Працэс вытворчасці і характарыстыкі гідраксіэтылцэлюлозы (ГЭЦ)

I. Уводзіны

Гідраксіэтылцэлюлоза (ГЭЦ) — гэта неіённы водарастваральны палімер, які шырока выкарыстоўваецца ў здабычы нафты, пакрыццях, будаўніцтве, штодзённай хіміі, вытворчасці паперы і іншых галінах. ГЭЦ атрымліваецца шляхам хімічнай мадыфікацыі цэлюлозы, а яе ўласцівасці і прымяненне ў асноўным вызначаюцца гідраксіэтыльнымі замяшчальнікамі ў малекулах цэлюлозы.

II. Вытворчы працэс

Працэс вытворчасці ГЭК у асноўным уключае наступныя этапы: этэрыфікацыю цэлюлозы, прамыванне, абязводжванне, сушку і драбненне. Ніжэй прыведзены падрабязныя ўводзіны ў кожны этап:

Этэрыфікацыя цэлюлозы

Цэлюлозу спачатку апрацоўваюць шчолаччу для ўтварэння шчолачнай цэлюлозы (цэлюлозная шчолач). Гэты працэс звычайна праводзіцца ў рэактары з выкарыстаннем раствора гідраксіду натрыю для апрацоўкі натуральнай цэлюлозы з утварэннем шчолачнай цэлюлозы. Хімічная рэакцыя выглядае наступным чынам:

Клетка-OH+NaOH→Клетка-O-Na+H2OКлетка-OH+NaOH→Клетка-O-Na+H 2O

Затым шчолачная цэлюлоза рэагуе з аксідам этылену з утварэннем гідраксіэтылцэлюлозы. Рэакцыя праводзіцца пад высокім ціскам, звычайна пры тэмпературы 30-100°C, і канкрэтная рэакцыя выглядае наступным чынам:

Cell-O-Na+CH2CH2O→Cell-O-CH2CH2OHCell-O-Na+CH 2CH 2O→Cell-O-CH 2CH 2OH

Гэтая рэакцыя патрабуе дакладнага кантролю тэмпературы, ціску і колькасці дададзенага аксіду этылену, каб забяспечыць аднастайнасць і якасць прадукту.

Мыццё

Атрыманая неачышчаная ГЭК звычайна змяшчае нерэагаваную шчолач, аксід этылену і іншыя пабочныя прадукты, якія неабходна выдаляць шляхам шматразовага прамывання вадой або арганічнымі растваральнікамі. Падчас працэсу прамывання вадой патрабуецца вялікая колькасць вады, а сцёкавыя воды пасля прамывання неабходна ачысціць і скінуць.

Абязводжванне

Вільготны HEC пасля прамывання неабходна абязводжваць, звычайна шляхам вакуумнай фільтрацыі або цэнтрабежнага падзелу для зніжэння ўтрымання вільгаці.

Сушка

Абязводжаную ГЭК сушаць, звычайна распыляльнай сушкай або імгненнай сушкай. Тэмпература і час сушкі павінны строга кантралявацца, каб пазбегнуць дэградацыі пры высокай тэмпературы або агламерацыі.

Шліфаванне

Высушаны блок HEC неабходна здрабніць і прасеяць, каб дасягнуць аднастайнага размеркавання памераў часціц, і, нарэшце, утварыць парашок або грануляваны прадукт.

III. Характарыстыкі эксплуатацыі

Растваральнасць у вадзе

ГЭК добра раствараецца ў вадзе і можа хутка растварацца як у халоднай, так і ў гарачай вадзе, утвараючы празрысты або напаўпразрысты раствор. Гэта ўласцівасць растваральнасці дазваляе яму шырока выкарыстоўвацца ў якасці загушчальніка і стабілізатара ў пакрыццях і штодзённых хімічных прадуктах.

Патаўшчэнне

ГЭК праяўляе моцны загушчальны эфект у водным растворы, і яго глейкасць павялічваецца з павелічэннем малекулярнай масы. Гэта загушчальнае ўласцівасць дазваляе яму гуляць пэўную ролю ў загушчэнні, утрыманні вады і паляпшэнні будаўнічых характарыстык пакрыццяў на воднай аснове і будаўнічых раствораў.

Рэалогія

Водны раствор HEC мае ўнікальныя рэалагічныя ўласцівасці, а яго глейкасць змяняецца са змяненнем хуткасці зруху, дэманструючы зрухавыя ўласцівасці або псеўдапластычнасць. Гэтая рэалагічная ўласцівасць дазваляе яму рэгуляваць цякучасць і канструкцыйныя характарыстыкі пакрыццяў і буравых раствораў для нафтавых радовішчаў.

Эмульгацыя і суспензія

ГЭК валодае добрымі эмульсіфікацыйнымі і суспензійнымі ўласцівасцямі, што дазваляе стабілізаваць завіслыя часціцы або кроплі ў дысперсійнай сістэме, прадухіляючы стратыфікацыю і аблогі. Таму ГЭК часта выкарыстоўваецца ў такіх прадуктах, як эмульсійныя пакрыцці і лекавыя суспензіі.

Біяраскладальнасць

ГЭК - гэта натуральнае вытворнае цэлюлозы з добрай біяраскладальнасцю, не забруджвае навакольнае асяроддзе і адпавядае патрабаванням аховы навакольнага асяроддзя.

IV. Галіны прымянення

Пакрыцці

У пакрыццях на воднай аснове ГЭК выкарыстоўваецца ў якасці загушчальніка і стабілізатара для паляпшэння цякучасці, будаўнічых характарыстык і ўласцівасцей пакрыццяў, якія прадухіляюць праседанне.

Будаўніцтва

У будаўнічых матэрыялах HEC выкарыстоўваецца ў цэментных растворах і шпаклёўках для паляпшэння будаўнічых характарыстык і ўтрымання вады.

Штодзённыя хімічныя рэчывы

У мыйных сродках, шампунях і зубных пастах ГЭК выкарыстоўваецца ў якасці загушчальніка і стабілізатара для паляпшэння адчуванняў і стабільнасці прадукту. 

Нафтавыя радовішчы

У буравых і гідраўлічных вадкасцях для нафтавых радовішчаў ГЭК выкарыстоўваецца для рэгулявання рэалагічных і суспензійных уласцівасцей буравых вадкасцей, а таксама для павышэння эфектыўнасці і бяспекі бурэння.

Выраб паперы

У працэсе вырабу паперы HEC выкарыстоўваецца для кантролю цякучасці цэлюлозы і паляпшэння аднастайнасці і паверхневых уласцівасцей паперы.

Гідраксіэтылацэлюлоза (ГЭЦ) шырока выкарыстоўваецца ў многіх галінах прамысловасці дзякуючы сваёй выдатнай растваральнасці ў вадзе, загушчванню, рэалагічным уласцівасцям, уласцівасцям эмульгацыі і суспензіі, а таксама добрай біяраскладальнасці. Яе вытворчы працэс з'яўляецца адносна сталым. Дзякуючы этапам этэрыфікацыі цэлюлозы, прамывання, абязводжвання, сушкі і драбнення, можна атрымліваць прадукты ГЭЦ са стабільнымі характарыстыкамі і добрай якасцю. У будучыні, з паляпшэннем патрабаванняў аховы навакольнага асяроддзя і развіццём тэхналогій, перспектывы прымянення ГЭЦ пашырацца.