مقدمة عن استخدام هيدروكسي إيثيل السليلوز

الخصائص الفيزيائية والكيميائية لهيدروكسي إيثيل السليلوز
خصائص المظهر هذا المنتج عبارة عن مادة ليفية أو صلبة مسحوقة ذات لون أبيض إلى أصفر فاتح، غير سامة ولا طعم لها
نقطة الانصهار 288-290 درجة مئوية (انصهار)
الكثافة 0.75 جم/مل عند 25 درجة مئوية (لتر)
الذوبانية: قابلة للذوبان في الماء. غير قابلة للذوبان في المذيبات العضوية الشائعة. تذوب في الماء البارد والساخن، وعادةً ما تكون غير قابلة للذوبان في معظم المذيبات العضوية. تتغير اللزوجة قليلاً في نطاق الرقم الهيدروجيني (PH) من 2 إلى 12، ولكن اللزوجة تنخفض بعد هذا النطاق. لها وظائف التكثيف، والتعليق، والربط، والاستحلاب، والتشتيت، والحفاظ على الرطوبة. يمكن تحضير محاليل بدرجات لزوجة مختلفة. تتميز بذوبانية ممتازة في الأملاح للإلكتروليتات.

باعتباره مادة فعالة سطحية غير أيونية، يتمتع هيدروكسي إيثيل السليلوز بالخصائص التالية بالإضافة إلى التكثيف والتعليق والربط والطفو وتكوين الفيلم والتشتيت والاحتفاظ بالماء وتوفير الغرويات الواقية:
1. HEC قابل للذوبان في الماء الساخن أو الماء البارد، ودرجة الحرارة العالية أو الغليان دون ترسيب، بحيث يكون له مجموعة واسعة من خصائص الذوبان واللزوجة، والهلام غير الحراري؛
٢. غير أيوني، ويمكن أن يتعايش مع مجموعة واسعة من البوليمرات الأخرى القابلة للذوبان في الماء، والمواد الخافضة للتوتر السطحي، والأملاح. وهو مُكثِّف غرواني ممتاز لمحاليل الإلكتروليت عالية التركيز.
3. قدرتها على الاحتفاظ بالماء أعلى بمرتين من قدرة ميثيل السليلوز، كما أنها تتمتع بتنظيم تدفق أفضل.
4. بالمقارنة مع ميثيل السليلوز المعترف بها وهيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز، فإن قدرة التشتيت لـ HEC هي الأسوأ، ولكن قدرة الغرواني الواقية هي الأقوى.

المتطلبات الفنية ومعايير الجودة لهيدروكسي إيثيل السليلوز
العناصر: مؤشر الاستبدال المولي (MS) 2.0-2.5 الرطوبة (%) ≤5 غير قابل للذوبان في الماء (%) ≤0.5 قيمة الرقم الهيدروجيني 6.0-8.5 المعادن الثقيلة (ميكروغرام/غرام) ≤20 الرماد (%) ≤5 اللزوجة (ميجا باسكال/ثانية) 2% محلول مائي 20 درجة مئوية 5-60000 رصاص (%) ≤0.001

استخدامات هيدروكسي إيثيل السليلوز
【الاستخدام 1】يستخدم كمواد فعالة بالسطح، ومكثف لاتكس، وعامل حماية غرواني، وسائل تكسير استكشاف النفط، ومشتت البوليسترين وكلوريد البولي فينيل، وما إلى ذلك.
[الاستخدام الثاني] يُستخدم كمكثّف ومخفّض لفقد السوائل في سوائل الحفر القائمة على الماء وسوائل الإكمال، وله تأثير تكثيف واضح في سوائل الحفر الملحية. كما يُمكن استخدامه كمخفّض لفقد السوائل في أسمنت آبار النفط. ويمكن ربطه بأيونات معدنية متعددة التكافؤ لتكوين هلام.
[الاستخدام 3] يُستخدم هذا المنتج كمشتت بوليمري لسوائل تكسير الهلام المائي، والبوليسترين، وكلوريد البولي فينيل في تعدين التكسير. كما يُستخدم كمكثف مستحلب في صناعة الطلاء، ومانع للرطوبة في صناعة الإلكترونيات، ومضاد تخثر الأسمنت، وعامل احتباس للرطوبة في صناعة البناء. يُستخدم أيضًا في صناعة التزجيج الخزفي، ورابط معجون الأسنان. كما يُستخدم على نطاق واسع في الطباعة والصباغة، والمنسوجات، وصناعة الورق، والأدوية، والنظافة، والأغذية، والسجائر، والمبيدات الحشرية، ومواد إطفاء الحرائق.
[الاستخدام 4] يُستخدم كمواد فعالة سطحيًا، وعامل حماية غرواني، ومثبت استحلاب لكلوريد الفينيل، وأسيتات الفينيل، ومستحلبات أخرى، بالإضافة إلى لزوجة، ومشتت، ومثبت تشتت للاتكس. يُستخدم على نطاق واسع في الطلاء، والألياف، والصباغة، وصناعة الورق، ومستحضرات التجميل، والأدوية، والمبيدات الحشرية، وغيرها. كما يُستخدم في استكشاف النفط وصناعة الآلات.
【الاستخدام 5】يتمتع هيدروكسي إيثيل السليلوز بوظائف النشاط السطحي، والتكثيف، والتعليق، والربط، والاستحلاب، وتشكيل الفيلم، والتشتيت، واحتباس الماء وتوفير الحماية في المستحضرات الصيدلانية الصلبة والسائلة.

تطبيقات هيدروكسي إيثيل السليلوز
تستخدم في الطلاءات المعمارية ومستحضرات التجميل ومعجون الأسنان والمواد الخافضة للتوتر السطحي ومكثفات اللاتكس وعوامل الحماية الغروانية وسوائل تكسير الزيت ومشتتات البوليسترين وكلوريد البولي فينيل وما إلى ذلك.

صحيفة بيانات سلامة مادة هيدروكسي إيثيل السليلوز (MSDS)
١. المنتج معرض لخطر انفجار الغبار. عند التعامل مع كميات كبيرة أو بكميات كبيرة، يُرجى توخي الحذر لتجنب ترسب الغبار وتعليقه في الهواء، والابتعاد عن الحرارة والشرر واللهب والكهرباء الساكنة. ٢. تجنب دخول مسحوق ميثيل السليلوز وملامسته للعينين، وارتدِ أقنعة ترشيح ونظارات واقية أثناء التشغيل. ٣. المنتج زلق جدًا عند البلل، لذا يجب تنظيف مسحوق ميثيل السليلوز المسكوب في الوقت المناسب وتطبيق طبقة مانعة للانزلاق.

خصائص تخزين ونقل هيدروكسي إيثيل السليلوز
التعبئة: أكياس ذات طبقتين، كيس ورقي مركب خارجي، كيس داخلي من فيلم البولي إيثيلين، الوزن الصافي 20 كجم أو 25 كجم لكل كيس.
التخزين والنقل: يُحفظ في مكان داخلي جيد التهوية وجاف، مع مراعاة الرطوبة. يُنصح بالحماية من المطر والشمس أثناء النقل.

طريقة تحضير هيدروكسي إيثيل السليلوز
الطريقة الأولى: انقع وبر القطن الخام أو اللب المكرر في محلول قلوي بتركيز 30%، ثم أخرجه بعد نصف ساعة، واضغط عليه. استمر في الضغط حتى تصل نسبة الماء القلوي إلى 1:2.8، ثم انقله إلى جهاز التكسير. ضع ألياف القلوي المطحونة في غلاية التفاعل. أغلقها وأفرغها من الهواء، واملأها بالنيتروجين. بعد استبدال الهواء في الغلاية بالنيتروجين، اضغطها في سائل أكسيد الإيثيلين المبرد مسبقًا. تفاعل تحت درجة حرارة 25 درجة مئوية لمدة ساعتين للحصول على هيدروكسي إيثيل سليلوز خام. اغسل المنتج الخام بالكحول، واضبط الرقم الهيدروجيني (pH) إلى 4-6 بإضافة حمض الأسيتيك. أضف الجليوكسال للترابط المتقاطع والشيخوخة، واغسله بسرعة بالماء، وأخيرًا، استخدم جهاز الطرد المركزي، وجففه، واطحنه للحصول على هيدروكسي إيثيل سليلوز قليل الملح.
الطريقة الثانية: السليلوز القلوي بوليمر طبيعي، تحتوي كل حلقة قاعدة ليفية على ثلاث مجموعات هيدروكسيل، وتتفاعل مجموعة الهيدروكسيل الأكثر نشاطًا لتكوين هيدروكسي إيثيل السليلوز. انقع وبر القطن الخام أو اللب المكرر في صودا كاوية سائلة بتركيز 30%، ثم أخرجه واضغط عليه بعد نصف ساعة. اعصره حتى تصل نسبة الماء القلوي إلى 1:2.8، ثم اسحقه. ضع السليلوز القلوي المسحوق في غلاية التفاعل، وأغلقها بإحكام، وفرّغها من الهواء، واملأها بالنيتروجين، وكرر عملية الفرّغ من الهواء وملء النيتروجين لاستبدال الهواء الموجود في الغلاية تمامًا. اضغطه في سائل أكسيد الإيثيلين المبرد مسبقًا، وضع ماء التبريد في غلاف غلاية التفاعل، وتحكم في التفاعل عند حوالي 25 درجة مئوية لمدة ساعتين للحصول على هيدروكسي إيثيل السليلوز الخام. يُغسل المنتج الخام بالكحول، ويُعادل إلى درجة حموضة 4-6 بإضافة حمض الأسيتيك، ويُربط بالجليوكسال للتعتيق. ثم يُغسل بالماء، ويُجفف بالطرد المركزي، ويُجفف ويُسحق للحصول على هيدروكسي إيثيل السليلوز. استهلاك المواد الخام (كجم/طن): وبر القطن أو اللب منخفض الكثافة 730-780، صودا كاوية سائلة (30%) 2400، أكسيد الإيثيلين 900، كحول (95%) 4500، حمض الأسيتيك 240، جليوكسال (40%) 100-300.
هيدروكسي إيثيل السليلوز عبارة عن مسحوق أبيض أو مصفر عديم الرائحة والطعم وسهل التدفق، قابل للذوبان في الماء البارد والماء الساخن، وغير قابل للذوبان بشكل عام في معظم المذيبات العضوية.
هيدروكسي إيثيل السليلوز (HEC) مادة صلبة ليفية أو مسحوقة بيضاء أو صفراء فاتحة، عديمة الرائحة، غير سامة، تُحضّر بتفاعل الأثير بين السليلوز القلوي وأكسيد الإيثيلين (أو الكلوروهيدرين). إيثرات سليلوزية غير أيونية قابلة للذوبان. ونظرًا لخصائص HEC الجيدة في التكثيف، والتعليق، والتشتيت، والاستحلاب، والترابط، وتكوين الأغشية، وحماية الرطوبة، وتوفير مادة غروانية واقية، فقد استُخدم على نطاق واسع في التنقيب عن النفط، والطلاء، والبناء، والطب، والأغذية، والمنسوجات، والورق، وبلمرة البوليمرات، وغيرها من المجالات. معدل غربلة 40 شبكة ≥ 99%؛ درجة حرارة التليين: 135-140 درجة مئوية؛ الكثافة الظاهرية: 0.35-0.61 جم/مل؛ درجة حرارة التحلل: 205-210 درجة مئوية؛ سرعة احتراق بطيئة؛ درجة حرارة التوازن: 23 درجة مئوية. 50% 6% عند اليمين، 29% عند 84% عند اليمين.

كيفية استخدام هيدروكسي إيثيل السليلوز
تمت إضافتها مباشرة في وقت الإنتاج
1. أضف الماء النظيف إلى دلو كبير مزود بخلاط عالي القص.
هيدروكسي إيثيل السليلوز
2. ابدأ بالتحريك المستمر بسرعة منخفضة ثم قم بتصفية هيدروكسي إيثيل السليلوز ببطء في المحلول بالتساوي.
3. استمر في التحريك حتى يتم نقع جميع الجزيئات.
4. ثم أضف عامل الحماية من الصواعق، والمواد المضافة الأساسية مثل الأصباغ، ومساعدات التشتت، وماء الأمونيا.
5. قم بالتقليب حتى يذوب هيدروكسي إيثيل السليلوز بالكامل (تزداد لزوجة المحلول بشكل كبير) قبل إضافة المكونات الأخرى في التركيبة، ثم قم بالطحن حتى تحصل على المنتج النهائي.
مجهزة بالسائل الأم
تعتمد هذه الطريقة على تحضير المحلول الأم بتركيز أعلى أولاً، ثم إضافته إلى طلاء اللاتكس. تتميز هذه الطريقة بمرونتها العالية، وإمكانية إضافته مباشرةً إلى الطلاء النهائي، شريطة تخزينه بشكل صحيح. الخطوات مشابهة للخطوات من 1 إلى 4 في الطريقة الأولى، والفرق هو عدم الحاجة إلى التقليب حتى يذوب المحلول تمامًا ويتحول إلى محلول لزج.
عصيدة لعلم الفينولوجيا
نظرًا لأن المذيبات العضوية مذيبات رديئة لهيدروكسي إيثيل السليلوز، يمكن استخدام هذه المذيبات العضوية لتحضير العصيدة. أكثر المذيبات العضوية استخدامًا هي السوائل العضوية مثل الإيثيلين جليكول والبروبيلين جليكول ومشكلات الأغشية (مثل الإيثيلين جليكول أو أسيتات ثنائي إيثيلين جليكول بوتيل) في تركيبات الطلاء. يُعد الماء المثلج أيضًا مذيبًا رديئًا، لذلك غالبًا ما يُستخدم الماء المثلج مع السوائل العضوية لتحضير العصيدة. يمكن إضافة هيدروكسي إيثيل السليلوز الموجود في العصيدة مباشرة إلى الطلاء، وقد تم تقسيم هيدروكسي إيثيل السليلوز وانتفاخه في العصيدة. عند إضافته إلى الطلاء، يذوب على الفور ويعمل كمكثف. بعد الإضافة، استمر في التقليب حتى يذوب هيدروكسي إيثيل السليلوز تمامًا ويصبح متجانسًا. بشكل عام، تُصنع العصيدة بخلط ستة أجزاء من المذيب العضوي أو الماء المثلج مع جزء واحد من هيدروكسي إيثيل السليلوز. بعد حوالي 6-30 دقيقة، سيتحلل هيدروكسي إيثيل السليلوز وينتفخ بشكل واضح. في الصيف، تكون درجة حرارة الماء مرتفعة جدًا، لذا لا يُنصح باستخدام العصيدة.

احتياطات استخدام هيدروكسي إيثيل السليلوز
نظرًا لأن السليلوز الهيدروكسي إيثيلي المعالج بالسطح عبارة عن مسحوق أو صلب من السليلوز، فمن السهل التعامل معه وإذابته في الماء طالما تم الاهتمام بالعناصر التالية.
1. قبل وبعد إضافة هيدروكسي إيثيل السليلوز، يجب تحريكه باستمرار حتى يصبح المحلول شفافًا وواضحًا تمامًا.
2. يجب غربلة السائل ببطء في خزان الخلط، وتجنب إضافة كمية كبيرة من هيدروكسي إيثيل السليلوز أو هيدروكسي إيثيل السليلوز المتشكل على شكل كتل وكرات مباشرةً إلى خزان الخلط. 3. ترتبط درجة حرارة الماء وقيمة الرقم الهيدروجيني (PH) في الماء ارتباطًا واضحًا بذوبان هيدروكسي إيثيل السليلوز، لذا يجب الانتباه جيدًا.
٤. لا تُضِف أي مواد قلوية إلى الخليط قبل تسخين مسحوق هيدروكسي إيثيل السليلوز بالماء. رفع الرقم الهيدروجيني بعد التسخين يُساعد على إذابته.
5. بقدر الإمكان، أضف عاملًا مضادًا للفطريات في أقرب وقت ممكن.
٦. عند استخدام هيدروكسي إيثيل السليلوز عالي اللزوجة، يجب ألا يتجاوز تركيز المحلول الأم ٢٫٥-٣٪، وإلا فسيكون من الصعب التعامل معه. عادةً ما يصعب تكوين كتل أو كرات من هيدروكسي إيثيل السليلوز المعالج بعد المعالجة، كما أنه لا يُشكل غرويات كروية غير قابلة للذوبان بعد إضافة الماء.
يُستخدم عادةً كمُكثِّف، وواقي، ولصق، ومُثبِّت، ومادة مُضافة لتحضير المستحلبات، والهلام، والمراهم، واللوشن، ومُنظِّف العيون، والتحاميل، والأقراص. كما يُستخدم أيضًا كهلام مُحب للماء ومادة هيكلية. 1. تحضير مستحضرات هيكلية ذات إطلاق مُستدام. كما يُمكن استخدامه كمُثبِّت في الأغذية.