Saskaņā ar nepilnīgu statistiku, pašreizējā nejonu celulozes ētera ražošana pasaulē ir sasniegusi vairāk nekā 500 000 tonnu, un hidroksipropilmetilceluloze veido 80% līdz vairāk nekā 400 000 tonnu, Ķīna pēdējos divos gados ir strauji paplašinājusi ražošanu. paplašināt jaudu ir sasniegusi aptuveni 180 000 tonnu, ap 60 000 tonnu iekšzemes patēriņam, no tā vairāk nekā 550 miljonus tonnu izmanto rūpniecībā un aptuveni 70 procentus izmanto kā celtniecības piedevas.
Sakarā ar produktu atšķirīgo lietojumu, arī pelnu indeksa prasības produktiem var būt atšķirīgas, lai ražošanu varētu organizēt atbilstoši dažādu modeļu prasībām ražošanas procesā, kas veicina enerģijas taupīšanas efektu, patēriņa samazināšana un emisiju samazināšana.
1 hidroksipropilmetilcelulozes pelni un tā esošās formas
Hidroksipropilmetilceluloze (HPMC) pēc nozares kvalitātes standartiem tiek saukta par pelniem, bet farmakopejā – par sulfātu vai karsto atlikumu, ko var vienkārši saprast kā neorganisko sāļu piemaisījumu produktā.Galvenais ražošanas process ar stipru sārmu (nātrija hidroksīdu), reaģējot uz pH galīgo pielāgošanu neitrālajam sālim un izejvielām, kas sākotnēji bija raksturīgas neorganiskā sāls summai.
Kopējā pelnu daudzuma noteikšanas metode;Pēc noteikta daudzuma paraugu karbonizācijas un sadedzināšanas augstas temperatūras krāsnī organiskās vielas oksidējas un sadalās, izplūstot oglekļa dioksīda, slāpekļa oksīdu un ūdens veidā, bet neorganiskās vielas paliek sulfātu, fosfātu, karbonāts, hlorīds un citi neorganiskie sāļi un metālu oksīdi.Šīs atliekas ir pelni.Kopējo pelnu daudzumu paraugā var aprēķināt, nosverot atlikumu.
Saskaņā ar procesu, izmantojot dažādas skābes, un tiks iegūti dažādi sāļi: galvenokārt nātrija hlorīds (kas rodas hlorīda jonu reakcijā hlormetānā un nātrija hidroksīdā), kā arī citu skābju neitralizācija var radīt nātrija acetātu, nātrija sulfīdu vai nātrija oksalātu.
2. Rūpnieciskās hidroksipropilmetilcelulozes pelnu prasības
Hidroksipropilmetilceluloze galvenokārt tiek izmantota kā sabiezēšana, emulgācija, plēves veidošana, aizsargkoloīds, ūdens aizturēšana, adhēzija, anti-enzīmu un vielmaiņas inerta un citiem lietojumiem, to plaši izmanto daudzās rūpniecības jomās, kuras var aptuveni iedalīt šādās jomās. aspekti:
(1) Konstrukcija: galvenā loma ir ūdens aizture, sabiezēšana, viskozitāte, eļļošana, plūsmas palīglīdzeklis, lai uzlabotu cementa un ģipša apstrādājamību, sūknēšana.Arhitektūras pārklājumi, lateksa pārklājumi galvenokārt tiek izmantoti kā aizsargkoloīds, plēves veidojošs līdzeklis, biezinātājs un pigmenta suspensijas palīglīdzeklis.
(2) Polivinilhlorīds: galvenokārt izmanto kā disperģētāju suspensijas polimerizācijas sistēmas polimerizācijas reakcijā.
(3) ikdienas ķīmiskās vielas: galvenokārt izmanto kā aizsarglīdzekļus, tas var uzlabot produkta emulgāciju, anti-enzīmu, dispersiju, adhēziju, virsmas aktivitāti, plēves veidošanos, mitrināšanu, putošanu, veidošanu, atbrīvošanas līdzekli, mīkstinātāju, smērvielu un citas īpašības;
(4) Farmācijas rūpniecība: farmācijas rūpniecībā galvenokārt izmanto preparātu ražošanai, izmanto kā pārklājuma līdzekļa cietu preparātu, dobu kapsulu materiālu, saistvielu, izmanto lēnas darbības farmaceitiskajam skeletam, plēves veidošanai, poru veidojošai vielai, izmanto kā šķidrumu, puscieto preparātu biezināšana, emulgācija, suspensija, matricas uzklāšana;
(5) Keramika: izmanto kā saistvielu veidojošu līdzekli keramikas rūpniecības sagatavēm, izkliedējošu līdzekli glazūras krāsai;
(6) papīra ražošana: dispersija, krāsviela, stiprinošs līdzeklis;
(7) Tekstilizstrādājumu apdruka un krāsošana: auduma masa, krāsa, krāsu pagarinātājs:
(8) Lauksaimniecības ražošana: lauksaimniecībā to var izmantot, lai apstrādātu labības sēklas, uzlabotu dīgtspēju, aizsargātu mitrumu un novērstu pelējumu, saglabātu augļus svaigus, ķīmisko mēslojumu un pesticīdu lēnas iedarbības līdzekli utt.
Saskaņā ar atsauksmēm par iepriekš minēto ilgtermiņa lietošanas pieredzi un dažu ārvalstu un vietējo uzņēmumu iekšējās kontroles standartu kopsavilkumu, tikai daži polivinilhlorīda polimerizācijas produkti un ikdienas ķīmiskās vielas ir nepieciešami, lai kontrolētu sāli, kas mazāka par 0,010, un farmakopeja. dažādās valstīs ir nepieciešams kontrolēt sāli mazāk nekā 0,015.Un citi sāls kontroles izmantošanas veidi var būt salīdzinoši plašāki, jo īpaši būvizstrādājumi papildus špakteles ražošanai, krāsas sāls ir noteiktas prasības, pārējais var kontrolēt sāli < 0,05 būtībā var atbilst lietojumam.
3 hidroksipropilmetilcelulozes process un sāls atdalīšanas metode
Galvenās hidroksipropilmetilcelulozes ražošanas metodes gan mājās, gan ārvalstīs ir šādas:
(1) Šķidrās fāzes metode (vircas metode): sasmalcināto celulozes smalko pulveri vertikālā vai horizontālā reaktorā ar spēcīgu maisīšanu disperģē apmēram 10 reizes organiskā šķīdinātājā, un pēc tam reakcijai pievieno kvantitatīvu sārmu un ēterēšanas līdzekli.Pēc reakcijas produkts tika mazgāts, žāvēts, sasmalcināts un izsijāts ar karstu ūdeni.
(2) Gāzfāzes metode (gāzes cietās vielas metode): celulozes pulvera reakciju, ko paredzēts sasmalcināt, pabeidz pussausā stāvoklī, tieši pievienojot kvantitatīvu sārmu un ēterēšanas līdzekli un nelielu daudzumu blakusproduktu ar zemu viršanas temperatūru. horizontālā reaktorā ar spēcīgu maisīšanu.Reakcijai nav nepieciešami papildu organiskie šķīdinātāji.Pēc reakcijas produkts tika mazgāts, žāvēts, sasmalcināts un izsijāts ar karstu ūdeni.
(3) Homogēna metode (šķīdināšanas metode): horizontāli var pievienot tieši pēc celulozes sasmalcināšanas ar spēcīgu maisīšanas reaktoru, kas izkaisīts naoh/urīnvielā (vai citos celulozes šķīdinātājos) apmēram 5–8 reizes ūdenī, sasaldējot šķīdinātāju šķīdinātājā, pēc tam pievienojot reakcijai kvantitatīvu sārmu un ēterēšanas līdzekli, pēc reakcijas ar acetona izgulsnēšanas reakciju labs celulozes ēteris, pēc tam to mazgā karstā ūdenī, žāvē, sasmalcina un izsijā, lai iegūtu gatavo produktu.(Tas vēl nav rūpnieciskajā ražošanā).
Reakcijas beigas neatkarīgi no tā, kādām iepriekšminētajām metodēm ir daudz sāls, atkarībā no dažādiem procesiem var iegūt: nātrija hlorīds un nātrija acetāts, nātrija sulfīds, nātrija oksalāts utt., sajaucot sāli, nepieciešams atsāļot, sāls izmantošana ūdens šķīdībā, parasti mazgājot ar lielu daudzumu karstā ūdens, tagad galvenais mazgāšanas aprīkojums un veids ir:
(1) jostas vakuuma filtrs;Tas tiek darīts, gatavo izejmateriālu izsmērējot ar karstu ūdeni un pēc tam mazgājot sāli, vienmērīgi izkliedējot vircu pa filtra lenti, uzsmidzinot karstu ūdeni un izsūcot to zemāk.
(2) Horizontālā centrifūga: pēc neapstrādāta materiāla reakcijas suspensijā ar karstu ūdeni atšķaida karstā ūdenī izšķīdināto sāli, un pēc tam ar centrifugēšanas atdalīšanu tiks veikta šķidruma un cietās vielas atdalīšana, lai noņemtu sāli.
(3) ar spiediena filtru, jēlmateriāla reakcijas beigās to vircā ar karstu ūdeni, to spiediena filtrā, vispirms ar tvaiku izpūstu ūdeni un pēc tam ar karstu ūdeni N reizes ar tvaiku izpūstu ūdeni, lai atdaliet un noņemiet sāli.
Karstā ūdens mazgāšana, lai noņemtu izšķīdušos sāļus, jo nepieciešams pievienoties karstajam ūdenim, mazgājot, jo vairāk, jo vairāk, jo mazāks pelnu saturs, un otrādi, tāpēc tā pelni ir tieši saistīti ar to, cik daudz karstā ūdens, vispārējās rūpnieciskās produkts, ja pelnu kontrole zem 1% IZMANTO karsto ūdeni 10 tonnas, ja kontrolei zem 5% vajadzēs apmēram 6 tonnas karstā ūdens.
Celulozes ētera notekūdeņu ķīmiskais skābekļa patēriņš (ĶSP) ir lielāks par 60 000 mg/l un sāls saturs pārsniedz 30 000 mg/L, tāpēc šādu notekūdeņu attīrīšana ir ļoti dārga, jo ir grūti tieši bioķīmisko tik augstu sāls daudzumu, un to nav atļauts atšķaidīt atbilstoši spēkā esošajām valsts vides aizsardzības prasībām.Galīgais risinājums ir sāls noņemšana ar destilāciju.Tāpēc, mazgājot par vienu tonnu vairāk verdoša ūdens, radīsies par vienu tonnu vairāk notekūdeņu.Saskaņā ar pašreizējo MUR tehnoloģiju ar augstu energoefektivitāti, katras tonnas mazgāšanas koncentrētā ūdens visaptverošās izmaksas ir aptuveni 80 juaņas, un galvenās izmaksas ir visaptverošs enerģijas patēriņš.
4 pelnu ietekme uz rūpnieciskās hidroksipropilmetilcelulozes ūdens aiztures ātrumu
HPMC galvenokārt spēlē trīs lomas ūdens aizturē, sabiezēšanā un būvniecības ērtībās būvmateriālos.
Ūdens aizture: lai palielinātu materiāla ūdens aiztures atvēršanas laiku, lai palīdzētu tā hidratācijas funkcijai pilnībā.
Biezēšana: celulozi var sabiezēt, lai spēlētu suspensiju, lai risinājums saglabātu vienādu augšup un lejup vienādu lomu, pretestība plūsmai karājas.
Konstrukcija: Celulozes eļļošana, var būt laba konstrukcija.HPMC nepiedalās ķīmiskajā reakcijā, spēlē tikai palīgfunkciju.Viena no svarīgākajām ir ūdens aizture, javas ūdens aizture ietekmē javas homogenizāciju, bet pēc tam ietekmē sacietējušā javas mehāniskās īpašības un izturību.Mūra java un ģipša java ir divas svarīgas javas materiālu daļas, un svarīga mūra javas un ģipša javas pielietojuma joma ir mūra struktūra.Tā kā bloks produktu lietošanas procesā ir sausā stāvoklī, lai samazinātu javas sauso bloku spēcīgai ūdens uzsūkšanai, konstrukcijā bloks tiek izmantots pirms iepriekšējas mitrināšanas, lai bloķētu noteiktu mitruma saturu, saglabātu mitrumu javā. lai bloķētu materiāla pārmērīgu uzsūkšanos, var uzturēt normālu hidratāciju iekšējā želējošā materiāla, piemēram, cementa javas.Tomēr tādi faktori kā bloku tipa atšķirība un vietas iepriekšējas mitrināšanas pakāpe ietekmēs ūdens zudumu ātrumu un javas ūdens zudumus, kas radīs slēptus apdraudējumus vispārējai mūra konstrukcijas kvalitātei.Java ar izcilu ūdens aizturi spēj novērst bloku materiālu un cilvēka faktoru ietekmi un nodrošināt javas viendabīgumu.
Ūdens aiztures ietekmi uz javas sacietēšanas veiktspēju galvenokārt atspoguļo ietekme uz saskarnes laukumu starp javu un bloku.Javai ar sliktu ūdens aizturi strauji pazūd ūdens, javas ūdens saturs saskarnes daļā ir acīmredzami nepietiekams, un cementu nevar pilnībā hidratēt, kas ietekmē normālu stiprības attīstību.Cementa materiālu saķeres stiprība galvenokārt tiek iegūta, nostiprinot cementa hidratācijas produktus.Nepietiekama cementa hidratācija saskarnes zonā samazina saskarnes saites stiprību, un palielinās javas dobums un plaisāšana.
Tāpēc, izvēloties visjutīgāko pret ūdens aiztures prasībām, ēka K zīmola trīs partijas ar dažādu viskozitāti, izmantojot dažādus mazgāšanas veidus, lai parādītos vienāds partijas numurs otrais paredzamais pelnu saturs, un pēc tam saskaņā ar pašreizējo kopējo ūdens aiztures testa metodi (filtrpapīra metodi ) uz viena un tā paša partijas numura atšķirīgu pelnu saturu ūdens aizturē trīs paraugu grupām šādi:
4.1. Eksperimentālā metode ūdens aiztures ātruma noteikšanai (filtrpapīra metode)
4.1.1. Instrumentu un aprīkojuma izmantošana
Cementa vircas maisītājs, mērcilindrs, svari, hronometrs, nerūsējošā tērauda tvertne, karote, nerūsējošā tērauda gredzenveida matrica (iekšējais diametrs φ100 mm × ārējais diametrs φ110 mm × augsts 25 mm, ātrs filtrpapīrs, lēns filtrpapīrs, stikla plāksne.
4.1.2. Materiāli un reaģenti
Parasts portlendcements (425#), STANDARTA SMILTIS (SMILTIS BEZ ŪDENS MAZGOTĀM DUBĻĀM), PRODUKTA PARAUGS (HPMC), TĪRS ŪDENS EKSPERIMENTĀM (KRĀNA ŪDENS, MINERĀLŪDENS).
4.1.3. Eksperimentālās analīzes nosacījumi
Laboratorijas temperatūra: 23±2 ℃;Relatīvais mitrums: ≥ 50%;Laboratorijas ūdens temperatūra ir tāda pati kā istabas temperatūra 23 ℃.
4.1.4. Eksperimentālās metodes
Uzlieciet stikla plāksni uz darbības platformas, uzlieciet uz tās nosvērto hronisko filtrpapīru (svars: M1), pēc tam uz lēnā filtrpapīra uzlieciet ātrā filtrpapīra gabalu un pēc tam uz ātrā filtrpapīra uzlieciet metāla gredzenveida veidni ( gredzenveida veidne nedrīkst pārsniegt apļveida ātro filtrpapīru).
Precīzi nosveriet (425#) cementu 90 g;Standarta smiltis 210 g;Produkts (paraugs) 0,125g;Ielejiet nerūsējošā tērauda traukā un labi samaisiet (sausais maisījums).
Izmantojiet cementa maisītāju (jaukšanas trauks un lapas ir tīras un sausas, pēc katra eksperimenta rūpīgi notīriet un nosusiniet, novietojiet malā).Ar mērcilindru nomēriet 72 ml tīra ūdens (23 ℃), vispirms ielejiet maisīšanas katlā un pēc tam ielejiet sagatavoto materiālu, infiltrējiet 30 s;Tajā pašā laikā paceliet katlu maisīšanas pozīcijā, iedarbiniet mikseri un maisiet ar mazu ātrumu (ti, lēni maisot) 60 s;Apstājies uz 15 s un ieskrāpē vircu uz sienas un asmeni katlā;Turpiniet ātri putot 120 s, lai apturētu.Visu sajaukto javu ielejiet (ielādējiet) nerūsējošā tērauda gredzenveida veidnē ātri un laiku no brīža, kad java pieskaras ātrajam filtrpapīram (nospiediet hronometru).Pēc 2 minūtēm gredzena veidni apgrieza un hronisko filtrpapīru izņēma un nosvēra (svars: M2).Veiciet tukšo eksperimentu saskaņā ar iepriekš minēto metodi (hroniskā filtrpapīra svars pirms un pēc svēršanas ir M3, M4)
Aprēķina metode ir šāda:
(1)
kur M1 — hroniskā filtrpapīra svars pirms parauga eksperimenta;M2 — hroniskā filtrpapīra svars pēc parauga eksperimenta;M3 — hroniskā filtrpapīra svars pirms tukšā eksperimenta;M4 — hroniskā filtrpapīra svars pēc tukšā eksperimenta.
4.1.5. Piesardzības pasākumi
(1) tīra ūdens temperatūrai jābūt 23 ℃, un svēršanai jābūt precīzai;
(2) pēc maisīšanas noņemiet maisīšanas katlu un vienmērīgi samaisiet ar karoti;
(3) veidne jāuzstāda ātri, un java uzstādīšanas laikā tiks sablīvēta plakana un cieta;
(4) Noteikti nosakiet brīdi, kad java pieskaras ātrajam filtrpapīram, un nelejiet javu uz ārējā filtrpapīra.
4.2 paraugs
Tika atlasīti trīs viena un tā paša K zīmola sērijas numuri ar atšķirīgu viskozitāti: 201302028 viskozitāte 75 000 mPa·s, 20130233 viskozitāte 150 000 mPa·s, 20130236 viskozitāte 200 000 mPa·s, lai iegūtu divus atšķirīgus mazgāšanas numurus. pelni (sk. 3.1. tabulu).Cik vien iespējams, stingri kontrolējiet vienas un tās pašas paraugu partijas mitrumu un pH un pēc tam veiciet ūdens aiztures ātruma testu saskaņā ar iepriekš minēto metodi (filtrpapīra metode).
4.3. Eksperimentu rezultāti
Trīs paraugu partiju indeksu analīzes rezultāti ir parādīti 1. tabulā, dažādas viskozitātes ūdens aiztures rādītāju pārbaudes rezultāti ir parādīti 1. attēlā, bet dažādu pelnu un pH ūdens aiztures rādītāju pārbaudes rezultāti ir parādīti 2. attēlā. .
(1) Trīs paraugu partiju indeksu analīzes rezultāti ir parādīti 1. tabulā
1. tabula Trīs paraugu partiju analīzes rezultāti
projektu
Sērijas Nr.
pelnu %
pH
Viskozitāte/mPa, s
Ūdens / %
Ūdens aizture
201302028
4.9
4.2
75 000,
6
76
0.9
4.3
74 500,
5.9
76
20130233
4.7
4.0
150 000,
5.5
79
0.8
4.1
140 000,
5.4
78
20130236
4.8
4.1
200 000,
5.1
82
0.9
4.0
195 000,
5.2
81
(2) Trīs paraugu partijām ar dažādu viskozitāti ūdens aiztures testa rezultāti ir parādīti 1. attēlā.
Zīm.1 Trīs dažādu viskozitātes paraugu partiju ūdens aiztures testa rezultāti
(3) Trīs paraugu partijām ar atšķirīgu pelnu saturu un pH ūdens aiztures ātruma noteikšanas rezultāti ir parādīti 2. attēlā.
Zīm.2 Ūdens aiztures ātruma noteikšanas rezultāti trīs paraugu partijām ar atšķirīgu pelnu saturu un pH
Izmantojot iepriekš minētos eksperimentālos rezultātus, ūdens aiztures ātrumu galvenokārt ietekmē viskozitāte, bet augsta viskozitāte salīdzinājumā ar augsto ūdens aiztures ātrumu būs slikta, gluži pretēji.Pelnu satura svārstības diapazonā no 1% ~ 5% gandrīz neietekmē tā ūdens aiztures ātrumu, tāpēc tas neietekmēs tā ūdens aiztures rādītājus.
5 secinājums
Lai standarts būtu piemērotāks realitātei un atbilstu arvien bargākajai enerģijas taupīšanas un vides aizsardzības tendencei, tiek ieteikts:
Rūpnieciskās hidroksipropilmetilcelulozes rūpnieciskais standarts pelnu kontrolē ir formulēts pa kategorijām, piemēram: 1. līmeņa kontroles pelni < 0,010, 2. līmeņa kontroles pelni < 0,050.Tādā veidā ražotājs var izvēlēties ļaut lietotājam arī vairāk izvēlēties.Tajā pašā laikā cenu var noteikt, pamatojoties uz augstas kvalitātes un augstas cenas principu, lai novērstu tirgus sajukumu.Pats galvenais, lai enerģijas taupīšana un vides aizsardzība padarītu produktu ražošanu videi draudzīgāku un harmoniskāku.
Publicēšanas laiks: 09.09.2022