Хидроксипропил метилцелулоза (HPMC)е многофункционално водоразтворимо полимерно съединение, широко използвано в областта на строителството, медицината, козметиката, храната и петрола. Тя се основава на естествена растителна целулоза и се получава чрез реакции на химическа модификация. Той има добра разтворимост на вода, сгъстяване, формиране на филми и адхезия. Промишленото производство на Kimacell®HPMC включва главно реакцията на модификация на целулозата. Общите реакции на модификация включват метилиране и хидроксипропилиране.
1. Суровини и предварителна обработка на HPMC
Целулозни суровини: Производството на HPMC започва с естествена целулоза. Общите източници включват растителни влакна като дървена целулоза, памук и коноп. За да се гарантира плавният напредък на последващите реакции, целулозата обикновено трябва да бъде предварително обработена, за да се отстранят примесите и да се увеличи реакционната активност.
Стъпки за предварителна обработка: Предварителната обработка на целулозата обикновено включва стъпки като измиване, сушене и раздробяване за обработка на целулоза в гранулирана или прахообразна форма за последващи химични реакции.
2. Процес на синтез на HPMC
Процесът на синтез на HPMC включва главно метилиране и реакции на хидроксипропилиране, които се извършват при алкални условия. Специфичният производствен процес включва следните стъпки:
Активиране на целулозата: За да се направи целулозата по -лесно да се реагира химически, обикновено е необходимо да се лекува целулозата с алкален разтвор като натриев хидроксид (NaOH), за да се получи подута целулозна матрица. На този етап кристалността на целулозата намалява и структурата става по -свободна, което е полезно за последваща химическа модификация.
Реакция на метилиране: Реакцията на метилиране променя целулозната молекула чрез въвеждане на метилова (-CH₃) група. Често използваните метилиращи средства са метилхлорид (Ch₃cl) или хлороформ (CHCL₃). В присъствието на натриев хидроксид метилиращият агент реагира с целулоза, за да замени някои от хидроксилните групи (-OH) върху целулозната молекула с метилови групи (-ch₃), като по този начин образува метил целулоза.
Реакция на хидроксипропилиране: След приключване на метилирането, пропиленовият оксид (PO) обикновено се използва като реагент за въвеждане на хидроксипропилна група (-ch₂ch (OH) CH₃). Реакцията се провежда при алкални условия. Реакцията на хидроксипропилиране замества някои от метокси групи върху целулозната молекула с хидроксипропилни групи, като по този начин образува HPMC.
Контрол на реакцията: По време на целия процес на реакция температурата, времето и съотношението на реагентите трябва да бъдат прецизно контролирани, за да се гарантира, че молекулното тегло, степента на хидроксипропилиране и степента на метилиране на Kimacell®HPMC отговарят на изискванията на продукта. Най -общо казано, температурата на реакцията се контролира между 30 и 80 ° С и времето на реакция варира от няколко часа до повече от десет часа.
Неутрализиране и пречистване: След приключване на реакцията, продуктът трябва да бъде неутрализиран и пречистен, обикновено чрез добавяне на киселина (като оцетна киселина, солна киселина и др.), За да се неутрализира излишните алкални вещества. Стъпките за пречистване включват измиване, филтриране, сушене и други процеси за премахване на нереагирали суровини, разтворители и странични продукти.
3. Сушене и опаковане на продукта
Изсушаване: Пречистеният HPMC обикновено съществува под формата на водоразтворим прах, а влагата трябва да се отстрани чрез сушене на спрей, вакуумно сушене и други методи. Изсушеният продукт трябва да поддържа ниско съдържание на влага, обикновено контролирано под 5%, за да се предотврати залепването на продукта и деликвидацията.
Опаковка: Изсушеният HPMC е опакован в прахообразна форма, а процесът на опаковане изисква обработка на влага. Обикновено се опакова в полиетиленови торбички, хартиени торбички или композитни торбички за лесен транспорт и съхранение.
4. Стандарти за контрол на качеството и продукти
В производствения процес на HPMC е от съществено значение строг контрол на качеството. Качеството на HPMC зависи не само от качеството на суровините, но и от фактори като реакционни условия и процеси след обработка. Производителите обикновено извършват проверки на качеството според международните и регионалните стандарти. Общите индикатори за качество включват:
Разтворимост: HPMC трябва да има добра разтворимост на вода, а разтворимостта и скоростта на разтваряне трябва да отговарят на определените изисквания.
Вискозитет: Вискозитетът на HPMC пряко влияе върху ефекта му от приложението, а различните продукти имат различни изисквания за вискозитет. Общите методи за тест за вискозитет включват метод на вискозитет на Брукфийлд.
Чистота и примеси: Съдържанието на примеси в продуктите на HPMC трябва да се контролира в определения диапазон, за да се гарантира високата чистота на продукта.
Размер на частиците: В зависимост от нуждите на различни полета за приложение, размерът на частиците на HPMC може да варира, а финият прах или гранулирани продукти ще има различни сценарии на приложение.
5. Полета на приложение на HPMC
HPMC се използва широко в много индустрии и има важна търговска стойност.
Строителна промишленост: HPMC се използва широко като сгъстител и средство за задържане на водоснабдяване в строителни материали като циментова хоросана, суха хоросан и лепила с плочки, които могат да подобрят строителните характеристики и задържането на водата на материалите.
Фармацевтична индустрия: HPMC има важни приложения във фармацевтичното поле като черупки на капсули, лепила за таблети и лекарствени носители с контролирано освобождаване.
Хранителната индустрия: В храната HPMC се използва като сгъстител, стабилизатор, емулгатор и др., Които могат да подобрят текстурата и вкуса на храната.
Козметична индустрия: HPMC се използва като сгъстител и филмов агент в козметиката и се използва при производството на продукти като лосиони и кремове.
Други полета: Kimacell®HPMC също се използва широко в индустрии като петрол, текстил, хартия и покрития.
Индустриалното производство наHPMCПреобразува естествената целулоза в водоразтворимо полимерно съединение с многофункционални свойства чрез поредица от реакции на химическа модификация. Чрез прецизно контролиране на реакционните условия и процесите след третиране могат да се получат HPMC продукти, които отговарят на различни изисквания за приложение. С широкото приложение на HPMC все повече и повече изследвания и технологични иновации ще продължат да насърчават подобряването на производствения му процес и качеството на продукта.
Време за публикация: януари-27-2025