Fonas ir apžvalga
Celiuliozės eteris yra plačiai naudojama polimerinė smulki cheminė medžiaga, pagaminta iš natūralios polimerinės celiuliozės cheminio apdorojimo būdu. XIX amžiuje pagaminus celiuliozės nitratą ir celiuliozės acetatą, chemikai sukūrė celiuliozės darinių iš daugelio celiuliozės eterių seriją, ir nuolat buvo atrastos naujos taikymo sritys, apimančios daugelį pramonės sektorių. Celiuliozės eterio produktai, tokie kaip natriskarboksimetilceliuliozė (CMC), etilo celiuliozė (EC), hidroksietilceliuliozė (HEC), hidroksipropilceliuliozė (HPC), metilo hidroksietilceliuliozė (MHEC)irmetilo hidroksipropilceliuliozė (MHPC)ir kiti celiuliozės eteriai yra žinomi kaip „pramoninis mononatrio glutamatas“ ir buvo plačiai naudojami naftos gręžimo, statybos, dangų, maisto, medicinos ir kasdienių cheminių medžiagų gamyboje.
Hidroksietilmetilceliuliozė (MHPC) yra bekvapiai, beskoniai, netoksiški balti milteliai, kuriuos galima ištirpinti šaltame vandenyje, kad susidarytų skaidrus klampus tirpalas. Pasižymi tirštinimo, surišimo, dispergavimo, emulsinimo, plėvelės formavimo, suspendavimo, adsorbavimo, želė, paviršiaus aktyvumo, drėgmę palaikančio ir apsauginio koloidinio poveikio savybėmis. Dėl vandeninio tirpalo paviršinės aktyvios funkcijos jis gali būti naudojamas kaip koloidinė apsauginė medžiaga, emulsiklis ir dispergentas. Hidroksietilmetilceliuliozės vandeninis tirpalas pasižymi geru hidrofiliškumu ir yra veiksminga vandens sulaikymo priemonė. Kadangi hidroksietilmetilceliuliozėje yra hidroksietilo grupių, ji pasižymi geru atsparumu pelėsiui, gerą klampos stabilumą ir atsparumą pelėsiui ilgai laikant.
Hidroksietilmetilceliuliozė (HEMC) gaminama į metilceliuliozę (MC) įvedant etileno oksido pakaitų (MS 0,3~0,4), o atsparumas druskoms yra geresnis nei nemodifikuotų polimerų. Metilceliuliozės želėjimo temperatūra taip pat yra aukštesnė nei MC.
Struktūra
Funkcija
Pagrindinės hidroksietilmetilceliuliozės (HEMC) savybės yra šios:
1. Tirpumas: Tirpsta vandenyje ir kai kuriuose organiniuose tirpikliuose. HEMC galima ištirpinti šaltame vandenyje. Didžiausią jo koncentraciją lemia tik klampumas. Tirpumas skiriasi priklausomai nuo klampos. Kuo mažesnis klampumas, tuo didesnis tirpumas.
2. Atsparumas druskai: HEMC produktai yra nejoniniai celiuliozės eteriai ir nėra polielektrolitai, todėl jie yra gana stabilūs vandeniniuose tirpaluose, kai yra metalų druskų arba organinių elektrolitų, tačiau per didelis elektrolitų pridėjimas gali sukelti želė susidarymą ir nuosėdų susidarymą.
3. Paviršiaus aktyvumas: Dėl vandeninio tirpalo paviršiaus aktyvios funkcijos jis gali būti naudojamas kaip koloidinė apsauginė medžiaga, emulsiklis ir dispergatorius.
4. Terminis gelis: HEMC produktų vandeninį tirpalą įkaitinus iki tam tikros temperatūros, jis tampa nepermatomas, želia ir nusėda, tačiau nuolat aušinamas grįžta į pradinę tirpalo būseną, o temperatūra, kurioje susidaro šis gelis ir susidaro nuosėdos, daugiausia priklauso nuo jų tepalų, suspendavimo priemonių, apsauginių koloidų ir kt.
5. Metabolinis inertiškumas ir mažas kvapas bei kvapas: HEMC plačiai naudojamas maiste ir medicinoje, nes jis nebus metabolizuojamas ir turi silpną kvapą ir kvapą.
6. Atsparumas pelėsiui: HEMC turi gana gerą atsparumą miltligei ir gerą klampos stabilumą ilgalaikio saugojimo metu.
7. PH stabilumas: HEMC produktų vandeninio tirpalo klampumą beveik neveikia rūgštis ar šarmai, o pH vertė yra gana stabili nuo 3,0 iki 11,0.
Taikymas
Hidroksietilmetilceliuliozė gali būti naudojama kaip koloidinė apsauginė medžiaga, emulsiklis ir dispergatorius dėl jos paviršinio aktyvumo vandeniniame tirpale. Jos taikymo pavyzdžiai yra šie:
1. Hidroksietilmetilceliuliozės įtaka cemento savybėms. Hidroksietilmetilceliuliozė yra bekvapiai, beskoniai, netoksiški balti milteliai, kuriuos galima ištirpinti šaltame vandenyje, kad susidarytų skaidrus klampus tirpalas. Pasižymi tirštinimo, surišimo, dispergavimo, emulsinimo, plėvelės formavimo, suspendavimo, adsorbavimo, želė, paviršiaus aktyvumo, drėgmę palaikančio ir apsauginio koloidinio poveikio savybėmis. Kadangi vandeninis tirpalas turi paviršinio aktyvumo funkciją, jis gali būti naudojamas kaip koloidinė apsauginė medžiaga, emulsiklis ir dispergentas. Hidroksietilmetilceliuliozės vandeninis tirpalas pasižymi geru hidrofiliškumu ir yra veiksminga vandens sulaikymo priemonė.
2. Paruošiami itin lankstūs reljefiniai dažai, kurie masės dalimis gaminami iš šių žaliavų: 150-200 g dejonizuoto vandens; 60-70 g grynos akrilo emulsijos; 550-650 g sunkaus kalcio; 70-90 g talko miltelių; Bazinis celiuliozės vandeninis tirpalas 30-40g; lignoceliuliozės vandeninis tirpalas 10-20g; plėvelės formavimo priemonė 4-6g; antiseptikas ir fungicidas 1,5-2,5g; dispergentas 1,8-2,2g; drėkiklio 1,8-2,2g; 3,5-4,5g; etilenglikolis 9-11g; Hidroksietilmetilceliuliozės vandeninis tirpalas gaminamas ištirpinant 2-4 % hidroksietilmetilceliuliozės vandenyje; Lignoceliuliozės vandeninis tirpalas pagamintas iš 1-3 % Lignoceliuliozė gaminama ištirpinant vandenyje.
Pasiruošimas
Hidroksietilmetilceliuliozės paruošimo būdas, kaip žaliava naudojama rafinuota medvilnė, o kaip eterinimo priemonė hidroksietilmetilceliuliozei gaminti – etileno oksidas. Hidroksietilmetilceliuliozės gamybos žaliavų masės dalys yra šios: 700-800 dalių tolueno ir izopropanolio mišinio kaip tirpiklio, 30-40 dalių vandens, 70-80 dalių natrio hidroksido, 80-85 dalių rafinuotos medvilnės, žiedas 20-28 dalys chlorido, oksietan-90 dalys. 16-19 dalių ledinės acto rūgšties; konkretūs žingsniai yra šie:
Pirmajame etape į reakcijos virdulį įpilkite tolueno ir izopropanolio mišinio, vandens ir natrio hidroksido, pašildykite iki 60-80 °C, palaikykite šiltai 20-40 minučių;
Antras žingsnis, šarminimas: atvėsinkite minėtas medžiagas iki 30-50°C, įpilkite rafinuotos medvilnės, išpurkškite tolueno ir izopropanolio mišinio tirpiklio, vakuumuokite iki 0,006 MPa, užpildykite azotu 3 kartus ir po pakeitimo atlikite šarminimą, šarminimo sąlygos yra: šarminimo laikas yra nuo 2 °C iki 5 °C; šarminimo laikas yra nuo 2 °C iki 5 °C ir 0 °C.
Trečias etapas, eterinimas: baigus šarminti, reaktorius evakuojamas iki 0,05-0,07 MPa ir 30-50 minučių pridedama etileno oksido ir metilo chlorido; pirmas eterinimo etapas: 40-60°C, 1,0-2,0 valandos, slėgis reguliuojamas nuo 0,15 iki 0,3 MPa; antrasis eterinimo etapas: 60～90℃, 2,0～2,5 valandos, slėgis reguliuojamas nuo 0,4 iki 0,8 MPa;
Ketvirtasis žingsnis – neutralizavimas: išmatuotą ledinę acto rūgštį iš anksto įpilkite į nusodinimo katilą, įspauskite į eterintą medžiagą neutralizavimui, pakelkite temperatūrą iki 75-80°C kritulių susidarymui, temperatūra pakyla iki 102°C, o pH vertė yra 6. 8 valandą desolventacija baigta; tirpiklio šalinimo bakas pripildytas vandentiekio vandeniu, apdorotu atvirkštinio osmoso įtaisu, esant 90 ° C – 100 ° C temperatūrai;
Penktasis etapas, išcentrinis plovimas: ketvirtame etape medžiaga centrifuguojama per horizontalią sraigtinę centrifugą, o atskirta medžiaga perkeliama į plovimo baką, iš anksto užpildytą karštu vandeniu, kad būtų galima plauti medžiagą;
Šeštasis etapas, išcentrinis džiovinimas: išplautos medžiagos per horizontalią sraigtinę centrifugą tiekiamos į džiovyklę, o džiovinama 150-170°C temperatūroje, o išdžiovinta medžiaga susmulkinama ir supakuojama.
Palyginti su esama celiuliozės eterio gamybos technologija, šiame išradime naudojamas etileno oksidas kaip eterinimo agentas, gaminant hidroksietilmetilceliuliozę, kuri dėl hidroksietilo grupių turi gerą atsparumą miltligei. Jis turi gerą klampos stabilumą ir atsparumą pelėsiui ilgalaikio saugojimo metu. Jis gali būti naudojamas vietoj kitų celiuliozės eterių.
Paskelbimo laikas: 2024-04-25