Tło i przegląd
Eter celulozy jest szeroko stosowanym polimerowym drobnoziarnistym materiałem chemicznym wytwarzanym z naturalnej celulozy polimerowej poprzez obróbkę chemiczną.Po wyprodukowaniu azotanu celulozy i octanu celulozy w XIX wieku chemicy opracowali szereg pochodnych celulozy wielu eterów celulozy i ciągle odkrywano nowe obszary zastosowań, obejmujące wiele sektorów przemysłu.Produkty eteru celulozy, takie jak sól sodowa karboksymetylocelulozy (CMC), etyloceluloza (EC), hydroksyetyloceluloza (HEC), hydroksypropyloceluloza (HPC), metylohydroksyetyloceluloza (MHEC) i metylohydroksypropyloceluloza (MHPC) oraz inne etery celulozy są znane jako „przemysłowy glutaminian sodu” i był szeroko stosowany w wierceniu ropy naftowej, budownictwie, powłokach, żywności, medycynie i codziennych chemikaliach.
Hydroksyetylometyloceluloza (MHPC) to bezwonny, pozbawiony smaku, nietoksyczny biały proszek, który można rozpuścić w zimnej wodzie, tworząc przezroczysty, lepki roztwór.Posiada właściwości zagęszczające, wiążące, dyspergujące, emulgujące, błonotwórcze, zawieszające, adsorbujące, żelujące, powierzchniowo czynne, utrzymujące wilgoć i koloid ochronny.Ze względu na czynną funkcję powierzchniową roztworu wodnego może być stosowany jako koloidalny środek ochronny, emulgator i dyspergator.Wodny roztwór hydroksyetylometylocelulozy ma dobrą hydrofilowość i jest skutecznym środkiem zatrzymującym wodę.Ponieważ hydroksyetylometyloceluloza zawiera grupy hydroksyetylowe, ma dobrą zdolność przeciw pleśni, dobrą stabilność lepkości i odporność na pleśń podczas długotrwałego przechowywania.
Hydroksyetylometylocelulozę (HEMC) otrzymuje się przez wprowadzenie podstawników tlenku etylenu (MS 0,3~0,4) do metylocelulozy (MC), a jej odporność na sól jest lepsza niż w przypadku niezmodyfikowanych polimerów.Temperatura żelowania metylocelulozy jest również wyższa niż MC.
Struktura
Funkcja
Główne cechy hydroksyetylometylocelulozy (HEMC) to:
1. Rozpuszczalność: Rozpuszczalny w wodzie i niektórych rozpuszczalnikach organicznych.HEMC można rozpuścić w zimnej wodzie.Jego najwyższe stężenie określa jedynie lepkość.Rozpuszczalność zależy od lepkości.Im mniejsza lepkość, tym większa rozpuszczalność.
2. Odporność na sól: produkty HEMC są niejonowymi eterami celulozy i nie są polielektrolitami, więc są stosunkowo stabilne w roztworach wodnych, gdy występują sole metali lub elektrolity organiczne, ale nadmierny dodatek elektrolitów może powodować żelowanie i wytrącanie.
3. Aktywność powierzchniowa: Ze względu na funkcję powierzchniowo czynną roztworu wodnego może być stosowany jako koloidalny środek ochronny, emulgator i środek dyspergujący.
4. Żel termiczny: Gdy wodny roztwór produktów HEMC jest podgrzewany do określonej temperatury, staje się nieprzezroczysty, żeluje i wytrąca się, ale gdy jest stale chłodzony, powraca do pierwotnego stanu roztworu, a temperatura, w której ten żel i wytrącania występuje głównie w zależności od nich smary, środki zawieszające, koloidy ochronne, emulgatory itp.
5. Obojętność metaboliczna oraz słaby zapach i zapach: HEMC jest szeroko stosowany w żywności i medycynie, ponieważ nie będzie metabolizowany i ma słaby zapach i zapach.
6. Odporność na pleśń: HEMC ma stosunkowo dobrą odporność na pleśń i dobrą stabilność lepkości podczas długotrwałego przechowywania.
7. Stabilność pH: Na lepkość wodnego roztworu produktów HEMC prawie nie ma wpływu kwas lub zasada, a wartość pH jest względnie stabilna w zakresie od 3,0 do 11,0.
Aplikacja
Hydroksyetylometyloceluloza może być stosowana jako koloidalny środek ochronny, emulgator i dyspergator ze względu na swoją funkcję powierzchniowo czynną w roztworze wodnym.Przykłady jego zastosowań są następujące:
1. Wpływ hydroksyetylometylocelulozy na właściwości użytkowe cementu.Hydroksyetylometyloceluloza to bezwonny, pozbawiony smaku, nietoksyczny biały proszek, który można rozpuścić w zimnej wodzie, tworząc przezroczysty, lepki roztwór.Posiada właściwości zagęszczające, wiążące, dyspergujące, emulgujące, błonotwórcze, zawieszające, adsorbujące, żelujące, powierzchniowo czynne, utrzymujące wilgoć i koloid ochronny.Ponieważ wodny roztwór pełni funkcję powierzchniowo czynną, może być stosowany jako koloidalny środek ochronny, emulgator i środek dyspergujący.Wodny roztwór hydroksyetylometylocelulozy ma dobrą hydrofilowość i jest skutecznym środkiem zatrzymującym wodę.
2. Przygotowuje się wysoce elastyczną farbę reliefową, którą sporządza się z następujących surowców w częściach wagowych: 150-200 g wody dejonizowanej;60-70 g czystej emulsji akrylowej;550-650 g ciężkiego wapnia;70-90 g talku w proszku;Wodny roztwór celulozy bazowej 30-40g;wodny roztwór lignocelulozy 10-20g;substancja błonotwórcza 4-6g;środek antyseptyczny i grzybobójczy 1,5-2,5 g;dyspergator 1,8-2,2 g;środek zwilżający 1,8-2,2g;3,5-4,5g;Glikol etylenowy 9-11g;Wodny roztwór hydroksyetylometylocelulozy sporządza się przez rozpuszczenie 2-4% hydroksyetylometylocelulozy w wodzie;Wodny roztwór lignocelulozy składa się z 1-3% Lignocelulozy wytwarza się przez rozpuszczenie w wodzie.
Przygotowanie
Metoda wytwarzania hydroksyetylometylocelulozy polega na tym, że rafinowana bawełna jest używana jako surowiec, a tlenek etylenu jest stosowany jako środek eteryfikujący do wytwarzania hydroksyetylometylocelulozy.Części wagowe surowców do przygotowania hydroksyetylometylocelulozy są następujące: 700-800 części mieszaniny toluenu i izopropanolu jako rozpuszczalnika, 30-40 części wody, 70-80 części wodorotlenku sodu, 80-85 części rafinowanej bawełny, pierścienia 20-28 części tlenku etanu, 80-90 części chlorku metylu, 16-19 części kwasu octowego lodowatego;konkretne kroki to:
W pierwszym etapie w kotle reakcyjnym dodaj mieszaninę toluenu i izopropanolu, wodę i wodorotlenek sodu, podgrzej do 60-80 ° C, utrzymuj ciepło przez 20-40 minut;
Drugi etap, alkalizacja: schłodzić powyższe materiały do 30-50°C, dodać rafinowaną bawełnę, spryskać rozpuszczalnikiem mieszaninę toluenu i izopropanolu, odkurzyć do 0,006 MPa, napełnić azotem na 3 wymiany i przeprowadzić po wymianie Alkalizacja, alkalizacja warunki są następujące: czas alkalizacji wynosi 2 godziny, a temperatura alkalizacji wynosi od 30°C do 50°C;
Trzeci etap, eteryfikacja: po zakończeniu alkalizacji reaktor odpowietrza się do 0,05-0,07 MPa i dodaje się tlenek etylenu i chlorek metylu na 30-50 minut;pierwszy etap eteryfikacji: 40-60°C, 1,0-2,0 godziny, ciśnienie jest kontrolowane w zakresie od 0,15 do 0,3 MPa;drugi etap eteryfikacji: 60 ~ 90 ℃, 2,0 ~ 2,5 godziny, ciśnienie jest kontrolowane między 0,4 a 0,8 MPa;
Czwarty krok, neutralizacja: dodaj wcześniej zmierzony lodowaty kwas octowy do kotła strącającego, wciśnij do eteryfikowanego materiału w celu zobojętnienia, podnieś temperaturę do 75-80 ° C w celu wytrącenia, temperatura wzrasta do 102 ° C, a pH wykryto, że wartość wynosi 6. O godzinie 8 usuwanie rozpuszczalnika jest zakończone;zbiornik do usuwania rozpuszczalnika jest napełniany wodą wodociągową uzdatnioną za pomocą urządzenia do odwróconej osmozy o temperaturze od 90 °C do 100 °C;
Piąty etap, przemywanie odśrodkowe: materiał w czwartym etapie jest odwirowywany przez poziomą wirówkę śrubową, a oddzielony materiał jest przenoszony do zbiornika myjącego napełnionego wcześniej gorącą wodą w celu przemycia materiału;
Szósty etap, suszenie odśrodkowe: przemyty materiał jest przenoszony do suszarki przez poziomą wirówkę śrubową, a materiał jest suszony w temperaturze 150-170°C, a wysuszony materiał jest kruszony i pakowany.
W porównaniu z istniejącą technologią wytwarzania eteru celulozy, niniejszy wynalazek wykorzystuje tlenek etylenu jako środek eteryfikujący do wytwarzania hydroksyetylometylocelulozy, która ma dobrą odporność na pleśń dzięki zawartości grup hydroksyetylowych.Ma dobrą stabilność lepkości i odporność na pleśń podczas długotrwałego przechowywania.Może być stosowany zamiast innych eterów celulozy.
Czas postu: 10 marca 2023 r