Ozadje in pregled
Celulozni eter je široko uporabljen polimerni fini kemični material, izdelan iz naravne polimerne celuloze s kemično obdelavo. Po izdelavi celuloznega nitrata in celuloznega acetata v 19. stoletju so kemiki razvili vrsto celuloznih derivatov številnih celuloznih etrov in nenehno so odkrivali nova področja uporabe, ki so vključevala številne industrijske sektorje. Produkti celuloznega etra, kot je natrijkarboksimetil celuloza (CMC), etil celuloza (EC), hidroksietil celuloza (HEC), hidroksipropil celuloza (HPC), metil hidroksietil celuloza (MHEC)inmetil hidroksipropil celuloza (MHPC)in drugi celulozni etri so znani kot "industrijski mononatrijev glutamat" in se pogosto uporabljajo pri vrtanju nafte, gradnji, premazih, hrani, medicini in dnevnih kemikalijah.
Hidroksietil metil celuloza (MHPC) je netoksičen bel prah brez vonja, okusa, ki ga je mogoče raztopiti v hladni vodi, da nastane prozorna viskozna raztopina. Ima značilnosti zgoščevanja, vezave, dispergiranja, emulgiranja, tvorjenja filma, suspendiranja, adsorpcije, želiranja, površinsko aktivnega delovanja, vzdrževanja vlage in zaščite koloida. Zaradi površinsko aktivnega delovanja vodne raztopine se lahko uporablja kot koloidno zaščitno sredstvo, emulgator in dispergator. Vodna raztopina hidroksietil metilceluloze ima dobro hidrofilnost in je učinkovito sredstvo za zadrževanje vode. Ker hidroksietil metilceluloza vsebuje hidroksietilne skupine, ima dobro sposobnost proti plesni, dobro stabilnost viskoznosti in odpornost proti plesni med dolgotrajnim skladiščenjem.
Hidroksietil metilcelulozo (HEMC) pripravimo z uvedbo substituentov etilen oksida (MS 0,3~0,4) v metilcelulozo (MC), njena odpornost na sol pa je boljša kot pri nemodificiranih polimerih. Tudi temperatura geliranja metilceluloze je višja od temperature MC.
Struktura
Funkcija
Glavne značilnosti hidroksietil metilceluloze (HEMC) so:
1. Topnost: topen v vodi in nekaterih organskih topilih. HEMC se lahko raztopi v hladni vodi. Njegovo najvišjo koncentracijo določa samo viskoznost. Topnost se spreminja glede na viskoznost. Nižja kot je viskoznost, večja je topnost.
2. Odpornost na sol: izdelki HEMC so neionski celulozni etri in niso polielektroliti, zato so razmeroma stabilni v vodnih raztopinah, ko obstajajo kovinske soli ali organski elektroliti, vendar lahko pretirano dodajanje elektrolitov povzroči geliranje in obarjanje.
3. Površinska aktivnost: zaradi površinsko aktivne funkcije vodne raztopine se lahko uporablja kot koloidno zaščitno sredstvo, emulgator in dispergator.
4. Termalni gel: Ko se vodna raztopina izdelkov HEMC segreje na določeno temperaturo, postane neprozorna, želira in se obori, ko pa se nenehno ohlaja, se vrne v prvotno stanje raztopine in temperatura, pri kateri pride do tega gela in oborine, je v glavnem odvisno od njih maziva, suspenzijska sredstva, zaščitni koloidi, emulgatorji itd.
5. Presnovna inertnost ter nizek vonj in vonj: HEMC se pogosto uporablja v hrani in medicini, ker se ne presnavlja in ima šibek vonj in vonj.
6. Odpornost proti plesni: HEMC ima relativno dobro odpornost proti plesni in dobro stabilnost viskoznosti med dolgotrajnim skladiščenjem.
7. PH stabilnost: Na viskoznost vodne raztopine izdelkov HEMC kisline ali alkalije skoraj ne vplivajo, vrednost pH pa je relativno stabilna v območju od 3,0 do 11,0.
Aplikacija
Hidroksietil metilceluloza se lahko uporablja kot koloidno zaščitno sredstvo, emulgator in dispergator zaradi svoje površinsko aktivne funkcije v vodni raztopini. Primeri njegove uporabe so naslednji:
1. Vpliv hidroksietil metilceluloze na lastnosti cementa. Hidroksietil metilceluloza je netoksičen bel prah brez vonja, okusa, ki ga je mogoče raztopiti v hladni vodi, da nastane prozorna viskozna raztopina. Ima značilnosti zgoščevanja, vezave, dispergiranja, emulgiranja, tvorjenja filma, suspendiranja, adsorpcije, želiranja, površinsko aktivnega delovanja, vzdrževanja vlage in zaščite koloida. Ker ima vodna raztopina površinsko aktivno funkcijo, jo lahko uporabimo kot koloidno zaščitno sredstvo, emulgator in dispergator. Vodna raztopina hidroksietil metilceluloze ima dobro hidrofilnost in je učinkovito sredstvo za zadrževanje vode.
2. Pripravi se visoko fleksibilna reliefna barva, ki je izdelana iz naslednjih surovin v masnih delih: 150-200 g deionizirane vode; 60-70 g čiste akrilne emulzije; 550-650 g težkega kalcija; 70-90 g smukca; Osnovna celulozna vodna raztopina 30-40 g; vodna raztopina lignoceluloze 10-20 g; sredstvo za tvorbo filma 4-6 g; antiseptik in fungicid 1,5-2,5 g; dispergator 1,8-2,2g; vlažilno sredstvo 1,8-2,2g; 3,5-4,5 g; Etilen glikol 9-11 g; Vodno raztopino hidroksietil metilceluloze pripravimo z raztapljanjem 2-4 % hidroksietil metilceluloze v vodi; Vodna raztopina lignoceluloze je narejena iz 1-3 % Lignocelulozo pripravimo z raztapljanjem v vodi.
Priprava
Metoda priprave hidroksietil metil celuloze, metoda je, da se kot surovina uporablja rafiniran bombaž, etilen oksid pa se uporablja kot sredstvo za eterifikacijo za pripravo hidroksietil metil celuloze. Masni deli surovin za pripravo hidroksietil metilceluloze so naslednji: 700-800 delov mešanice toluena in izopropanola kot topila, 30-40 delov vode, 70-80 delov natrijevega hidroksida, 80-85 delov rafiniranega bombaža, 20-28 delov oksietana, 80-90 delov metila. klorid, 16-19 delov ledocetne kisline; posebni koraki so:
Prvi korak, v reakcijski kotliček, dodajte mešanico toluena in izopropanola, vodo in natrijev hidroksid, segrejte na 60-80 ° C, hranite na toplem 20-40 minut;
Drugi korak, alkalizacija: ohladite zgornje materiale na 30-50 °C, dodajte rafiniran bombaž, razpršite topilo mešanice toluena in izopropanola, vakuumirajte na 0,006Mpa, napolnite dušik za 3 zamenjave in izvedite po nadomestni alkalizaciji, pogoji alkalizacije so: čas alkalizacije je 2 uri, temperatura alkalizacije pa 30 °C do 50°C;
Tretji korak, eterifikacija: po končani alkalizaciji se reaktor izprazni na 0,05-0,07 MPa in dodajata etilen oksid in metil klorid za 30-50 minut; prva stopnja eterifikacije: 40-60°C, 1,0-2,0 ure, tlak je nadzorovan med 0,15 in 0,3Mpa; druga stopnja eterifikacije: 60～90℃, 2,0～2,5 ure, tlak je nadzorovan med 0,4 in 0,8Mpa;
Četrti korak, nevtralizacija: vnaprej dodajte izmerjeno ledocetno kislino v kotliček za obarjanje, pritisnite v eterificiran material za nevtralizacijo, dvignite temperaturo na 75-80 °C za obarjanje, temperatura se dvigne na 102 °C in pH vrednost je zaznana kot 6. Ob 8. uri je desolventizacija končana; desolventizacijski rezervoar je napolnjen z vodo iz pipe, obdelano z napravo za reverzno osmozo pri 90 °C do 100 °C;
Peti korak, centrifugalno pranje: material v četrtem koraku se centrifugira skozi vodoravno vijačno centrifugo in ločeni material se prenese v pralno posodo, ki je vnaprej napolnjena z vročo vodo za pranje materiala;
Šesti korak, centrifugalno sušenje: opran material se prenaša v sušilnik skozi vodoravno vijačno centrifugo, material se suši pri 150-170 °C, posušen material pa se zdrobi in pakira.
V primerjavi z obstoječo tehnologijo proizvodnje celuloznega etra pričujoči izum uporablja etilen oksid kot sredstvo za eterifikacijo za pripravo hidroksietil metil celuloze, ki ima dobro odpornost proti plesni zaradi vsebnosti hidroksietilnih skupin. Ima dobro stabilnost viskoznosti in odpornost proti plesni med dolgotrajnim skladiščenjem. Lahko se uporablja namesto drugih celuloznih etrov.
Čas objave: 25. aprila 2024