Introducció a l'aplicació de la hidroxietilcel·lulosa

Propietats físiques i químiques de la hidroxietilcel·lulosa
Propietats d'aspecte Aquest producte és de color blanc a groc clar, sòlid fibrós o pulverulent, no tòxic i insípid
Punt de fusió 288-290 °C (des.)
Densitat 0,75 g/mL a 25 °C (lit.)
Solubilitat Soluble en aigua. Insoluble en dissolvents orgànics comuns. És soluble en aigua freda i aigua calenta, i generalment insoluble en la majoria de dissolvents orgànics. La viscositat canvia lleugerament en el rang de valor de pH 2-12, però la viscositat disminueix més enllà d'aquest rang. Té les funcions d'espessir, suspendre, lligar, emulsionar, dispersar i mantenir la humitat. Es poden preparar solucions en diferents rangs de viscositat. Té una solubilitat salina excepcionalment bona per a electròlits.

Com a tensioactiu no iònic, la hidroxietilcel·lulosa té les propietats següents, a més d'espessir, suspendre, aglutinar, surar, formar una pel·lícula, dispersar, retenir aigua i proporcionar col·loides protectors:
1. L'HEC és soluble en aigua calenta o freda, a alta temperatura o bullint sense precipitació, de manera que té una àmplia gamma de característiques de solubilitat i viscositat, i gelificació no tèrmica;
2. No és iònic i pot coexistir amb una àmplia gamma d'altres polímers, tensioactius i sals solubles en aigua. És un excel·lent espessidor col·loïdal per a solucions electrolítiques d'alta concentració;
3. La capacitat de retenció d'aigua és el doble que la de la metilcel·lulosa i té una millor regulació del flux.
4. En comparació amb la metilcel·lulosa i la hidroxipropilmetilcel·lulosa reconegudes, la capacitat de dispersió de l'HEC és la pitjor, però la capacitat col·loïdal protectora és la més forta.

Requisits tècnics i estàndards de qualitat per a la hidroxietilcel·lulosa
Elements: Índex de substitució molar (MS) 2,0-2,5 Humitat (%) ≤5 Insoluble en aigua (%) ≤0,5 Valor de pH 6,0-8,5 Metall pesant (ug/g) ≤20 Cendra (%) ≤5 Viscositat (mpa. s) 2% Solució aquosa a 20 ℃ 5-60000 plom (%) ≤0,001

Usos de la hidroxietilcel·lulosa
【Ús 1】 S'utilitza com a tensioactiu, espessidor de làtex, agent protector col·loïdal, fluid de fracturació per a l'exploració de petroli, dispersant de poliestirè i clorur de polivinil, etc.
[Ús 2] S'utilitza com a espessidor i reductor de pèrdues de fluids per a fluids de perforació a base d'aigua i fluids de terminació, i té un efecte espessidor evident en fluids de perforació de salmorra. També es pot utilitzar com a reductor de pèrdues de fluids per al ciment de pous de petroli. Es pot reticular amb ions metàl·lics polivalents per formar un gel.
[Ús 3] Aquest producte s'utilitza com a dispersant polimèric per a fluids de fracturació en gel a base d'aigua, poliestirè i clorur de polivinil en la mineria de fracturació. També es pot utilitzar com a espessidor d'emulsió a la indústria de la pintura, higròstat a la indústria electrònica, anticoagulant del ciment i agent de retenció d'humitat a la indústria de la construcció. Envernissat de la indústria ceràmica i aglutinant de pasta de dents. També s'utilitza àmpliament en la impressió i el tenyit, els tèxtils, la fabricació de paper, la medicina, la higiene, els aliments, els cigarrets, els pesticides i els agents extintors d'incendis.
[Ús 4] S'utilitza com a tensioactiu, agent protector col·loïdal, estabilitzador d'emulsificació per a clorur de vinil, acetat de vinil i altres emulsions, així com viscosificant, dispersant i estabilitzador de dispersió per a làtex. S'utilitza àmpliament en recobriments, fibres, tints, fabricació de paper, cosmètics, medicaments, pesticides, etc. També té molts usos en l'exploració de petroli i la indústria de la maquinària.
【Ús 5】 La hidroxietilcel·lulosa té les funcions d'activitat superficial, espessidor, suspensió, unió, emulsionant, formadora de pel·lícules, dispersant, retenint aigua i proporcionant protecció en preparacions farmacèutiques sòlides i líquides.

Aplicacions de la hidroxietilcel·lulosa
S'utilitza en recobriments arquitectònics, cosmètics, pasta de dents, tensioactius, espessidors de làtex, agents protectors col·loïdals, fluids de fracturació d'oli, dispersants de poliestirè i clorur de polivinil, etc.

Fitxa de dades de seguretat de la hidroxietilcel·lulosa (FDS)
1. El producte té risc d'explosió de pols. Quan manipuleu grans quantitats o a granel, aneu amb compte d'evitar la deposició i la suspensió de pols a l'aire, i manteniu-lo allunyat de la calor, les espurnes, les flames i l'electricitat estàtica. 2. Eviteu que la pols de metilcel·lulosa entri en contacte amb els ulls i utilitzeu màscares de filtre i ulleres de seguretat durant el funcionament. 3. El producte és molt relliscós quan està mullat, i la pols de metilcel·lulosa vessada s'ha de netejar a temps i s'ha de fer un tractament antilliscant.

Característiques d'emmagatzematge i transport de la hidroxietilcel·lulosa
Embalatge: bosses de doble capa, bossa exterior de paper compost, bossa interior de pel·lícula de polietilè, pes net de 20 kg o 25 kg per bossa.
Emmagatzematge i transport: Guardar en un lloc interior ventilat i sec, i parar atenció a la humitat. Protecció contra la pluja i el sol durant el transport.

Mètode de preparació de la hidroxietilcel·lulosa
Mètode 1: Submergiu les fibres de cotó cru o la polpa refinada en lleixiu al 30%, traieu-les després de mitja hora i premeu. Premeu fins que la proporció de contingut d'aigua i àlcali arribi a 1:2,8 i traslladeu-les a un dispositiu de trituració per triturar-les. Introduïu la fibra alcalina triturada a la caldera de reacció. Segellada i buidada, omplida amb nitrogen. Després de substituir l'aire de la caldera per nitrogen, premeu-la al líquid d'òxid d'etilè prerefredat. Reaccioneu refredant-la a 25 °C durant 2 h per obtenir hidroxietilcel·lulosa crua. Renteu el producte cru amb alcohol i ajusteu el valor del pH a 4-6 afegint àcid acètic. Afegiu glioxal per a la reticulació i l'envelliment, renteu ràpidament amb aigua i finalment centrifugueu, assequeu i tritureu per obtenir hidroxietilcel·lulosa baixa en sal.
Mètode 2: La cel·lulosa alcalina és un polímer natural, cada anell de base de fibra conté tres grups hidroxil, el grup hidroxil més actiu reacciona per formar hidroxietilcel·lulosa. Submergiu les llaunes de cotó cru o la polpa refinada en sosa càustica líquida al 30%, traieu-la i premeu-la després de mitja hora. Premeu fins que la proporció d'aigua alcalina arribi a 1:2,8 i després tritureu-la. Poseu la cel·lulosa alcalina polvoritzada a la caldera de reacció, segelleu-la, buideu-la, ompliu-la amb nitrogen i repetiu el buidatge i l'ompliment de nitrogen per substituir completament l'aire de la caldera. Premeu-la al líquid d'òxid d'etilè prerefredat, poseu aigua de refrigeració a la jaqueta de la caldera de reacció i controleu la reacció a uns 25 °C durant 2 hores per obtenir hidroxietilcel·lulosa crua. El producte cru es renta amb alcohol, es neutralitza a pH 4-6 afegint àcid acètic i es reticula amb glioxal per a l'envelliment. Després es renta amb aigua, es deshidrata per centrifugació, s'asseca i es polvoritza per obtenir hidroxietilcel·lulosa. Consum de matèria primera (kg/t) línters de cotó o pasta de paper baixa 730-780 sosa càustica líquida (30%) 2400 òxid d'etilè 900 alcohol (95%) 4500 àcid acètic 240 glioxal (40%) 100-300
La hidroxietilcel·lulosa és una pols blanca o groguenca, inodora, insípida i de fàcil fluència, soluble en aigua freda i calenta, generalment insoluble en la majoria de dissolvents orgànics.
La hidroxietilcel·lulosa (HEC) és un sòlid fibrós o pulverulent de color blanc o groc clar, inodor i no tòxic, que es prepara mitjançant la reacció d'eterificació de cel·lulosa alcalina i òxid d'etilè (o clorhidrina). Èters de cel·lulosa solubles no iònics. Com que la HEC té bones propietats d'espessiment, suspensió, dispersió, emulsió, unió, formació de pel·lícula, protecció de la humitat i proporcionant col·loide protector, s'ha utilitzat àmpliament en l'exploració de petroli, recobriments, construcció, medicina, aliments, tèxtils, paper i polimerització de polímers i altres camps. Taxa de tamisat de malla 40 ≥ 99%; temperatura de reblaniment: 135-140 °C; densitat aparent: 0,35-0,61 g/ml; temperatura de descomposició: 205-210 °C; velocitat de combustió lenta; temperatura d'equilibri: 23 °C; 50% 6% a HR, 29% a 84% HR.

Com s'utilitza la hidroxietilcel·lulosa
afegit directament en el moment de la producció
1. Afegiu aigua neta a una galleda gran equipada amb un mesclador d'alt cisallament.
Hidroxietilcel·lulosa
2. Comenceu a remenar contínuament a baixa velocitat i tamiseu lentament la hidroxietilcel·lulosa a la solució de manera uniforme.
3. Continueu remenant fins que totes les partícules estiguin xopes.
4. A continuació, afegiu-hi agent de protecció contra llamps, additius bàsics com ara pigments, ajudants de dispersió i aigua amb amoníac.
5. Remeneu fins que tota la hidroxietilcel·lulosa es dissolgui completament (la viscositat de la solució augmenta significativament) abans d'afegir altres components a la fórmula i tritureu fins a obtenir el producte acabat.
Equipat amb licor mare
Aquest mètode consisteix a preparar primer el licor mare amb una concentració més alta i després afegir-lo a la pintura de làtex. L'avantatge d'aquest mètode és que té una major flexibilitat i es pot afegir directament a la pintura acabada, però s'ha de guardar correctament. Els passos són similars als passos 1-4 del mètode 1, la diferència és que no cal remenar fins que es dissolgui completament en una solució viscosa.
Farinetes de civada per a la fenologia
Com que els dissolvents orgànics són mals dissolvents per a la hidroxietilcel·lulosa, aquests dissolvents orgànics es poden utilitzar per preparar les farinetes. Els dissolvents orgànics més utilitzats són líquids orgànics com l'etilenglicol, el propilenglicol i els formadors de pel·lícula (com l'etilenglicol o l'acetat de butil de dietilenglicol) en formulacions de pintura. L'aigua gelada també és un mal dissolvent, per la qual cosa l'aigua gelada sovint s'utilitza juntament amb líquids orgànics per preparar farinetes. La hidroxietilcel·lulosa de les farinetes es pot afegir directament a la pintura i la hidroxietilcel·lulosa s'ha dividit i inflat a les farinetes. Quan s'afegeix a la pintura, es dissol immediatament i actua com a espessidor. Després d'afegir-les, continueu remenant fins que la hidroxietilcel·lulosa estigui completament dissolta i uniforme. Generalment, les farinetes es fan barrejant sis parts de dissolvent orgànic o aigua gelada amb una part d'hidroxietilcel·lulosa. Després d'uns 6-30 minuts, la hidroxietilcel·lulosa s'hidrolitzarà i s'inflarà evidentment. A l'estiu, la temperatura de l'aigua és generalment massa alta, per la qual cosa no és adequat utilitzar farinetes.

Precaucions per a la hidroxietilcel·lulosa
Com que la hidroxietilcel·lulosa tractada superficialment és en pols o sòlid de cel·lulosa, és fàcil de manipular i dissoldre en aigua sempre que es presti atenció als següents elements.
1. Abans i després d'afegir hidroxietilcel·lulosa, s'ha de remenar contínuament fins que la solució sigui completament transparent i clara.
2. S'ha de tamisar lentament al dipòsit de mescla, no afegiu directament una gran quantitat de hidroxietilcel·lulosa o hidroxietilcel·lulosa que hagi format grumolls i boles al dipòsit de mescla. 3. La temperatura de l'aigua i el valor del pH de l'aigua tenen una relació òbvia amb la dissolució de la hidroxietilcel·lulosa, per la qual cosa s'ha de prestar especial atenció.
4. No afegiu substàncies alcalines a la barreja abans que la pols d'hidroxietilcel·lulosa s'hagi escalfat a través de l'aigua. Augmentar el valor del pH després d'escalfar-la ajudarà a dissoldre-la.
5. En la mesura que sigui possible, afegiu un agent antifúngic tan aviat com sigui possible.
6. Quan s'utilitza hidroxietilcel·lulosa d'alta viscositat, la concentració del licor mare no ha de ser superior al 2,5-3%, ja que en cas contrari el licor mare serà difícil de manipular. La hidroxietilcel·lulosa posttractada generalment no forma grumolls o esferes fàcilment, ni tampoc forma col·loides esfèrics insolubles després d'afegir aigua.
Generalment s'utilitza com a espessidor, agent protector, adhesiu, estabilitzador i additiu per a la preparació d'emulsions, gelees, pomades, locions, netejadors d'ulls, supositoris i comprimits, i també s'utilitza com a gel hidròfil i material d'esquelet 1. Preparació de preparacions d'alliberament sostingut de tipus esquelet. També es pot utilitzar com a estabilitzador en aliments.