Taust ja ülevaade
Tsellulooseeter on laialdaselt kasutatav polümeerne peenkeemiline materjal, mis on valmistatud keemilise töötlemise teel looduslikust polümeertselluloosist. Pärast tselluloosnitraadi ja tselluloosatsetaadi tootmist 19. sajandil on keemikud välja töötanud rea tselluloosi derivaate paljudest tsellulooseetritest ning pidevalt on avastatud uusi kasutusvaldkondi, mis hõlmavad paljusid tööstussektoreid. Tsellulooseetri tooted, näiteks naatriumkarboksümetüültselluloos (CMC), etüültselluloos (EC), hüdroksüetüültselluloos (HEC), hüdroksüpropüültselluloos (HPC), metüülhüdroksüetüültselluloos (MHEC)jametüülhüdroksüpropüültselluloos (MHPC)ja teised tsellulooseetrid on tuntud kui "tööstuslik mononaatriumglutamaat" ning neid on laialdaselt kasutatud naftapuurimisel, ehituses, pinnakattetöödel, toidus, meditsiinis ja igapäevaste kemikaalide valmistamisel.
Hüdroksüetüülmetüültselluloos (MHPC) on lõhnatu, maitsetu, mittetoksiline valge pulber, mida saab külmas vees lahustada, moodustades läbipaistva viskoosse lahuse. Sellel on paksenevad, siduvad, dispergeerivad, emulgeerivad, kilet moodustavad, suspendeerivad, adsorbeerivad, geelistuvad, pindaktiivsed, niiskust säilitavad ja kolloidi kaitsvad omadused. Vesilahuse pindaktiivse funktsiooni tõttu saab seda kasutada kolloidse kaitsevahendina, emulgaatorina ja dispergeeriva ainena. Hüdroksüetüülmetüültselluloosi vesilahus on hea hüdrofiilsusega ja tõhus vett kinnipidav aine. Kuna hüdroksüetüülmetüültselluloos sisaldab hüdroksüetüülrühmi, on sellel pikaajalisel säilitamisel hea hallitusevastane toime, hea viskoossuse stabiilsus ja hallitusekindlus.
Hüdroksüetüülmetüültselluloosi (HEMC) valmistamiseks lisatakse metüültselluloosi (MC) etüleenoksiidi asendajad (MS 0,3–0,4) ja selle soolakindlus on parem kui modifitseerimata polümeeridel. Metüültselluloosi geelistumistemperatuur on samuti kõrgem kui MC-l.
Struktuur
Funktsioon
Hüdroksüetüülmetüültselluloosi (HEMC) peamised omadused on järgmised:
1. Lahustuvus: Vees ja mõnedes orgaanilistes lahustites lahustuv. HEMC võib lahustada külmas vees. Selle kõrgeima kontsentratsiooni määrab ainult viskoossus. Lahustuvus varieerub sõltuvalt viskoossusest. Mida madalam on viskoossus, seda suurem on lahustuvus.
2. Soolakindlus: HEMC tooted on mitteioonsed tsellulooseetrid ega ole polüelektrolüüdid, seega on need vesilahustes suhteliselt stabiilsed, kui on olemas metallisoolad või orgaanilised elektrolüüdid, kuid elektrolüütide liigne lisamine võib põhjustada geelistumist ja sadenemist.
3. Pinna aktiivsus: Vesilahuse pindaktiivse funktsiooni tõttu saab seda kasutada kolloidse kaitsevahendina, emulgaatorina ja dispergeeriva ainena.
4. Termiline geel: kui HEMC toodete vesilahust kuumutatakse teatud temperatuurini, muutub see läbipaistmatuks, geelistub ja sadestub, kuid pidevalt jahutades naaseb see algsesse lahuse olekusse ning temperatuur, mille juures see geel ja sadestumine toimub, sõltub peamiselt määrdeainetest, suspendeerivatest abiainetest, kaitsekolloididest jne.
5. Metaboolne inertsus ning vähene lõhn ja lõhn: HEMC-d kasutatakse laialdaselt toidus ja meditsiinis, kuna see ei metaboliseeru ning sellel on madal lõhn ja lõhn.
6. Hallituskindlus: HEMC-l on suhteliselt hea hallitusekindlus ja hea viskoossuse stabiilsus pikaajalisel ladustamisel.
7. PH stabiilsus: HEMC toodete vesilahuse viskoossust ei mõjuta hape või leelised peaaegu üldse ning pH väärtus on suhteliselt stabiilne vahemikus 3,0 kuni 11,0.
Rakendus
Hüdroksüetüülmetüültselluloosi saab kasutada kolloidse kaitseainena, emulgaatorina ja dispergeeriva ainena, kuna see toimib vesilahuses pindaktiivselt. Selle rakendusnäited on järgmised:
1. Hüdroksüetüülmetüültselluloosi mõju tsemendi jõudlusele. Hüdroksüetüülmetüültselluloos on lõhnatu, maitsetu, mittetoksiline valge pulber, mida saab külmas vees lahustada, et moodustada läbipaistev viskoosne lahus. Sellel on paksenevad, siduvad, dispergeerivad, emulgeerivad, kilet moodustavad, suspendeerivad, adsorbeerivad, geelistuvad, pindaktiivsed, niiskust säilitavad ja kolloidi kaitsvad omadused. Kuna vesilahusel on pindaktiivne funktsioon, saab seda kasutada kolloidse kaitsevahendina, emulgaatorina ja dispergeeriva ainena. Hüdroksüetüülmetüültselluloosi vesilahus on hea hüdrofiilsusega ja tõhus vett kinnipidav aine.
2. Valmistatakse väga painduv reljeefvärv, mis on valmistatud järgmistest toorainetest massiosades: 150-200 g deioniseeritud vett; 60-70 g puhast akrüülemulsiooni; 550-650 g rasket kaltsiumi; 70-90 g talki; Tselluloosi baasvesilahus 30-40g; lignotselluloosi vesilahus 10-20g; kile moodustamise abivahend 4-6g; antiseptiline ja fungitsiid 1,5-2,5g; dispergeeriv aine 1,8-2,2g; märgav aine 1,8-2,2g; 3,5-4,5g; etüleenglükool 9-11g; Hüdroksüetüülmetüültselluloosi vesilahus valmistatakse 2-4% hüdroksüetüülmetüültselluloosi lahustamisega vees; Lignotselluloosi vesilahus on valmistatud 1-3% lignotselluloosist. Lignotselluloosi valmistatakse vees lahustamisel.
Ettevalmistus
Hüdroksüetüülmetüültselluloosi valmistamismeetod, meetodi kohaselt kasutatakse toorainena rafineeritud puuvilla ja hüdroksüetüülmetüültselluloosi valmistamisel eeterdamisainena etüleenoksiidi. Hüdroksüetüülmetüültselluloosi valmistamise toorainete massiosad on järgmised: lahustina 700-800 osa tolueeni ja isopropanooli segu, 30-40 osa vett, 70-80 osa naatriumhüdroksiidi, 80-85 osa rafineeritud puuvilla, rõngas 20-28 osa metüülkloriidi, 8 osa oksüetaan-90 16-19 osa jää-äädikhapet; konkreetsed sammud on järgmised:
Esimeses etapis lisage reaktsioonikatlasse tolueeni ja isopropanooli segu, vesi ja naatriumhüdroksiid, soojendage temperatuurini 60-80 °C, hoidke soojas 20-40 minutit;
Teine etapp, leelistamine: jahutage ülaltoodud materjalid temperatuurini 30-50 °C, lisage rafineeritud puuvill, pihustage tolueeni ja isopropanooli segu lahustit, vaakumige 0,006 MPa-ni, täitke lämmastikuga 3 asendust ja viige läbi pärast asendust Leelistamine, leelistamistingimused on järgmised: leelistamisaeg on 2 °C kuni 5 °C ja 30 °C.
Kolmas etapp, eeterdamine: pärast leelistamise lõppemist evakueeritakse reaktor rõhuni 0,05-0,07 MPa ning lisatakse 30-50 minutiks etüleenoksiidi ja metüülkloriidi; eeterdamise esimene etapp: 40-60°C, 1,0-2,0 tundi, rõhku reguleeritakse vahemikus 0,15 kuni 0,3 MPa; eeterdamise teine etapp: 60–90 ℃, 2,0–2,5 tundi, rõhku reguleeritakse vahemikus 0,4–0,8 MPa;
Neljas etapp, neutraliseerimine: mõõdetud jää-äädikhape lisatakse eelnevalt sademekannu, pressitakse neutraliseerimiseks eeterdatud materjali sisse, sadestamiseks tõstetakse temperatuur 75-80°C-ni, temperatuur tõuseb 102°C-ni ja pH väärtuseks tuvastatakse 6 Kell 8 on desolventiseerimine lõpetatud; desolventeerimispaak täidetakse kraaniveega, mida on töödeldud pöördosmoosiseadmega temperatuuril 90 ° C kuni 100 ° C;
Viies etapp, tsentrifugaalpesu: neljanda etapi materjal tsentrifuugitakse läbi horisontaalse kruvitsentrifuugi ja eraldatud materjal viiakse eelnevalt kuuma veega täidetud pesupaaki materjali pesemiseks;
Kuues etapp, tsentrifugaalkuivatus: pestud materjal suunatakse horisontaalse kruvitsentrifuugi kaudu kuivatisse ja materjal kuivatatakse temperatuuril 150-170 °C ning kuivatatud materjal purustatakse ja pakendatakse.
Võrreldes olemasoleva tsellulooseetri tootmistehnoloogiaga, kasutatakse käesolevas leiutises etüleenoksiidi eeterdamisainena hüdroksüetüülmetüültselluloosi valmistamiseks, millel on hüdroksüetüülrühmade sisalduse tõttu hea hallitusekindlus. Sellel on hea viskoossuse stabiilsus ja vastupidavus hallitusele pikaajalisel ladustamisel. Seda saab kasutada teiste tsellulooseetrite asemel.
Postitusaeg: 25. aprill 2024