Позадина и преглед
Целулозни етар је широко коришћени полимерни фини хемијски материјал направљен од природне полимерне целулозе хемијским третманом. Након производње целулозног нитрата и целулозног ацетата у 19. веку, хемичари су развили низ целулозних деривата многих целулозних етара, а нова поља примене су континуирано откривена, укључујући многе индустријске секторе. Производи целулозног етра као што је натријум...карбоксиметил целулоза (CMC), етил целулоза (EC), хидроксиетил целулоза (HEC), хидроксипропил целулоза (HPC), метил хидроксиетил целулоза (MHEC)иметил хидроксипропил целулоза (MHPC)и други целулозни етри познати су као „индустријски мононатријум глутамат“ и широко се користе у бушењу нафте, грађевинарству, премазима, храни, медицини и свакодневним хемикалијама.
Хидроксиетил метил целулоза (MHPC) је бели прах без мириса и укуса, нетоксични, који се може растворити у хладној води и формирати провидни вискозни раствор. Има карактеристике згушњавања, везивања, дисперговања, емулгирања, стварања филма, суспендовања, адсорбовања, желирања, површински активног је, одржава влагу и штити колоид. Због површински активне функције воденог раствора, може се користити као колоидно заштитно средство, емулгатор и дисперзантно средство. Водени раствор хидроксиетил метилцелулозе има добру хидрофилност и ефикасно је средство за задржавање воде. Пошто хидроксиетил метилцелулоза садржи хидроксиетил групе, има добру способност против плесни, добру стабилност вискозности и отпорност на плесан током дуготрајног складиштења.
Хидроксиетил метилцелулоза (HEMC) се припрема увођењем етилен оксидних супституената (MS 0,3~0,4) у метилцелулозу (MC), а њена отпорност на соли је боља од оне код немодификованих полимера. Температура желирања метилцелулозе је такође виша него код MC.
Структура
Карактеристика
Главне карактеристике хидроксиетил метилцелулозе (HEMC) су:
1. Растворљивост: Растворљив у води и неким органским растварачима. HEMC се може растворити у хладној води. Његова највећа концентрација је одређена само вискозитетом. Растворљивост варира са вискозитетом. Што је вискозитет нижи, већа је растворљивост.
2. Отпорност на соли: HEMC производи су нејонски целулозни етри и нису полиелектролити, тако да су релативно стабилни у воденим растворима када постоје металне соли или органски електролити, али прекомерно додавање електролита може изазвати желирање и таложење.
3. Површинска активност: Због површински активне функције воденог раствора, може се користити као колоидно заштитно средство, емулгатор и дисперзантно средство.
4. Термални гел: Када се водени раствор HEMC производа загреје на одређену температуру, постаје непрозиран, желира и таложи се, али када се континуирано хлади, враћа се у првобитно стање раствора, а температура на којој се овај гел и таложење јављају углавном зависи од мазива, помоћних средстава за суспендовање, заштитних колоида, емулгатора итд.
5. Метаболичка инертност и слаб мирис и мирис: ХЕМЦ се широко користи у храни и медицини јер се не метаболише и има слаб мирис и мирис.
6. Отпорност на плесан: HEMC има релативно добру отпорност на плесан и добру стабилност вискозности током дуготрајног складиштења.
7. Стабилност pH вредности: Вискозитет воденог раствора HEMC производа једва да је под утицајем киселине или алкалије, а pH вредност је релативно стабилна у опсегу од 3,0 до 11,0.
Примена
Хидроксиетил метилцелулоза се може користити као колоидно заштитно средство, емулгатор и дисперзантно средство због своје површински активне функције у воденом раствору. Примери њене примене су следећи:
1. Утицај хидроксиетил метилцелулозе на перформансе цемента. Хидроксиетил метилцелулоза је бели прах без мириса и укуса, нетоксичан, који се може растворити у хладној води и формирати провидни вискозни раствор. Има карактеристике згушњавања, везивања, дисперговања, емулгирања, стварања филма, суспендовања, адсорбовања, желирања, површински активне супстанце, одржавања влаге и заштитног колоидног дејства. Пошто водени раствор има површински активну функцију, може се користити као колоидно заштитно средство, емулгатор и дисперзантно средство. Водени раствор хидроксиетил метилцелулозе има добру хидрофилност и ефикасно је средство за задржавање воде.
2. Припрема се високо флексибилна рељефна боја, која је направљена од следећих сировина у тежинским деловима: 150-200 г дејонизоване воде; 60-70 г чисте акрилне емулзије; 550-650 г тешког калцијума; 70-90 г талка у праху; водени раствор базне целулозе 30-40 г; водени раствор лигноцелулозе 10-20 г; помоћно средство за формирање филма 4-6 г; антисептик и фунгицид 1,5-2,5 г; дисперзантно средство 1,8-2,2 г; средство за квашење 1,8-2,2 г; 3,5-4,5 г; етилен гликол 9-11 г; Водени раствор хидроксиетил метилцелулозе се прави растварањем 2-4% хидроксиетил метилцелулозе у води; Водени раствор лигноцелулозе се прави од 1-3% лигноцелулозе се прави растварањем у води.
Припрема
Метода припреме хидроксиетил метил целулозе, при чему се рафинисани памук користи као сировина, а етилен оксид као средство за етерификацију за припрему хидроксиетил метил целулозе. Тежински делови сировина за припрему хидроксиетил метилцелулозе су следећи: 700-800 делова смеше толуена и изопропанола као растварача, 30-40 делова воде, 70-80 делова натријум хидроксида, 80-85 делова рафинисаног памука, 20-28 делова оксиетана, 80-90 делова метил хлорида, 16-19 делова глацијалне сирћетне киселине; специфични кораци су:
Први корак, у реакционој посуди, додати смешу толуена и изопропанола, воду и натријум хидроксид, загрејати до 60-80 °C, држати топло 20-40 минута;
Други корак, алкализација: охладити горе наведене материјале на 30-50°C, додати рафинисани памук, прскати растварач смеше толуена и изопропанола, вакуумирати до 0,006Mpa, напунити азотом за 3 замене и извршити након замене алкализацију, услови алкализације су: време алкализације је 2 сата, а температура алкализације је од 30°C до 50°C;
Трећи корак, етерификација: након завршетка алкализације, реактор се евакуише на 0,05-0,07 MPa, и додају се етилен оксид и метил хлорид током 30-50 минута; прва фаза етерификације: 40-60°C, 1,0-2,0 сата, притисак се контролише између 0,15 и 0,3 Mpa; друга фаза етерификације: 60～90℃, 2,0～2,5 сата, притисак се контролише између 0,4 и 0,8 Mpa;
Четврти корак, неутрализација: унапред додати измерену глацијалну сирћетну киселину у котао за таложење, притиснути у етерификовани материјал за неутрализацију, подићи температуру на 75-80°C за таложење, температура порасти на 102°C, а pH вредност се детектује на 6. У 8 сати, десолвентизација је завршена; резервоар за десолвентизацију се пуни водом из славине третираном уређајем за реверзну осмозу на 90°C до 100°C;
Пети корак, центрифугално прање: материјал у четвртом кораку се центрифугира кроз хоризонталну центрифугу са завртњем, а одвојени материјал се преноси у резервоар за прање напуњен топлом водом унапред ради прања материјала;
Шести корак, центрифугално сушење: опран материјал се транспортује у сушару помоћу хоризонталне центрифуге са вијком, а материјал се суши на 150-170°C, а осушени материјал се дроби и пакује.
У поређењу са постојећом технологијом производње целулозних етара, овај проналазак користи етилен оксид као средство за етерификацију за припрему хидроксиетил метил целулозе, која има добру отпорност на плесан због садржаја хидроксиетил група. Има добру стабилност вискозности и отпорност на плесан током дуготрајног складиштења. Може се користити уместо других целулозних етара.
Време објаве: 25. април 2024.