כיצד מכינים תאית מתיל הידרוקסיאתיל?

רקע וסקירה

אתר תאית הוא חומר כימי עדין פולימרי בשימוש נרחב העשוי מתאית פולימר טבעית באמצעות טיפול כימי. לאחר ייצור של חנקתי תאית ואצטט תאית במאה ה-19, כימאים פיתחו סדרה של נגזרות תאית של אתרי תאית רבים, ותחומי יישומים חדשים התגלו ללא הרף, המעורבים במגזרים תעשייתיים רבים. מוצרי אתר תאית כגון נתרןקרבוקסימתיל תאית (CMC), אתיל תאית (EC), תאית הידרוקסיאתיל (HEC), תאית הידרוקסיפרופיל (HPC), מתיל הידרוקסיאתיל תאית (MHEC)ומתיל הידרוקסיפרופיל תאית (MHPC)ואתרים תאית אחרים ידועים בשם "מונוסודיום גלוטמט תעשייתי" ונעשה בהם שימוש נרחב בקידוחי נפט, בנייה, ציפויים, מזון, תרופות וכימיקלים יומיומיים.

Hydroxyethyl methyl cellulose (MHPC) היא אבקה לבנה חסרת ריח, חסרת טעם, לא רעילה שניתן להמיס במים קרים ליצירת תמיסה צמיגה שקופה. יש לו מאפיינים של עיבוי, קשירה, פיזור, מתחלב, יצירת סרט, השעיה, ספיחה, ג'ל, פעיל פני השטח, שמירה על לחות והגנה על קולואיד. בשל התפקוד הפעיל של התמיסה המימית, ניתן להשתמש בה כחומר מגן קולואידי, מתחלב ומפזר. לתמיסה מימית של מתיל צלולוז הידרוקסיאתיל יש הידרופיליות טובה והיא חומר יעיל לאגירת מים. מכיוון שהידרוקסיאתיל מתילצלולוזה מכילה קבוצות הידרוקסיאתיל, יש לה יכולת טובה נגד טחב, יציבות טובה של צמיגות ועמידות לטחב במהלך אחסון לטווח ארוך.

הידרוקסיאתיל מתילצלולוזה (HEMC) מוכנה על ידי הכנסת תחליפי אתילן אוקסיד (MS 0.3~0.4) לתוך מתילצלולוזה (MC), ועמידות המלח שלו טובה יותר מזו של פולימרים ללא שינוי. טמפרטורת הג'ל של מתילצלולוזה גבוהה גם מזו של MC.

מִבְנֶה

תכונה

המאפיינים העיקריים של הידרוקסיאתיל מתילצלולוזה (HEMC) הם:

1. מסיסות: מסיס במים ובכמה ממסים אורגניים. ניתן להמיס את HEMC במים קרים. הריכוז הגבוה ביותר שלו נקבע רק על ידי צמיגות. המסיסות משתנה בהתאם לצמיגות. ככל שהצמיגות נמוכה יותר, כך המסיסות גדולה יותר.

2. עמידות למלח: מוצרי HEMC הם אתרים תאית לא יוניים ואינם פוליאלקטרוליטים, ולכן הם יציבים יחסית בתמיסות מימיות כאשר קיימים מלחי מתכת או אלקטרוליטים אורגניים, אך תוספת מוגזמת של אלקטרוליטים עלולה לגרום לג'ל ולמשקעים.

3. פעילות פני השטח: בשל התפקוד הפעיל על פני השטח של התמיסה המימית, ניתן להשתמש בה כחומר מגן קולואידי, מתחלב ומפזר.

4. ג'ל תרמי: כאשר התמיסה המימית של מוצרי HEMC מחוממת לטמפרטורה מסוימת, היא הופכת אטומה, מג'ל ומשקעים, אך כאשר היא מתקררת באופן רציף, היא חוזרת למצב התמיסה המקורית, והטמפרטורה בה מתרחשים הג'ל והמשקעים הללו היא בעיקר תלוי בהם חומרי סיכה, עזרי מרחפים, חומרי הגנה וכו'.

5. אינרטיות מטבולית וריח וריח נמוכים: HEMC נמצא בשימוש נרחב במזון ורפואה מכיוון שהוא לא יעבור חילוף חומרים ויש לו ריח וניחוח נמוכים.

6. עמידות לטחב: ל-HEMC עמידות טובה יחסית לטחב ויציבות טובה של צמיגות במהלך אחסון לטווח ארוך.

7. יציבות PH: הצמיגות של התמיסה המימית של מוצרי HEMC כמעט ואינה מושפעת מחומצה או אלקלי, וערך ה-PH יציב יחסית בטווח שבין 3.0 ל-11.0.

בַּקָשָׁה

הידרוקסיאתיל מתילצלולוזה יכול לשמש כחומר מגן קולואידי, מתחלב ומפזר בשל תפקוד פעיל פני השטח שלו בתמיסה מימית. דוגמאות היישום שלו הן כדלקמן:

1. השפעת מתילצלולוזה הידרוקסיאתיל על ביצועי המלט. Hydroxyethyl methylcellulose היא אבקה לבנה חסרת ריח, חסרת טעם, לא רעילה, שניתן להמיס במים קרים ליצירת תמיסה צמיגה שקופה. יש לו מאפיינים של עיבוי, קשירה, פיזור, מתחלב, יצירת סרט, השעיה, ספיחה, ג'ל, פעיל פני השטח, שמירה על לחות והגנה על קולואיד. מכיוון שלתמיסה המימית יש פונקציה פעילה של משטחים, ניתן להשתמש בה כחומר מגן קולואידי, מתחלב ומפזר. לתמיסה מימית של מתיל צלולוז הידרוקסיאתיל יש הידרופיליות טובה והיא חומר יעיל לאגירת מים.

2. מכינים צבע תבליט גמיש במיוחד, העשוי מחומרי הגלם הבאים בחלקים לפי משקל: 150-200 גרם מים מפושטים; 60-70 גרם של תחליב אקרילי טהור; 550-650 גרם של סידן כבד; 70-90 גרם אבקת טלק; תמיסה מימית תאית בסיס 30-40 גרם; תמיסה מימית ליגנוצלולוזה 10-20 גרם; עזר ליצירת סרט 4-6 גרם; חיטוי וקוטל פטריות 1.5-2.5 גרם; חומר פיזור 1.8-2.2 גרם; חומר הרטבה 1.8-2.2 גרם; 3.5-4.5 גרם; אתילן גליקול 9-11 גרם; התמיסה המימית הידרוקסיאתיל מתילצלולוזה נעשית על ידי המסת 2-4% הידרוקסיאתיל מתילצלולוזה במים; התמיסה המימית ליגנוצלולוזה עשויה 1-3% ליגנוצלולוזה נוצרת על ידי המסה במים.

הֲכָנָה

שיטת הכנה של הידרוקסיאתיל מתיל תאית, השיטה היא שכותנה מזוקקת משמשת כחומר גלם, ואתילן אוקסיד משמש כחומר מאתר להכנת תאית מתיל הידרוקסיאתיל. חלקי המשקל של חומרי הגלם להכנת הידרוקסיאתיל מתיל צלולוז הם כדלקמן: 700-800 חלקים של תערובת טולואן ואיזופרופנול כממס, 30-40 חלקים של מים, 70-80 חלקים של נתרן הידרוקסיד, 80-85 חלקים של כותנה מזוקקת, טבעת 20-298 חלקים של מתיל-אתאן-כלוריד, 8 חלקים של מתיל-אתאן-כלוריד, 8 חלקים של מתיל-אתאן-כלוריד. 16-19 חלקים של חומצה אצטית קרחונית; השלבים הספציפיים הם:

השלב הראשון, בקומקום התגובה, הוסף תערובת טולואן ואיזופרופנול, מים ונתרן הידרוקסיד, לחמם עד 60-80 מעלות צלזיוס, לשמור על חום במשך 20-40 דקות;

השלב השני, אלקליזציה: לקרר את החומרים הנ"ל ל-30-50 מעלות צלזיוס, להוסיף כותנה מזוקקת, לרסס את הממס של תערובת הטולואן והאיזופרופנול, לשאוב ל-0.006Mpa, למלא חנקן ל-3 תחליפים, ולבצע לאחר ההחלפה Alkalinization, תנאי האלקליזציה הם: טמפרטורת האלקליזציה וזמן האלקליזציה עד 5°C הוא 302 שעות;

השלב השלישי, האתריפיקציה: לאחר השלמת האלקליזציה, הכור מפונה ל-0.05-0.07MPa, ומוסיפים אתילן אוקסיד ומתיל כלוריד למשך 30-50 דקות; השלב הראשון של האתריפיקציה: 40-60 מעלות צלזיוס, 1.0-2.0 שעות, הלחץ נשלט בין 0.15 ל-0.3Mpa; השלב השני של האetherification: 60 ~ 90 ℃, 2.0 ~ 2.5 שעות, הלחץ נשלט בין 0.4 ל 0.8Mpa;

השלב הרביעי, ניטרול: הוסיפו מראש את החומצה הקרחונית הנמדדת לקומקום המשקעים, דחסו לתוך החומר האטרי לנטרול, העלו את הטמפרטורה ל-75-80 מעלות צלזיוס למשקעים, הטמפרטורה עולה ל-102 מעלות צלזיוס, וערך ה-pH מזוהה כ-6 בשעה 8 מסתיים הפירוק הממס; מיכל הסרת ההמסה מלא במי ברז שטופלו במכשיר אוסמוזה הפוכה בטמפרטורה של 90 מעלות צלזיוס עד 100 מעלות צלזיוס;

השלב החמישי, שטיפה צנטריפוגלית: החומר בשלב הרביעי עובר צנטריפוגה באמצעות צנטריפוגה בורג אופקית, והחומר המופרד מועבר למיכל כביסה מלא במים חמים מראש לצורך שטיפת החומר;

השלב השישי, ייבוש צנטריפוגלי: החומר השטוף מועבר למייבש באמצעות צנטריפוגה בורג אופקית, החומר מיובש ב-150-170 מעלות צלזיוס, החומר המיובש נמחץ וארוז.

בהשוואה לטכנולוגיית הייצור הקיימת של אתר תאית, ההמצאה הנוכחית משתמשת באתילן אוקסיד כחומר מאתר להכנת תאית הידרוקסיאתיל מתיל, בעלת עמידות טובה לטחב בגלל המכילה קבוצות הידרוקסיאתיל. יש לו יציבות טובה של צמיגות ועמידות לטחב במהלך אחסון לטווח ארוך. ניתן להשתמש בו במקום אתרים תאית אחרים.