Гідроксіетилцелюлоза (HEC) — це неіонний ефір целюлози, який широко використовується в будівництві, покриттях, нафтопродуктах, побутових хімікатах та інших галузях. Він має гарне загущення, суспензію, дисперсію, емульсію, плівкоутворення, захисний колоїд та інші властивості, а також є важливим загусником і стабілізатором.
1. Підготовка сировини
Основною сировиною гідроксиетилцелюлози є натуральна целюлоза. Целюлозу зазвичай добувають з деревини, бавовнику або інших рослин. Процес екстракції целюлози відносно простий, але він вимагає високої чистоти для забезпечення ефективності кінцевого продукту. З цієї причини зазвичай використовуються хімічні або механічні методи для попередньої обробки целюлози, включаючи знежирення, очищення від домішок, відбілювання та інші етапи для видалення домішок і нецелюлозних компонентів.
2. Олужнення
Олужнення є ключовим етапом у процесі виробництва гідроксиетилцелюлози. Метою цього етапу є активація гідроксильної групи (-ОН) у молекулярному ланцюзі целюлози для полегшення подальшої реакції етерифікації. Розчин гідроксиду натрію (NaOH) зазвичай використовують як подлужнювач. Специфічний процес такий: змішують целюлозу з розчином гідроксиду натрію для повного набухання та диспергування целюлози в лужних умовах. У цей час гідроксильні групи на молекулах целюлози стають більш активними, готуючи наступну реакцію етерифікації.
3. Реакція етерифікації
Реакція етерифікації є основним етапом у виробництві гідроксиетилцелюлози. Цей процес передбачає введення етиленоксиду (також відомого як етиленоксид) до целюлози після підлужнення та реакцію з гідроксильними групами в молекулах целюлози для отримання гідроксиетилцелюлози. Реакцію зазвичай проводять у закритому реакторі, температуру реакції зазвичай тримають на рівні 50-100°C, а час реакції коливається від кількох годин до більше десяти годин. Кінцевим продуктом реакції є частково гідроксіетильований ефір целюлози.
4. Нейтралізація та промивка
Після завершення реакції етерифікації реагенти зазвичай містять велику кількість непрореагованого лугу та побічних продуктів. Щоб отримати чистий продукт гідроксиетилцелюлози, необхідно провести нейтралізацію та промивання. Зазвичай розбавлену кислоту (наприклад, розбавлену соляну кислоту) використовують для нейтралізації залишків лугу в реакції, а потім реагенти багаторазово промивають великою кількістю води для видалення водорозчинних домішок і побічних продуктів. Промита гідроксиетилцелюлоза існує у формі вологого фільтраційного осаду.
5. Зневоднення та висихання
Вологий осад після промивання має високий вміст води, і його необхідно зневоднити та висушити, щоб отримати порошкоподібний гідроксиетилцелюлозний продукт. Зневоднення зазвичай проводять шляхом вакуумної фільтрації або відцентрового відділення для видалення більшої частини води. Далі мокрий шрот відправляється в сушильну установку для сушіння. Загальне сушильне обладнання включає барабанні сушарки, флеш-сушарки та розпилювальні сушарки. Температура сушіння зазвичай контролюється на рівні 60-120 ℃, щоб запобігти денатурації продукту або погіршенню продуктивності через високу температуру.
6. Подрібнення та просіювання
Висушена гідроксиетилцелюлоза зазвичай являє собою великий блок або гранульований матеріал. Для того, щоб полегшити використання та покращити здатність до диспергування продукту, його необхідно подрібнити та просіяти. Під час шліфування зазвичай використовується механічна шліфувальна машина для подрібнення великих блоків матеріалу в тонкий порошок. Просіювання полягає у відокремленні грубих частинок, які не досягають необхідного розміру в дрібному порошку, через сита з різними отворами для забезпечення рівномірної тонкості кінцевого продукту.
7. Упаковка та зберігання продукції
Продукт гідроксіетилцелюлози після подрібнення та просіювання має певну текучість і здатність до диспергування, що підходить для прямого застосування або подальшої обробки. Кінцевий продукт необхідно упаковувати та зберігати, щоб запобігти волозі, забрудненню чи окисленню під час транспортування та зберігання. Для упаковки зазвичай використовуються вологонепроникні та антиокислювальні пакувальні матеріали, такі як пакети з алюмінієвої фольги або багатошарові композитні пакети. Після упаковки продукт слід зберігати в прохолодному та сухому місці, уникаючи прямих сонячних променів та умов високої температури та високої вологості, щоб забезпечити його стабільну роботу.
Процес виробництва гідроксиетилцелюлози в основному включає підготовку сировини, обробку підлуженням, реакцію етерифікації, нейтралізацію та промивання, дегідратацію та сушку, подрібнення та скринінг, а також упаковку та зберігання кінцевого продукту. Кожен етап має свої особливі вимоги до процесу та контрольні точки. Умови реакції та робочі специфікації необхідно суворо контролювати під час виробничого процесу, щоб забезпечити якість і стабільну роботу продукту. Цей багатофункціональний полімерний матеріал має широкий спектр застосування в промисловому виробництві та повсякденному житті, що відображає його незамінну важливість.
Час публікації: 21 серпня 2024 р