Aurrekariak eta ikuspegi orokorra
Zelulosa eterra oso erabilia den polimero kimiko fin bat da, zelulosa polimero naturaletik tratamendu kimikoaren bidez egina. XIX. mendean zelulosa nitratoa eta zelulosa azetatoa fabrikatu ondoren, kimikariek zelulosa eter askoren zelulosa deribatu sorta bat garatu dute, eta aplikazio eremu berriak etengabe aurkitu dira, sektore industrial asko inplikatuz. Zelulosa eter produktuak, hala nola sodioakarboximetil zelulosa (CMC), etil zelulosa (EE), hidroxietil zelulosa (HEC), hidroxipropil zelulosa (HPC), metil hidroxietil zelulosa (MHEC)etametil hidroxipropil zelulosa (MHPC)eta beste zelulosa eter batzuk "monosodio glutamato industriala" bezala ezagutzen dira eta oso erabiliak izan dira petrolio-zulaketan, eraikuntzan, estalduretan, elikagaietan, medikuntzan eta eguneroko produktu kimikoetan.
Hidroxietil metilzelulosa (MHPC) hauts zuri usainik, zaporegaberik eta ez-toxikoa da, ur hotzetan disolbatu daitekeena soluzio likatsu garden bat osatzeko. Loditzeko, lotzeko, sakabanatzeko, emultsionatzeko, filma sortzeko, esekitzeko, adsorbatzeko, gelifikatzeko, gainazal-aktiboa izateko, hezetasuna mantentzeko eta koloideak babesteko ezaugarriak ditu. Soluzio urtsuaren gainazal-aktiboaren funtzioari esker, koloideen babes-agente, emultsionatzaile eta sakabanatzaile gisa erabil daiteke. Hidroxietil metilzelulosa urtsuaren soluzioak hidrofilitate ona du eta ura atxikitzeko agente eraginkorra da. Hidroxietil metilzelulosa hidroxietil taldeak dituenez, lizunaren aurkako gaitasun ona, biskositate-egonkortasun ona eta lizunarekiko erresistentzia du epe luzeko biltegiratzean.
Hidroxietil metilzelulosa (HEMC) etileno oxido ordezkoak (MS 0.3~0.4) metilzelulosan (MC) sartuz prestatzen da, eta gatzarekiko erresistentzia hobea da aldatu gabeko polimeroena baino. Metilzelulosa-ren gelifikazio-tenperatura ere MC-rena baino handiagoa da.
Egitura
Ezaugarria
Hidroxietil metilzelulosa (HEMC)-aren ezaugarri nagusiak hauek dira:
1. Disolbagarritasuna: Uretan eta disolbatzaile organiko batzuetan disolbagarria. HEMC ur hotzetan disolba daiteke. Bere kontzentrazio handiena biskositateak bakarrik zehazten du. Disolbagarritasuna biskositatearen arabera aldatzen da. Zenbat eta biskositate txikiagoa, orduan eta disolbagarritasun handiagoa.
2. Gatzarekiko erresistentzia: HEMC produktuak zelulosa eter ez-ionikoak dira eta ez dira polielektrolitoak, beraz, nahiko egonkorrak dira ur-disoluzioetan gatz metalikoak edo elektrolito organikoak daudenean, baina elektrolito gehiegi gehitzeak gelazioa eta prezipitazioa eragin ditzake.
3. Gainazaleko jarduera: Ur-disoluzioaren gainazaleko funtzio aktiboa dela eta, babes-agente koloidal, emultsionatzaile eta sakabanatzaile gisa erabil daiteke.
4. Gel termikoa: HEMC produktuen ur-disoluzioa tenperatura jakin batera berotzen denean, opako bihurtzen da, gelifikatu eta prezipitatu egiten da, baina etengabe hozten denean, jatorrizko disoluzio-egoerara itzultzen da, eta gel eta prezipitazio hori gertatzen den tenperatura batez ere lubrifikatzaileak, esekidura-laguntzaileak, babes-koloideak, emultsionatzaileak eta abar dira horien araberakoak.
5. Metabolismoaren inertzia eta usain eta usain txikia: HEMC asko erabiltzen da elikagaietan eta medikuntzan, ez baita metabolizatzen eta usain eta usain txikia baitu.
6. Lizunarekiko erresistentzia: HEMC-k lizunarekiko erresistentzia nahiko ona eta biskositate-egonkortasun ona ditu epe luzeko biltegiratzean.
7. PH egonkortasuna: HEMC produktuen ur-disoluzioaren biskositatea ia ez da azido edo alkaliren eraginpean, eta pH balioa nahiko egonkorra da 3,0 eta 11,0 arteko tartean.
Aplikazioa
Hidroxietil metilzelulosa koloidal babes-agente, emultsionatzaile eta dispertsatzaile gisa erabil daiteke ur-disoluzioan duen gainazal-aktiboagatik. Bere aplikazio-adibideak hauek dira:
1. Hidroxietil metilzelulosa zementuaren errendimenduan duen eragina. Hidroxietil metilzelulosa usainik gabeko, zaporegabeko eta toxikorik gabeko hauts zuria da, ur hotzetan disolba daitekeena soluzio likatsu garden bat osatzeko. Loditzeko, lotzeko, sakabanatzeko, emultsionatzeko, filma sortzeko, esekitzeko, adsorbatzeko, gelifikatzeko, gainazal-aktiboa izateko, hezetasuna mantentzeko eta koloideak babesteko ezaugarriak ditu. Soluzio urtsuak gainazal-aktiboa duenez, koloideen aurkako babes-agente, emultsionatzaile eta sakabanatzaile gisa erabil daiteke. Hidroxietil metilzelulosa urtsuaren soluzioak hidrofilitate ona du eta ura atxikitzeko agente eraginkorra da.
2. Erliebe-pintura oso malgu bat prestatzen da, pisuaren araberako lehengai hauekin egina: 150-200 g ur desionizatua; 60-70 g emultsio akriliko purua; 550-650 g kaltzio astun; 70-90 g talko hauts; Zelulosa oinarrizko ur-disoluzioa 30-40 g; lignozelulosa ur-disoluzioa 10-20 g; film-eratzaile laguntzailea 4-6 g; antiseptiko eta fungizida 1,5-2,5 g; dispertsatzailea 1,8-2,2 g; bustitzailea 1,8-2,2 g; 3,5-4,5 g; Etilenglikola 9-11 g; Hidroxietil metilzelulosa ur-disoluzioa % 2-4 hidroxietil metilzelulosa uretan disolbatuz egiten da; Lignozelulosa ur-disoluzioa % 1-3z egina dago. Lignozelulosa uretan disolbatuz egiten da.
Prestaketa
Hidroxietil metil zelulosa prestatzeko metodo bat, kotoi findua lehengai gisa eta etileno oxidoa eterifikazio-agente gisa erabiltzen da hidroxietil metil zelulosa prestatzeko. Hidroxietil metil zelulosa prestatzeko lehengaien pisu-zatiak hauek dira: 700-800 zati tolueno eta isopropanol nahastea disolbatzaile gisa, 30-40 zati ur, 70-80 zati sodio hidroxido, 80-85 zati kotoi findu, 20-28 zati oxietano, 80-90 zati metil kloruro, 16-19 zati azido azetiko glaziar; urrats zehatzak hauek dira:
Lehen urratsa, erreakzio-lapikoan, gehitu tolueno eta isopropanol nahasketa, ura eta sodio hidroxidoa, berotu 60-80 °C-ra, mantendu bero 20-40 minutuz;
Bigarren urratsa, alkalizazioa: goiko materialak 30-50 °C-ra hoztu, kotoi findua gehitu, tolueno eta isopropanol nahasketa disolbatzailea ihinztatu, 0,006 MPa-ra hutsean jarri, nitrogenoa 3 ordezkapenetarako bete eta ordezkapenaren ondoren alkalizazioa egin, alkalizazio baldintzak hauek dira: alkalizazio denbora 2 ordukoa da eta alkalizazio tenperatura 30 °C eta 50 °C artekoa da;
Hirugarren urratsa, eterifikazioa: alkalizazioa amaitu ondoren, erreaktorea 0,05-0,07MPa-ra husten da, eta etileno oxidoa eta metil kloruroa gehitzen dira 30-50 minutuz; eterifikazioaren lehen etapa: 40-60 °C, 1,0-2,0 ordu, presioa 0,15 eta 0,3 Mpa artean kontrolatzen da; eterifikazioaren bigarren etapa: 60～90 ℃, 2,0～2,5 ordu, presioa 0,4 eta 0,8 Mpa artean kontrolatzen da;
Laugarren urratsa, neutralizazioa: gehitu aldez aurretik neurtutako azido azetiko glaziarra prezipitazio-ontzira, sakatu eterifikatutako materialean neutralizaziorako, igo tenperatura 75-80 °C-ra prezipitazioa lortzeko, tenperatura 102 °C-ra igotzen da eta pH balioa 6 dela detektatzen da. 8etan, desolbatzailea amaituta dago; desolbatzaile-tangak txorrotako urez betetzen da, alderantzizko osmosi-gailu batekin tratatua 90 °C-tik 100 °C-ra;
Bosgarren urratsa, garbiketa zentrifugoa: laugarren urratseko materiala torloju-zentrifuga horizontal baten bidez zentrifugatzen da, eta bereizitako materiala aldez aurretik ur beroz betetako garbiketa-tang batera eramaten da materiala garbitzeko;
Seigarren urratsa, lehortze zentrifugoa: garbitutako materiala lehorgailura eramaten da torloju zentrifugo horizontal baten bidez, eta materiala 150-170 °C-tan lehortzen da, eta lehortutako materiala xehatu eta ontziratu egiten da.
Zelulosa eterraren ekoizpen-teknologia egungoarekin alderatuta, asmakizun honek etileno oxidoa erabiltzen du eterifikazio-agente gisa hidroxietil metil zelulosa prestatzeko, eta honek lizunarekiko erresistentzia ona du hidroxietil taldeak dituelako. Biskositate-egonkortasun eta lizunarekiko erresistentzia ona ditu epe luzeko biltegiratzean. Beste zelulosa eter batzuen ordez erabil daiteke.
Argitaratze data: 2024ko apirilaren 25a