როგორ მზადდება მეთილის ჰიდროქსიეთილის ცელულოზა?

ფონი და მიმოხილვა

ცელულოზის ეთერი არის ფართოდ გამოყენებული პოლიმერული თხელი ქიმიური მასალა, რომელიც დამზადებულია ბუნებრივი პოლიმერული ცელულოზისგან ქიმიური დამუშავების გზით. მე-19 საუკუნეში ცელულოზის ნიტრატისა და ცელულოზის აცეტატის წარმოების შემდეგ, ქიმიკოსებმა შექმნეს მრავალი ცელულოზის ეთერის ცელულოზის წარმოებულების სერია და მუდმივად აღმოაჩინეს გამოყენების ახალი სფეროები, რომლებიც მოიცავს მრავალ ინდუსტრიულ სექტორს. ცელულოზის ეთერის პროდუქტები, როგორიცაა ნატრიუმიკარბოქსიმეთილცელულოზა (CMC), ეთილის ცელულოზა (EC), ჰიდროქსიეთილის ცელულოზა (HEC), ჰიდროქსიპროპილ ცელულოზა (HPC), მეთილის ჰიდროქსიეთილის ცელულოზა (MHEC)დამეთილის ჰიდროქსიპროპილ ცელულოზა (MHPC)და სხვა ცელულოზის ეთერები ცნობილია როგორც "ინდუსტრიული მონონატრიუმის გლუტამატი" და ფართოდ გამოიყენებოდა ნავთობის ბურღვაში, მშენებლობაში, საფარებში, საკვებში, მედიკამენტებში და ყოველდღიურ ქიმიკატებში.

ჰიდროქსიეთილ მეთილის ცელულოზა (MHPC) არის უსუნო, უგემოვნო, არატოქსიკური თეთრი ფხვნილი, რომელიც შეიძლება გაიხსნას ცივ წყალში გამჭვირვალე ბლანტი ხსნარის შესაქმნელად. მას აქვს გასქელება, შებოჭვის, დისპერსიის, ემულსიფიკაციის, ფირის წარმოქმნის, შეჩერების, ადსორბციის, გელის, ზედაპირული აქტიური, ტენიანობის შენარჩუნებისა და კოლოიდის დამცავი მახასიათებლები. წყალხსნარის ზედაპირული აქტიური ფუნქციის გამო, ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც კოლოიდური დამცავი აგენტი, ემულგატორი და დისპერსანტი. ჰიდროქსიეთილ მეთილცელულოზის წყალხსნარს აქვს კარგი ჰიდროფილურობა და არის ეფექტური წყლის შემაკავებელი საშუალება. იმის გამო, რომ ჰიდროქსიეთილ მეთილცელულოზა შეიცავს ჰიდროქსიეთილის ჯგუფებს, მას აქვს კარგი ცობის საწინააღმდეგო უნარი, კარგი სიბლანტის სტაბილურობა და რძის წინააღმდეგობა ხანგრძლივი შენახვის დროს.

ჰიდროქსიეთილ მეთილცელულოზა (HEMC) მზადდება ეთილენის ოქსიდის შემცვლელების (MS 0.3-0.4) მეთილცელულოზაში (MC) შეყვანით და მისი მარილის წინააღმდეგობა უკეთესია, ვიდრე არამოდიფიცირებული პოლიმერების. მეთილცელულოზის გელაციის ტემპერატურა ასევე უფრო მაღალია ვიდრე MC.

სტრუქტურა

ფუნქცია

ჰიდროქსიეთილ მეთილცელულოზის (HEMC) ძირითადი მახასიათებლებია:

1. ხსნადობა: ხსნადი წყალში და ზოგიერთ ორგანულ გამხსნელში. HEMC შეიძლება გაიხსნას ცივ წყალში. მისი უმაღლესი კონცენტრაცია განისაზღვრება მხოლოდ სიბლანტის მიხედვით. ხსნადობა იცვლება სიბლანტის მიხედვით. რაც უფრო დაბალია სიბლანტე, მით მეტია ხსნადობა.

2. მარილის წინააღმდეგობა: HEMC პროდუქტები არის არაიონური ცელულოზის ეთერები და არ არის პოლიელექტროლიტები, ამიტომ ისინი შედარებით სტაბილურია წყალხსნარებში, როდესაც არსებობს ლითონის მარილები ან ორგანული ელექტროლიტები, მაგრამ ელექტროლიტების გადაჭარბებულმა დამატებამ შეიძლება გამოიწვიოს გელაცია და ნალექი.

3. ზედაპირული აქტივობა: წყალხსნარის ზედაპირულად აქტიური ფუნქციიდან გამომდინარე, ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც კოლოიდური დამცავი აგენტი, ემულგატორი და დისპერსანტი.

4. თერმული გელი: როდესაც HEMC პროდუქტების წყალხსნარი თბება გარკვეულ ტემპერატურაზე, ხდება გაუმჭვირვალე, გელი და ნალექი, მაგრამ განუწყვეტლივ გაგრილებისას უბრუნდება ხსნარის თავდაპირველ მდგომარეობას და ტემპერატურა, რომელზედაც ხდება ეს გელი და ნალექი, ძირითადად დამოკიდებულია მათზე ლუბრიკანტებზე, შეჩერების დამხმარებლებზე, დამცავ კოლოფიდებზე.

5. მეტაბოლური ინერტულობა და დაბალი სუნი და არომატი: HEMC ფართოდ გამოიყენება საკვებსა და მედიცინაში, რადგან ის არ მეტაბოლიზდება და აქვს დაბალი სუნი და არომატი.

6. ნაოჭის წინააღმდეგობა: HEMC-ს აქვს შედარებით კარგი ნაოჭის წინააღმდეგობა და კარგი სიბლანტის სტაბილურობა ხანგრძლივი შენახვისას.

7. PH სტაბილურობა: HEMC პროდუქტების წყალხსნარის სიბლანტეზე ძნელად მოქმედებს მჟავა ან ტუტე და pH-ის მნიშვნელობა შედარებით სტაბილურია 3.0-დან 11.0-მდე დიაპაზონში.

განაცხადი

ჰიდროქსიეთილ მეთილცელულოზა შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც კოლოიდური დამცავი აგენტი, ემულგატორი და დისპერსანტი წყალხსნარში ზედაპირულად აქტიური ფუნქციის გამო. მისი გამოყენების მაგალითები შემდეგია:

1. ჰიდროქსიეთილ მეთილცელულოზის ეფექტი ცემენტის მუშაობაზე. ჰიდროქსიეთილ მეთილცელულოზა არის უსუნო, უგემოვნო, არატოქსიკური თეთრი ფხვნილი, რომელიც შეიძლება გაიხსნას ცივ წყალში გამჭვირვალე ბლანტი ხსნარის შესაქმნელად. მას აქვს გასქელება, შებოჭვის, დისპერსიის, ემულსიფიკაციის, ფირის წარმოქმნის, შეჩერების, ადსორბციის, გელის, ზედაპირული აქტიური, ტენიანობის შენარჩუნებისა და კოლოიდის დამცავი მახასიათებლები. ვინაიდან წყალხსნარს აქვს ზედაპირული აქტიური ფუნქცია, ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც კოლოიდური დამცავი აგენტი, ემულგატორი და დისპერსანტი. ჰიდროქსიეთილ მეთილცელულოზის წყალხსნარს აქვს კარგი ჰიდროფილურობა და არის ეფექტური წყლის შემაკავებელი საშუალება.

2. მზადდება ძლიერად მოქნილი რელიეფური საღებავი, რომელიც მზადდება შემდეგი ნედლეულისგან წონით ნაწილებად: 150-200 გ დეიონიზებული წყალი; 60-70 გ სუფთა აკრილის ემულსია; 550-650 გ მძიმე კალციუმი; 70-90 გ ტალკი; ბაზის ცელულოზის წყალხსნარი 30-40გ; ლიგნოცელულოზის წყალხსნარი 10-20გ; ფირის ფორმირების დამხმარე საშუალება 4-6გ; ანტისეპტიკური და ფუნგიციდი 1,5-2,5გ; დისპერსანტი 1,8-2,2გ; დამატენიანებელი საშუალება 1,8-2,2გ; 3,5-4,5გრ; ეთილენგლიკოლი 9-11გ; ჰიდროქსიეთილ მეთილცელულოზის წყალხსნარი მზადდება წყალში 2-4% ჰიდროქსიეთილ მეთილცელულოზის გახსნით; ლიგნოცელულოზის წყალხსნარი დამზადებულია 1-3% ლიგნოცელულოზას წყალში გახსნის გზით.

მომზადება

ჰიდროქსიეთილ მეთილის ცელულოზის მომზადების მეთოდი, მეთოდი არის ის, რომ ნედლეულად გამოიყენება რაფინირებული ბამბა, ხოლო ეთილენის ოქსიდი გამოიყენება როგორც ეთერიფიკაციის აგენტი ჰიდროქსიეთილ მეთილის ცელულოზის მოსამზადებლად. ნედლეულის წონიანი ნაწილები ჰიდროქსიეთილ მეთილცელულოზის მოსამზადებლად შემდეგია: 700-800 წილი ტოლუოლისა და იზოპროპანოლის ნარევი გამხსნელად, 30-40 წილი წყალი, 70-80 წილი ნატრიუმის ჰიდროქსიდი, 80-85 წილი დახვეწილი ბამბა, რგოლი 20-28-ე წილი მეთილ. ქლორიდი, გამყინვარების ძმარმჟავას 16-19 ნაწილი; კონკრეტული ნაბიჯებია:

პირველ საფეხურზე, რეაქციის ქვაბში, დაამატეთ ტოლუოლი და იზოპროპანოლის ნარევი, წყალი და ნატრიუმის ჰიდროქსიდი, გაათბეთ 60-80 ° C-მდე, გააჩერეთ თბილად 20-40 წუთის განმავლობაში;

მეორე საფეხური, ალკალიზაცია: ზემოთ აღნიშნული მასალების გაციება 30-50°C-მდე, დაამატეთ რაფინირებული ბამბა, შეასხურეთ ტოლუოლისა და იზოპროპანოლის ნარევი გამხსნელი, ვაკუუმირება 0,006 მპა-მდე, შეავსეთ აზოტი 3 ჩანაცვლებისთვის და ჩანაცვლების შემდეგ განახორციელეთ ალკალიზაცია. 50°C;

მესამე საფეხური, ეთერიფიკაცია: ალკალიზაციის დასრულების შემდეგ რეაქტორის ევაკუაცია ხდება 0,05-0,07 მპა-მდე, ეთილენის ოქსიდი და მეთილის ქლორიდი 30-50 წუთის განმავლობაში ემატება; ეთერიზაციის პირველი ეტაპი: 40-60°C, 1.0-2.0 საათი, წნევა კონტროლდება 0.15-დან 0.3Mpa-მდე; ეთერიზაციის მეორე ეტაპი: 60-90℃, 2.0-2.5 საათი, წნევა კონტროლდება 0.4-დან 0.8Mpa-მდე;

მეოთხე საფეხური, ნეიტრალიზაცია: წინასწარ დაამატეთ გაზომილი გამყინვარების ძმარმჟავა ნალექის ქვაბში, დაჭერით ეთერირებულ მასალაში გასანეიტრალებლად, აწიეთ ტემპერატურა ნალექისთვის 75-80°C-მდე, ტემპერატურა აწევა 102°C-მდე, ხოლო pH-ის მნიშვნელობა გამოვლინდება 6 8 საათზე, დასრულებულია გაუხსნელი; გაუხსნელი ავზი ივსება ონკანის წყლით დამუშავებული უკუ ოსმოსის მოწყობილობით 90 ° C-დან 100 ° C-მდე;

მეხუთე საფეხური, ცენტრიდანული რეცხვა: მეოთხე საფეხურზე მასალა ცენტრიფუგირდება ჰორიზონტალური ხრახნიანი ცენტრიფუგის საშუალებით და გამოყოფილი მასალა გადადის წინასწარ ცხელი წყლით სავსე სარეცხ ავზში მასალის გასარეცხად;

მეექვსე საფეხური, ცენტრიდანული გაშრობა: გარეცხილი მასალა ჰორიზონტალური ხრახნიანი ცენტრიფუგის საშუალებით გადააქვთ საშრობში და აშრობენ მასალას 150-170°C ტემპერატურაზე, ხოლო გამხმარი მასალის დაქუცმაცება და შეფუთვა ხდება.

ცელულოზის ეთერის წარმოების არსებულ ტექნოლოგიასთან შედარებით, წინამდებარე გამოგონება იყენებს ეთილენის ოქსიდს, როგორც ეთერიფიკაციის აგენტს ჰიდროქსიეთილ მეთილის ცელულოზის მოსამზადებლად, რომელსაც აქვს კარგი რბილობის წინააღმდეგობა ჰიდროქსიეთილის ჯგუფების შემცველობის გამო. მას აქვს კარგი სიბლანტის სტაბილურობა და ნაოჭის წინააღმდეგობა გრძელვადიანი შენახვის დროს. მისი გამოყენება შესაძლებელია სხვა ცელულოზის ეთერების ნაცვლად.