Полианионска целулоза (ПАЦ) је дериват целулозе растворљив у води који има широк спектар примене у разним индустријама, посебно у области бушаћих течности у индустрији нафте и гаса.Познат је по одличним реолошким својствима, високој стабилности и компатибилности са другим адитивима.Производња полиањонске целулозе укључује неколико корака, укључујући екстракцију целулозе, хемијску модификацију и пречишћавање.
1. Екстракција целулозе:
Почетни материјал за полианионску целулозу је целулоза, природни полимер који се налази у зидовима биљних ћелија.Целулоза се може добити из различитих биљних материјала, као што су дрвена пулпа, памучни лим или друге влакнасте биљке.Процес екстракције укључује следеће кораке:
А. Припрема сировина:
Одабрани биљни материјали се претходно третирају како би се уклониле нечистоће као што су лигнин, хемицелулоза и пектин.Ово се обично постиже комбинацијом механичких и хемијских третмана.
б.пулпирање:
Претходно обрађени материјал се затим пулпира, процес који разлаже целулозна влакна.Уобичајене методе за пулпирање пулпе укључују крафт пулпе и сулфите, свака са својим предностима и недостацима.
Ц. Одвајање целулозе:
Материјал пулпе се обрађује да би се одвојила целулозна влакна.Ово обично укључује процес прања и бељења да би се добио чист целулозни материјал.
2. Хемијска модификација:
Једном када се добије целулоза, хемијски се модификује да уведе ањонске групе, претварајући је у полиањонску целулозу.Често коришћена метода за ову сврху је етерификација.
А. Етерификација:
Етерификација укључује реакцију целулозе са агенсом за етерификацију за увођење етарских веза.У случају полиањонске целулозе обично се уводе карбоксиметил групе.Ово се постиже реакцијом са натријум монохлороацетатом у присуству базног катализатора.
б.Реакција карбоксиметилације:
Реакција карбоксиметилације укључује замену атома водоника на хидроксилним групама целулозе са карбоксиметил групама.Ова реакција је критична за увођење ањонских наелектрисања на целулозну кичму.
Ц. неутралисати:
Након карбоксиметилације, производ се неутралише да би се карбоксиметил група претворила у карбоксилат јоне.Овај корак је критичан да би полианионска целулоза постала растворљива у води.
3. Пречишћавање:
Модификована целулоза се затим пречишћава да би се уклонили нуспроизводи, неизреаговане хемикалије и све нечистоће које могу утицати на њен учинак у специфичној примени.
А. прање:
Производи се темељно чисте како би се уклонили вишак реактаната, соли и других нечистоћа.У ту сврху се често користи вода.
б.сушење:
Пречишћена полиањонска целулоза се затим суши да би се добио финални производ у облику праха или гранула.
4. Контрола квалитета:
Мере контроле квалитета се примењују током процеса производње како би се осигурало да добијена полиањонска целулоза испуњава захтеване спецификације.Ово укључује испитивање молекулске тежине, степена супституције и других релевантних параметара.
5. Апликација:
Полианионска целулоза има примену у разним индустријама, првенствено у системима бушаћих флуида у сектору нафте и гаса.Делује као средство за повећање лепљивости, средство за контролу губитка течности и инхибитор шкриљаца, побољшавајући укупне перформансе течности за бушење.Остале примене укључују прехрамбену и фармацеутску индустрију где њена растворљивост у води и реолошка својства нуде предности.
Полианионска целулоза је свестран и вредан дериват целулозе чија производња захтева добро дефинисан низ корака.Екстракција целулозе из биљног материјала, хемијска модификација кроз етерификацију, пречишћавање и контрола квалитета саставни су делови процеса производње.Добијена полиањонска целулоза је кључни састојак у разним индустријским применама, помажући да се побољшају перформансе и функционалност различитих формулација.Како индустрија наставља да се развија, очекује се да ће потражња за специјализованим дериватима целулозе, као што је полианионска целулоза, расти, што ће покретати континуирано истраживање и развој технологија и апликација за модификацију целулозе.
Време поста: 26.12.2023