Introdução à aplicação da hidroxietilcelulose

Propriedades físicas e químicas da hidroxietilcelulose
Características estéticas: Este produto é um sólido fibroso ou pulverulento, de cor branca a amarelo claro, atóxico e insípido.
Ponto de fusão 288-290 °C (dec.)
Densidade 0,75 g/mL a 25 °C (lit.)
Solubilidade: Solúvel em água. Insolúvel em solventes orgânicos comuns. É solúvel em água fria e quente, e geralmente insolúvel na maioria dos solventes orgânicos. A viscosidade varia ligeiramente na faixa de pH 2-12, mas diminui além dessa faixa. Possui funções de espessamento, suspensão, ligação, emulsificação, dispersão e retenção de umidade. Soluções em diferentes faixas de viscosidade podem ser preparadas. Apresenta solubilidade excepcionalmente boa em sais de eletrólitos.

Como surfactante não iônico, a hidroxietilcelulose possui as seguintes propriedades, além de espessante, suspensora, aglutinante, flutuante, formadora de filme, dispersante, retentora de água e fornecedora de coloides protetores:
1. O HEC é solúvel em água quente ou fria, em altas temperaturas ou em ebulição, sem precipitação, apresentando assim uma ampla gama de características de solubilidade e viscosidade, e não sofrendo gelificação térmica;
2. É não iônico e pode coexistir com uma ampla gama de outros polímeros, surfactantes e sais solúveis em água. É um excelente espessante coloidal para soluções eletrolíticas de alta concentração;
3. A capacidade de retenção de água é duas vezes maior que a da metilcelulose e possui melhor regulação do fluxo.
4. Comparado com a metilcelulose e a hidroxipropilmetilcelulose reconhecidas, o HEC apresenta a pior capacidade de dispersão, mas a maior capacidade de proteção coloidal.

Requisitos técnicos e padrões de qualidade para hidroxietilcelulose
Itens: Índice de substituição molar (MS) 2,0-2,5 Umidade (%) ≤5 Insolúveis em água (%) ≤0,5 Valor de pH 6,0-8,5 Metais pesados ​​(µg/g) ≤20 Cinzas (%) ≤5 Viscosidade (mpa.s) 2% Solução aquosa a 20 °C 5-60000 Chumbo (%) ≤0,001

Usos da hidroxietilcelulose
【Uso 1】Utilizado como surfactante, espessante de látex, agente protetor coloidal, fluido de fraturamento para exploração de petróleo, dispersante de poliestireno e cloreto de polivinila, etc.
[Uso 2] Utilizado como espessante e redutor de perda de fluido para fluidos de perfuração e completação à base de água, apresentando um notável efeito espessante em fluidos de perfuração com salmoura. Também pode ser utilizado como redutor de perda de fluido para cimento de poços de petróleo. Pode ser reticulado com íons metálicos polivalentes para formar um gel.
[Uso 3] Este produto é utilizado como dispersante polimérico para fluido de fraturamento em gel à base de água, poliestireno e cloreto de polivinila na fraturação em mineração. Também pode ser utilizado como espessante de emulsão na indústria de tintas, higrostático na indústria eletrônica, anticoagulante para cimento e agente de retenção de umidade na indústria da construção civil. É utilizado como esmaltador na indústria cerâmica e como aglutinante em pastas de dente. Além disso, é amplamente utilizado nas indústrias de impressão e tingimento, têxtil, papel e celulose, farmacêutica, de higiene, alimentícia, de cigarros, de pesticidas e de agentes extintores de incêndio.
[Uso 4] Utilizado como surfactante, agente protetor coloidal, estabilizador de emulsificação para cloreto de vinila, acetato de vinila e outras emulsões, bem como viscosificante, dispersante e estabilizador de dispersão para látex. Amplamente utilizado em revestimentos, fibras, tingimento, fabricação de papel, cosméticos, medicamentos, pesticidas, etc. Também possui diversas aplicações na exploração de petróleo e na indústria de máquinas.
【Uso 5】A hidroxietilcelulose possui as funções de atividade superficial, espessante, suspensora, ligante, emulsificante, formadora de filme, dispersante, de retenção de água e de proteção em preparações farmacêuticas sólidas e líquidas.

Aplicações da hidroxietilcelulose
Utilizado em revestimentos arquitetônicos, cosméticos, pasta de dente, surfactantes, espessantes de látex, agentes protetores coloidais, fluidos de fraturamento de petróleo, dispersantes de poliestireno e cloreto de polivinila, etc.

Ficha de Dados de Segurança do Material (MSDS) da Hidroxietilcelulose
1. O produto apresenta risco de explosão de poeira. Ao manusear grandes quantidades ou em grandes volumes, tome cuidado para evitar a deposição e suspensão de poeira no ar e mantenha-o afastado de calor, faíscas, chamas e eletricidade estática. 2. Evite o contato do pó de metilcelulose com os olhos e utilize máscaras com filtro e óculos de proteção durante a operação. 3. O produto é muito escorregadio quando molhado; o pó de metilcelulose derramado deve ser limpo imediatamente e a superfície deve ser tratada com material antiderrapante.

Características de armazenamento e transporte da hidroxietilcelulose
Embalagem: sacos de dupla camada, saco externo de papel composto, saco interno de filme de polietileno, peso líquido de 20 kg ou 25 kg por saco.
Armazenamento e transporte: Armazene em local ventilado e seco, dentro de casa, e evite a umidade. Proteja da chuva e do sol durante o transporte.

Método de preparação da hidroxietilcelulose
Método 1: Mergulhe fibras de algodão brutas ou polpa refinada em soda cáustica a 30%, retire após meia hora e pressione. Pressione até que a proporção de álcali para água atinja 1:2,8 e transfira para um triturador. Coloque a fibra alcalina triturada em um reator. Feche e evacue o reator, preenchendo-o com nitrogênio. Após substituir o ar do reator por nitrogênio, pressione-o no óxido de etileno líquido pré-resfriado. Reaja sob resfriamento a 25 °C por 2 horas para obter hidroxietilcelulose bruta. Lave o produto bruto com álcool e ajuste o pH para 4-6 adicionando ácido acético. Adicione glioxal para reticulação e envelhecimento, lave rapidamente com água e, finalmente, centrifugue, seque e moa para obter hidroxietilcelulose com baixo teor de sal.
Método 2: A celulose alcalina é um polímero natural; cada anel da base da fibra contém três grupos hidroxila, sendo que o grupo hidroxila mais reativo reage para formar hidroxietilcelulose. Mergulhe fibras de algodão brutas ou polpa refinada em soda cáustica líquida a 30%, retire e pressione após meia hora. Esprema até que a proporção de água alcalina atinja 1:2,8 e, em seguida, triture. Coloque a celulose alcalina pulverizada no reator, sele-o, faça vácuo, preencha com nitrogênio e repita o processo de vácuo e preenchimento com nitrogênio para substituir completamente o ar do reator. Pressione o reator em óxido de etileno líquido pré-resfriado, adicione água de resfriamento na camisa do reator e controle a reação a cerca de 25 °C por 2 horas para obter hidroxietilcelulose bruta. O produto bruto é lavado com álcool, neutralizado para pH 4-6 com a adição de ácido acético e reticulado com glioxal para envelhecimento. Em seguida, é lavado com água, desidratado por centrifugação, seco e pulverizado para obtenção de hidroxietilcelulose. Consumo de matéria-prima (kg/t): línter de algodão ou polpa de baixo teor de celulose 730-780; soda cáustica líquida (30%) 2400; óxido de etileno 900; álcool (95%) 4500; ácido acético 240; glioxal (40%) 100-300.
A hidroxietilcelulose é um pó branco ou amarelado, inodoro, insípido e de fácil escoamento, solúvel em água fria e quente, geralmente insolúvel na maioria dos solventes orgânicos.
A hidroxietilcelulose (HEC) é um sólido fibroso ou pulverulento, branco ou amarelo claro, inodoro e atóxico, preparado pela reação de eterificação da celulose alcalina com óxido de etileno (ou cloridrina). Éteres de celulose solúveis não iônicos. Devido às suas boas propriedades de espessamento, suspensão, dispersão, emulsificação, ligação, formação de filme, proteção contra umidade e formação de coloides protetores, a HEC tem sido amplamente utilizada em exploração de petróleo, revestimentos, construção civil, medicina, alimentos, têxteis, papel e polimerização de polímeros, entre outros campos. A taxa de peneiramento em malha 40 é ≥ 99%; a temperatura de amolecimento é de 135-140°C; a densidade aparente é de 0,35-0,61 g/ml; a temperatura de decomposição é de 205-210°C; a velocidade de combustão é lenta; a temperatura de equilíbrio é de 23°C; a umidade relativa é de 50% a 6% e de 29% a 84%.

Como usar a hidroxietilcelulose
adicionado diretamente no momento da produção
1. Adicione água limpa a um balde grande equipado com um misturador de alta velocidade.
Hidroxietilcelulose
2. Comece a mexer continuamente em velocidade baixa e peneire lentamente a hidroxietilcelulose na solução de maneira uniforme.
3. Continue mexendo até que todas as partículas estejam embebidas.
4. Em seguida, adicione o agente de proteção contra raios, aditivos básicos como pigmentos, auxiliares de dispersão e água amoniacal.
5. Mexa até que toda a hidroxietilcelulose esteja completamente dissolvida (a viscosidade da solução aumentará significativamente) antes de adicionar os outros componentes da fórmula e triture até obter o produto final.
Equipado com bebida-mãe
Este método consiste em preparar primeiro a solução-mãe com uma concentração mais elevada e, em seguida, adicioná-la à tinta látex. A vantagem deste método é a maior flexibilidade, permitindo a adição direta à tinta já pronta, embora seja necessário armazená-la adequadamente. Os passos são semelhantes aos passos 1 a 4 do Método 1, com a diferença de que não é necessário agitar até que a solução se dissolva completamente, formando uma consistência viscosa.
Mingau para fenologia
Como os solventes orgânicos são maus solventes para a hidroxietilcelulose, eles podem ser usados ​​para preparar a pasta. Os solventes orgânicos mais comuns são líquidos orgânicos como etilenoglicol, propilenoglicol e formadores de filme (como etilenoglicol ou acetato de butila de dietilenoglicol) em formulações de tintas. A água gelada também é um mau solvente, por isso é frequentemente usada em conjunto com líquidos orgânicos para preparar a pasta. A hidroxietilcelulose da pasta pode ser adicionada diretamente à tinta, onde se dissolve e incha. Ao ser adicionada à tinta, dissolve-se imediatamente e atua como um espessante. Após a adição, continue mexendo até que a hidroxietilcelulose esteja completamente dissolvida e homogênea. Geralmente, a pasta é feita misturando seis partes de solvente orgânico ou água gelada com uma parte de hidroxietilcelulose. Após cerca de 6 a 30 minutos, a hidroxietilcelulose estará hidrolisada e inchada visivelmente. No verão, a temperatura da água geralmente é muito alta, por isso não é adequado usar mingau.

Precauções para a hidroxietilcelulose
Como a hidroxietilcelulose tratada superficialmente é um pó ou celulose sólida, é fácil de manusear e dissolver em água, desde que se preste atenção aos seguintes pontos.
1. Antes e depois de adicionar a hidroxietilcelulose, a solução deve ser agitada continuamente até ficar completamente transparente e límpida.
2. Deve ser adicionado lentamente ao tanque de mistura por meio de peneiração. Não adicione diretamente uma grande quantidade de hidroxietilcelulose ou hidroxietilcelulose que tenha formado grumos ou bolas. 3. A temperatura e o pH da água influenciam diretamente a dissolução da hidroxietilcelulose, portanto, é necessário prestar atenção especial a esses fatores.
4. Não adicione substâncias alcalinas à mistura antes que o pó de hidroxietilcelulose seja aquecido em água. Aumentar o valor do pH após o aquecimento ajudará na dissolução.
5. Sempre que possível, adicione o agente antifúngico o mais cedo possível.
6. Ao utilizar hidroxietilcelulose de alta viscosidade, a concentração da solução-mãe não deve ser superior a 2,5-3%, caso contrário, a solução-mãe será difícil de manusear. A hidroxietilcelulose pós-tratada geralmente não forma grumos ou esferas com facilidade, nem forma coloides esféricos insolúveis após a adição de água.
Geralmente é utilizado como espessante, agente protetor, adesivo, estabilizante e aditivo na preparação de emulsões, geleias, pomadas, loções, soluções para limpeza ocular, supositórios e comprimidos, além de ser utilizado como gel hidrofílico e material de revestimento. Também pode ser utilizado como estabilizante em alimentos.