HEC は何に使用されますか?

HEC (ヒドロキシエチルセルロース) 非イオン性の水溶性セルロース エーテルであり、増粘剤、結合剤、皮膜形成剤、保水剤、安定剤として幅広い業界で使用されています。その主な用途は、水性塗料やコーティング、パーソナルケアや化粧品、石油やガスの掘削液、家庭用洗剤、建設資材、医薬品製剤など多岐にわたります。いずれの場合も、HEC は、合成ポリマーでは再現が難しい機能的利点、特に幅広い pH 耐性 (2 ～ 12)、電解質との優れた適合性、および産業および消費者の両方の安全基準を満たす生物学的不活性の組み合わせを実現します。

プロフェッショナルとして 中国ヒドロキシエチルセルロースメーカー , Zhejiang Yisheng New Materials Co., Ltd. は、安全性、環境保護、持続可能な発展を中心コンセプトに、EASONZELL™ HEC シリーズを生産しています。年間生産能力は 15,000トン Yisheng は、杭州湾国家工業団地の一部である上虞経済技術開発区にあるセルロースエーテルおよび製造施設を備え、世界市場の油田、コーティング、建設、化粧品、パーソナルケア、医薬品などの顧客に HEC パウダーを供給しています。

HECとは何ですか?化学とコア特性の説明

ヒドロキシエチルセルロース 制御された温度および圧力条件下でアルカリセルロースとエチレンオキシドを反応させることによって製造されます。置換度 (DS) とモル置換 (MS) の値により、セルロース骨格の各アンヒドログルコース単位にヒドロキシエチル基が結合している数が決まります。市販の HEC は通常 1.8 ～ 3.5 の MS を持ち、これによって溶解度、粘度の発達速度、せん断下での性能が決まります。 HEC は非イオン性であるため、イオン性増粘剤を沈殿させる金属塩や界面活性剤と反応せず、好ましいものとなっています。 工業用増粘剤 塩化カルシウム、硫酸マグネシウム、またはアニオン性界面活性剤を含む配合物。

重要な実用特性は、HEC の擬似塑性 (せん断減粘) レオロジーです。溶液の粘度は、ブラッシング、ローリング、またはスプレーのせん断によって大幅に低下し、せん断力が取り除かれるとすぐに回復します。これにより、 HEC増粘剤 塗布が簡単でありながら、垂直面での垂れや垂れに強いソリューションです。これはニュートン増粘剤では実現不可能です。 HEC は熱可逆性もあります。特定の会合性増粘剤とは異なり、その粘度は加熱後も永久に低下しません。これは、高温を伴う製造プロセスにとって重要です。

水性塗料およびコーティング用の HEC: 業界標準の増粘剤

水性塗料における HEC は、このセルロース エーテルの最も確立され、広く普及している用途の 1 つです。建築用および工業用の水性塗料では、HEC が主なレオロジー調整剤として機能し、内壁塗料に通常 90 ～ 120 ク の範囲のストーマー粘度 (KU) 値を提供し、スプレーの霧化やローラーのスパッタを制御する ICI (高せん断) 粘度レベルに貢献します。典型的な内装用ラテックスペイント配合物には、顔料体積濃度 (PVC) と望ましい塗布特性に応じて、配合物全体の重量で 0.2 ～ 0.5% の HEC パウダーが組み込まれています。

粘度を超えて、 HEC増粘剤 for Paint 水分保持機構が塗膜表面での水分の蒸発を遅らせるため、オープンタイム（塗布された塗料がブラシブレンドに使用可能な状態を保つ期間）が向上します。これは、オープンタイムの崩壊により目に見えるブラシマークやラップラインが発生する、高温または低湿度の塗布条件で特に価値があります。 HEC はまた、保管中の顔料の沈降を防止することで塗膜の均一性に貢献します。この役割は、塗料メーカーがレオロジーバランスがより繊細になる高固形分、低 VOC 配合に移行するにつれて、より重要になります。

Yisheng の EASONZELL™ HEC シリーズ水性コーティング グレードは、コーティング用途に特に最適化されており、粒子サイズ分布が制御されているため、迅速でダマのない溶解とバッチ間の粘度が安定しています。ほとんどのラテックスバインダー、分散剤、殺生物剤、および消泡剤との適合性により、配合者が会合性増粘剤で頻繁に遭遇する広範な適合性スクリーニングの必要がなくなります。

化粧品グレード HEC: パーソナルケアおよび美容製品のパフォーマンス

化粧品グレードのヒドロキシエチルセルロース は、シャンプー、コンディショナー、ボディウォッシュ、洗顔料、ローション、クリーム、日焼け止め、手指消毒剤など、幅広いパーソナルケア製品の主要成分です。化粧品におけるその役割は多機能です。水相を増粘させ、滑らかな肌の感触を与え、界面活性剤ベースのクレンザーの泡の安定性を改善し、毛髪へのコンディショニングの付着を強化する皮膜形成剤として機能し、高温での保管中にエマルジョンの凝集を安定させます。

シャンプーやボディウォッシュの処方において、 化粧品用HEC 0.5 ～ 1.5% の濃度では、パーソナルケア製品に一般的な pH 範囲 (4.5 ～ 7.5) にわたって安定した透明な高粘度のゲルが生成されます。界面活性剤濃度が高い製剤では粘度崩壊を引き起こす可能性がある塩化ナトリウムなどのイオン性増粘剤とは異なり、HEC は塩含有量に関係なく一貫したレオロジーを維持します。そのため、従来の塩による増粘方法が失敗する高級硫酸塩を含まない製剤では特に価値があります。 EASONZELL™ HEC シリーズ デイリー ケミカル グレードは、水分含有量が管理され、重金属が低く、関連する国際的な化粧品成分安全基準に準拠し、パーソナルケア業界の要件を満たすように特別に配合されています。

石油掘削 HEC : 厳しい坑井条件における流体損失の制御

石油掘削 HEC 探査および生産作業中に使用される水ベースの掘削流体 (泥) システムで重要な役割を果たします。その 2 つの主な機能は、流体損失の制御と粘度の調整です。流体損失の制御は、HEC で濃縮された泥が、掘削中に浸透性の地層壁に過度に濾過されないことを意味します。これにより、坑井が不安定になり、生産的なペイゾーンに損傷を与える可能性があります。粘度の調整により、沈下力がより複雑な、逸れた坑井軌道や水平坑井軌道であっても、掘削液が岩石の切りくずを環状部から地表まで運ぶことができます。

デンプンベースの体液損失抑制剤とは異なり、 建設グレード HEC および掘削グレードの HEC は、ダウンホール条件下での細菌分解に耐性があり、微生物を含む地層水にさらされても発酵しません。これは、運転中に予期せぬ粘度低下を引き起こす可能性がある、でんぷん添加剤の一般的な故障モードです。石油掘削 HEC は、通常、掘削される地層の温度、圧力、浸透性に応じて 1 ～ 6 lb/bbl (約 2.85 ～ 17.1 kg/m3) で追加されます。 EASONZELL™ HEC シリーズ石油掘削グレードは、周囲温度と高温の両方で迅速に水和できるように設計されており、油田操業の厳しい品質要件をサポートするためにバッチ全体で一貫した API 流体損失値を実現します。

完成液および後処理液、特に高密度完成作業で使用される透明なブラインでは、HEC が最適なポリマーです。これは、最大 19 ポンド/ガロンの密度で臭化カルシウム、臭化亜鉛、臭化ナトリウムと相溶性があるためです。イオン性ポリマーはこれらの高密度塩系で沈殿しますが、非イオン性 HEC は完全に溶解して機能し続け、地層を保護するために必要な粘度と流体損失の制御を提供します。

洗剤および家庭用洗浄剤の HEC

洗剤用HEC これらのアプリケーションは、液体洗浄製品の配合における特定の課題、つまり従来の増粘剤では機能しない高界面活性剤と高電解質のシステムで粘度を高める方法に取り組んでいます。液体洗濯洗剤、食器用洗剤、および硬質表面クリーナーには、20 ～ 40% のアニオン性および非イオン性界面活性剤、クエン酸ナトリウムや炭酸ナトリウムなどのビルダー、酵素、蛍光増白剤が含まれていることが多く、これはイオン性または会合性増粘システムを急速に不安定にする化学環境です。

0.3 ～ 1.0% の HEC は、これらの困難なシステムで安定した擬似塑性粘度を提供し、ボトルからの投与が困難になるほど粘度が高くなることなく、製品が水っぽくなりすぎる (消費者が品質の悪さを連想させる) ことを防ぎます。低剪断力 (ブルックフィールド、12 RPM) での 200 ～ 500 mPa・s の粘度範囲は、高級液体洗濯洗剤の典型的なものであり、HEC は、高 pH でのカルボマーに関連する配合の不安定性や、透明なゲル形式での会合性増粘剤によって引き起こされる光学的曇りなしに、これを確実に実現します。

HEC は洗濯配合物に再付着防止効果ももたらします。ポリマーは布地の繊維に緩く吸着し、わずかに親水性の表面を形成し、洗濯サイクル中に浮遊汚れ粒子の再付着を防ぎます。このメカニズムは酵素と界面活性剤の洗浄作用を補完し、繰り返しの洗濯サイクルにおける白色度の維持と生地の外観の向上に貢献します。

建設グレード HEC: モルタル、タイル接着剤、セメント システム

建設グレード HEC ドライミックスモルタル、タイル接着剤、セルフレベリングコンパウンド、外断熱仕上げシステム (EIFS)、および石膏ベースの製品に組み込まれています。これらの用途では、HEC は主に保水剤として機能します。HEC は、モルタルが下塗りされていないレンガや軽量コンクリート ブロックなどの吸水性の高い基材に適用される場合でも、水硬性バインダー (セメントまたは石膏) が完全に水和するのに十分な時間、モルタル システム内に混合水を保持します。適切な保水力がないと、基材に急速に吸収されて乾燥が早まり、結合線が弱く粉状になり、表面に亀裂が生じます。

タイル接着剤配合物では、ドライブレンドの 0.1 ～ 0.3 重量％の建設グレード HEC が、20 ～ 30 分のオープンタイム (配置されたタイルを調整するためのウィンドウ) と、施工中に重いタイルが垂直面から滑り落ちるのを防ぐ滑り抵抗性を提供します。保水メカニズムにより、タイル裏面の下のモルタルの水和不足によって引き起こされる中空タイルのリスクも軽減されます。セルフレベリング下敷きでは、HEC が流動挙動を制御し、表面に水を滲ませることなくコンパウンドがスムーズに広がるようにします (ブリーディングと呼ばれる現象で、表面硬度が低下し、収縮亀裂が増加します)。

HEC パウダーの溶解方法と取り扱い方法: 実際の処理ガイドライン

適切な溶解 HECパウダー これは、完全な粘度の発現を達成し、製品の品質を低下させ、フィルターやポンプを詰まらせる未溶解の塊（フィッシュアイ）を回避するために不可欠です。最も一般的な 2 つの溶解アプローチは、冷水水和と熱水水和であり、それぞれに特定の手順要件があります。

冷水での水分補給手順

ほとんどの標準的な HEC グレードでは、20 ～ 25°C での冷水水和が最も簡単なアプローチです。まず、激しく撹拌しながら HEC パウダーを水に加えます。決してパウダーに水を加えないでください。これにより、すぐに表面が水和され、各粒子の周りに浸透できないゲルのシェルが形成されます。 50 リットルを超えるバッチサイズには、300 ～ 600 RPM の高せん断分散機またはプロペラ型撹拌機をお勧めします。分子量グレードに応じて、完全に水和させるために 30 ～ 60 分間撹拌します。高粘度グレード (100,000 mPa・s) は、低粘度グレード (10,000 mPa・s 未満) よりも長い水和時間を必要とします。溶解後の pH 調整を使用すると、粘度を加速したり微調整したりできます。水酸化ナトリウムを使用して pH を 7.5 より高くすると、鎖延長効果により見かけの粘度が約 10 ～ 15% 増加します。

より迅速な分散を実現する表面処理グレード

EASONZELL™ シリーズを含む多くの市販 HEC グレードは、水和が始まる前に粉末が水中に完全に分散できるように、グリオキサールまたはその他の遅延溶解剤で表面処理されています。この表面処理により、「湿潤ウィンドウ」（粉末が分散可能だがまだゲル化していない期間）が延長され、単純な低せん断混合装置でもダマのない分散液を生成できるようになります。バッチ混合装置では、ゲル化が始まると塊を砕くのに必要な高いせん断力がほとんど得られないため、塗料製造の場合、この機能は非常に重要です。表面処理された HEC は通常、事前に混合することなく他の乾燥成分とともに塗料配合の水相に直接添加できるため、製造プロセスが大幅に簡素化されます。

EASONZELL™ HEC シリーズ: あらゆる業界向けの Yisheng の専用製品ライン

Zhejiang Yisheng New Materials Co., Ltd. は、目的に応じて設計された 3 つのグレードで EASONZELL™ HEC シリーズを提供しており、それぞれが対象アプリケーション分野の特定の技術的要求と規制要件に合わせて最適化されています。

• EASONZELL™ HEC シリーズ — 石油掘削: 生理食塩水環境での迅速な水分補給、一貫した API 液体損失値、および最大 120°C の温度での安定性を実現するように設計されています。淡水および海水ベースの泥水システムの両方で信頼性の高い粘度性能を提供し、自動化された掘削流体混合システムで正確に計量できるように制御された粒子サイズを備えています。
• EASONZELL™ HEC シリーズ — デイリーケミカルグレード : パーソナルケア業界の成分基準に準拠した品質管理システムの下で生産されています。低重金属含有量、管理された微生物学的品質、一貫したモル置換が特徴で、シャンプー、ボディウォッシュ、コンディショナー、ローション、その他の洗い流すおよび洗い流さないパーソナルケア用途全体で再現可能な配合性能を実現します。
• EASONZELL™ HEC シリーズ — 水性塗料 : ラテックスバインダー、二酸化チタン分散液、炭酸カルシウム充填剤、およびあらゆる範囲の塗料添加剤との適合性が最適化されています。標準的な塗料製造装置でダマのない迅速な溶解を実現する表面処理が施されており、バッチ間の粘度が一貫しているため、生産調整を最小限に抑え、品質保持イベントを軽減できます。

年間生産能力としては、 15,000トン Yisheng は、セルロース エーテルと、HEMC および HPMC も含む包括的な製品ポートフォリオの単一供給源としての役割を果たします。 HECパウダー Supplier 顧客の組織内の複数の配合部門にわたって。同社のグローバルな供給ネットワークと安定した生産スケジュールにより、リードタイムの​​変動が最小限に抑えられます。これは、原材料の安全在庫を最小限に抑えて継続的な生産スケジュールを実行する製造業務にとって重要な要素です。

HEC に関するよくある質問