Physikalische und chemische Eigenschaften von Hydroxyethylcellulose
Aussehen/Eigenschaften: Dieses Produkt ist ein weißes bis hellgelbes, faseriges oder pulverförmiges Feststoffprodukt, ungiftig und geschmacklos.
Schmelzpunkt 288-290 °C (Zersetzung)
Dichte 0,75 g/mL bei 25 °C (Lit.)
Löslichkeit: Wasserlöslich. Unlöslich in gängigen organischen Lösungsmitteln. Es ist in kaltem und heißem Wasser löslich, jedoch in den meisten organischen Lösungsmitteln unlöslich. Die Viskosität ändert sich im pH-Bereich von 2 bis 12 nur geringfügig, nimmt aber darüber hinaus ab. Es dient der Verdickung, Suspension, Bindung, Emulgierung, Dispergierung und Feuchtigkeitsregulierung. Lösungen mit unterschiedlichen Viskositätsbereichen können hergestellt werden. Es besitzt eine außergewöhnlich gute Salzlöslichkeit für Elektrolyte.
Als nichtionisches Tensid besitzt Hydroxyethylcellulose neben Verdickungs-, Suspendierungs-, Bindungs-, Schwimm-, Filmbildungs-, Dispergier-, Wasserrückhalte- und Schutzkolloiden folgende Eigenschaften:
1. HEC ist in heißem oder kaltem Wasser, bei hohen Temperaturen oder beim Sieden ohne Ausfällung löslich, sodass es einen breiten Bereich an Löslichkeits- und Viskositätseigenschaften aufweist und keine thermische Gelierung aufweist;
2. Es ist nichtionisch und kann mit einer Vielzahl anderer wasserlöslicher Polymere, Tenside und Salze koexistieren. Es ist ein ausgezeichnetes kolloidales Verdickungsmittel für hochkonzentrierte Elektrolytlösungen;
3. Die Wasserrückhaltekapazität ist doppelt so hoch wie die von Methylcellulose, und es bietet eine bessere Durchflussregulierung.
4. Im Vergleich zu den bekannten Methylcellulose und Hydroxypropylmethylcellulose ist die Dispergierfähigkeit von HEC am schlechtesten, die Schutzkolloidfähigkeit jedoch am stärksten.
Technische Anforderungen und Qualitätsstandards für Hydroxyethylcellulose
Parameter: Molarer Substitutionsindex (MS) 2,0–2,5; Feuchtigkeit (%) ≤ 5; Wasserunlöslichkeit (%) ≤ 0,5; pH-Wert 6,0–8,5; Schwermetallgehalt (µg/g) ≤ 20; Aschegehalt (%) ≤ 5; Viskosität (MPa·s) 2 %ige wässrige Lösung bei 20 °C 5–60000; Bleigehalt (%) ≤ 0,001
Verwendung von Hydroxyethylcellulose
【Anwendung 1】Wird als Tensid, Latexverdickungsmittel, kolloidales Schutzmittel, Fracking-Flüssigkeit für die Erdölexploration, Dispergiermittel für Polystyrol und Polyvinylchlorid usw. verwendet.
[Anwendung 2] Es dient als Verdickungsmittel und Flüssigkeitsverlustminderer für wasserbasierte Bohr- und Fertigstellungsflüssigkeiten und hat eine deutliche Verdickungswirkung in Salzwasserbohrflüssigkeiten. Es kann auch als Flüssigkeitsverlustminderer für Ölbohrlochzement verwendet werden. Es kann mit mehrwertigen Metallionen zu einem Gel vernetzt werden.
[Anwendung 3] Dieses Produkt dient als polymeres Dispergiermittel für wasserbasierte Gel-Frackingflüssigkeiten, Polystyrol und Polyvinylchlorid im Fracking-Bergbau. Es kann außerdem als Emulsionsverdicker in der Farbenindustrie, als Feuchthaltemittel in der Elektronikindustrie, als Zement-Antikoagulans und als Feuchtigkeitsspeichermittel im Bauwesen eingesetzt werden. In der Keramikindustrie dient es als Glasur- und Zahnpasta-Bindemittel. Darüber hinaus findet es breite Anwendung im Druck- und Färbewesen, in der Textil-, Papier-, Medizin-, Hygiene-, Lebensmittel-, Zigaretten-, Pestizid- und Feuerlöschmittelindustrie.
[Anwendung 4] Es wird als Tensid, kolloidales Schutzmittel, Emulsionsstabilisator für Vinylchlorid, Vinylacetat und andere Emulsionen sowie als Viskositätsverbesserer, Dispergiermittel und Dispersionsstabilisator für Latex verwendet. Es findet breite Anwendung in Beschichtungen, Fasern, Färbereien, Papierherstellung, Kosmetika, Medizin, Pestiziden usw. Darüber hinaus wird es in der Erdölförderung und im Maschinenbau vielfältig eingesetzt.
【Anwendung 5】Hydroxyethylcellulose besitzt in pharmazeutischen festen und flüssigen Zubereitungen Funktionen wie Oberflächenaktivität, Verdickung, Suspension, Bindung, Emulgierung, Filmbildung, Dispergierung, Wasserrückhaltung und Schutz.
Anwendungen von Hydroxyethylcellulose
Verwendung findet es in architektonischen Beschichtungen, Kosmetika, Zahnpasta, Tensiden, Latexverdickern, kolloidalen Schutzmitteln, Öl-Fracking-Flüssigkeiten, Polystyrol- und Polyvinylchlorid-Dispersionsmitteln usw.
Sicherheitsdatenblatt für Hydroxyethylcellulose (MSDS)
1. Das Produkt birgt die Gefahr einer Staubexplosion. Bei der Handhabung größerer Mengen oder in großen Mengen ist darauf zu achten, dass sich kein Staub ablagert und in der Luft aufgewirbelt wird. Halten Sie das Produkt von Hitze, Funken, Flammen und statischer Elektrizität fern. 2. Vermeiden Sie, dass Methylcellulosepulver in die Augen gelangt oder mit ihnen in Berührung kommt. Tragen Sie während der Arbeit Atemschutzmaske und Schutzbrille. 3. Das Produkt ist im nassen Zustand sehr rutschig. Verschüttetes Methylcellulosepulver muss umgehend entfernt und die betroffene Stelle mit einer Antirutschbeschichtung versehen werden.
Lagerungs- und Transporteigenschaften von Hydroxyethylcellulose
Verpackung: Doppellagige Säcke, äußerer Verbundpapiersack, innerer Polyethylenfoliensack, Nettogewicht 20 kg oder 25 kg pro Sack.
Lagerung und Transport: An einem gut belüfteten und trockenen Ort im Innenbereich lagern und auf Feuchtigkeit achten. Während des Transports vor Regen und Sonne schützen.
Herstellungsverfahren für Hydroxyethylcellulose
Methode 1: Rohbaumwoll-Linters oder raffinierter Zellstoff werden in 30%iger Lauge eingeweicht, nach einer halben Stunde entnommen und gepresst. Das Pressen wird fortgesetzt, bis das Verhältnis von Lauge zu Wasser 1:2,8 erreicht. Anschließend wird das Material in eine Zerkleinerungsvorrichtung gegeben. Die zerkleinerten Alkalifasern werden in einen Reaktionskessel gegeben, verschlossen, evakuiert und mit Stickstoff gefüllt. Nach dem Verdrängen der Luft durch Stickstoff wird die Mischung in vorgekühltes Ethylenoxid gepresst. Die Reaktion erfolgt unter Kühlung bei 25 °C für 2 Stunden, um rohe Hydroxyethylcellulose zu erhalten. Das Rohprodukt wird mit Alkohol gewaschen und der pH-Wert durch Zugabe von Essigsäure auf 4–6 eingestellt. Zur Vernetzung und Alterung wird Glyoxal zugegeben, anschließend wird schnell mit Wasser gewaschen und abschließend zentrifugiert, getrocknet und vermahlen, um salzarme Hydroxyethylcellulose zu erhalten.
Methode 2: Alkalicellulose ist ein natürliches Polymer. Jeder Faserring enthält drei Hydroxylgruppen, wobei die reaktivste Hydroxylgruppe zu Hydroxyethylcellulose reagiert. Rohe Baumwoll-Linters oder raffinierter Zellstoff werden in 30%iger flüssiger Natronlauge eingeweicht, nach einer halben Stunde herausgenommen und ausgepresst. Das Auspressen erfolgt bis zu einem Verhältnis von alkalischem Wasser von 1:2,8. Anschließend wird die pulverisierte Alkalicellulose in den Reaktionskessel gegeben, verschlossen, evakuiert und mit Stickstoff gespült. Dieser Vorgang wird wiederholt, um die Luft im Kessel vollständig zu verdrängen. Die Mischung wird in vorgekühltes Ethylenoxid gepresst. Kühlwasser wird in den Kühlmantel des Reaktionskessels gegeben. Die Reaktion wird bei etwa 25 °C für 2 Stunden durchgeführt, um rohe Hydroxyethylcellulose zu erhalten. Das Rohprodukt wird mit Alkohol gewaschen, durch Zugabe von Essigsäure auf pH 4–6 neutralisiert und zur Alterung mit Glyoxal vernetzt. Anschließend wird es mit Wasser gewaschen, durch Zentrifugation entwässert, getrocknet und pulverisiert, um Hydroxyethylcellulose zu gewinnen. Rohstoffverbrauch (kg/t): Baumwoll-Linters oder Zellstoff mit niedrigem Zellstoffgehalt 730–780; flüssige Natronlauge (30 %) 2400; Ethylenoxid 900; Alkohol (95 %) 4500; Essigsäure 240; Glyoxal (40 %) 100–300
Hydroxyethylcellulose ist ein weißes oder gelbliches, geruchloses, geschmackloses und rieselfähiges Pulver, das in kaltem und heißem Wasser löslich, in den meisten organischen Lösungsmitteln jedoch unlöslich ist.
Hydroxyethylcellulose (HEC) ist ein weißes oder hellgelbes, geruchloses, ungiftiges, faseriges oder pulverförmiges Feststoffprodukt, das durch Veretherung von alkalischer Cellulose mit Ethylenoxid (oder Chlorhydrin) hergestellt wird. Es handelt sich um nichtionische, lösliche Celluloseether. Aufgrund seiner guten Eigenschaften als Verdickungsmittel, Suspendiermittel, Dispergiermittel, Emulgator, Bindemittel, Filmbildner, Feuchtigkeitsspender und Schutzkolloid wird HEC in der Erdölförderung, bei Beschichtungen, im Bauwesen, in der Medizin, in der Lebensmittelindustrie, in der Textil-, Papier- und Polymerindustrie sowie in weiteren Bereichen eingesetzt. Die Siebrate beträgt ≥ 99 % (40 Mesh); die Erweichungstemperatur liegt bei 135–140 °C; die Schüttdichte bei 0,35–0,61 g/ml; die Zersetzungstemperatur bei 205–210 °C; die Brenngeschwindigkeit ist gering; die Gleichgewichtstemperatur beträgt 23 °C; die relative Luftfeuchtigkeit liegt bei 50 % 6 % und bei 84 % 29 %.
Wie man Hydroxyethylcellulose verwendet
direkt bei der Produktion hinzugefügt
1. Geben Sie sauberes Wasser in einen großen Eimer mit einem Hochleistungsmischer.
Hydroxyethylcellulose
2. Beginnen Sie nun, bei niedriger Geschwindigkeit kontinuierlich zu rühren und die Hydroxyethylcellulose langsam und gleichmäßig in die Lösung einzusieben.
3. Rühren Sie weiter, bis alle Partikel durchtränkt sind.
4. Anschließend Blitzschutzmittel, Basiszusätze wie Pigmente, Dispersionsmittel und Ammoniakwasser hinzufügen.
5. Rühren Sie, bis sich die gesamte Hydroxyethylcellulose vollständig gelöst hat (die Viskosität der Lösung nimmt dabei deutlich zu), bevor Sie die anderen Komponenten der Rezeptur hinzufügen, und vermahlen Sie die Masse, bis das fertige Produkt entsteht.
Ausgestattet mit Mutterlauge
Bei dieser Methode wird zunächst eine Mutterlauge mit höherer Konzentration hergestellt und anschließend der Latexfarbe zugegeben. Der Vorteil dieser Methode liegt in ihrer größeren Flexibilität; die Mutterlauge kann direkt der fertigen Farbe beigemischt werden, muss aber sachgemäß gelagert werden. Die Schritte ähneln den Schritten 1–4 von Methode 1, mit dem Unterschied, dass kein Rühren bis zur vollständigen Auflösung in einer viskosen Lösung erforderlich ist.
Haferbrei für die Phänologie
Da organische Lösungsmittel Hydroxyethylcellulose schlecht lösen, können sie zur Herstellung des Porridges verwendet werden. Die gebräuchlichsten organischen Lösungsmittel sind Flüssigkeiten wie Ethylenglykol, Propylenglykol und Filmbildner (z. B. Ethylenglykol oder Diethylenglykolbutylacetat) aus Lackformulierungen. Auch Eiswasser ist ein schlechtes Lösungsmittel und wird daher oft zusammen mit organischen Flüssigkeiten zur Porridge-Herstellung verwendet. Die im Porridge gelöste und gequollene Hydroxyethylcellulose kann direkt dem Lack zugegeben werden. Nach Zugabe zum Lack löst sie sich sofort auf und wirkt als Verdickungsmittel. Nach der Zugabe so lange rühren, bis die Hydroxyethylcellulose vollständig gelöst und gleichmäßig verteilt ist. Im Allgemeinen wird der Porridge hergestellt, indem sechs Teile organisches Lösungsmittel oder Eiswasser mit einem Teil Hydroxyethylcellulose vermischt werden. Nach etwa 6–30 Minuten hydrolysiert die Hydroxyethylcellulose und quillt deutlich auf. Im Sommer ist die Wassertemperatur in der Regel zu hoch, daher ist die Zubereitung von Brei nicht geeignet.
Vorsichtsmaßnahmen für Hydroxyethylcellulose
Da es sich bei der oberflächenbehandelten Hydroxyethylcellulose um ein Pulver oder einen festen Cellulosebestandteil handelt, ist sie leicht zu handhaben und in Wasser löslich, solange die folgenden Punkte beachtet werden.
1. Vor und nach der Zugabe von Hydroxyethylcellulose muss die Lösung so lange ständig gerührt werden, bis sie vollständig transparent und klar ist.
2. Die Hydroxyethylcellulose muss langsam in den Mischbehälter gesiebt werden. Es dürfen keine großen Mengen oder Klumpen direkt in den Mischbehälter gegeben werden. 3. Wassertemperatur und pH-Wert des Wassers beeinflussen die Löslichkeit der Hydroxyethylcellulose deutlich; daher ist besondere Vorsicht geboten.
4. Geben Sie keine alkalischen Substanzen zur Mischung, bevor das Hydroxyethylcellulose-Pulver im Wasser erwärmt wurde. Eine Erhöhung des pH-Werts nach dem Erwärmen erleichtert das Auflösen.
5. Geben Sie das Antimykotikum möglichst früh hinzu.
6. Bei Verwendung von hochviskoser Hydroxyethylcellulose sollte die Konzentration der Mutterlauge 2,5–3 % nicht überschreiten, da sie sonst schwer zu handhaben ist. Die nachbehandelte Hydroxyethylcellulose neigt im Allgemeinen nicht zur Klumpenbildung und bildet nach Wasserzugabe auch keine unlöslichen sphärischen Kolloide.
Es wird im Allgemeinen als Verdickungsmittel, Schutzmittel, Klebstoff, Stabilisator und Zusatzstoff bei der Herstellung von Emulsionen, Gelen, Salben, Lotionen, Augenreinigern, Zäpfchen und Tabletten verwendet und dient auch als hydrophiles Gel und Gerüstmaterial für die Herstellung von Depotpräparaten mit Gerüststruktur. Darüber hinaus kann es als Stabilisator in Lebensmitteln eingesetzt werden.
Veröffentlichungsdatum: 02.02.2023