Hidroksipropil metilselüloz (HPMC) tibb, tikinti materialları, qida, üzlük və digər sənaye sahələrində geniş istifadə olunan mühüm yarı sintetik selüloz efir birləşməsidir. HPMC yaxşı qalınlaşdırma, emulsiya, film əmələ gətirmə, nəmləndirici, sabitləşdirmə və digər xüsusiyyətlərə malikdir, buna görə də bir çox sahələrdə əhəmiyyətli tətbiq dəyərinə malikdir. HPMC istehsalı üçün əsas xammallara sellüloza, natrium hidroksid, propilen oksid, metilxlorid və su daxildir.
1. Sellüloza
Sellüloza HPMC-nin əsas əsas xammalıdır, adətən pambıq və ağac kimi təbii bitki liflərindən alınır. Selüloz yer üzündə ən çox yayılmış təbii üzvi polimerdir. Onun molekulyar quruluşu β-1,4-qlikozid bağları ilə bağlanmış qlükoza vahidlərindən ibarət uzun zəncirli polisaxariddir. Sellüloza özü suda həll olunmur və yaxşı kimyəvi reaksiyaya malik deyil. Buna görə də, müxtəlif selüloz efir məhsulları hazırlamaq üçün onun həllolma qabiliyyətini və funksionallığını artırmaq üçün bir sıra kimyəvi modifikasiya prosesləri tələb olunur.
2. Natrium hidroksid (NaOH)
Kostik soda kimi tanınan natrium hidroksid HPMC istehsal prosesində qələviləşdirici kimi mühüm rol oynayan güclü qələvi birləşmədir. İstehsalın ilkin mərhələsində sellüloza, sellüloza molekulyar zəncirindəki hidroksil qruplarını aktivləşdirmək üçün natrium hidroksid məhlulu ilə reaksiya verir və bununla da sonrakı eterləşmə reaksiyası üçün reaksiya sahələrini təmin edir. Bu mərhələyə "qələviləşmə reaksiyası" da deyilir. Qələviləşmiş sellüloza müəyyən struktur dəyişikliklərinə məruz qalır və bu, sonrakı kimyəvi reagentlərlə (məsələn, propilen oksid və metilxlorid) reaksiya verməyi asanlaşdırır.
3. Propilen oksidi (C3H6O)
Propilen oksidi HPMC istehsalında əsas efirləşdirici maddələrdən biridir, əsasən sellülozadakı hidroksil qruplarını hidroksipropil qruplarına çevirmək üçün istifadə olunur. Konkret olaraq, qələviləşmiş sellüloza müəyyən temperatur və təzyiq şəraitində propilen oksidlə reaksiyaya girir və propilen oksidin tərkibindəki aktiv epoksi qrupları hidroksipropil əvəzedicisi yaratmaq üçün halqa açma əlavə reaksiyası vasitəsilə sellülozun molekulyar zəncirinə bağlanır. Bu proses HPMC-yə yaxşı suda həllolma və qatılaşma qabiliyyəti verir.
4. Metil xlorid (CH3Cl)
Metilxlorid sellülozun hidroksil qruplarını metoksil qruplarına çevirmək üçün istifadə edilən digər mühüm eterləşdirici agentdir. Metil xlorid nükleofilik əvəzetmə reaksiyası vasitəsilə sellüloza molekulyar zəncirindəki hidroksil qrupları ilə reaksiyaya girərək metilselüloz əmələ gətirir. Bu metilləşmə reaksiyası vasitəsilə HPMC yaxşı hidrofobiklik əldə edir, xüsusilə bəzi üzvi həlledicilərdə əla həll olur. Bundan əlavə, metoksi qruplarının tətbiqi HPMC-nin film əmələ gətirmə xüsusiyyətini və kimyəvi dayanıqlığını daha da yaxşılaşdırır.
5. Su
Su, həlledici və reaksiya mühiti kimi, bütün HPMC istehsal prosesindən keçir. Qələviləşmə və efirləşmə reaksiyalarında su nəinki natrium hidroksidini həll etməyə və sellülozun hidratasiya vəziyyətini tənzimləməyə kömək edir, həm də bütün reaksiya prosesində temperaturun idarə olunmasını təmin etmək üçün reaksiya istiliyinin tənzimlənməsində iştirak edir. Suyun saflığı HPMC-nin keyfiyyətinə mühüm təsir göstərir və adətən yüksək təmizlikdə deionlaşdırılmış su və ya distillə edilmiş su tələb olunur.
6. Üzvi həlledicilər
HPMC-nin istehsal prosesində bəzi proses mərhələləri də metanol və ya etanol kimi bəzi üzvi həlledicilərin istifadəsini tələb edə bilər. Bu həlledicilər bəzən reaksiya sisteminin özlülüyünü tənzimləmək, reaksiya əlavə məhsullarının əmələ gəlməsini azaltmaq və ya xüsusi kimyəvi reaksiyaları təşviq etmək üçün istifadə olunur. Üzvi həlledicinin seçimi istehsal prosesinin ehtiyaclarına və son məhsulun tətbiqinə uyğun olaraq müəyyən edilməlidir.
7. Digər köməkçi materiallar
Yuxarıda göstərilən əsas xammala əlavə olaraq, faktiki istehsal prosesində bəzi köməkçi materiallar və əlavələr, məsələn, katalizatorlar, stabilizatorlar və s., reaksiyanın səmərəliliyini artırmaq, reaksiya sürətinə nəzarət etmək və ya fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün istifadə edilə bilər. son məhsulun.
8. İstehsal prosesinin əsas mərhələləri
HPMC istehsalı üçün əsas proses addımlarını üç hissəyə bölmək olar: qələviləşdirmə, eterləşdirmə və neytrallaşdırma müalicəsi. Birincisi, sellüloza natrium hidroksidlə reaksiyaya girərək qələvi sellüloza əmələ gətirir. Sonra qələvi selülozun propilen oksidi və metilxlorid ilə reaksiyasında hidroksipropil və metoksilə əvəzlənmiş selüloz efirlərini əmələ gətirən eterləşmə baş verir. Nəhayət, zərərsizləşdirmə müalicəsi, yuyulma, qurutma və digər proseslər vasitəsilə spesifik həlledicilik, özlülük və digər xüsusiyyətlərə malik HPMC məhsulları əldə edilir.
9. HPMC məhsullarının işinə xammal keyfiyyətinin təsiri
Müxtəlif xammal mənbələri və təmizlik son HPMC-nin keyfiyyətinə və performansına əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. Məsələn, selüloz xammalının saflığı və molekulyar çəkisi paylanması HPMC-nin özlülüyünə və həll olunma qabiliyyətinə təsir edəcək; propilen oksidin və metilxloridin dozası və reaksiya şərtləri hidroksipropil və metoksi əvəzetmə dərəcəsini təyin edəcək, beləliklə, məhsulun qalınlaşdırıcı təsirinə və film əmələ gətirmə xüsusiyyətlərinə təsir edəcəkdir. Buna görə də, istehsal prosesində xammalın seçilməsi və keyfiyyətinə nəzarət çox vacibdir.
Hidroksipropil metilselülozun (HPMC) əsas xammalına sellüloza, natrium hidroksid, propilen oksid, metilxlorid və su daxildir. Bir sıra mürəkkəb kimyəvi reaksiyalar vasitəsilə bu xammal geniş tətbiq dəyəri olan funksional materiala çevrilir. HPMC-nin tətbiq dairəsi tibb, tikinti materialları və qida kimi bir çox sahələri əhatə edir. Onun yaxşı fiziki və kimyəvi xüsusiyyətləri onu bir çox sənayedə əvəzolunmaz edir.
Göndərmə vaxtı: 30 sentyabr 2024-cü il