Хидроксиетил метил целулоза (HEMC) е нејонски целулозен етер кој широко се користи во градежништвото, премазите, керамиката, медицината, прехранбената и други индустрии. HEMC има добра растворливост во вода, згуснување, задржување на вода, формирање филм и сврзувачки својства, и игра важна улога во суво мешаниот малтер, латекс боите, детергентите и други области.
1. Процес на производство
1.1 Подготовка на суровини
HEMC главно се подготвува од природна растителна целулоза, метил хлорид (CH4)₃Cl), етилен оксид (C₂H₄O), натриум хидроксид (NaOH) и други суровини.
Целулоза: Дрвена пулпа или памучна пулпа често се користи како главна суровина, која бара висока чистота и малку нечистотии за да се обезбеди квалитет на производот.
Алкализатор (NaOH): се користи за активирање на целулозата и подобрување на реактивната активност.
Етеризирачки агенс (CH₃Cl и C₂H₄O): обезбедуваат метил и хидроксиетил групи соодветно, така што целулозата подлежи на реакција на супституција, ја подобрува растворливоста во вода и функционалните својства.
Органски растворувач (како што е изопропанол): се користи за растворање на реактанти, контрола на реакционата средина и намалување на несаканите реакции.
1.2 Третман со алкализација
Откако целулозата ќе се смачка, се додава соодветна количина на раствор на натриум хидроксид и се спроведува третман за алкализација на одредена температура и притисок, што обично трае 30-60 минути. Главната цел на алкализацијата е да се прошири молекуларниот ланец на целулозата и да се подобри нејзината реактивност со етерификувачкото средство. Овој процес обично се изведува во затворен реактор со мешање за да се обезбеди рамномерно продирање на алкалниот раствор во целулозата.
1.3 Реакција на етерификација
Алкализираната целулоза реагира со реагенси за метилација и хидроксиетилација (CH3₃Cl и C₂H₄O) во реактор за производство на хидроксиетил метил целулоза. Условите за реакција вклучуваат:
Температура: 60-90°C
Притисок: 0,5-1,5 MPa
Време: 2-5 часа
За време на реакцијата, реакциите на метилација и хидроксиетилација се одвиваат истовремено, така што хидроксилниот (-OH) дел од целулозата се заменува со метил (-OCH₃) и хидроксиетил (-OCH₂CH₂OH), со што се менуваат неговите растворливости и згуснувачки својства. За да се подобри степенот на супституција (вредности на DS и MS), обично е потребно да се оптимизира редоследот и пропорцијата на додавање на естерификациски агенс.
1.4 Неутрализација и миење
Откако реакцијата ќе заврши, системот сè уште содржи нереагирани алкалии, растворувачи и нуспроизводи (како што е NaCl). Затоа, потребни се неутрализација и миење:
Неутрализација: Користете киселина (како што е оцетна киселина) за да ги неутрализирате алкалите во системот и прилагодете ја pH вредноста на 6-8.
Перење: Користете голема количина топла вода или воден раствор од етанол за постојано миење на целулозата за да ги отстраните нереагираните супстанции и нуспроизводи, да ја намалите содржината на нечистотии и да ја подобрите чистотата на производот.
1.5 Сушење и дробење
По миењето, HEMC сè уште содржи голема количина на влага и треба да се исуши. Вообичаени методи на сушење се:
Сушење со проток на воздух: користење на топол воздух со голема брзина за сушење на влажна HEMC површина, со висока ефикасност и погодно за производство на големи размери.
Вакуумско сушење: загревање и сушење под низок притисок, што може ефикасно да спречи деградација на целулозата и е погодно за производи со висок квалитет.
По сушењето, HEMC се дроби со пулверизатор, а големината на честичките се контролира со сеење за да се постигне потребната финост на производот (обично 80-120 mesh).
2. Контрола на квалитетот
Контролата на квалитетот на HEMC главно ги вклучува следните индикатори:
Степен на супституција (DS и MS): ја одредува растворливоста и вискозитетот, генерално DS е помеѓу 1,1-2,0, а MS е помеѓу 0,1-0,5.
Содржина на влага: обично се бара да биде≤5%.
Вискозитет: потребни се различни степени на вискозитет за различни области на примена (како што се 400-100.000 mPa)·с).
Чистота: бара ниска содржина на пепел, отстранување на преостанатите растворувачи и обезбедување без мирис.
3. Главни области на примена
Градежни материјали: се користат во цементен малтер, кит во прав, лепило за плочки, за подобрување на задржувањето на водата и перформансите на градежништвото.
Индустрија за премачкување: се користи во латекс бои и бои, за да обезбеди добра реологија и анти-опаѓање перформанси.
Медицина и храна: како згуснувач и емулгатор, во согласност со стандардите за храна или фармакопеја.
НаХЕМЦ Производствениот процес вклучува алкализација, етерификација, неутрализација, перење, сушење и дробење. Оптимизирањето на параметрите на процесот и подобрувањето на степенот на супституција и чистотата на производот се клучни за подобрување на перформансите на HEMC. Со зголемените барања за заштита на животната средина и зелено производство, производството на HEMC ќе посвети поголемо внимание на заштедата на енергија и намалувањето на емисиите, како и на примената на зелени растворувачи во иднина.
Време на објавување: 08.05.2025