I. Pengenalan
Hidroksietil Selulosa (HEC) ialah polimer larut air bukan ionik yang digunakan secara meluas dalam pengekstrakan minyak, salutan, pembinaan, bahan kimia harian, pembuatan kertas dan bidang lain. HEC diperoleh melalui pengubahsuaian kimia selulosa, dan sifat serta kegunaannya terutamanya ditentukan oleh substituen hidroksietil pada molekul selulosa.
II. Proses pengeluaran
Proses pengeluaran HEC terutamanya merangkumi langkah-langkah berikut: pengeteran selulosa, pencucian, penyahhidratan, pengeringan dan pengisaran. Berikut adalah pengenalan terperinci untuk setiap langkah:
Pengeteran selulosa
Selulosa dirawat terlebih dahulu dengan alkali untuk membentuk selulosa alkali (Selulosa Alkali). Proses ini biasanya dijalankan dalam reaktor, menggunakan larutan natrium hidroksida untuk merawat selulosa semula jadi bagi membentuk selulosa alkali. Tindak balas kimia adalah seperti berikut:
Sel-OH+NaOH→Sel-O-Na+H2OCell-OH+NaOH→Sel-O-Na+H 2O
Kemudian, selulosa alkali bertindak balas dengan etilena oksida untuk membentuk hidroksietil selulosa. Tindak balas tersebut dijalankan di bawah tekanan tinggi, biasanya 30-100°C, dan tindak balas khusus adalah seperti berikut:
Sel-O-Na+CH2CH2O→Sel-O-CH2CH2OHCell-O-Na+CH 2CH 2O→Sel-O-CH 2CH 2OH
Tindak balas ini memerlukan kawalan suhu, tekanan dan jumlah etilena oksida yang ditambah dengan tepat untuk memastikan keseragaman dan kualiti produk.
Mencuci
HEC mentah yang terhasil biasanya mengandungi alkali yang tidak bertindak balas, etilena oksida dan hasil sampingan lain, yang perlu disingkirkan melalui beberapa kali pencucian air atau pencucian pelarut organik. Sejumlah besar air diperlukan semasa proses pencucian air, dan air sisa selepas pencucian perlu dirawat dan dilepaskan.
Dehidrasi
HEC basah selepas dibasuh perlu dinyahhidratkan, biasanya melalui penapisan vakum atau pemisahan emparan untuk mengurangkan kandungan lembapan.
Pengeringan
HEC yang telah dikeringkan dikeringkan, biasanya melalui pengeringan semburan atau pengeringan kilat. Suhu dan masa mesti dikawal ketat semasa proses pengeringan untuk mengelakkan degradasi atau penggumpalan suhu tinggi.
Pengisaran
Blok HEC yang kering perlu dikisar dan diayak untuk mencapai taburan saiz zarah yang seragam, dan akhirnya membentuk produk serbuk atau berbutir.
III. Ciri-ciri prestasi
Keterlarutan air
HEC mempunyai keterlarutan air yang baik dan boleh larut dengan cepat dalam air sejuk dan panas untuk membentuk larutan lutsinar atau lut sinar. Sifat keterlarutan ini menjadikannya digunakan secara meluas sebagai pemekat dan penstabil dalam salutan dan produk kimia harian.
Penebalan
HEC menunjukkan kesan pemekatan yang kuat dalam larutan akueus, dan kelikatannya meningkat dengan peningkatan berat molekul. Sifat pemekatan ini membolehkannya memainkan peranan dalam pemekatan, pengekalan air dan meningkatkan prestasi pembinaan dalam salutan berasaskan air dan mortar bangunan.
Reologi
Larutan akueus HEC mempunyai sifat reologi yang unik, dan kelikatannya berubah dengan perubahan kadar ricih, menunjukkan penipisan ricih atau pseudoplastik. Sifat reologi ini membolehkannya melaraskan kebendairan dan prestasi pembinaan dalam salutan dan bendalir penggerudian medan minyak.
Pengemulsian dan penggantungan
HEC mempunyai sifat pengemulsian dan penggantungan yang baik, yang dapat menstabilkan zarah atau titisan terampai dalam sistem penyebaran untuk mencegah stratifikasi dan pemendapan. Oleh itu, HEC sering digunakan dalam produk seperti salutan emulsi dan penggantungan ubat.
Kebolehuraian biologi
HEC ialah derivatif selulosa semula jadi dengan biodegradasi yang baik, tiada pencemaran kepada alam sekitar, dan memenuhi keperluan perlindungan alam sekitar hijau.
IV. Bidang Permohonan
Salutan
Dalam salutan berasaskan air, HEC digunakan sebagai pemekat dan penstabil untuk meningkatkan kecairan, prestasi pembinaan dan sifat anti-kendur salutan.
Pembinaan
Dalam bahan binaan, HEC digunakan dalam mortar berasaskan simen dan serbuk dempul untuk meningkatkan prestasi pembinaan dan pengekalan air.
Bahan Kimia Harian
Dalam detergen, syampu dan ubat gigi, HEC digunakan sebagai pemekat dan penstabil untuk meningkatkan rasa dan kestabilan produk.
Medan minyak
Dalam penggerudian medan minyak dan bendalir pemecahan, HEC digunakan untuk melaraskan reologi dan sifat penggantungan bendalir penggerudian dan meningkatkan kecekapan dan keselamatan penggerudian.
Pembuatan kertas
Dalam proses pembuatan kertas, HEC digunakan untuk mengawal kecairan pulpa dan meningkatkan keseragaman dan sifat permukaan kertas.
Hidroksietil selulosa (HEC) telah digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang perindustrian kerana kelarutannya yang sangat baik dalam air, penebalan, sifat reologi, pengemulsian dan sifat penggantungan, serta kebolehuraian biologi yang baik. Proses pengeluarannya agak matang. Melalui langkah-langkah pengeteran selulosa, pencucian, penyahhidratan, pengeringan dan pengisaran, produk HEC dengan prestasi yang stabil dan kualiti yang baik dapat disediakan. Pada masa hadapan, dengan peningkatan keperluan perlindungan alam sekitar dan kemajuan teknologi, prospek aplikasi HEC akan menjadi lebih luas.
Masa siaran: 02-Julai-2024