Sfondi dhe Përmbledhje
Eteri i celulozës është një material kimik polimer i imët i përdorur gjerësisht, i bërë nga celuloza polimerike natyrale përmes trajtimit kimik. Pas prodhimit të nitratit të celulozës dhe acetatit të celulozës në shekullin e 19-të, kimistët kanë zhvilluar një seri derivatesh të celulozës të shumë etereve të celulozës, dhe fusha të reja aplikimi janë zbuluar vazhdimisht, duke përfshirë shumë sektorë industrialë. Produktet e eterit të celulozës si natriumikarboksimetilcelulozë (CMC), etilcelulozë (EC), hidroksietilcelulozë (HEC), hidroksipropilcelulozë (HPC), metil hidroksietilcelulozë (MHEC)dhemetil hidroksipropilcelulozë (MHPC)dhe eterët e tjerë të celulozës njihen si "glutamat monosodiumi industrial" dhe janë përdorur gjerësisht në shpimet e naftës, ndërtim, veshje, ushqim, mjekësi dhe kimikate të përditshme.
Hidroksietil metilceluloza (MHPC) është një pluhur i bardhë pa erë, pa shije dhe jo-toksik që mund të tretet në ujë të ftohtë për të formuar një tretësirë transparente viskoze. Ka karakteristikat e trashjes, lidhjes, shpërndarjes, emulgimit, formimit të filmit, pezullimit, adsorbimit, xhelatinizimit, sipërfaqësor aktiv, ruajtjes së lagështisë dhe mbrojtjes së koloidit. Për shkak të funksionit sipërfaqësor aktiv të tretësirës ujore, mund të përdoret si agjent mbrojtës koloidal, emulgues dhe shpërndarës. Tretësira ujore e hidroksietil metilcelulozës ka hidrofilitet të mirë dhe është një agjent efikas për mbajtjen e ujit. Meqenëse hidroksietil metilceluloza përmban grupe hidroksietil, ajo ka aftësi të mirë kundër mykut, stabilitet të mirë të viskozitetit dhe rezistencë ndaj mykut gjatë ruajtjes afatgjatë.
Hidroksietil metilceluloza (HEMC) përgatitet duke futur zëvendësues të oksidit të etilenit (MS 0.3~0.4) në metilcelulozë (MC), dhe rezistenca e saj ndaj kripërave është më e mirë se ajo e polimerëve të pamodifikuar. Temperatura e xhelatinizimit të metilcelulozës është gjithashtu më e lartë se ajo e MC.
Struktura
Karakteristikë
Karakteristikat kryesore të hidroksietil metilcelulozës (HEMC) janë:
1. Tretshmëria: I tretshëm në ujë dhe në disa tretës organikë. HEMC mund të tretet në ujë të ftohtë. Përqendrimi i tij më i lartë përcaktohet vetëm nga viskoziteti. Tretshmëria ndryshon me viskozitetin. Sa më i ulët të jetë viskoziteti, aq më e madhe është tretshmëria.
2. Rezistenca ndaj kripës: Produktet HEMC janë etere celuloze jo-jonike dhe nuk janë polielektrolite, kështu që ato janë relativisht të qëndrueshme në tretësira ujore kur ekzistojnë kripëra metalike ose elektrolite organike, por shtimi i tepërt i elektroliteve mund të shkaktojë xhelatinizim dhe reshje.
3. Aktiviteti sipërfaqësor: Për shkak të funksionit sipërfaqësor aktiv të tretësirës ujore, ajo mund të përdoret si agjent mbrojtës koloidal, emulsifikues dhe shpërndarës.
4. Xhel termik: Kur tretësira ujore e produkteve HEMC nxehet në një temperaturë të caktuar, ajo bëhet e errët, xhelon dhe precipiton, por kur ftohet vazhdimisht, kthehet në gjendjen origjinale të tretësirës, dhe temperatura në të cilën ndodh ky xhel dhe precipitimi është kryesisht në varësi të tyre. Në varësi të tyre përdoren lubrifikantë, ndihmës pezullues, koloide mbrojtëse, emulsifikues etj.
5. Inercia metabolike dhe erë e aromë e ulët: HEMC përdoret gjerësisht në ushqim dhe mjekësi sepse nuk metabolizohet dhe ka erë dhe aromë të ulët.
6. Rezistenca ndaj mykut: HEMC ka rezistencë relativisht të mirë ndaj mykut dhe stabilitet të mirë të viskozitetit gjatë ruajtjes afatgjatë.
7. Stabiliteti i pH-it: Viskoziteti i tretësirës ujore të produkteve HEMC vështirë se ndikohet nga acidi ose alkali, dhe vlera e pH-it është relativisht e qëndrueshme brenda intervalit 3.0 deri në 11.0.
Aplikacioni
Hidroksietil metilceluloza mund të përdoret si agjent mbrojtës koloidal, emulsifikues dhe shpërndarës për shkak të funksionit të saj sipërfaqësor aktiv në tretësirë ujore. Shembuj të aplikimit të saj janë si më poshtë:
1. Efekti i hidroksietil metilcelulozës në performancën e çimentos. Hidroksietil metilceluloza është një pluhur i bardhë pa erë, pa shije dhe jo-toksik që mund të tretet në ujë të ftohtë për të formuar një tretësirë transparente viskoze. Ajo ka karakteristikat e trashjes, lidhjes, shpërndarjes, emulgifikimit, formimit të filmit, pezullimit, adsorbimit, xhelatinizimit, sipërfaqësor aktiv, ruajtjes së lagështisë dhe mbrojtjes së koloidit. Meqenëse tretësira ujore ka një funksion sipërfaqësor aktiv, ajo mund të përdoret si një agjent mbrojtës koloidal, emulgues dhe shpërndarës. Tretësira ujore e hidroksietil metilcelulozës ka hidrofilitet të mirë dhe është një agjent efikas për mbajtjen e ujit.
2. Përgatitet një bojë relievi shumë fleksibile, e cila është bërë nga lëndët e para të mëposhtme në pjesë sipas peshës: 150-200 g ujë i deionizuar; 60-70 g emulsion akrilik i pastër; 550-650 g kalcium i rëndë; 70-90 g pluhur talk; Tretësirë ujore celuloze bazë 30-40 g; tretësirë ujore lignoceluloze 10-20 g; ndihmës formues filmi 4-6 g; antiseptik dhe fungicid 1.5-2.5 g; shpërndarës 1.8-2.2 g; agjent lagështues 1.8-2.2 g; 3.5-4.5 g; etilen glikol 9-11 g; Tretësira ujore e hidroksietil metilcelulozës përgatitet duke tretur 2-4% hidroksietil metilcelulozë në ujë; Tretësira ujore e lignocelulozës përgatitet nga 1-3%. Lignoceluloza përgatitet duke u tretur në ujë.
Përgatitja
Një metodë përgatitjeje e hidroksietil metilcelulozës, metoda është që pambuku i rafinuar përdoret si lëndë e parë dhe oksidi i etilenit përdoret si agjent eterifikimi për të përgatitur hidroksietil metilcelulozën. Pjesët në peshë të lëndëve të para për përgatitjen e hidroksietil metilcelulozës janë si më poshtë: 700-800 pjesë përzierje tolueni dhe izopropanoli si tretës, 30-40 pjesë ujë, 70-80 pjesë hidroksid natriumi, 80-85 pjesë pambuk i rafinuar, unaza 20-28 pjesë oksietan, 80-90 pjesë klorur metil, 16-19 pjesë acid acetik akullnajor; hapat specifikë janë:
Hapi i parë, në kazanin e reagimit, shtoni përzierjen e toluenit dhe izopropanolit, ujin dhe hidroksidin e natriumit, ngroheni deri në 60-80 ° C, mbajeni të ngrohtë për 20-40 minuta;
Hapi i dytë, alkalizimi: ftohni materialet e mësipërme në 30-50°C, shtoni pambuk të rafinuar, spërkatni tretësin e përzierjes së toluenit dhe izopropanolit, vakumoni deri në 0.006Mpa, mbushni azot për 3 zëvendësime dhe kryeni alkalizimin pas zëvendësimit, kushtet e alkalizimit janë: koha e alkalizimit është 2 orë dhe temperatura e alkalizimit është 30°C deri në 50°C;
Hapi i tretë, eterifikimi: pas përfundimit të alkalizimit, reaktori evakuohet në 0.05-0.07MPa, dhe shtohen oksid etilenit dhe klorur metil për 30-50 minuta; faza e parë e eterifikimit: 40-60°C, 1.0-2.0 orë, presioni kontrollohet midis 0.15 dhe 0.3Mpa; faza e dytë e eterifikimit: 60~90℃, 2.0~2.5 orë, presioni kontrollohet midis 0.4 dhe 0.8Mpa;
Hapi i katërt, neutralizimi: shtoni paraprakisht acidin acetik akullnajor të matur në kazanin e reshjeve, shtypeni në materialin e eterifikuar për neutralizim, rrisni temperaturën në 75-80°C për reshje, temperatura rritet në 102°C dhe vlera e pH-it zbulohet të jetë 6. Në orën 8, përfundon desolventizimi; rezervuari i desolventizimit mbushet me ujë çezme të trajtuar nga një pajisje osmoze e kundërt në 90°C deri në 100°C;
Hapi i pestë, larja centrifugale: materiali në hapin e katërt centrifugohet përmes një centrifuge horizontale me vidë, dhe materiali i ndarë transferohet në një rezervuar larjeje të mbushur me ujë të nxehtë paraprakisht për larjen e materialit;
Hapi i gjashtë, tharja centrifugale: materiali i larë transportohet në tharëse nëpërmjet një centrifuge horizontale me vidë, dhe materiali thahet në 150-170°C, dhe materiali i tharë grimcohet dhe paketohet.
Krahasuar me teknologjinë ekzistuese të prodhimit të eterit të celulozës, shpikja e tanishme përdor oksidin e etilenit si agjent eterifikimi për të përgatitur hidroksietil metil celulozë, e cila ka rezistencë të mirë ndaj mykut për shkak të përmbajtjes së grupeve hidroksietil. Ka stabilitet të mirë të viskozitetit dhe rezistencë ndaj mykut gjatë ruajtjes afatgjatë. Mund të përdoret në vend të etereve të tjerë të celulozës.
Koha e postimit: 25 Prill 2024