ما هي عملية تصنيع إيثر السليلوز؟

مبدأ تفاعل السليلوز إيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز: يستخدم إنتاج HPMC هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز كلوريد الميثيل وأكسيد البروبيلين كعوامل أثير. معادلة التفاعل الكيميائي هي: Rcell-OH (القطن المكرر) + NaOH (هيدروكسيد الصوديوم)، هيدروكسيد الصوديوم) + CspanCl (كلوريد الميثيل) + CH2OCHCspan (أكسيد البروبيلين) → Rcell-O -CH2OHCHCspan (هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز) + NaCl (كلوريد الصوديوم) ) + H2O (ماء)

تدفق العملية:

سحق القطن المكرر - القلوية - التغذية - القلونة - الأثيرة - استخلاص المذيبات وغسلها - الفصل بالطرد المركزي - التجفيف - التكسير - الخلط - تغليف المنتج

1: المواد الخام والمواد المساعدة لإنتاج الهيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز المادة الخام الرئيسية هي القطن المكرر، والمواد المساعدة هي هيدروكسيد الصوديوم (هيدروكسيد الصوديوم)، وأكسيد البروبيلين، وكلوريد الميثيل، وحمض الأسيتيك، والتولوين، والأيزوبروبانول، والنيتروجين. الغرض من سحق القطن المكرر هو تدمير البنية المجمعة للقطن المكرر من خلال الطاقة الميكانيكية لتقليل درجة التبلور والبلمرة وزيادة مساحة سطحه.

2: القياس ومراقبة جودة المواد الخام: في ظل وجود معدات معينة، تؤثر جودة أي مواد خام رئيسية ومساعدة ونسبة الكمية المضافة وتركيز المذيب بشكل مباشر على المؤشرات المختلفة للمنتج. يحتوي نظام عملية الإنتاج على كمية معينة من الماء، ولا يكون الماء والمذيبات العضوية قابلين للامتزاج بشكل كامل، ويؤثر تشتت الماء على توزيع القلويات في النظام. إذا لم يتم تقليبه بشكل كافٍ، فسيكون ذلك غير ملائم للقلونة المنتظمة وأثير السليلوز.

3: التحريك ونقل الكتلة ونقل الحرارة: يتم إجراء قلونة السليلوز والإثير في ظل ظروف غير متجانسة (التحريك بقوة خارجية). ما إذا كان التشتت والاتصال المتبادل بين الماء والقلويات والقطن المكرر وعامل الأثير في نظام المذيبات موحدًا بدرجة كافية، فسوف يؤثر بشكل مباشر على تأثيرات القلوية والأثير. سيؤدي التحريك غير المتساوي أثناء عملية القلوية إلى ظهور بلورات قلوية وترسيب في الجزء السفلي من الجهاز. تركيز الطبقة العليا منخفض والقلونة ليست كافية. ونتيجة لذلك، لا تزال هناك كمية كبيرة من القلويات الحرة في النظام بعد اكتمال عملية الأثير. التوحيد، مما يؤدي إلى ضعف الشفافية، والمزيد من الألياف الحرة، وضعف احتباس الماء، وانخفاض نقطة الهلام، وارتفاع قيمة الرقم الهيدروجيني.

4: عملية الإنتاج (عملية إنتاج الملاط)

(1:) أضف الكمية المحددة من القلويات الصلبة (790 كجم) والماء (إجمالي مياه النظام 460 كجم) في غلاية الصودا الكاوية، وحركها وسخنها إلى درجة حرارة ثابتة تبلغ 80 درجة لأكثر من 40 دقيقة، وتنضج القلويات الصلبة تمامًا حل.

(2:) أضف 6500 كجم من المذيب إلى المفاعل (نسبة الأيزوبروبانول إلى التولوين في المذيب حوالي 15/85)؛ اضغط على القلويات في المفاعل، ثم قم برش 200 كجم من المذيب في خزان القلويات بعد ضغط القلويات. اغسل خط الأنابيب يتم تبريد غلاية التفاعل إلى 23 درجة مئوية، ويضاف القطن المكرر المسحوق (800 كجم). بعد إضافة القطن المكرر، يتم رش 600 كجم من المذيب لبدء تفاعل القلونة. يجب إتمام إضافة القطن المكرر المسحوق خلال المدة المحددة (7 دقائق) (طول مدة الإضافة مهم جداً). بمجرد أن يتلامس القطن المكرر مع المحلول القلوي، يبدأ تفاعل القلوية. إذا كان وقت التغذية طويلاً جدًا، فستختلف درجة القلوية بسبب الوقت الذي يدخل فيه القطن المكرر إلى نظام التفاعل، مما يؤدي إلى قلونة غير متساوية وتقليل تجانس المنتج. وفي الوقت نفسه، سيؤدي ذلك إلى بقاء السليلوز القلوي على اتصال بالهواء لفترة طويلة ليتأكسد ويتحلل، مما يؤدي إلى انخفاض لزوجة المنتج. من أجل الحصول على منتجات ذات مستويات لزوجة مختلفة، يمكن تطبيق الفراغ والنيتروجين أثناء عملية القلونة، أو يمكن إضافة كمية معينة من مضادات الأكسدة (ثنائي كلورو ميثان). يتم التحكم في وقت القلونة عند 120 دقيقة، ويتم الحفاظ على درجة الحرارة عند 20-23 درجة مئوية.

(3:) بعد انتهاء القلونة، أضف الكمية المحددة من عامل الأثير (كلوريد الميثيل وأكسيد البروبيلين)، وارفع درجة الحرارة إلى درجة الحرارة المحددة وقم بإجراء تفاعل الأثير خلال الوقت المحدد.

شروط الأثير: 950 كجم من كلوريد الميثيل و303 كجم من أكسيد البروبيلين. يُضاف عامل الأثير ويُبرد ويُحرَّك لمدة 40 دقيقة ثم تُرفع درجة الحرارة. درجة حرارة الأثير الأولى هي 56 درجة مئوية، ووقت درجة الحرارة الثابتة هو 2.5 ساعة، ودرجة حرارة الأثير الثانية هي 87 درجة مئوية، ودرجة الحرارة الثابتة هي 2.5 ساعة. يمكن أن يستمر تفاعل الهيدروكسي بروبيل عند حوالي 30 درجة مئوية، ويتم تسريع معدل التفاعل بشكل كبير عند 50 درجة مئوية، ويكون تفاعل الميثوكسيل بطيئًا عند 60 درجة مئوية، وأضعف أقل من 50 درجة مئوية. تؤثر كمية ونسبة وتوقيت كلوريد الميثيل وأكسيد البروبيلين، بالإضافة إلى التحكم في ارتفاع درجة الحرارة لعملية الأثير، بشكل مباشر على هيكل المنتج.

المعدات الرئيسية لإنتاج HPMC هي المفاعل، والمجفف، والمحبب، والساحق، وما إلى ذلك. وفي الوقت الحاضر، يستخدم العديد من الشركات المصنعة الأجنبية المعدات المنتجة في ألمانيا. لا يمكن للمعدات المنتجة محليًا، سواء كانت قدرة إنتاجية أو جودة تصنيع، أن تلبي احتياجات إنتاج HPMC عالي الجودة.

يمكن للمفاعل متعدد الإمكانات المنتج في ألمانيا إكمال خطوات عملية متعددة بجهاز واحد، وتحقيق التحكم التلقائي، وجودة المنتج المستقرة، وعمليات الإنتاج الآمنة والموثوقة.

المواد الخام الرئيسية لإنتاج HPMC هي القطن المكرر وهيدروكسيد الصوديوم وكلوريد الميثيل وأكسيد البروبيلين.