Conteúdo de cinzas de hidroxipropilmetilcelulose HPMC

De acordo com estatísticas incompletas, a produção atual de éter de celulose não iônico atingiu mais de 500.000 toneladas globalmente, ehidroxipropilmetilcelulose HPMCé responsável por 80% das 400.000 toneladas, a China nos últimos dois anos, uma série de empresas expandiram a capacidade de produção rapidamente expandida para a capacidade atual de cerca de 180.000 toneladas, cerca de 60.000 toneladas de consumo interno, Deste total, mais de 550 milhões toneladas são utilizadas na indústria e cerca de 70% são utilizadas como aditivos de construção.

Devido às diferentes utilizações dos produtos, os requisitos do índice de cinzas dos produtos podem ser diferentes, de modo que no processo de produção, a organização da produção de acordo com os requisitos dos diferentes modelos conduz ao efeito de poupança de energia, redução do consumo e redução de emissões.

1. Conteúdo de cinzas de hidroxipropilmetilcelulose HPMC e sua forma existente

Os padrões de qualidade industrial da hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) chamados cinzas e a farmacopéia chamada sulfato, ou seja, resíduo de queima, podem ser simplesmente entendidos como as impurezas inorgânicas do sal no produto.Principalmente pelo processo de produção de álcalis fortes (hidróxido de sódio) através da reação ao ajuste final do pH ao sal neutro e à matéria-prima original da soma de sal inorgânico inerente.

Método para determinação de cinzas totais;Uma certa quantidade de amostras é queimada em um forno de alta temperatura após a carbonização, de modo que os materiais orgânicos são oxidados e decompostos, escapando na forma de dióxido de carbono, óxidos de nitrogênio e água, enquanto os materiais inorgânicos permanecem na forma de sulfato, fosfato, carbonato , cloreto e outros sais inorgânicos e óxidos metálicos, esses resíduos são cinzas.O teor total de cinzas da amostra pode ser calculado pesando o resíduo.

De acordo com o processo no uso de ácido diferente e produzirá sal diferente: principalmente cloreto de sódio (pela reação do íon cloreto em clorometano e hidróxido de sódio) e outra neutralização de ácido pode produzir acetato de sódio, sulfeto de sódio ou oxalato de sódio.

2. Requisito de teor de cinzas de hidroxipropilmetilcelulose HPMC

A hidroxipropilmetilcelulose HPMC é usada principalmente para espessamento, emulsificação, formação de filme, proteção coloidal, retenção de água, adesão, resistência enzimática e inércia metabólica, etc. :

(1) Construção: o papel principal é reter água, espessamento, viscosidade, lubrificação, fluxo para melhorar a trabalhabilidade do cimento e gesso, bombeamento.Revestimentos arquitetônicos, revestimentos de látex são usados ​​principalmente como colóides protetores, formadores de filmes, agentes espessantes e auxiliares de suspensão de pigmentos.

(2) POLIcloreto de vinila: usado principalmente como dispersante na reação de polimerização do sistema de polimerização em suspensão.

(3) produtos químicos diários: usados ​​principalmente como artigos de proteção, podem melhorar a emulsificação do produto, antienzima, dispersão, ligação, atividade de superfície, formação de filme, hidratação, formação de espuma, formação, agente de liberação, amaciante, lubrificante e outras propriedades;

(4) indústria farmacêutica: na indústria farmacêutica é usado principalmente para a produção de preparações, como uma preparação sólida de agente de revestimento, material de cápsula oca, aglutinante, para a estrutura de agentes de liberação sustentada, formação de filme, agente causador de poros, como um preparação líquida e semissólida de espessamento, emulsificação, suspensão, aplicação de matriz;

(5) cerâmica: utilizada como agente formador de ligação de blanks industriais de cerâmica, dispersante de cor de esmalte;

(6) papel: dispersão, corante, agente fortalecedor;

(7) Impressão e tingimento de têxteis: polpa de tecido, cor, agente de extensão de cor:

(8) na produção agrícola: usado na agricultura para tratar sementes de culturas, pode melhorar a taxa de germinação, pode hidratar e prevenir o míldio, preservação de frutas, liberação sustentada de fertilizantes químicos e pesticidas.

A partir do feedback da experiência de aplicação de longo prazo acima e do resumo dos padrões de controle interno de algumas empresas nacionais e estrangeiras, pode-se observar que apenas alguns produtos de polimerização de PVC e produtos químicos diários requerem controle de sal <0,010, e a farmacopéia de vários países exigem controle de sal <0,015.E outros usos de controle de sal podem ser relativamente mais amplos, especialmente produtos de construção, além da produção de massa, o sal de revestimento tem certos requisitos fora do resto pode controlar o sal <0,05 pode basicamente atender ao uso.

3. Processo HPMC de hidroxipropilmetilcelulose e método de produção

Existem três métodos principais de produção de hidroxipropilmetilcelulose HPMC no país e no exterior:

(1) Método de fase líquida (método de pasta): o pó de celulose pulverizado é disperso em cerca de 10 vezes de solvente orgânico em reatores verticais e horizontais com forte agitação e, em seguida, uma solução alcalina quantitativa e um agente eterificante são adicionados para reação.Após a reação, o produto acabado é lavado, seco, triturado e peneirado com água quente.

(2) Método de fase gasosa (método gás-sólido): a reação do pó de celulose pulverizada é concluída em estado quase semi-seco pela adição direta de soda cáustica quantitativa e agente eterificante e recuperação de uma pequena quantidade de subprodutos de baixo ponto de ebulição em um reator horizontal com forte agitação.Não há necessidade de adicionar solvente orgânico para a reação.Após a reação, o produto acabado é lavado, seco, triturado e peneirado com água quente.

(3) Método homogêneo (método de dissolução): O horizontal pode ser adicionado diretamente após o esmagamento da celulose com um reator de agitação forte espalhado em naoh/ureia (ou outros solventes de celulose) cerca de 5 ~ 8 vezes de solvente de congelamento de água no solvente, então adição de soda cáustica quantitativa e agente eterificante na reação, após a reação com reação de precipitação com acetona, bom éter de celulose, em seguida, lavagem com água quente, secagem, moagem, triagem para obter o produto acabado.(Ainda não está em produção industrial).

O fim da reação, independentemente do uso de quais tipos de métodos mencionados acima, têm muito sal, de acordo com os diferentes processos que podem produzir são: cloreto de sódio e acetato de sódio, sulfeto de sódio, oxalato de sódio e assim por diante, misture sal, precisa através da dessalinização, o uso de sal na solubilidade em água, geralmente com bastante lavagem com água quente, agora os principais equipamentos e forma de lavagem são:

(1) Filtro de vácuo de correia;É usado para lavar o sal despejando a matéria-prima na pasta com água quente e, em seguida, colocando a pasta uniformemente em uma esteira de filtro, borrifando água quente de cima para baixo e aspirando o fundo.

(2) centrífuga horizontal: ao final da reação de materiais brutos em pasta de água quente para diluir o sal dissolvido em água quente e depois através da separação centrífuga de separação de líquidos e sólidos para remover o sal.

(3) com o filtro de pressão, ao final da reação do material bruto na pasta com água quente, no filtro de pressão, primeiro com vapor para soprar água com spray de água quente N vezes e depois com vapor para soprar água para separar e remover o sal.

Lavagem com água quente para retirar sais dissolvidos, pois precisa juntar a água quente, lavando, quanto mais quanto mais menor o teor de cinzas, e vice-versa, portanto suas cinzas estão diretamente relacionadas com o quanto é a quantidade de água quente, o industrial geral produto se o controle de cinzas for inferior a 1% USA água quente 10 toneladas, se o controle for inferior a 5% serão necessárias cerca de 6 toneladas de água quente.

A demanda química de oxigênio (DQO) de águas residuais de éter de celulose é tão alta quanto 60.000 mg/L, o teor de sal também é superior a 30.000 mg/L, portanto, o tratamento desse esgoto precisa ter um custo muito alto, porque esse alto teor de sal direto a bioquímica é difícil, de acordo com os atuais requisitos nacionais de proteção ambiental, o tratamento não pode ser diluído. A solução fundamental é remover o sal por destilação.Portanto, mais uma tonelada de lavagem com água fervente produzirá mais uma tonelada de esgoto.De acordo com a atual tecnologia MUR com alta eficiência energética, evaporação e remoção de sal, o custo abrangente de cada tratamento de 1 tonelada de água concentrada para lavagem é de cerca de 80 yuans, e o custo principal é o consumo abrangente de energia.

4. Influência do teor de cinzas na retenção de água da hidroxipropilmetilcelulose HPMC

HPMC desempenha principalmente três funções de retenção de água, espessamento e construção conveniente em materiais de construção.

Retenção de água: aumenta o tempo de abertura do material de retenção de água e auxilia totalmente na sua hidratação.

Espessamento: a celulose pode ser espessada até a suspensão, para que a solução permaneça uniforme para cima e para baixo na função de suspensão anti-fluxo.

Construção: a celulose tem efeito lubrificante, pode ter boa construção.O HPMC não está envolvido na forma como as reações químicas ocorrem, mas apenas desempenha um papel de apoio.O mais importante é a retenção de água, que afeta a homogeneidade da argamassa e depois afeta as propriedades mecânicas e a durabilidade da argamassa endurecida.A argamassa é dividida em argamassa de alvenaria e argamassa de reboco são duas partes importantes dos materiais de argamassa, a aplicação importante da argamassa de alvenaria e argamassa de reboco é a estrutura de alvenaria.Como o bloco na aplicação no processo dos produtos fica no estado seco, para reduzir o bloco seco de forte absorção de água da argamassa, a construção adota o bloco antes do pré-umedecimento, para bloquear determinado teor de umidade, manter a umidade na argamassa para bloquear a absorção excessiva do material, pode manter a hidratação normal do material gelificante interno, como argamassa de cimento.No entanto, fatores como os diferentes tipos de blocos e o grau de pré-umedecimento no local afetarão a taxa de perda de água e a perda de água da argamassa, o que trará problemas ocultos à qualidade geral da estrutura de alvenaria.A argamassa com excelente retenção de água pode eliminar a influência dos materiais dos blocos e dos fatores humanos e garantir bastante homogeneidade da argamassa.

A influência da retenção de água na propriedade de endurecimento da argamassa reflete-se principalmente na influência na área de interface entre a argamassa e o bloco.Como a argamassa com fraca retenção de água perde água rapidamente, o teor de água da argamassa na área de interface é obviamente insuficiente e o cimento não pode ser totalmente hidratado, o que afecta o desenvolvimento normal da resistência.A resistência de ligação dos materiais à base de cimento depende principalmente do efeito de ancoragem dos produtos de hidratação do cimento.A hidratação insuficiente do cimento na área de interface reduz a resistência de aderência da interface e aumenta o fenômeno de cavitação e fissuração da argamassa.

Portanto, escolhendo o mais sensível ao requisito de retenção de água, construindo três lotes da marca K de viscosidade diferente, através de diferentes formas de lavagem para aparecer o mesmo número de lote dois teor de cinzas esperado e, em seguida, de acordo com o método de teste de retenção de água comum atual (método de papel de filtro ) no mesmo número de lote, diferentes teores de cinzas da retenção de água de três grupos de amostras específicas da seguinte forma:

4.1 Método experimental para testar a taxa de retenção de água (método do papel de filtro)

4.1.1 Instrumentos e equipamentos de aplicação

Misturador de cimento, cilindro medidor, balança, cronômetro, recipiente de aço inoxidável, colher, molde de anel de aço inoxidável (diâmetro interno φ 100 mm× diâmetro externo φ 110 mm× altura 25 mm, papel de filtro rápido, papel de filtro lento, placa de vidro.

4.1.2 Materiais e reagentes

Cimento Portland comum (425#), areia padrão (através de água limpa sem areia lamacenta), amostras de produtos (HPMC), água limpa para experimentos (água da torneira, água mineral).

4.1.3 Condições de análise experimental

Temperatura do laboratório: 23±2 ℃;Umidade relativa: ≥ 50%;A temperatura da água do laboratório é de 23 ℃ como temperatura ambiente.

4.1.4 Método experimental

Coloque a placa de vidro na plataforma de operação, coloque o papel de filtro lento (peso: M1) sobre ela e, em seguida, coloque um papel de filtro rápido no papel de filtro lento e, em seguida, coloque o molde de anel de metal no papel de filtro rápido (o anel o molde não deve exceder o papel de filtro rápido circular).

Pesar com precisão (425#) cimento 90 g;Areia padrão 210 g;Produto (amostra) 0,125g;Despeje em um recipiente de aço inox, misture bem (mistura seca) e reserve.

Use misturador de pasta de cimento (o recipiente de mistura e a lâmina estão limpos e secos, cada experimento após uma limpeza completa, seco uma vez, reservado).Use um cilindro medidor para medir 72 ml de água limpa (23 ℃), primeiro despeje na panela de agitação, depois despeje os materiais preparados e deixe de molho por 30 s;Ao mesmo tempo, coloque a panela na posição de mistura, ligue a batedeira e mexa em velocidade baixa (mexendo lentamente) por 60 s;Pare 15 s para raspar a pasta de material na parede da panela e coloque a lâmina na panela;Continue mexendo rapidamente por 120 s para parar.Despeje toda a argamassa misturada no molde de anel de aço inoxidável rapidamente e cronometre a partir do momento em que a argamassa entra em contato com o papel de filtro rápido (aperte o cronômetro).2 minutos depois, vire o molde de anel e retire o papel de filtro crônico para pesar (peso: M2).Realize o experimento em branco de acordo com o método acima (o peso do papel de filtro crônico antes e depois da pesagem é M3, M4)

O método de cálculo é o seguinte:

Onde, M1 — o peso do papel de filtro crônico antes do experimento amostral;M2 — Peso do papel filtro crônico após experimento amostral;M3 — Peso do papel filtro crônico antes do experimento branco;M4 — Peso do papel filtro crônico após experimento em branco.

4.1.5 Precauções

(1) A temperatura da água limpa deve ser de 23 ℃, a pesagem deve ser precisa;

(2) Após misturar, retire a panela e mexa uniformemente com uma colher.

(3) o molde deve ser rápido, e a lateral da argamassa batida plana e sólida;

(4) Certifique-se de cronometrar a argamassa no momento do contato com o papel filtro rápido, não despeje a argamassa no papel filtro externo.

4.2 a amostra

A influência da retenção de água vem principalmente da viscosidade, e a alta viscosidade será pior do que a alta retenção de água.A flutuação do teor de cinzas na faixa de 1% ~ 5% quase não afeta sua taxa de retenção de água, portanto não afetará o uso de seu desempenho de retenção de água.

5. Conclusão

Para tornar a norma mais aplicável à realidade e adequar-se à tendência cada vez mais severa de conservação de energia e proteção ambiental, sugere-se que:

O padrão industrial de hidroxipropilmetilcelulose HPMC é dividido em graus de controle de cinzas, tais como: cinza de controle de nível 1 <0,010, cinza de controle de nível 2 <0,050.Desta forma, os produtores podem escolher por si próprios e os utilizadores podem ter mais escolhas.Entretanto, os preços podem ser fixados com base no princípio da elevada qualidade e do preço competitivo, de modo a evitar o fenómeno da confusão e confusão no mercado.O mais importante é a conservação de energia e a proteção ambiental, para que a produção dos produtos e o meio ambiente sejam mais amigáveis ​​e harmoniosos.