Introducción a la aplicación de la hidroxietilcelulosa

Propiedades físicas y químicas de la hidroxietilcelulosa
Propiedades de apariencia Este producto es un sólido fibroso o pulverulento de color blanco a amarillo claro, no tóxico e insípido.
Punto de fusión 288-290 °C (descomposición)
Densidad 0,75 g/mL a 25 °C (lit.)
Solubilidad: Soluble en agua. Insoluble en disolventes orgánicos comunes. Es soluble en agua fría y caliente, y generalmente insoluble en la mayoría de los disolventes orgánicos. La viscosidad varía ligeramente en el rango de pH 2-12, pero disminuye fuera de este rango. Posee funciones de espesamiento, suspensión, unión, emulsificación, dispersión y retención de humedad. Se pueden preparar soluciones con diferentes rangos de viscosidad. Presenta una solubilidad excepcionalmente buena en sales electrolíticas.

Como tensioactivo no iónico, la hidroxietilcelulosa posee las siguientes propiedades, además de espesar, suspender, unir, flotar, formar películas, dispersar, retener agua y proporcionar coloides protectores:
1. El HEC es soluble en agua caliente o fría, a alta temperatura o en ebullición sin precipitar, por lo que tiene un amplio rango de características de solubilidad y viscosidad, y no presenta gelificación térmica;
2. Es no iónico y puede coexistir con una amplia gama de otros polímeros, tensioactivos y sales solubles en agua. Es un excelente espesante coloidal para soluciones electrolíticas de alta concentración;
3. Su capacidad de retención de agua es el doble que la de la metilcelulosa y tiene una mejor regulación del flujo.
4. En comparación con la metilcelulosa y la hidroxipropilmetilcelulosa reconocidas, la capacidad de dispersión de la HEC es la peor, pero su capacidad coloidal protectora es la más fuerte.

Requisitos técnicos y estándares de calidad para la hidroxietilcelulosa
Elementos: Índice de sustitución molar (MS) 2,0-2,5 Humedad (%) ≤5 Insolubles en agua (%) ≤0,5 Valor de pH 6,0-8,5 Metales pesados ​​(µg/g) ≤20 Cenizas (%) ≤5 Viscosidad (mpa·s) Solución acuosa al 2% a 20 ℃ 5-60000 Plomo (%) ≤0,001

Usos de la hidroxietilcelulosa
【Uso 1】Se utiliza como surfactante, espesante de látex, agente protector coloidal, fluido de fracturación para exploración petrolera, dispersante de poliestireno y cloruro de polivinilo, etc.
[Uso 2] Se utiliza como espesante y reductor de pérdida de fluidos para fluidos de perforación y terminación a base de agua, y tiene un efecto espesante evidente en fluidos de perforación a base de salmuera. También puede utilizarse como reductor de pérdida de fluidos para cemento de pozos petrolíferos. Puede reticularse con iones metálicos polivalentes para formar un gel.
[Uso 3] Este producto se utiliza como dispersante polimérico para fluidos de fracturación en gel a base de agua, poliestireno y cloruro de polivinilo en la fracturación minera. También se puede utilizar como espesante de emulsiones en la industria de la pintura, higrostato en la industria electrónica, anticoagulante para cemento y agente de retención de humedad en la industria de la construcción. Se emplea como aglutinante para esmaltes y pasta dentífrica en la industria cerámica. Además, tiene un amplio uso en la impresión y el teñido, textiles, fabricación de papel, medicina, higiene, alimentos, cigarrillos, pesticidas y agentes extintores.
[Uso 4] Se utiliza como tensioactivo, agente protector coloidal, estabilizador de emulsiones para cloruro de vinilo, acetato de vinilo y otras emulsiones, así como viscosificante, dispersante y estabilizador de dispersión para látex. Se emplea ampliamente en recubrimientos, fibras, teñido, fabricación de papel, cosméticos, medicina, pesticidas, etc. También tiene numerosos usos en la exploración petrolera y la industria de maquinaria.
【Uso 5】La hidroxietilcelulosa tiene funciones de actividad superficial, espesamiento, suspensión, unión, emulsificación, formación de película, dispersión, retención de agua y protección en preparaciones farmacéuticas sólidas y líquidas.

Aplicaciones de la hidroxietilcelulosa
Se utiliza en revestimientos arquitectónicos, cosméticos, pasta de dientes, tensioactivos, espesantes de látex, agentes protectores coloidales, fluidos de fracturación de petróleo, dispersantes de poliestireno y cloruro de polivinilo, etc.

Hoja de datos de seguridad del material (MSDS) de hidroxietilcelulosa
1. El producto presenta riesgo de explosión de polvo. Al manipularlo en grandes cantidades o a granel, tenga cuidado de evitar la deposición y suspensión de polvo en el aire, y manténgalo alejado del calor, chispas, llamas y electricidad estática. 2. Evite que el polvo de metilcelulosa entre en contacto con los ojos y use mascarillas con filtro y gafas de seguridad durante su uso. 3. El producto es muy resbaladizo cuando está mojado; el polvo de metilcelulosa derramado debe limpiarse de inmediato y se debe aplicar un tratamiento antideslizante.

Características de almacenamiento y transporte de la hidroxietilcelulosa
Embalaje: bolsas de doble capa, bolsa exterior de papel compuesto, bolsa interior de película de polietileno, peso neto de 20 kg o 25 kg por bolsa.
Almacenamiento y transporte: Almacenar en un lugar ventilado y seco en interiores, y proteger de la humedad. Proteger de la lluvia y el sol durante el transporte.

Método de preparación de la hidroxietilcelulosa
Método 1: Remojar las fibras de algodón crudo o la pulpa refinada en lejía al 30%, retirar después de media hora y prensar. Prensar hasta que la proporción de contenido de álcali-agua alcance 1:2,8 y trasladar a un dispositivo de trituración. Colocar la fibra alcalina triturada en el reactor. Sellar y evacuar, llenar con nitrógeno. Después de reemplazar el aire en el reactor con nitrógeno, prensar en el líquido de óxido de etileno preenfriado. Reaccionar bajo enfriamiento a 25 °C durante 2 h para obtener hidroxietilcelulosa cruda. Lavar el producto crudo con alcohol y ajustar el valor de pH a 4-6 añadiendo ácido acético. Añadir glioxal para reticulación y envejecimiento, lavar rápidamente con agua y, finalmente, centrifugar, secar y moler para obtener hidroxietilcelulosa de bajo contenido en sal.
Método 2: La celulosa alcalina es un polímero natural, cada anillo base de fibra contiene tres grupos hidroxilo, el grupo hidroxilo más activo reacciona para formar hidroxietilcelulosa. Remoje las fibras de algodón crudo o la pulpa refinada en sosa cáustica líquida al 30%, retírelas y presiónelas después de media hora. Exprima hasta que la proporción de agua alcalina alcance 1:2.8, luego tritúrelas. Coloque la celulosa alcalina pulverizada en el reactor, séllelo, hágale vacío, llénelo con nitrógeno y repita el vacío y el llenado de nitrógeno para reemplazar completamente el aire en el reactor. Presione en el óxido de etileno líquido preenfriado, coloque agua de enfriamiento en la camisa del reactor y controle la reacción a aproximadamente 25 °C durante 2 horas para obtener hidroxietilcelulosa cruda. El producto crudo se lava con alcohol, se neutraliza a pH 4-6 agregando ácido acético y se reticula con glioxal para su envejecimiento. Luego se lava con agua, se deshidrata por centrifugación, se seca y se pulveriza para obtener hidroxietilcelulosa. Consumo de materia prima (kg/t): fibras de algodón o pulpa de baja calidad 730-780, sosa cáustica líquida (30%) 2400, óxido de etileno 900, alcohol (95%) 4500, ácido acético 240, glioxal (40%) 100-300
La hidroxietilcelulosa es un polvo blanco o amarillento, inodoro, insípido y de fácil flujo, soluble en agua fría y caliente, y generalmente insoluble en la mayoría de los disolventes orgánicos.
La hidroxietilcelulosa (HEC) es un sólido fibroso o pulverulento blanco o amarillo claro, inodoro y no tóxico, que se prepara mediante la reacción de eterificación de celulosa alcalina y óxido de etileno (o clorhidrina). Éteres de celulosa solubles no iónicos. Debido a que la HEC tiene buenas propiedades de espesamiento, suspensión, dispersión, emulsificación, unión, formación de película, protección contra la humedad y proporciona un coloide protector, se ha utilizado ampliamente en la exploración petrolera, recubrimientos, construcción, medicina, alimentos, textiles, papel y polimerización de polímeros y otros campos. Tasa de tamizado de malla 40 ≥ 99%; temperatura de reblandecimiento: 135-140°C; densidad aparente: 0,35-0,61 g/ml; temperatura de descomposición: 205-210°C; velocidad de combustión lenta; temperatura de equilibrio: 23°C; 50% 6% a HR, 29% a 84% HR.

Cómo utilizar la hidroxietilcelulosa
añadido directamente en el momento de la producción
1. Añada agua limpia a un cubo grande equipado con un mezclador de alto cizallamiento.
Hidroxietilcelulosa
2. Comience a agitar continuamente a baja velocidad y tamice lentamente la hidroxietilcelulosa en la solución de manera uniforme.
3. Continúe revolviendo hasta que todas las partículas estén empapadas.
4. Luego agregue agente de protección contra rayos, aditivos básicos como pigmentos, agentes dispersantes y agua amoniacal.
5. Remueva hasta que toda la hidroxietilcelulosa se disuelva por completo (la viscosidad de la solución aumentará significativamente) antes de agregar los demás componentes de la fórmula, y muela hasta obtener el producto final.
Equipado con licor madre
Este método consiste en preparar primero la solución madre con mayor concentración y luego añadirla a la pintura de látex. La ventaja de este método es su mayor flexibilidad, ya que se puede añadir directamente a la pintura terminada, pero debe almacenarse adecuadamente. Los pasos son similares a los pasos 1 a 4 del Método 1; la diferencia radica en que no es necesario remover hasta que se disuelva por completo en una solución viscosa.
Gachas de avena para fenología
Dado que los disolventes orgánicos son malos disolventes para la hidroxietilcelulosa, estos disolventes orgánicos pueden utilizarse para preparar la papilla. Los disolventes orgánicos más utilizados son líquidos orgánicos como el etilenglicol, el propilenglicol y los formadores de película (como el etilenglicol o el acetato de butilo de dietilenglicol) en formulaciones de pintura. El agua helada también es un mal disolvente, por lo que a menudo se utiliza junto con líquidos orgánicos para preparar la papilla. La hidroxietilcelulosa de la papilla se puede añadir directamente a la pintura, donde se ha dividido e hinchado. Al añadirla a la pintura, se disuelve inmediatamente y actúa como espesante. Después de añadirla, se debe seguir removiendo hasta que la hidroxietilcelulosa se disuelva por completo y quede homogénea. Generalmente, la papilla se prepara mezclando seis partes de disolvente orgánico o agua helada con una parte de hidroxietilcelulosa. Después de unos 6-30 minutos, la hidroxietilcelulosa se hidrolizará y se hinchará notablemente. En verano, la temperatura del agua suele ser demasiado alta, por lo que no es recomendable utilizar gachas de avena.

Precauciones para la hidroxietilcelulosa
Dado que la hidroxietilcelulosa tratada superficialmente es polvo o celulosa sólida, es fácil de manipular y disolver en agua siempre que se preste atención a los siguientes puntos.
1. Antes y después de añadir hidroxietilcelulosa, debe agitarse continuamente hasta que la solución esté completamente transparente y clara.
2. Debe tamizarse lentamente en el tanque de mezcla; no agregue directamente una gran cantidad de hidroxietilcelulosa o hidroxietilcelulosa que haya formado grumos o bolas al tanque de mezcla. 3. La temperatura del agua y el valor de pH del agua tienen una relación evidente con la disolución de la hidroxietilcelulosa, por lo que se debe prestar especial atención.
4. No añada sustancias alcalinas a la mezcla antes de calentar el polvo de hidroxietilcelulosa en agua. Aumentar el valor del pH después del calentamiento ayudará a disolverlo.
5. En la medida de lo posible, añadir el agente antifúngico lo antes posible.
6. Al utilizar hidroxietilcelulosa de alta viscosidad, la concentración del licor madre no debe superar el 2,5-3%, ya que de lo contrario será difícil de manipular. La hidroxietilcelulosa postratada generalmente no forma grumos ni esferas fácilmente, ni tampoco forma coloides esféricos insolubles tras añadir agua.
Generalmente se utiliza como espesante, agente protector, adhesivo, estabilizador y aditivo para la preparación de emulsiones, geles, ungüentos, lociones, colirios, supositorios y comprimidos, y también como gel hidrofílico y material de esqueleto. 1. Preparación de preparados de liberación sostenida tipo esqueleto. También puede utilizarse como estabilizador en alimentos.