток міцності. Міцність зчеплення матеріалів на основі цементу в основному залежить від ефекту зчеплення продуктів гідратації цементу. Недостатня гідратація цементу в зоні розділу зменшує міцність зв’язку між поверхнею, а явище кавітації та розтріскування розчину посилюється.
Таким чином, вибравши найбільш чутливу до вимоги до утримання води, побудуйте три партії бренду K з різною в’язкістю, через різні способи промивання, щоб отримати ту саму партію номер два з очікуваним вмістом золи, а потім відповідно до поточного загального методу випробування утримання води (метод фільтрувального паперу ) за одним і тим же номером партії різна зольність водоутримування трьох груп зразків має наступне:
4.1 Експериментальний метод перевірки ступеня утримання води (метод фільтрувального паперу)
4.1.1 Прилади та обладнання для застосування
Міксер для цементу, мірний циліндр, ваги, секундомір, контейнер з нержавіючої сталі, ложка, кільцева форма з нержавіючої сталі (внутрішній діаметр φ 100 мм × зовнішній діаметр φ 110 мм × висота 25 мм), швидкий фільтрувальний папір, повільний фільтрувальний папір, скляна пластина.
4.1.2 Матеріали та реактиви
Звичайний портландцемент (425#), стандартний пісок (через чисту воду без грязьового піску), зразки продукції (HPMC), чиста вода для експерименту (водопровідна вода, мінеральна вода).
4.1.3 Умови експериментального аналізу
Лабораторна температура: 23±2 ℃; Відносна вологість: ≥ 50%; Температура води в лабораторії становить 23 ℃ як кімнатна.
4.1.4 Експериментальний метод
Помістіть скляну пластину на робочу платформу, покладіть на неї фільтрувальний папір (вага: M1), а потім покладіть на фільтрувальний папір швидкий фільтрувальний папір, а потім покладіть форму з металевим кільцем на швидкий фільтрувальний папір (кільце). цвіль не повинна перевищувати круглий фільтрувальний папір).
Точно відважити (425#) цемент 90 г; Стандартний пісок 210 г; Продукт (проба) 0,125г; Перелийте в ємність з нержавіючої сталі, добре перемішайте (суха суміш) і відставте.
Використовуйте міксер для цементного тіста (змішувач і лопатка чисті та сухі, кожен експеримент після ретельного очищення, висушіть один раз, зарезервовано). Використовуйте мірний циліндр, щоб відміряти 72 мл чистої води (23 ℃), спочатку налийте в ємність для перемішування, потім налийте підготовлені матеріали та замочіть протягом 30 секунд; Одночасно підніміть ємність у положення змішування, запустіть міксер і перемішуйте на низькій швидкості (повільне перемішування) протягом 60 с; Зупинка 15 с зіскоблити суспензію матеріалу на стінках ємності та лезо в ємність; Продовжуйте швидко перемішувати протягом 120 с, щоб зупинити. Швидко вилийте весь змішаний розчин у кільцеву форму з нержавіючої сталі та відведіть час від моменту контакту розчину з фільтрувальним папером (натисніть секундомір). Через 2 хвилини переверніть кільцеву форму та вийміть хронічний фільтрувальний папір для зважування (вага: M2). Проведіть порожній експеримент відповідно до вищевказаного методу (вага хронічного фільтрувального паперу до та після зважування M3, M4)
Метод розрахунку такий:
Де М1 — маса хронічного фільтрувального паперу до досліду зразка; M2 — Вага хронічного фільтрувального паперу після експерименту із зразком; M3 — Вага хронічного фільтрувального паперу перед порожнім експериментом; M4 — Вага хронічного фільтрувального паперу після холостого експерименту.
4.1.5 Запобіжні заходи
(1) Температура чистої води має бути 23 ℃, зважування має бути точним;
(2) Після змішування вийміть ємність і рівномірно перемішайте ложкою.
(3) форма повинна бути швидкою, а сторона сторони розчину повинна бути товченою плоскою, твердою;
(4) Обов’язково визначте час контакту розчину з фільтрувальним папером швидкої обробки, не виливайте розчин на зовнішній фільтрувальний папір.
4.2 зразок
Вплив утримання води в основному походить від в’язкості, і висока в’язкість буде гіршою, ніж висока утримання води. Коливання вмісту золи в діапазоні від 1% до 5% майже не впливає на швидкість утримання води, тому це не вплине на використання його ефективності утримання води.
5.Висновок
Для того, щоб зробити стандарт більш застосовним до реальності та відповідати все більш жорсткій тенденції енергозбереження та захисту навколишнього середовища, пропонується:
Промисловий стандарт гідроксипропілметилцелюлози HPMC поділяється на класи контролю золи, такі як: контрольна зольність рівня 1 < 0,010, контрольна зольність рівня 2 < 0,050. Таким чином, виробники можуть вибирати самі, а користувачі можуть мати більше вибору. Тим часом ціни можуть бути встановлені на основі принципу високої якості та конкурентоспроможної ціни, щоб запобігти феномену плутанини та плутанини на ринку. Найголовніше – це енергозбереження та охорона навколишнього середовища, щоб виробництво продукції та навколишнє середовище були більш дружніми та гармонійними.
Час публікації: 14 січня 2022 р