Ինչպե՞ս է պատրաստվում մեթիլ հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզը:

Նախապատմություն և ակնարկ

Ցելյուլոզային եթերը լայնորեն օգտագործվող պոլիմերային նուրբ քիմիական նյութ է, որը պատրաստված է բնական պոլիմերային ցելյուլոզից քիմիական մշակման միջոցով: Ցելյուլոզայի նիտրատի և ցելյուլոզայի ացետատի արտադրությունից հետո 19-րդ դարում քիմիկոսները մշակել են բազմաթիվ ցելյուլոզային եթերների մի շարք ցելյուլոզային ածանցյալներ, և շարունակաբար հայտնաբերվել են նոր կիրառական ոլորտներ՝ ներառելով բազմաթիվ արդյունաբերական ոլորտներ: Ցելյուլոզային եթերային արտադրանքներ, ինչպիսիք են նատրիումըկարբոքսիմեթիլ ցելյուլոզա (CMC), էթիլ ցելյուլոզա (EC), հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզա (HEC), հիդրօքսիպրոպիլ ցելյուլոզա (HPC), մեթիլ հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզա (MHEC)ևմեթիլ հիդրօքսիպրոպիլ ցելյուլոզա (MHPC)և այլ ցելյուլոզային եթերները հայտնի են որպես «արդյունաբերական մոնոսոդիումի գլուտամատ» և լայնորեն օգտագործվել են նավթի հորատման, շինարարության, ծածկույթների, սննդի, դեղամիջոցների և ամենօրյա քիմիական նյութերի մեջ:

Հիդրօքսիէթիլ մեթիլ ցելյուլոզը (MHPC) անհոտ, անհամ, ոչ թունավոր սպիտակ փոշի է, որը կարող է լուծվել սառը ջրի մեջ՝ ձևավորելով թափանցիկ մածուցիկ լուծույթ: Այն ունի խտացման, կապելու, ցրելու, էմուլգացնող, թաղանթ ձևավորելու, կասեցնող, ներծծող, ժելող, մակերեսային ակտիվ, խոնավությունը պահպանելու և կոլոիդը պաշտպանելու բնութագրերը: Ջրային լուծույթի մակերեսների ակտիվ ֆունկցիայի շնորհիվ այն կարող է օգտագործվել որպես կոլոիդային պաշտպանիչ նյութ, էմուլգատոր և ցրող միջոց: Հիդրօքսիէթիլմեթիլցելյուլոզայի ջրային լուծույթն ունի լավ հիդրոֆիլություն և արդյունավետ ջրի պահպանման միջոց է: Քանի որ հիդրօքսիէթիլմեթիլցելյուլոզը պարունակում է հիդրօքսիէթիլային խմբեր, այն ունի լավ հակաբորբոսային հատկություն, լավ մածուցիկության կայունություն և երկարատև պահպանման ժամանակ բորբոս դիմադրություն:

Հիդրօքսիէթիլ մեթիլցելյուլոզը (HEMC) պատրաստվում է մեթիլցելյուլոզայի (MC) մեջ էթիլենօքսիդի փոխարինիչներ (MS 0.3-0.4) ներմուծելով, և դրա աղի դիմադրությունը ավելի լավ է, քան չմոդիֆիկացված պոլիմերները: Մեթիլցելյուլոզայի ժելացման ջերմաստիճանը նույնպես ավելի բարձր է, քան MC-ն:

Կառուցվածք

Առանձնահատկություն

Հիդրօքսիէթիլմեթիլցելյուլոզայի (HEMC) հիմնական բնութագրերն են.

1. Լուծելիություն. լուծելի է ջրի և որոշ օրգանական լուծիչների մեջ: HEMC-ը կարող է լուծվել սառը ջրում: Դրա ամենաբարձր կոնցենտրացիան որոշվում է միայն մածուցիկությամբ: Լուծելիությունը տատանվում է՝ կախված մածուցիկությունից։ Որքան ցածր է մածուցիկությունը, այնքան մեծ է լուծելիությունը:

2. Աղի դիմադրություն. HEMC արտադրանքները ոչ իոնային ցելյուլոզային եթերներ են և պոլիէլեկտրոլիտներ չեն, ուստի դրանք համեմատաբար կայուն են ջրային լուծույթներում, երբ առկա են մետաղական աղեր կամ օրգանական էլեկտրոլիտներ, սակայն էլեկտրոլիտների ավելցուկային ավելացումը կարող է առաջացնել ժելացիա և տեղումներ:

3. Մակերեւութային ակտիվություն. Ջրային լուծույթի մակերեւութային ակտիվ ֆունկցիայի շնորհիվ այն կարող է օգտագործվել որպես կոլոիդային պաշտպանիչ նյութ, էմուլգատոր և ցրող միջոց:

4. Ջերմային գել. Երբ HEMC արտադրանքի ջրային լուծույթը տաքացվում է մինչև որոշակի ջերմաստիճան, այն դառնում է անթափանց, գել և նստվածք է առաջանում, բայց երբ անընդհատ սառչում է, այն վերադառնում է սկզբնական լուծույթի վիճակին, և ջերմաստիճանը, որում այս գելը և տեղումները տեղի են ունենում, հիմնականում կախված է դրանցից քսանյութեր, կախիչ օժանդակ նյութեր, պաշտպանիչ կոլոֆիիդներ և այլն:

5. Մետաբոլիկ իներտություն և ցածր հոտ և բուրմունք. HEMC-ը լայնորեն օգտագործվում է սննդի և բժշկության մեջ, քանի որ այն չի մետաբոլիզացվի և ունի ցածր հոտ և բուրմունք:

6. Բորբոս դիմադրություն. HEMC-ն ունի համեմատաբար լավ բորբոս դիմադրություն և լավ մածուցիկության կայունություն երկարատև պահպանման ժամանակ:

7. PH կայունություն. HEMC արտադրանքի ջրային լուծույթի մածուցիկության վրա գրեթե չեն ազդում թթվային կամ ալկալիները, իսկ pH-ի արժեքը համեմատաբար կայուն է 3.0-ից 11.0 միջակայքում:

Դիմում

Հիդրօքսիէթիլմեթիլցելյուլոզը կարող է օգտագործվել որպես կոլոիդային պաշտպանիչ նյութ, էմուլգատոր և ցրող միջոց՝ ջրային լուծույթում իր մակերեսային ակտիվ ֆունկցիայի շնորհիվ: Դրա կիրառման օրինակները հետևյալն են.

1. Հիդրօքսիէթիլմեթիլցելյուլոզայի ազդեցությունը ցեմենտի աշխատանքի վրա: Հիդրօքսիէթիլմեթիլցելյուլոզը անհոտ, անհամ, ոչ թունավոր սպիտակ փոշի է, որը կարող է լուծվել սառը ջրի մեջ՝ ձևավորելով թափանցիկ մածուցիկ լուծույթ: Այն ունի խտացման, կապելու, ցրելու, էմուլգացնող, թաղանթ ձևավորելու, կասեցնող, ներծծող, ժելող, մակերեսային ակտիվ, խոնավությունը պահպանելու և կոլոիդը պաշտպանելու բնութագրերը: Քանի որ ջրային լուծույթն ունի մակերեսների ակտիվ ֆունկցիա, այն կարող է օգտագործվել որպես կոլոիդային պաշտպանիչ նյութ, էմուլգատոր և ցրող միջոց: Հիդրօքսիէթիլմեթիլցելյուլոզայի ջրային լուծույթն ունի լավ հիդրոֆիլություն և արդյունավետ ջրի պահպանման միջոց է:

2. Պատրաստվում է բարձր ճկուն ռելիեֆային ներկ, որը պատրաստված է հետևյալ հումքից՝ ըստ քաշի մասերի. 150-200 գ դեիոնացված ջուր; 60-70 գ մաքուր ակրիլային էմուլսիա; 550-650 գ ծանր կալցիում; 70-90 գ թալկի փոշի; Բելային ցելյուլոզայի ջրային լուծույթ 30-40գ; lignocellulose ջրային լուծույթ 10-20 գ; թաղանթ ձևավորող օգնություն 4-6 գ; հակասեպտիկ և ֆունգիցիդ 1,5-2,5գ; դիսպերսանտ 1,8-2,2 գ; թրջող միջոց 1,8-2,2գ; 3,5-4,5 գ; Էթիլեն գլիկոլ 9-11գ; Հիդրօքսիէթիլմեթիլցելյուլոզայի ջրային լուծույթը ստացվում է ջրում 2-4% հիդրօքսիէթիլմեթիլցելյուլոզա լուծելով; Լիգնոցելյուլոզայի ջրային լուծույթը կազմված է 1-3%-ից Լիգնոցելյուլոզա ստացվում է ջրի մեջ լուծարվելով։

Նախապատրաստում

Հիդրօքսիէթիլ մեթիլ ցելյուլոզայի պատրաստման մեթոդը, մեթոդն այն է, որ որպես հումք օգտագործվում է զտված բամբակ, իսկ էթիլենի օքսիդը՝ որպես եթերիֆիկացման միջոց՝ հիդրօքսիէթիլ մեթիլ ցելյուլոզա պատրաստելու համար: Հիդրօքսիէթիլմեթիլցելյուլոզա պատրաստելու համար հումքի զանգվածային մասերը հետևյալն են՝ 700-800 մաս տոլուոլ և իզոպրոպանոլ խառնուրդ՝ որպես լուծիչ, 30-40 մաս ջուր, 70-80 մաս նատրիումի հիդրօքսիդ, 80-85 մաս զտված բամբակ, օղակ՝ 20-29-րդ մեթիլային մաս, օղ՝ 20-29-րդ մաթ. քլորիդ, սառցադաշտային քացախաթթվի 16-19 մասեր; կոնկրետ քայլերն են.

Առաջին քայլը, ռեակցիայի թեյնիկում, ավելացրեք տոլուոլ և իզոպրոպանոլ խառնուրդ, ջուր և նատրիումի հիդրօքսիդ, տաքացրեք մինչև 60-80 ° C, տաքացրեք 20-40 րոպե;

Երկրորդ քայլը՝ ալկալիզացում. վերը նշված նյութերը սառեցրեք մինչև 30-50°C, ավելացրեք զտված բամբակ, ցողեք տոլուոլ և իզոպրոպանոլ խառնուրդի լուծիչը, վակուումացրեք մինչև 0,006 ՄՊա, լրացրեք ազոտը 3 փոխարինման համար և փոխարինումից հետո կատարեք ալկալիզացում, ալկալացման պայմաններն են՝ ալկալացման ջերմաստիճանը 2°C է, ալկալացման ժամանակը 30 է։ 50°C;

Երրորդ քայլը՝ եթերիֆիկացումը. ալկալիզացիայի ավարտից հետո ռեակտորը տարհանվում է մինչև 0,05-0,07 ՄՊա, և 30-50 րոպե ավելացվում է էթիլենի օքսիդ և մեթիլքլորիդ; Եթերիֆիկացման առաջին փուլը` 40-60°C, 1,0-2,0 ժամ, ճնշումը վերահսկվում է 0,15-ից 0,3 ՄՊա; Եթերիֆիկացման երկրորդ փուլը` 60~90℃, 2,0~2,5 ժամ, ճնշումը վերահսկվում է 0,4-ից 0,8Mpa;

Չորրորդ քայլը՝ չեզոքացում. չափված սառցադաշտային քացախաթթուն նախօրոք ավելացրեք տեղումների թեյնիկին, սեղմեք եթերացված նյութի մեջ՝ չեզոքացնելու համար, տեղումների համար ջերմաստիճանը բարձրացրեք մինչև 75-80°C, ջերմաստիճանը բարձրանում է մինչև 102°C, իսկ pH-ի արժեքը հայտնաբերվում է 6, ժամը 8-ին, լուծարումը ավարտվում է. լուծարման բաքը լցված է ծորակի ջրով, որը մշակվում է հակադարձ օսմոզ սարքով 90 ° C-ից 100 ° C ջերմաստիճանում;

Հինգերորդ քայլ, կենտրոնախույս լվացում. չորրորդ քայլի նյութը ցենտրիֆուգվում է հորիզոնական պտուտակային ցենտրիֆուգի միջոցով, իսկ առանձնացված նյութը տեղափոխվում է լվացքի տանկի մեջ, որը նախապես լցված է տաք ջրով, նյութը լվանալու համար.

Վեցերորդ քայլը՝ կենտրոնախույս չորացում. լվացված նյութը հորիզոնական պտուտակային ցենտրիֆուգի միջոցով տեղափոխվում է չորանոց, և նյութը չորանում է 150-170°C ջերմաստիճանում, իսկ չորացած նյութը մանրացվում և փաթեթավորվում է։

Համեմատած առկա ցելյուլոզային եթերի արտադրության տեխնոլոգիայի հետ՝ սույն գյուտը օգտագործում է էթիլենի օքսիդը՝ որպես եթերիֆիկացման միջոց՝ հիդրօքսիէթիլ մեթիլ ցելյուլոզա պատրաստելու համար, որն ունի լավ դիմադրություն բորբոսին՝ հիդրօքսիէթիլ խմբեր պարունակելու պատճառով: Այն ունի լավ մածուցիկության կայունություն և երկարատև պահպանման ժամանակ բորբոս դիմադրություն: Այն կարող է օգտագործվել այլ ցելյուլոզային եթերների փոխարեն։