羥乙基纖維素的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用
發(fā)布時間：2023/8/18
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中國，上海2013年11月18-19日，全球知名涂料、涂裝和下游企業(yè)齊聚上海，拉開了涂料產(chǎn)業(yè)峰會的序幕。由慧聰網(wǎng)化學(xué)品事業(yè)群主辦的涂料產(chǎn)業(yè)峰會，旨在打通涂料涂裝全產(chǎn)業(yè)鏈，在為中國市場把脈的同時，更為企業(yè)2014年的發(fā)展布局贏造有利商機。峰會同時也吸引了一財、21世紀(jì)、化工報、新浪等媒體，超過10000人次在線收看了峰會的直播。
瀘州北方化學(xué)工業(yè)有限公司（瀘州北方纖維素公司）總經(jīng)理呂玉山做了關(guān)于羥乙基纖維素的技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的主題演講。
滬州北方前衛(wèi)素隸屬于北方化工公司，羥乙基纖維素全自動化生產(chǎn)線，這是我們公司大門，是一個軍工企業(yè)，在河南珙縣，1938年到四川廬州。纖維素硝酸脂，北化股份，產(chǎn)量5萬噸左右，世界總量五分之一。纖維素甲基羥基纖維素，亞洲纖維素國產(chǎn)自動化六千噸左右。氯堿甲烷氯化物有機硅、油箱等系列。圍繞這些系列，還有軍品有機硅纖維素三大科研品牌。
這是我們生產(chǎn)廠房，工廠比較老舊，所用設(shè)備關(guān)鍵設(shè)備采用國內(nèi)德國進口，這是羥乙基生產(chǎn)線主要輔助系統(tǒng)，DCS自動控制、原材料采用精制棉?？丛牧希龎m采用低溫高壓三重保護措施，如果氣象含量包括3%，就處于爆炸范圍，所以低溫高壓三重保護措施。整個生產(chǎn)五大過程，反映系統(tǒng)世界第一醚化反應(yīng)釜，由于在生產(chǎn)過程中采用精制棉，燒堿僅僅在里面起催化劑作用，所以反應(yīng)完以后并不是原材料需要，必須采用酸堿中和，要進行洗滌。相當(dāng)于國內(nèi)五臺設(shè)備完全五次離心分離，氮氣吹干。利用氮氣做原料回收溶劑水分，德國烘干機。德國一個產(chǎn)品粉碎機。鏡子面粉碎理化反映洗滌分離免息烘干產(chǎn)品粉碎（音）。所有過程只有反應(yīng)是階段，其他洗滌烘干粉碎都是機械化，應(yīng)用穩(wěn)定性氣相色譜等等都是非常先進的。
產(chǎn)品介紹：
羥乙基纖維素相對其他纖維素，水溶性。纖維素結(jié)構(gòu)，精制棉纖維素一千黏度是有2400多個葡萄糖單元組成纖維素，它的黏度是由葡萄糖單元的數(shù)量來決定。每個葡萄糖單元上面，分別有三個羥基。纖維素謎取代基不一樣，這個地方取代羥乙基，變成羥乙基纖維素。為什么羥乙基纖維素必須取代，分子之間有羥基存在，會存在清潔問題，不溶于水不溶于大量有機溶劑。纖維素離合借助一個基團，消除，變成可溶于水的有機物質(zhì)。第一個化學(xué)反對，燒堿以纖維素反應(yīng)，混合物。第二還原乙烷反應(yīng)，與水形成聚合反應(yīng)，轉(zhuǎn)化率60%。生產(chǎn)成本是相當(dāng)高，必須通過廢水處理公司降堿排放。必須以酸堿，不是羥乙基纖維素不是涂料需要的，必須進行洗滌分離。羥乙基纖維素耐高溫，像甲基在70多度。判斷是不是純粹纖維素，最簡單辦法用開水在里面攪拌，由于耐高溫，分離性。羥乙基纖維素在乳膠漆的先進性。相對來說，是取代度非常高，2.5以上。取代度高溶解性好，穩(wěn)定性好，水分都是5%以下。纖維素溶劑燒堿形成混合物，再與海洋億萬形成羥乙基纖維素。必須進行洗滌分離，溶劑進行回收，必須送公司回收站處理。干燥，把水分溶劑進行連續(xù)回收，這樣一個流程。這是每一步起什么作用。精制棉燒堿環(huán)氧乙烷。羥乙基纖維素技術(shù)指標(biāo)，是完全能夠達(dá)到水分都是小于5%，水分在3%左右，這是產(chǎn)品應(yīng)用型號說明。
根據(jù)多年情況，現(xiàn)在用產(chǎn)品型號來表示。乳膠漆日用化工領(lǐng)域，建筑涂料石油化工等通用領(lǐng)域。產(chǎn)品粘度規(guī)劃，2%大于一萬以后不采用2%的粘度。對應(yīng)的轉(zhuǎn)子號轉(zhuǎn)速。粘度必須規(guī)定嚴(yán)格轉(zhuǎn)素。溫度是25度。有關(guān)羥乙基涂料應(yīng)用領(lǐng)域，主要用于乳膠漆涂料日用化工相應(yīng)一些行業(yè)。
羥乙基纖維素開展應(yīng)用試驗：
對溶解時間進行驗證，通過計算機在線檢測。不管小批還是大批通過計算機模擬在線檢測，測定不同溫度不同PH下溶解時間。達(dá)到最高并開始下降，表示羥乙基已經(jīng)完全溶解完了，不是用一般的，用手去感覺，這不準(zhǔn)確。PH高溫度高溶解時間相應(yīng)縮短。在使用的時候一定要冬天時候，一般25度以下必須對水進行加熱，否則它的溶解時間非常長。溶解時間不一樣，在堿性條件下溶解，要求溶解時間要長一點。而對于一些小的作坊，一般溶解時間短一點，必須把防腐劑提前加入。
溶解性一些測試：
配成1%水溶液，用涂抹器150微粒涂一層膜，蒸孔氣孔展現(xiàn)出來。玻璃板上有一個個平方里面。在自然光線下可以數(shù)出多少顆粒?？扇苄阅z顆粒，不可溶性凝膠顆粒。由于原材料由于反應(yīng)取代方面不均勻產(chǎn)生的。判斷凝膠，一個馬上做及時性凝膠顆粒，一般涂料及時性做，一般準(zhǔn)確來說24小時做不可溶性凝膠顆粒。凝膠顆粒并不是說多了不能用，做外墻涂料等等，質(zhì)感涂料不要求凝膠顆粒，只要求粘度。
產(chǎn)品穩(wěn)定性：
跟涂料一樣的，有常溫25度、50度、40度，不同溫度下每周沒半個月每一個月，測定粘度下降值。
纖維素目前的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r。目前全世界主要關(guān)于羥乙基纖維素五大企業(yè)，占世界總能量90%。作為民族工業(yè)作為中國兵器，打造有抱負(fù)受尊重對社會負(fù)責(zé)任，一直圍繞纖維素發(fā)展中國纖維素核心技術(shù)，打造中國纖維素民族品牌。國內(nèi)幾乎生產(chǎn)量很小，或者生產(chǎn)質(zhì)量不行。近年來，我們公司在這一塊相應(yīng)做的進步很大。十萬十五萬二十萬以上羥乙基生產(chǎn)。能夠連續(xù)生產(chǎn)，產(chǎn)品灰分都在3%4%左右，粘度是十萬以上，它的產(chǎn)品能夠達(dá)到均衡穩(wěn)定的控制，不是今天能夠生產(chǎn)出高粘度，明天就不能生產(chǎn)。
高取代度，高溶解性。由于羥乙基維素水溶性，取代度高，水溶漲性越強，國內(nèi)一般企業(yè)做羥乙基纖維素只能做到1.5，最高做到2.0，太高離心機分離不出來。涂料要求對凝膠顆粒溶液性好，做成乳膠漆漆孔越少越好。由于技術(shù)發(fā)展，各方面研發(fā)，在高取代度羥乙基纖維素已經(jīng)實質(zhì)性突破。這是我們連續(xù)生產(chǎn)小批量的的東西，取代度在2.5以上，甚至更高2.7、2.8，水分3%左右。透過率在95%或者95%以上。PH7左右，決定溶解時間是非常穩(wěn)定，凝膠顆粒24小時不可溶性凝膠顆粒，達(dá)到世界溶解性頂端水平的一種產(chǎn)品，高取代度高溶解性在國內(nèi)已經(jīng)取得突破。
更難的世界性難題，羥乙基纖維素抗生物降解問題，葡萄糖單元取出來的一個東西，典型的理想羥乙基纖維素結(jié)構(gòu)。由于上面還有一個羥基，這個羥基可以被海洋億萬（音）進一步取代，可以形成多個羥乙基纖維素。加進去海員億萬有可能取代少數(shù)幾個葡萄糖單元上面。假如這兩個葡萄糖單元在羥基上面都沒有被羥乙基纖維素取代，按照國內(nèi)外研究的結(jié)果，細(xì)菌很容易攻擊葡萄單元的氧。細(xì)菌首先攻擊到單鍵，不是保護，分子鏈斷掉。按照目前最好的，這樣一百個葡萄糖單元里面，如果是抗生物降解只有三個沒有被取代，而采用常規(guī)方法，一般的方法取代，一般是十個以上。一百個葡萄單元，有十個以上沒有被取代，就很有可能一百個里面有兩個相鄰的葡萄糖單元一個都沒有取代，細(xì)菌攻擊它發(fā)生生物降解。甲氧基甲基纖維素沒有羥基，不可能再進一個甲氧基，不可能發(fā)生降解。這是近期新的產(chǎn)品情況，跟國外高端產(chǎn)品對比情況，已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)水平。我們做水溶液，經(jīng)過一個月水溶液常溫降30%左右屬于正常。作為乳膠漆常溫下降5%以內(nèi)，屬于正常范圍。一般在50度降50%以內(nèi)水溶液，標(biāo)準(zhǔn)測試范圍。這是一些涂料制造商制造情況，跟國外產(chǎn)品相應(yīng)的對比。發(fā)展情況下，如何提高表面活性，使涂料有較低低噴見性，對羥乙基纖維素進行改造。目前國外做的好一點，阿克蘇諾貝爾甲基以及改性，克萊恩以及改性，亞跨龍PLUS產(chǎn)品。羥乙基取代素只有0.1、0.2，有可能絕大部分是甲基或者是羧甲基纖維素，檢驗結(jié)果國內(nèi)一些羥乙基鹽含量高達(dá)30%幾，而我們的產(chǎn)品一百公斤里面只有8公斤左右水及灰分，這就是差距。
日化行業(yè)，主要是國外比較好一點。國內(nèi)由于原材料原因，相對比較差。這是我們公司國內(nèi)大型日化企業(yè)做的。凝膠顆粒溶解性比一般的行列更好的一個情況。
國外HEC供求情況：
2012年目前整個羥乙基產(chǎn)能在16.4萬噸。增長速度2.7%，中國年增長率9%左右。這是國內(nèi)羥乙基產(chǎn)能情況。國內(nèi)產(chǎn)能都比較小，這些廠究竟是多少能力能夠生產(chǎn)多少銷售多少。去年銷量以后超過兩千噸。
下一步規(guī)劃：
2014年3月以前，土建是主體工程，計劃完全四千萬，對生產(chǎn)線原材料反應(yīng)洗滌烘干產(chǎn)品粉碎全自動化進行改造，包括工藝安全特別是環(huán)保設(shè)施，全面進行升級改造。改造以后，表面處理外觀透光率生纖維進一步高溶解性，用于高端涂料日化行業(yè)，能夠跟國外相提并論。
展望：
HEC外光造粒透光率生纖維等等可以進一步顯著提升，真正實現(xiàn)HEC中國名牌核心競爭力。
