Bakgrunnur og yfirlit
Sellulósaeter er mikið notað fínefni úr fjölliðum sem er framleitt úr náttúrulegum fjölliðum sellulósa með efnameðferð. Eftir framleiðslu á sellulósanítrati og sellulósaasetati á 19. öld hafa efnafræðingar þróað röð af sellulósaafleiðum margra sellulósaetera og ný notkunarsvið hafa stöðugt verið uppgötvuð, sem ná yfir marga iðnaðargeirana. Sellulósaeterafurðir eins og natríumkarboxýmetýlsellulósi (CMC), etýlsellulósi (EC), hýdroxýetýlsellulósi (HEC), hýdroxýprópýlsellulósi (HPC), metýlhýdroxýetýlsellulósi (MHEC)ogmetýlhýdroxýprópýlsellulósi (MHPC)og aðrir sellulósaeterar eru þekktir sem „iðnaðarmónónatríumglútamat“ og hafa verið mikið notaðir í olíuborunum, byggingariðnaði, húðun, matvælum, lyfjum og daglegum efnum.
Hýdroxýetýl metýl sellulósi (MHPC) er lyktarlaust, bragðlaust, eiturefnalaust hvítt duft sem hægt er að leysa upp í köldu vatni til að mynda gegnsæja seigfljótandi lausn. Það hefur eiginleika þykkingar, bindingar, dreifingar, fleytis, filmumyndunar, sviflausnar, aðsogs, hlaupmyndunar, yfirborðsvirkni, rakavörn og kolloidverndunar. Vegna yfirborðsvirkni vatnslausnarinnar er hægt að nota hana sem kolloidverndandi efni, fleytiefni og dreifiefni. Vatnslausn af hýdroxýetýl metýl sellulósa hefur góða vatnssækni og er skilvirkt vatnsheldniefni. Vegna þess að hýdroxýetýl metýl sellulósi inniheldur hýdroxýetýl hópa hefur hún góða mygluvörn, góða seigjustöðugleika og mygluþol við langtímageymslu.
Hýdroxýetýl metýlsellulósi (HEMC) er framleitt með því að setja etýlenoxíð-skiptihópa (MS 0,3~0,4) inn í metýlsellulósa (MC) og saltþol þess er betra en óbreyttra fjölliða. Gelmyndunarhitastig metýlsellulósa er einnig hærra en MC.
Uppbygging
Eiginleiki
Helstu einkenni hýdroxýetýlmetýlsellulósa (HEMC) eru:
1. Leysni: Leysanlegt í vatni og sumum lífrænum leysum. HEMC er hægt að leysa upp í köldu vatni. Hæsti styrkur þess er eingöngu ákvarðaður af seigju. Leysni er breytileg eftir seigju. Því lægri sem seigja er, því meiri er leysnin.
2. Saltþol: HEMC vörur eru ójónískar sellulósaeterar og eru ekki fjölraflausnir, þannig að þær eru tiltölulega stöðugar í vatnslausnum þegar málmsölt eða lífræn raflausn eru til staðar, en of mikil viðbót raflausna getur valdið hlaupmyndun og úrkomu.
3. Yfirborðsvirkni: Vegna yfirborðsvirkrar virkni vatnslausnarinnar er hægt að nota hana sem kolloidal verndarefni, ýruefni og dreifiefni.
4. Hitagel: Þegar vatnslausn HEMC-afurða er hituð upp í ákveðið hitastig verður hún ógegnsæ, myndar hlaup og fellur út, en þegar hún er kæld stöðugt snýr hún aftur í upprunalegt ástand lausnarinnar og hitastigið sem þessi hlaup og útfelling eiga sér stað við er aðallega háð þeim smurefnum, sviflausnarefnum, verndandi kolloidum, ýruefnum o.s.frv.
5. Efnaskiptaóvirkni og lítil lykt og ilm: HEMC er mikið notað í matvælum og læknisfræði þar sem það verður ekki umbrotið og hefur litla lykt og ilm.
6. Mygluþol: HEMC hefur tiltölulega góða mygluþol og góða seigjustöðugleika við langtímageymslu.
7. pH-stöðugleiki: Seigja vatnslausnar HEMC-afurða hefur varla áhrif á sýru eða basa og pH-gildið er tiltölulega stöðugt á bilinu 3,0 til 11,0.
Umsókn
Hýdroxýetýl metýlsellulósi getur verið notað sem kolloidal verndarefni, ýruefni og dreifiefni vegna yfirborðsvirkrar virkni þess í vatnslausn. Dæmi um notkun þess eru sem hér segir:
1. Áhrif hýdroxýetýl metýlsellulósa á virkni sements. Hýdroxýetýl metýlsellulósa er lyktarlaust, bragðlaust, eitrað hvítt duft sem hægt er að leysa upp í köldu vatni til að mynda gegnsæja seigfljótandi lausn. Það hefur eiginleika þykkingar, bindingar, dreifingar, fleytis, filmumyndunar, sviflausnar, aðsogs, hlaupmyndunar, yfirborðsvirkni, rakavörn og kolloidverndunar. Þar sem vatnslausnin hefur yfirborðsvirka virkni er hægt að nota hana sem kolloidverndandi efni, fleytiefni og dreifiefni. Vatnslausn af hýdroxýetýl metýlsellulósa hefur góða vatnssækni og er skilvirkt vatnsheldnisefni.
2. Útbúin er mjög sveigjanleg litamálning sem er gerð úr eftirfarandi hráefnum í þyngdarhlutum: 150-200 g af afjónuðu vatni; 60-70 g af hreinu akrýlblöndu; 550-650 g af þungu kalsíum; 70-90 g af talkúmdufti; 30-40 g af grunnvatnslausn af sellulósa; 10-20 g af lignósellulósa vatnslausn; 4-6 g af filmumyndandi efni; 1,5-2,5 g af sótthreinsandi og sveppaeyðandi efni; 1,8-2,2 g af dreifiefni; 1,8-2,2 g af rakaefni; 3,5-4,5 g af etýlen glýkóli 9-11 g; Vatnslausnin af hýdroxýetýl metýlsellulósa er búin til með því að leysa upp 2-4% af hýdroxýetýl metýlsellulósa í vatni; Vatnslausnin af lignósellulósa er búin til úr 1-3% lignósellulósa sem er búinn til með því að leysa hann upp í vatni.
Undirbúningur
Aðferð til að framleiða hýdroxýetýl metýlsellulósa, þar sem hreinsuð bómull er notuð sem hráefni og etýlenoxíð er notað sem eterunarefni til að framleiða hýdroxýetýl metýlsellulósa. Þyngdarhlutir hráefna til að framleiða hýdroxýetýl metýlsellulósa eru sem hér segir: 700-800 hlutar af blöndu af tólúeni og ísóprópanóli sem leysiefni, 30-40 hlutar af vatni, 70-80 hlutar af natríumhýdroxíði, 80-85 hlutar af hreinsaðri bómull, 20-28 hlutar af oxýetani, 80-90 hlutar af metýlklóríði, 16-19 hlutar af ísediki; sérstök skref eru:
Í fyrsta skrefinu er tólúen og ísóprópanólblöndu, vatni og natríumhýdroxíði bætt út í hvarfketilinn, hitið upp í 60-80°C og haldið heitu í 20-40 mínútur;
Annað skref, basísk vinnsla: Kælið ofangreind efni niður í 30-50°C, bætið við hreinsaðri bómull, úðið tólúeni og ísóprópanólblöndunni með leysi, lofttæmið niður í 0,006 MPa, fyllið með köfnunarefni í 3 skipti og framkvæmið basísk vinnsla eftir skiptinguna. Alkalísk skilyrði eru: basísk vinnslaartíminn er 2 klukkustundir og basísk vinnslahitastigið er 30°C til 50°C.
Þriðja skrefið, etermyndun: eftir að basíkgerðinni er lokið er hvarfefnið tæmt niður í 0,05-0,07 MPa og etýlenoxíð og metýlklóríð eru bætt við í 30-50 mínútur; fyrsta stig etermyndunar: 40-60°C, 1,0-2,0 klukkustundir, þrýstingurinn er stýrður á milli 0,15 og 0,3 MPa; annað stig etermyndunar: 60～90℃, 2,0～2,5 klukkustundir, þrýstingurinn er stýrður á milli 0,4 og 0,8 MPa;
Fjórða skrefið, hlutleysing: Bætið mældum ísediki fyrirfram í úrfellingarketilinn, þrýstið í eteraða efnið til hlutleysingar, hækkið hitastigið í 75-80°C fyrir úrfellingu, hitinn hækkar í 102°C og pH gildið er mælt sem 6. Klukkan 8 er leysiefnalausninni lokið; leysiefnalausnartankurinn er fylltur með kranavatni sem hefur verið meðhöndlað með öfugri osmósu við 90°C til 100°C.
Fimmta skrefið, skilvinduþvottur: efnið í fjórða skrefinu er skilvindað í gegnum lárétta skrúfuskilvindu og aðskilið efni er flutt í þvottatank fylltan með heitu vatni fyrirfram til að þvo efnið;
Sjötta skrefið, miðflóttaþurrkun: þvegna efnið er flutt í þurrkara með láréttri skrúfumiðflótta og efnið er þurrkað við 150-170°C og þurrkaða efnið er mulið og pakkað.
Í samanburði við núverandi framleiðslutækni á sellulósaeter notar uppfinningin etýlenoxíð sem eterunarefni til að framleiða hýdroxýetýl metýlsellulósa, sem hefur góða mygluþol vegna þess að það inniheldur hýdroxýetýlhópa. Það hefur góða seigjustöðugleika og mygluþol við langtímageymslu. Það er hægt að nota það í stað annarra sellulósaetera.
Birtingartími: 25. apríl 2024