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  • 羧甲基瓜爾膠的制備方法
  • 來源:愛學術        2019-10-25         3404
【摘要】

羧甲基瓜爾膠是由瓜爾膠經改性后的淡黃色粉末狀物質,相比瓜爾膠而言很多羧甲基瓜爾膠衍生物聚合物有可溶性,因為有較低的黏度使得得到的溶液比較清,因此也更容易處理,這些性能都是有利于大規模使用的。目前羧甲基瓜爾膠制備方法主要有濕法、干法和半干法三種,其中干法更加適用于工業化生產。

羧甲基瓜爾膠是由瓜爾膠經改性后的淡黃色粉末狀物質,無臭無味,有輕微的吸濕性,其水溶液是一種非牛頓型流體,存在剪切變稀的假塑性行為,溶液粘度隨著濃度的升高而增加,隨著溫度的升高而降低,隨著儲存時間的增加先升高后下降,因此羧甲基瓜爾膠可以作為增稠劑、穩定劑、絮凝劑等應用于紡織印染、石油、造紙、醫學等領域。相比瓜爾膠而言很多羧甲基瓜爾膠衍生物聚合物有可溶性,因為有較低的黏度使得得到的溶液比較清,因此也更容易處理,這些性能都是有利于大規模使用的,那么目前羧甲基瓜爾膠制備方法有哪些呢?

羧甲基瓜爾膠制備原料圖

羧甲基瓜爾膠的制備方法

羧甲基瓜爾膠是陰離子性的,羧甲基瓜爾膠的制備目前主要有濕法、干法和半干法三種。

濕法制備羧甲基瓜爾膠

利用氯乙酸做醚化劑制成了陰離子瓜爾膠,以工業異丙醇為反應溶劑,將一定量的瓜爾膠分散在溶劑中,攪拌使瓜爾膠分散均勻,接著加入NaOH進行堿化,再加人陰離子醚化劑氯乙酸鈉,在60℃溫度下反應45min,產物經過80%的甲醇溶液洗滌,用醋酸中和pH值,過濾處理。國內生產陰離子瓜爾膠的廠家主要是用濕法工藝技術,濕法生產陰離子瓜爾膠需大量的有機溶劑(乙醇),勞動強度大、能耗高、安全風險高、成本高、環境污染大,產品缺乏市場競爭力。

干法生產羧甲基瓜爾膠

采用瓜爾膠、醚化劑和氫氧化鈉為原料,經高速混合反應器反應后,得到陰離子瓜爾膠,再經過干燥、粉碎、過篩即得產品。瓜爾膠的羧甲基化反應在帶夾套和機械攪拌的不銹鋼反應釜中進行。不同質量的粉末狀氫氧化鈉與一定量的瓜爾膠完全混合后轉移至不銹鋼反應釜中,然后將一定體積的95%乙醇加入到反應釜中.通過控制夾套中的水溫將反應釜的溫度調節到30℃,機械攪拌20min進行堿化,然后將所需量的氯乙酸加入到反應釜中,繼續攪拌20min,反應釜中的中間產物被轉移到自封袋中,然后放入60℃的烘箱中進行二次反應10h后取出。反應結束后,產物在室溫下干燥,之后粉碎、過篩儲存待用。

干法更加適用于工業化生產,目前羧甲基瓜爾膠的制備已經可以用沉淀法和超聲法制備納米羧甲基瓜爾膠。通過化學改性,瓜爾膠在理化性能方面克服了原膠的缺點,成為研究的熱點。

半干法羧甲基瓜爾膠的快速制備方

取一定質量的瓜爾膠粉,并于燒杯中稱取一定比例氯乙酸,加人體積分數為80%酒精溶解均勻,加入過量的質量分數為30%氫氧化鈉,將瓜爾膠粉倒人燒杯,室溫攪拌,混合均勻。待物料呈半干狀態,挫碎過篩,必要時把過量的酒精除去,然后將樣品置于反應器燒杯中,控時控溫反應,反應結束后磨碎、過篩得到成品。

半干法快速制備羧甲基瓜爾膠工藝合理,方法簡單,易于操作,產品的絮凝性能明顯優于聚氯化鋁、三氯化鐵等絮凝劑,在水處理中的應用前景較好。

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參考文獻

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