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干法制阳离子瓜尔胶

发布日期:2015-07-09 14:42:46
阳离子瓜尔胶1是阳离子高聚合物0干法制阳离子瓜尔胶家族中 最重要的代表之一,在国际“CTFA”注册的人体保 护品用阳离子聚合物中,它的用量居前位。阳离子 瓜尔胶是一个水溶性的高分子聚合物,具有良好的 发泡稳泡作用、抗静电作用,在日化、造纸、卷烟等方 面的广泛用途决定新工艺开发将存在广阔的市场空 间,极具市场竞争力。
阳离子瓜尔胶目前主要有湿法和干法两种生产 方法。国内生产阳离子瓜尔胶的厂家主要是用湿法 工艺技术,湿法生产阳离子瓜尔胶需大量的有机溶 剂一乙醇,劳动强度大、能耗高、安全风险高、成本 高、环境污染大,产品缺乏市场竞争力。干法主要用 于生产阳离子淀粉H ,干法生产阳离子淀粉具有工 艺简单、勿需使用有机溶剂且反应效率高、成本低、 劳动强度小、环境污染小且能实现清洁生产等优点。 本实验利用干法取代湿法制备阳离子瓜尔胶,可以 避免湿法制备的缺点,具有市场竟争力,低投资、高 回报,对中小企业极具投资价值。
干法生产阳离子瓜尔胶是采用瓜尔胶、阳离子 醚化剂和氢氧化钠为原料,经高速混合反应器反应 后,得到阳离子瓜尔胶,再经过干燥、粉碎、过筛即得 产品。
将阳离子醚化剂、瓜儿胶、氢氧化钠按选择的配 方比例进入计量装置后,全部进入高速混合机_起 反应,反应约1.0 ~1.5h后加入分散剂,维持一定的 反应温度和反应时间,检验合格后,取出经干燥、粉 碎后得到产品。
黏度和酒精溶解性是生产阳离子瓜尔胶的主要 工艺控制点,产品质量是否满足用户要求,是本实验的关键。
由于碱不参与反应,只是提供一个碱性环境,激 活醚化剂的活性。碱太少,不能激活醚化剂,影响反 应效率;碱太多,不仅影响产品的颜色,而且还要消 耗过多的分散剂,使得产品中灰分过高。
反应温度对该产品质量影响很大。反应温度过 低,酒精溶解性差;反应温度过高,产品黏度急剧下 降。实验确定反应温度为50 ~55°C较佳。
反应时间过短,反应效率低,酒精溶解性差;反 应时间过长,对黏度和酒精溶解性几乎无影响,但延 长了整个反应周期,增加能耗,劳动生产率低下,产 率降低。实验确定适宜反应时间为2.0 ~2.5h。 3.3.4醚化剂和碱液中水的影响反应中水溶剂有两个作用:_方面可促使化学 药品均匀混合,使其取代度和反应效率大大提高;另 —方面又会导致醚化剂和生成的阳离子瓜尔胶水 解,导致反应效率下降。因此,水量过多不利于反应 的进行;水量过少,原料不能很好地在瓜尔胶粉中扩 散、渗透并反应。
(1)由于混合反应是在高速混合机内进行,机 器启动初期会有部分瓜尔胶粉尘从排气口随水汽逸 出,反应完后出料时有部分粉尘。因此,在投料初期 和放料时应戴防尘口罩。
(2)加完料后,在启动高速混合机前一定要仔 细检查混合器盖是否固定,以防瓜尔胶飞散或部件 甩出发生意外伤害事故。
(3)使用的醚化剂,对过敏性皮肤有刺激,引起 皮肤发痒、起斑。在配制醚化剂溶液时应戴防酸碱 橡胶手套,如果不小心溅在皮肤上,立即用大量水冲 洗,情况严重者,就医。
干法制阳离子瓜尔胶生产过程仅在加料和出料 时有少量粉尘外,瓜尔胶粉尘无毒无害。整个过程 无“三废”排放,基本上实现清洁生产。
该法生产的阳离子瓜尔胶质量稳定,中等取代 度,高黏度。并且有工艺简单、勿需使用有机溶剂且 反应效率高、环境污染小、成本低、劳动强度小等优 点。该技术科技含量高,产品极具竟争力,低投资、 高回报,对中小企业极具投资价值。
(1)由于瓜尔胶粉的堆积密度大,反应过程中 既有高速搅拌摩擦产生的热量,又有瓜尔胶反应放 出的热量,工艺要求反应温度不能过高,粉状物料 混合过程中的传热效果差,热量主要通过夹套冷却 水带走,由于夹套面积小,热交换效果不理想。反应 过程中投料过多,热交换效果更差,在_定时间内, 温度如果不能很快控制到工艺要求温度,瓜尔胶的 黏度大受影响,产品质量无法保证,所以在产业化生 产中要考虑投料量与热量移走的工艺条件。
(2)研制出的产品中大约有10 %的产品由于 粒度大,不符合客户要求,需完善部分工艺,选择适 宜的粉碎设备,使产品在粒度上符合客户要求,同时提高产品收率。
 
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