Pozadie a prehľad
Éter celulózy je široko používaný polymérny jemný chemický materiál vyrobený z prírodnej polymérnej celulózy chemickou úpravou. Po výrobe dusičnanu celulózy a acetátu celulózy v 19. storočí vyvinuli chemici sériu derivátov celulózy z mnohých éterov celulózy a neustále sa objavovali nové aplikačné oblasti zahŕňajúce mnohé priemyselné odvetvia. Produkty éteru celulózy, ako je sodíkkarboxymetylcelulóza (CMC), etylcelulóza (EC), hydroxyetylcelulóza (HEC), hydroxypropylcelulóza (HPC), metylhydroxyetylcelulóza (MHEC)ametylhydroxypropylcelulóza (MHPC)a ďalšie étery celulózy sú známe ako „priemyselný glutamát sodný“ a široko sa používajú v ropných vrtoch, stavebníctve, náteroch, potravinách, medicíne a každodenných chemikáliách.
Hydroxyetylmetylcelulóza (MHPC) je netoxický biely prášok bez chuti a zápachu, ktorý možno rozpustiť v studenej vode za vzniku priehľadného viskózneho roztoku. Má vlastnosti zahusťovania, spájania, dispergovania, emulgovania, tvorby filmu, suspendovania, adsorpcie, gélovania, povrchovo aktívnej látky, udržiavania vlhkosti a ochrany koloidu. Vďaka povrchovo aktívnej funkcii vodného roztoku je možné ho použiť ako koloidný ochranný prostriedok, emulgátor a dispergátor. Vodný roztok hydroxyetylmetylcelulózy má dobrú hydrofilitu a je účinným činidlom na zadržiavanie vody. Pretože hydroxyetylmetylcelulóza obsahuje hydroxyetylové skupiny, má dobrú schopnosť proti plesniam, dobrú viskozitnú stabilitu a odolnosť voči plesniam počas dlhodobého skladovania.
Hydroxyetylmetylcelulóza (HEMC) sa pripravuje zavedením etylénoxidových substituentov (MS 0,3 až 0,4) do metylcelulózy (MC) a jej odolnosť voči soli je lepšia ako odolnosť nemodifikovaných polymérov. Teplota gélovatenia metylcelulózy je tiež vyššia ako teplota MC.
Štruktúra
Funkcia
Hlavné charakteristiky hydroxyetylmetylcelulózy (HEMC) sú:
1. Rozpustnosť: Rozpustný vo vode a niektorých organických rozpúšťadlách. HEMC je možné rozpustiť v studenej vode. Jeho najvyššia koncentrácia je určená iba viskozitou. Rozpustnosť sa mení s viskozitou. Čím nižšia je viskozita, tým väčšia je rozpustnosť.
2. Odolnosť voči soli: Produkty HEMC sú neiónové étery celulózy a nie sú to polyelektrolyty, takže sú relatívne stabilné vo vodných roztokoch, keď existujú soli kovov alebo organické elektrolyty, ale nadmerné pridávanie elektrolytov môže spôsobiť gélovatenie a zrážanie.
3. Povrchová aktivita: Vďaka povrchovo aktívnej funkcii vodného roztoku môže byť použitý ako koloidný ochranný prostriedok, emulgátor a dispergátor.
4. Termálny gél: Keď sa vodný roztok produktov HEMC zahreje na určitú teplotu, stáva sa nepriehľadným, géluje a vyzráža sa, ale pri kontinuálnom ochladzovaní sa vracia do pôvodného stavu roztoku a teplota, pri ktorej dochádza k tomuto gélu a precipitácii, je hlavne Závisí od nich lubrikanty, suspenzné pomôcky, ochranné koloidy, emulgátory atď.
5. Metabolická inertnosť a nízky zápach a vôňa: HEMC sa široko používa v potravinách a medicíne, pretože sa nebude metabolizovať a má nízky zápach a vôňu.
6. Odolnosť proti plesniam: HEMC má relatívne dobrú odolnosť proti plesniam a dobrú stabilitu viskozity počas dlhodobého skladovania.
7. Stabilita pH: Viskozita vodného roztoku produktov HEMC je ťažko ovplyvnená kyselinou alebo zásadou a hodnota pH je relatívne stabilná v rozsahu od 3,0 do 11,0.
Aplikácia
Hydroxyetylmetylcelulóza môže byť použitá ako koloidné ochranné činidlo, emulgátor a dispergátor vďaka svojej povrchovo aktívnej funkcii vo vodnom roztoku. Príklady jeho použitia sú nasledovné:
1. Vplyv hydroxyetylmetylcelulózy na vlastnosti cementu. Hydroxyetylmetylcelulóza je netoxický biely prášok bez zápachu, bez chuti, ktorý možno rozpustiť v studenej vode za vzniku priehľadného viskózneho roztoku. Má vlastnosti zahusťovania, spájania, dispergovania, emulgovania, tvorby filmu, suspendovania, adsorpcie, gélovania, povrchovo aktívnej látky, udržiavania vlhkosti a ochrany koloidu. Pretože vodný roztok má povrchovo aktívnu funkciu, môže sa použiť ako koloidný ochranný prostriedok, emulgátor a dispergátor. Vodný roztok hydroxyetylmetylcelulózy má dobrú hydrofilitu a je účinným činidlom na zadržiavanie vody.
2. Pripraví sa vysoko pružná reliéfna farba, ktorá je vyrobená z nasledujúcich surovín v hmotnostných dieloch: 150-200 g deionizovanej vody; 60-70 g čistej akrylovej emulzie; 550-650 g ťažkého vápnika; 70-90 g práškového mastenca; Základný vodný roztok celulózy 30-40g; vodný roztok lignocelulózy 10-20 g; pomôcka na tvorbu filmu 4-6g; antiseptikum a fungicíd 1,5-2,5g; dispergačné činidlo 1,8-2,2 g; zmáčadlo 1,8-2,2g; 3,5-4,5 g; Etylénglykol 9-11 g; Vodný roztok hydroxyetylmetylcelulózy sa pripraví rozpustením 2 až 4 % hydroxyetylmetylcelulózy vo vode; Vodný roztok lignocelulózy je vyrobený z 1-3 % Lignocelulóza sa vyrába rozpustením vo vode.
Príprava
Spôsob prípravy hydroxyetylmetylcelulózy, spôsob spočíva v tom, že ako surovina sa použije rafinovaná bavlna a na prípravu hydroxyetylmetylcelulózy sa ako eterifikačné činidlo použije etylénoxid. Hmotnostné diely surovín na prípravu hydroxyetylmetylcelulózy sú nasledovné: 700 – 800 dielov zmesi toluénu a izopropanolu ako rozpúšťadla, 30 – 40 dielov vody, 70 – 80 dielov hydroxidu sodného, 80 – 85 dielov rafinovanej bavlny, kruh 20 – 28 dielov oxyetánu, 80 – 90 dielov oxyetánu, 60 dielov kyseliny octovej kyselina; konkrétne kroky sú:
V prvom kroku sa do reakčného kotla pridá zmes toluénu a izopropanolu, voda a hydroxid sodný, zahreje sa na 60-80 °C, udržiava sa v teple počas 20-40 minút;
Druhý krok, alkalizácia: ochladiť vyššie uvedené materiály na 30-50 °C, pridať rafinovanú bavlnu, nastriekať rozpúšťadlo zmesi toluénu a izopropanolu, vákuovať na 0,006 MPa, naplniť dusíkom na 3 výmeny a po výmene vykonať alkalizáciu, podmienky alkalizácie sú: doba alkalizácie je 2 hodiny a teplota alkalizácie je 30 °C až 5 °C;
Tretí krok, éterifikácia: po dokončení alkalizácie sa reaktor evakuuje na 0,05 až 0,07 MPa a počas 30 až 50 minút sa pridá etylénoxid a metylchlorid; prvý stupeň éterifikácie: 40-60 °C, 1,0-2,0 hodiny, tlak je regulovaný medzi 0,15 a 0,3 MPa; druhý stupeň éterifikácie: 60 až 90 °C, 2,0 až 2,5 hodiny, tlak sa reguluje medzi 0,4 a 0,8 MPa;
Štvrtý krok, neutralizácia: vopred pridajte odmeranú ľadovú kyselinu octovú do zrážacieho kotla, vtlačte do éterifikovaného materiálu na neutralizáciu, zvýšte teplotu na 75-80 °C na vyzrážanie, teplota stúpne na 102 °C a hodnota pH sa zistí ako 6. O 8. hodine je desolventizácia dokončená; desolventizačná nádrž je naplnená vodou z vodovodu upravenou zariadením na reverznú osmózu pri 90 °C až 100 °C;
Piaty krok, odstredivé premývanie: materiál vo štvrtom kroku sa odstredí cez horizontálnu závitovkovú odstredivku a oddelený materiál sa prenesie do pracej nádrže naplnenej horúcou vodou vopred na premytie materiálu;
Šiesty krok, odstredivé sušenie: premytý materiál sa dopraví do sušičky cez horizontálnu závitovkovú odstredivku a materiál sa suší pri 150-170 °C a vysušený sa drví a balí.
V porovnaní s existujúcou technológiou výroby éteru celulózy tento vynález používa etylénoxid ako éterifikačné činidlo na prípravu hydroxyetylmetylcelulózy, ktorá má dobrú odolnosť voči plesniam, pretože obsahuje hydroxyetylové skupiny. Má dobrú viskozitnú stabilitu a odolnosť voči plesniam pri dlhodobom skladovaní. Môže sa použiť namiesto iných éterov celulózy.
Čas odoslania: 25. apríla 2024