Proprietà fisiche e chimiche dell'idrossietilcellulosa
Caratteristiche estetiche: Questo prodotto si presenta come un solido fibroso o polveroso di colore da bianco a giallo chiaro, atossico e insapore.
Punto di fusione 288-290 °C (dec.)
Densità 0,75 g/mL a 25 °C (lett.)
Solubilità Solubile in acqua. Insolubile nei comuni solventi organici. È solubile in acqua fredda e calda e generalmente insolubile nella maggior parte dei solventi organici. La viscosità varia leggermente nell'intervallo di pH 2-12, ma diminuisce al di fuori di questo intervallo. Ha le funzioni di addensante, sospendente, legante, emulsionante, disperdente e di mantenimento dell'umidità. È possibile preparare soluzioni con diversi intervalli di viscosità. Ha un'eccezionale solubilità dei sali per gli elettroliti.
In quanto tensioattivo non ionico, l'idrossietilcellulosa possiede, oltre alle proprietà di addensamento, sospensione, legame, galleggiamento, formazione di film, dispersione, ritenzione idrica e protezione colloidale, le seguenti:
1. L'HEC è solubile in acqua calda o fredda, ad alta temperatura o in ebollizione senza precipitazione, pertanto presenta un'ampia gamma di caratteristiche di solubilità e viscosità e non gelifica in condizioni non termiche;
2. È non ionico e può coesistere con una vasta gamma di altri polimeri idrosolubili, tensioattivi e sali. È un eccellente addensante colloidale per soluzioni elettrolitiche ad alta concentrazione;
3. La sua capacità di ritenzione idrica è doppia rispetto a quella della metilcellulosa e offre una migliore regolazione del flusso.
4. Rispetto alla metilcellulosa e all'idrossipropilmetilcellulosa, note per le loro proprietà, l'HEC presenta la peggiore capacità di dispersione, ma la sua maggiore capacità di protezione colloidale.
Requisiti tecnici e standard di qualità per l'idrossietilcellulosa
Elementi: Indice di sostituzione molare (MS) 2,0-2,5 Umidità (%) ≤5 Insolubile in acqua (%) ≤0,5 Valore PH 6,0-8,5 Metallo pesante (ug/g) ≤20 Ceneri (%) ≤5 Viscosità (mpa. s) 2% Soluzione acquosa a 20 ℃ 5-60000 Piombo (%) ≤0,001
Usi dell'idrossietilcellulosa
【Uso 1】Utilizzato come tensioattivo, addensante per lattice, agente protettivo colloidale, fluido di fratturazione per l'esplorazione petrolifera, disperdente per polistirene e cloruro di polivinile, ecc.
[Uso 2] Utilizzato come addensante e riduttore di perdita di fluido per fluidi di perforazione e di completamento a base d'acqua, presenta un evidente effetto addensante nei fluidi di perforazione a base di salamoia. Può essere utilizzato anche come riduttore di perdita di fluido per il cemento per pozzi petroliferi. Può essere reticolato con ioni metallici polivalenti per formare un gel.
[Uso 3] Questo prodotto viene utilizzato come disperdente polimerico per fluidi di fratturazione a base d'acqua, polistirene e cloruro di polivinile nell'estrazione mineraria con fratturazione idraulica. Può essere utilizzato anche come addensante per emulsioni nell'industria delle vernici, come igrostatico nell'industria elettronica, come anticoagulante per cemento e come agente di ritenzione dell'umidità nell'industria edile. È impiegato anche come smaltante nell'industria ceramica e come legante per dentifrici. Trova inoltre ampio impiego nella stampa e tintura, nel tessile, nella produzione della carta, in medicina, nell'igiene, nell'industria alimentare, nella produzione di sigarette, nei pesticidi e negli agenti estinguenti.
[Uso 4] Utilizzato come tensioattivo, agente protettivo colloidale, stabilizzante di emulsione per cloruro di vinile, acetato di vinile e altre emulsioni, nonché come viscosizzante, disperdente e stabilizzante di dispersione per il lattice. Ampiamente utilizzato in rivestimenti, fibre, tintura, produzione di carta, cosmetici, medicinali, pesticidi, ecc. Trova inoltre numerosi impieghi nell'esplorazione petrolifera e nell'industria meccanica.
【Uso 5】L'idrossietilcellulosa svolge funzioni di tensioattività, addensante, sospensivante, legante, emulsionante, filmogena, disperdente, di ritenzione idrica e di protezione nelle preparazioni farmaceutiche solide e liquide.
Applicazioni dell'idrossietilcellulosa
Utilizzato in rivestimenti architettonici, cosmetici, dentifrici, tensioattivi, addensanti per lattice, agenti protettivi colloidali, fluidi per la fratturazione idraulica del petrolio, disperdenti per polistirene e cloruro di polivinile, ecc.
Scheda di sicurezza (MSDS) dell'idrossietilcellulosa
1. Il prodotto presenta il rischio di esplosione da polvere. Quando si maneggiano grandi quantità o alla rinfusa, fare attenzione ad evitare la deposizione e la sospensione della polvere nell'aria e tenere lontano da fonti di calore, scintille, fiamme ed elettricità statica. 2. Evitare che la polvere di metilcellulosa entri in contatto con gli occhi e indossare maschere filtranti e occhiali di sicurezza durante l'utilizzo. 3. Il prodotto è molto scivoloso quando bagnato; la polvere di metilcellulosa fuoriuscita deve essere pulita tempestivamente e si deve effettuare un trattamento antiscivolo.
Caratteristiche di conservazione e trasporto dell'idrossietilcellulosa
Imballaggio: sacchi a doppio strato, sacco esterno in carta composita, sacco interno in film di polietilene, peso netto 20 kg o 25 kg per sacco.
Conservazione e trasporto: conservare in un luogo interno ventilato e asciutto, prestando attenzione all'umidità. Proteggere dalla pioggia e dal sole durante il trasporto.
Metodo di preparazione dell'idrossietilcellulosa
Metodo 1: Immergere i linters di cotone grezzo o la polpa raffinata in una soluzione di liscivia al 30%, estrarli dopo mezz'ora e pressarli. Pressare fino a quando il rapporto alcali-acqua raggiunge 1:2,8 e trasferire in un dispositivo di frantumazione. Mettere la fibra alcalina frantumata nel reattore. Sigillare e mettere sotto vuoto, quindi riempire con azoto. Dopo aver sostituito l'aria nel reattore con azoto, pressare nel liquido di ossido di etilene preraffreddato. Reagire sotto raffreddamento a 25 °C per 2 ore per ottenere idrossietilcellulosa grezza. Lavare il prodotto grezzo con alcol e regolare il valore del pH a 4-6 aggiungendo acido acetico. Aggiungere gliossale per la reticolazione e l'invecchiamento, lavare rapidamente con acqua e infine centrifugare, asciugare e macinare per ottenere idrossietilcellulosa a basso contenuto di sale.
Metodo 2: La cellulosa alcalina è un polimero naturale, ogni anello di base della fibra contiene tre gruppi idrossilici, il gruppo idrossilico più reattivo reagisce per formare idrossietilcellulosa. Immergere i linters di cotone grezzo o la polpa raffinata in soda caustica liquida al 30%, estrarli e pressarli dopo mezz'ora. Spremere fino a quando il rapporto acqua alcalina raggiunge 1:2,8, quindi frantumare. Mettere la cellulosa alcalina polverizzata nel reattore, sigillarlo, metterlo sottovuoto, riempirlo con azoto e ripetere il vuoto e il riempimento con azoto per sostituire completamente l'aria nel reattore. Pressare nel liquido di ossido di etilene preraffreddato, mettere acqua di raffreddamento nella camicia del reattore e controllare la reazione a circa 25 °C per 2 ore per ottenere idrossietilcellulosa grezza. Il prodotto grezzo viene lavato con alcol, neutralizzato a pH 4-6 aggiungendo acido acetico e reticolato con gliossale per l'invecchiamento. Successivamente viene lavato con acqua, disidratato mediante centrifugazione, essiccato e polverizzato per ottenere idrossietilcellulosa. Consumo di materia prima (kg/t) linters di cotone o polpa bassa 730-780 soda caustica liquida (30%) 2400 ossido di etilene 900 alcol (95%) 4500 acido acetico 240 gliossale (40%) 100-300
L'idrossietilcellulosa è una polvere bianca o giallastra, inodore, insapore e scorrevole, solubile in acqua fredda e calda, generalmente insolubile nella maggior parte dei solventi organici.
L'idrossietilcellulosa (HEC) è un solido fibroso o in polvere, bianco o giallo chiaro, inodore e non tossico, preparato mediante reazione di eterificazione di cellulosa alcalina e ossido di etilene (o cloridrina). Si tratta di un etere di cellulosa solubile non ionico. Grazie alle sue buone proprietà di addensamento, sospensione, dispersione, emulsionamento, legame, formazione di film, protezione dall'umidità e protezione colloidale, l'HEC è ampiamente utilizzata nell'esplorazione petrolifera, nei rivestimenti, nell'edilizia, nella medicina, nell'industria alimentare, tessile, cartaria e nella polimerizzazione dei polimeri, nonché in altri settori. Resa al setaccio 40 mesh ≥ 99%; temperatura di rammollimento: 135-140 °C; densità apparente: 0,35-0,61 g/ml; temperatura di decomposizione: 205-210 °C; velocità di combustione lenta; temperatura di equilibrio: 23 °C. 50% 6% a rh, 29% a 84% rh.
Come utilizzare l'idrossietilcellulosa
aggiunto direttamente in fase di produzione
1. Aggiungere acqua pulita a un grande secchio dotato di un miscelatore ad alta velocità.
Idrossietilcellulosa
2. Iniziare a mescolare continuamente a bassa velocità e setacciare lentamente l'idrossietilcellulosa nella soluzione in modo uniforme.
3. Continuare a mescolare finché tutte le particelle non saranno imbevute.
4. Quindi aggiungere l'agente di protezione dai fulmini, additivi di base come pigmenti, agenti disperdenti, acqua ammoniacale.
5. Mescolare fino a completo scioglimento dell'idrossietilcellulosa (la viscosità della soluzione aumenterà significativamente) prima di aggiungere gli altri componenti della formula e macinare fino a ottenere il prodotto finito.
Dotato di liquido madre
Questo metodo prevede di preparare prima la soluzione madre con una concentrazione più elevata e poi aggiungerla alla vernice al lattice. Il vantaggio di questo metodo è la maggiore flessibilità e la possibilità di aggiungere la soluzione direttamente alla vernice finita, ma è necessario conservarla correttamente. I passaggi sono simili ai passaggi 1-4 del Metodo 1, con la differenza che non è necessario mescolare fino a completa dissoluzione in una soluzione viscosa.
Porridge per la fenologia
Poiché i solventi organici sono solventi poco efficaci per l'idrossietilcellulosa, questi possono essere utilizzati per preparare la soluzione. I solventi organici più comunemente usati sono liquidi organici come glicole etilenico, glicole propilenico e agenti filmogeni (come glicole etilenico o dietilenglicole butil acetato) nelle formulazioni di vernici. Anche l'acqua ghiacciata è un solvente poco efficace, quindi viene spesso utilizzata insieme a liquidi organici per preparare la soluzione. L'idrossietilcellulosa contenuta nella soluzione può essere aggiunta direttamente alla vernice, dove si distribuisce e si gonfia. Una volta aggiunta alla vernice, si dissolve immediatamente e agisce come addensante. Dopo l'aggiunta, continuare a mescolare fino a completa dissoluzione e uniformità della soluzione. Generalmente, la soluzione si prepara mescolando sei parti di solvente organico o acqua ghiacciata con una parte di idrossietilcellulosa. Dopo circa 6-30 minuti, l'idrossietilcellulosa si idrolizzerà e si gonfierà notevolmente. In estate, la temperatura dell'acqua è generalmente troppo elevata, quindi non è consigliabile utilizzare il porridge.
Precauzioni per l'idrossietilcellulosa
Poiché l'idrossietilcellulosa trattata superficialmente è in polvere o cellulosa solida, è facile da maneggiare e sciogliere in acqua purché si presti attenzione ai seguenti punti.
1. Prima e dopo l'aggiunta di idrossietilcellulosa, è necessario mescolare continuamente fino a quando la soluzione non sia completamente trasparente e limpida.
2. Deve essere setacciato lentamente nel serbatoio di miscelazione, non aggiungere direttamente una grande quantità di idrossietilcellulosa o idrossietilcellulosa che ha formato grumi e palline nel serbatoio di miscelazione. 3. La temperatura dell'acqua e il valore del pH nell'acqua hanno una relazione evidente con la dissoluzione dell'idrossietilcellulosa, quindi occorre prestare particolare attenzione.
4. Non aggiungere sostanze alcaline alla miscela prima che la polvere di idrossietilcellulosa sia riscaldata attraverso l'acqua. L'aumento del valore del pH dopo il riscaldamento aiuterà a sciogliere.
5. Per quanto possibile, aggiungere l'agente antifungino il prima possibile.
6. Quando si utilizza idrossietilcellulosa ad alta viscosità, la concentrazione della soluzione madre non deve superare il 2,5-3%, altrimenti la soluzione madre risulterà difficile da gestire. L'idrossietilcellulosa post-trattata generalmente non tende a formare grumi o sfere, né formerà colloidi sferici insolubili dopo l'aggiunta di acqua.
Viene generalmente utilizzato come addensante, agente protettivo, adesivo, stabilizzante e additivo per la preparazione di emulsioni, gel, unguenti, lozioni, colliri, supposte e compresse, ed è anche impiegato come gel idrofilo e materiale di supporto per la preparazione di preparati a rilascio prolungato di tipo strutturale. Può essere utilizzato anche come stabilizzante negli alimenti.
Data di pubblicazione: 2 febbraio 2023