मिथाइल हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज कसे तयार केले जाते?

पार्श्वभूमी आणि आढावा

सेल्युलोज इथर हे रासायनिक प्रक्रियेद्वारे नैसर्गिक पॉलिमर सेल्युलोजपासून बनवलेले एक व्यापकपणे वापरले जाणारे पॉलिमर बारीक रासायनिक पदार्थ आहे. १९ व्या शतकात सेल्युलोज नायट्रेट आणि सेल्युलोज एसीटेटच्या निर्मितीनंतर, रसायनशास्त्रज्ञांनी अनेक सेल्युलोज इथरच्या सेल्युलोज डेरिव्हेटिव्ह्जची मालिका विकसित केली आहे आणि अनेक औद्योगिक क्षेत्रांचा समावेश असलेल्या नवीन अनुप्रयोग क्षेत्रांचा सतत शोध लागला आहे. सोडियम सारखी सेल्युलोज इथर उत्पादनेकार्बोक्झिमिथाइल सेल्युलोज (CMC), इथाइल सेल्युलोज (EC), हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज (HEC), हायड्रॉक्सीप्रोपाइल सेल्युलोज (HPC), मिथाइल हायड्रॉक्सीथाइल सेल्युलोज (MHEC)आणिमिथाइल हायड्रॉक्सीप्रोपाइल सेल्युलोज (MHPC)आणि इतर सेल्युलोज इथर "औद्योगिक मोनोसोडियम ग्लूटामेट" म्हणून ओळखले जातात आणि तेल ड्रिलिंग, बांधकाम, कोटिंग्ज, अन्न, औषध आणि दैनंदिन रसायनांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.

हायड्रॉक्सीथिल मिथाइल सेल्युलोज (MHPC) ही एक गंधहीन, चवहीन, विषारी नसलेली पांढरी पावडर आहे जी थंड पाण्यात विरघळवून पारदर्शक चिकट द्रावण तयार करता येते. त्यात घट्ट होणे, बांधणे, पसरवणे, इमल्सिफाय करणे, फिल्म-फॉर्मिंग, सस्पेंडिंग, सोर्सबिंग, जेलिंग, पृष्ठभाग सक्रिय करणे, ओलावा राखणे आणि कोलॉइडचे संरक्षण करणे ही वैशिष्ट्ये आहेत. जलीय द्रावणाच्या पृष्ठभागावर सक्रिय कार्यामुळे, ते कोलाइडल संरक्षणात्मक एजंट, इमल्सिफायर आणि डिस्पर्संट म्हणून वापरले जाऊ शकते. हायड्रॉक्सीथिल मिथाइलसेल्युलोज जलीय द्रावणात चांगली हायड्रोफिलिसिटी असते आणि ते एक कार्यक्षम पाणी धारणा एजंट आहे. हायड्रॉक्सीथिल मिथाइलसेल्युलोजमध्ये हायड्रॉक्सीथिल गट असल्याने, त्यात चांगली बुरशीविरोधी क्षमता, चांगली चिकटपणा स्थिरता आणि दीर्घकालीन साठवणुकीदरम्यान बुरशी प्रतिरोधक क्षमता असते.

हायड्रॉक्सीथिल मिथाइलसेल्युलोज (HEMC) हे इथिलीन ऑक्साईड सबस्टिट्यूएंट्स (MS 0.3~0.4) मिथाइलसेल्युलोज (MC) मध्ये घालून तयार केले जाते आणि त्याचा मीठ प्रतिरोधकता अपरिवर्तित पॉलिमरपेक्षा चांगला असतो. मिथाइलसेल्युलोजचे जेलेशन तापमान देखील MC पेक्षा जास्त असते.

रचना

वैशिष्ट्य

हायड्रॉक्सीथिल मिथाइलसेल्युलोज (HEMC) ची मुख्य वैशिष्ट्ये अशी आहेत:

१. विद्राव्यता: पाण्यात आणि काही सेंद्रिय द्रावकांमध्ये विद्राव्य. HEMC थंड पाण्यात विरघळू शकते. त्याची सर्वोच्च सांद्रता केवळ स्निग्धतेद्वारे निश्चित केली जाते. द्राव्यता स्निग्धतेनुसार बदलते. स्निग्धता जितकी कमी असेल तितकी द्राव्यता जास्त असते.

२. मीठ प्रतिरोधकता: HEMC उत्पादने नॉन-आयनिक सेल्युलोज इथर आहेत आणि पॉलीइलेक्ट्रोलाइट्स नाहीत, म्हणून जेव्हा धातूचे क्षार किंवा सेंद्रिय इलेक्ट्रोलाइट्स अस्तित्वात असतात तेव्हा ते जलीय द्रावणात तुलनेने स्थिर असतात, परंतु इलेक्ट्रोलाइट्सची जास्त भर घालल्याने जिलेशन आणि अवक्षेपण होऊ शकते.

३. पृष्ठभागाची क्रिया: जलीय द्रावणाच्या पृष्ठभागावरील सक्रिय कार्यामुळे, ते कोलाइडल संरक्षणात्मक एजंट, इमल्सीफायर आणि डिस्पर्संट म्हणून वापरले जाऊ शकते.

४. थर्मल जेल: जेव्हा HEMC उत्पादनांचे जलीय द्रावण एका विशिष्ट तापमानाला गरम केले जाते तेव्हा ते अपारदर्शक बनते, जेल बनते आणि अवक्षेपित होते, परंतु जेव्हा ते सतत थंड केले जाते तेव्हा ते मूळ द्रावण स्थितीत परत येते आणि ज्या तापमानावर हे जेल आणि अवक्षेपण होते ते प्रामुख्याने त्यांच्यावर अवलंबून असते. स्नेहक, निलंबन सहाय्य, संरक्षक कोलॉइड्स, इमल्सीफायर्स इ.

५. चयापचय जडत्व आणि कमी गंध आणि सुगंध: HEMC चा वापर अन्न आणि औषधांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर केला जातो कारण ते चयापचय होणार नाही आणि त्याचा गंध आणि सुगंध कमी आहे.

६. बुरशी प्रतिरोधकता: HEMC मध्ये बुरशी प्रतिरोधकता तुलनेने चांगली असते आणि दीर्घकालीन साठवणुकीदरम्यान चांगली चिकटपणा स्थिरता असते.

७. PH स्थिरता: HEMC उत्पादनांच्या जलीय द्रावणाची चिकटपणा आम्ल किंवा अल्कलीमुळे फारशी प्रभावित होत नाही आणि pH मूल्य ३.० ते ११.० च्या मर्यादेत तुलनेने स्थिर असते.

अर्ज

जलीय द्रावणात पृष्ठभागावर सक्रिय कार्य केल्यामुळे हायड्रॉक्सीथिल मिथाइलसेल्युलोजचा वापर कोलाइडल संरक्षणात्मक एजंट, इमल्सीफायर आणि डिस्पर्संट म्हणून केला जाऊ शकतो. त्याच्या वापराची उदाहरणे खालीलप्रमाणे आहेत:

१. हायड्रॉक्सीइथिल मिथाइलसेल्युलोजचा सिमेंटच्या कामगिरीवर परिणाम. हायड्रॉक्सीइथिल मिथाइलसेल्युलोज ही एक गंधहीन, चवहीन, विषारी नसलेली पांढरी पावडर आहे जी थंड पाण्यात विरघळवून पारदर्शक चिकट द्रावण तयार करता येते. त्यात घट्ट होणे, बांधणे, पसरवणे, इमल्सिफाय करणे, फिल्म-फॉर्मिंग, सस्पेंडिंग, सोर्सिंग, जेलिंग, पृष्ठभाग सक्रिय करणे, ओलावा राखणे आणि कोलॉइडचे संरक्षण करणे ही वैशिष्ट्ये आहेत. जलीय द्रावणात पृष्ठभाग सक्रिय कार्य असल्याने, ते कोलाइडल संरक्षणात्मक एजंट, इमल्सिफायर आणि डिस्पर्संट म्हणून वापरले जाऊ शकते. हायड्रॉक्सीइथिल मिथाइलसेल्युलोज जलीय द्रावणात चांगली हायड्रोफिलिसिटी असते आणि ते एक कार्यक्षम पाणी धारणा एजंट आहे.

२. एक अत्यंत लवचिक रिलीफ पेंट तयार केला जातो, जो वजनाने भागांमध्ये खालील कच्च्या मालापासून बनवला जातो: १५०-२०० ग्रॅम डीआयोनाइज्ड पाणी; ६०-७० ग्रॅम शुद्ध अॅक्रेलिक इमल्शन; ५५०-६५० ग्रॅम हेवी कॅल्शियम; ७०-९० ग्रॅम टॅल्कम पावडर; बेस सेल्युलोज जलीय द्रावण ३०-४० ग्रॅम; लिग्नोसेल्युलोज जलीय द्रावण १०-२० ग्रॅम; फिल्म-फॉर्मिंग एड ४-६ ग्रॅम; अँटीसेप्टिक आणि बुरशीनाशक १.५-२.५ ग्रॅम; डिस्पर्संट १.८-२.२ ग्रॅम; ओले करणारे एजंट १.८-२.२ ग्रॅम; ३.५-४.५ ग्रॅम; इथिलीन ग्लायकॉल ९-११ ग्रॅम; हायड्रॉक्सीइथिल मिथाइलसेल्युलोज जलीय द्रावण पाण्यात २-४% हायड्रॉक्सीइथिल मिथाइलसेल्युलोज विरघळवून बनवले जाते; लिग्नोसेल्युलोज जलीय द्रावण १-३% लिग्नोसेल्युलोज पाण्यात विरघळवून बनवले जाते.

तयारी

हायड्रॉक्सीइथिल मिथाइल सेल्युलोज तयार करण्याची एक पद्धत, ही पद्धत अशी आहे की रिफाइंड कापूस कच्चा माल म्हणून वापरला जातो आणि हायड्रॉक्सीइथिल मिथाइल सेल्युलोज तयार करण्यासाठी इथरिफिकेशन एजंट म्हणून इथरिफिकेशन एजंट म्हणून वापरला जातो. हायड्रॉक्सीइथिल मिथाइल सेल्युलोज तयार करण्यासाठी कच्च्या मालाचे वजन भाग खालीलप्रमाणे आहेत: सॉल्व्हेंट म्हणून टोल्यूइन आणि आयसोप्रोपॅनॉल मिश्रणाचे ७००-८०० भाग, पाण्याचे ३०-४० भाग, सोडियम हायड्रॉक्साईडचे ७०-८० भाग, रिफाइंड कापसाचे ८०-८५ भाग, ऑक्सी इथेनचे २०-२८ भाग, मिथाइल क्लोराईडचे ८०-९० भाग, ग्लेशियल एसिटिक ऍसिडचे १६-१९ भाग; विशिष्ट पायऱ्या आहेत:

पहिली पायरी म्हणजे, रिअॅक्शन केटलमध्ये टोल्युइन आणि आयसोप्रोपॅनॉल मिश्रण, पाणी आणि सोडियम हायड्रॉक्साईड घाला, ६०-८० डिग्री सेल्सिअस पर्यंत गरम करा, २०-४० मिनिटे गरम ठेवा;

दुसरी पायरी, क्षारीकरण: वरील पदार्थ ३०-५०°C पर्यंत थंड करा, त्यात रिफाइंड कापूस घाला, टोल्युइन आणि आयसोप्रोपॅनॉल मिश्रण सॉल्व्हेंट फवारणी करा, ०.००६Mpa पर्यंत व्हॅक्यूम करा, ३ बदलांसाठी नायट्रोजन भरा आणि बदलीनंतर क्षारीकरण करा, क्षारीकरणाच्या अटी आहेत: क्षारीकरण वेळ २ तास आहे आणि क्षारीकरण तापमान ३०°C ते ५०°C आहे;

तिसरी पायरी, इथरिफिकेशन: अल्कलायझेशन पूर्ण झाल्यानंतर, रिअॅक्टर 0.05-0.07MPa पर्यंत रिकामा केला जातो आणि 30-50 मिनिटांसाठी इथिलीन ऑक्साईड आणि मिथाइल क्लोराईड जोडले जातात; इथरिफिकेशनचा पहिला टप्पा: 40-60°C, 1.0-2.0 तास, दाब 0.15 आणि 0.3Mpa दरम्यान नियंत्रित केला जातो; इथरिफिकेशनचा दुसरा टप्पा: 60～90℃, 2.0～2.5 तास, दाब 0.4 आणि 0.8Mpa दरम्यान नियंत्रित केला जातो;

चौथी पायरी, तटस्थीकरण: मोजलेले हिमनदीचे अ‍ॅसिटिक आम्ल आगाऊ पर्जन्यमान केटलमध्ये घाला, तटस्थीकरणासाठी इथरिफाइड मटेरियलमध्ये दाबा, पर्जन्यमानासाठी तापमान ७५-८०°C पर्यंत वाढवा, तापमान १०२°C पर्यंत वाढते आणि pH मूल्य ६ असल्याचे आढळून येते. ८ वाजता, विद्राव्यीकरण पूर्ण होते; विद्राव्यीकरण टाकी ९०°C ते १००°C तापमानावर रिव्हर्स ऑस्मोसिस उपकरणाद्वारे प्रक्रिया केलेल्या नळाच्या पाण्याने भरली जाते;

पाचवी पायरी, केंद्रापसारक धुलाई: चौथ्या पायरीतील सामग्रीला आडव्या स्क्रू सेंट्रीफ्यूजद्वारे केंद्रापसारित केले जाते आणि वेगळे केलेले साहित्य गरम पाण्याने भरलेल्या वॉशिंग टँकमध्ये हस्तांतरित केले जाते जे पदार्थ धुण्यासाठी आगाऊ असते;

सहावी पायरी, केंद्रापसारक कोरडे करणे: धुतलेले पदार्थ आडव्या स्क्रू सेंट्रीफ्यूजद्वारे ड्रायरमध्ये पोहोचवले जातात आणि ते पदार्थ १५०-१७०°C वर वाळवले जातात आणि वाळलेले पदार्थ कुस्करून पॅक केले जातात.

सध्याच्या सेल्युलोज इथर उत्पादन तंत्रज्ञानाच्या तुलनेत, सध्याच्या शोधात हायड्रॉक्सीथिल मिथाइल सेल्युलोज तयार करण्यासाठी इथरिफिकेशन एजंट म्हणून इथिलीन ऑक्साईडचा वापर केला जातो, ज्यामध्ये हायड्रॉक्सीथिल गट असल्यामुळे बुरशीचा चांगला प्रतिकार असतो. दीर्घकालीन साठवणुकीदरम्यान त्याची चिकटपणा स्थिरता आणि बुरशीचा प्रतिकार चांगला असतो. इतर सेल्युलोज इथरऐवजी ते वापरले जाऊ शकते.