Hydroxypropyl Methyl Cellulose Ether Technology

Ang Hydroxypropyl methyl cellulose ether usa ka matang sa nonpolar cellulose ether nga matunaw sa bugnaw nga tubig nga nakuha gikan sa natural nga selulusa pinaagi sa alkalization ug etherification modification.

Keyword:hydroxypropyl methylcellulose ether; alkaliization reaksyon; reaksyon sa etherification

1. Teknolohiya

Ang natural nga selulusa dili matunaw sa tubig ug mga organikong solvent, lig-on sa kahayag, kainit, asido, asin ug uban pang kemikal nga media, ug mahimong moistened sa dilute alkali solution aron mausab ang nawong sa cellulose.

Ang Hydroxypropyl methyl cellulose ether usa ka matang sa non-polar, cold water-soluble cellulose ether nga nakuha gikan sa natural nga cellulose pinaagi sa alkalization ug etherification modification.

2. Ang nag-unang pormula sa kemikal nga reaksyon

2.1 Alkalization reaksyon

Adunay duha ka mga posibilidad alang sa reaksyon sa cellulose ug sodium hydroxide, nga mao, sumala sa lain-laing mga kondisyon sa pagmugna molekular compounds, R – OH – NaOH; o sa pagmugna sa metal nga alkohol compounds, R - ONa.

Kadaghanan sa mga eskolar nagtuo nga ang cellulose mo-react sa concentrated alkali aron maporma ang usa ka fixed substance, ug naghunahuna nga ang matag usa o duha ka grupo sa glucose gikombinar sa usa ka molekula sa NaOH (usa ka grupo sa glucose gikombinar sa tulo ka molekula sa NaOH kung kompleto na ang reaksyon).

C6H10O5 + NaOH→C6H10O5 NaOH o C6H10O5 + NaOH→C6H10O4 ONa + H2O

C6H10O5 + NaOH→(C6H10O5 ) 2 NaOH o C6H10O5 + NaOH→C6H10O5 C6H10O4 ONa + H2O

Karong bag-o, ang ubang mga eskolar nagtuo nga ang interaksyon tali sa cellulose ug concentrated alkali adunay duha ka epekto sa samang higayon.

Bisan unsa pa ang istruktura, ang kalihokan sa kemikal sa selulusa mahimong mabag-o pagkahuman sa aksyon sa selulusa ug alkali, ug mahimo’g kini molihok sa lainlaing mga kemikal nga media aron makakuha mga makahuluganon nga espisye.

2.2 Reaksyon sa etherification

Human sa alkalization, ang aktibo nga alkali cellulose mo-react sa etherification agent aron maporma ang cellulose ether. Ang etherifying agent nga gigamit mao ang methyl chloride ug propylene oxide.

Ang sodium hydroxide naglihok sama sa usa ka catalyst.

n ug m nagrepresentar sa ang-ang sa pagpuli sa hydroxypropyl ug methyl sa cellulose yunit, sa tinagsa. Ang pinakataas nga sum sa m + n kay 3.

Gawas pa sa nahisgutan nga panguna nga reaksyon, adunay usab mga side reactions:

CH2CH2OCH3 + H2O→HOCH2CH2OHCH3

CH3Cl + NaOH→CH3OH + NaCl

3. Proseso nga paghulagway sa hydroxypropyl methylcellulose ether

Ang proseso sa hydroxypropyl methyl cellulose ether (“cellulose ether” alang sa mubo) halos gilangkuban sa 6 ka proseso, nga mao ang: pagdugmok sa hilaw nga materyales, (alkalinization) etherification, pagtangtang sa solvent, pagsala ug pagpauga, pagdugmok ug pagsagol, ug pagputos sa nahuman nga produkto.

3.1 Pag-andam sa hilaw nga materyal

Ang natural nga short-lint cellulose nga gipalit sa merkado gidugmok ngadto sa powder pinaagi sa usa ka pulverizer aron mapadali ang sunod nga pagproseso; ang solid alkali (o liquid alkali) natunaw ug giandam, ug gipainit sa mga 90°C sa paghimo sa 50 % caustic soda solusyon alang sa paggamit. Pag-andam sa reaksyon nga methyl chloride, propylene oxide etherification agent, isopropanol ug toluene reaction solvent sa samang higayon.

Dugang pa, ang proseso sa reaksyon nanginahanglan mga auxiliary nga materyales sama sa init nga tubig ug putli nga tubig; alisngaw, ubos nga temperatura nga makapabugnaw nga tubig, ug nag-circulate nga makapabugnaw nga tubig gikinahanglan aron makatabang sa kuryente.

Ang mugbo nga linter, methyl chloride, ug propylene oxide etherification agent mao ang mga nag-unang materyales sa pagprodyus og etherified cellulose, ug mugbo nga linter gigamit sa dako nga kantidad. Ang methyl chloride ug propylene oxide moapil sa reaksyon isip mga ahente sa etherification sa pag-usab sa natural nga selulusa, ang gidaghanon sa paggamit dili dako.

Ang mga solvent (o mga diluents) nag-una naglakip sa toluene ug isopropanol, nga sa batakan wala gigamit, apan tungod sa entrained ug volatilized nga mga pagkawala, adunay gamay nga pagkawala sa produksyon, ug ang kantidad nga gigamit gamay ra kaayo.

Ang proseso sa pag-andam sa hilaw nga materyal adunay lugar nga tangke sa hilaw nga materyal ug usa ka gilakip nga bodega sa hilaw nga materyales. Ang etherifying agent ug solvents, sama sa toluene, isopropanol, ug acetic acid (gigamit sa pag-adjust sa pH value sa mga reactant), gitipigan sa hilaw nga materyal nga tangke nga lugar. Ang suplay sa mubo nga lint igo na, mahimong ihatag sa merkado bisan unsang orasa.

Ang nadugmok nga mugbong lint ipadala sa talyer gamit ang kariton para gamiton.

3.2 (Alkalinization) etherification

(Alkaline) etherification usa ka importante nga proseso sa proseso sa etherification sa cellulose. Sa una nga pamaagi sa produksiyon, ang duha ka lakang nga mga reaksyon gihimo nga gilain. Karon ang proseso gipauswag, ug ang duha ka lakang nga mga reaksyon gihiusa sa usa ka yugto ug gihimo nga dungan.

Una, i-vacuumize ang tangke sa etherification aron makuha ang hangin, ug dayon pulihan kini og nitrogen aron ang tangke walay hangin. Idugang ang giandam nga solusyon sa sodium hydroxide, idugang ang usa ka piho nga kantidad sa isopropanol ug toluene nga solvent, pagsugod sa pagkutaw, dayon idugang ang mubo nga gapas nga balhibo sa karnero, i-on ang nag-circulate nga tubig aron mabugnaw, ug pagkahuman ang temperatura moubos sa usa ka lebel, i-on ang ubos- temperatura sa tubig sa pagpaubos sa sistema sa materyal nga temperatura Drop sa mga 20℃, ug ipadayon ang reaksyon sa usa ka piho nga yugto sa panahon aron makompleto ang alkaliisasyon.

Human sa alkalization, idugang ang etherifying agent nga methyl chloride ug propylene oxide nga gisukod sa taas nga lebel sa metering tank, padayon sa pagsugod sa pagkutaw, paggamit sa alisngaw aron mapataas ang temperatura sa sistema ngadto sa hapit 70℃~ 80℃, ug dayon gamita ang init nga tubig aron ipadayon ang pagpainit ug pagmintinar Ang temperatura sa reaksyon kontrolado, ug dayon kontrolado ang temperatura sa reaksyon ug oras sa reaksyon, ug ang operasyon mahimong makompleto pinaagi sa pagpalihok ug pagsagol sa usa ka piho nga yugto sa panahon.

Ang reaksyon gihimo sa mga 90°C ug 0.3 MPa.

3.3 Desolve

Ang nahisgotan sa ibabaw nga reacted nga mga materyales sa proseso gipadala ngadto sa desolventizer, ug ang mga materyales gihuboan ug gipainit sa alisngaw, ug ang toluene ug isopropanol nga mga solvent gipaalisngaw ug nakuha alang sa pag-recycle.

Ang evaporated solvent una nga gipabugnaw ug partially condensed sa circulating nga tubig, ug unya condensed sa ubos nga temperatura nga tubig, ug ang condensate mixture mosulod sa liquid layer ug separator aron mabulag ang tubig ug solvent. Ang sinagol nga solvent sa toluene ug isopropanol sa ibabaw nga layer gi-adjust sa proporsiyon. Gamita kini direkta, ug ibalik ang tubig ug isopropanol nga solusyon sa ubos nga layer ngadto sa desolventizer aron magamit.

Idugang ang acetic acid sa reactant human sa desolvation aron ma-neutralize ang sobra nga sodium hydroxide, unya gamita ang init nga tubig sa paghugas sa materyal, gamita ang bug-os nga coagulation nga kinaiya sa cellulose ether ngadto sa init nga tubig aron mahugasan ang cellulose ether, ug mapino ang reactant. Ang dalisay nga mga materyales ipadala sa sunod nga proseso alang sa pagbulag ug pagpauga.

3.4 Salain ug uga

Ang dalisay nga materyal gipadala sa pinahigda nga screw separator pinaagi sa high-pressure screw pump aron mabulag ang libre nga tubig, ug ang nahabilin nga solidong materyal mosulod sa air dryer pinaagi sa screw feeder, ug mamala sa kontak sa init nga hangin, ug dayon moagi sa bagyo. separator ug hangin Pagbulag, ang solid nga materyal mosulod sa sunod nga pagdugmok.

Ang tubig nga gibulag sa pinahigda nga spiral separator mosulod sa water treatment tank human sa sedimentation sa sedimentation tank aron mabulag ang entrained cellulose.

3.5 Pagdugmok ug pagsagol

Pagkahuman sa pagpauga, ang etherified cellulose adunay dili parehas nga gidak-on sa partikulo, nga kinahanglan nga dugmokon ug isagol aron ang pag-apod-apod sa gidak-on sa partikulo ug ang kinatibuk-ang dagway sa materyal makatagbo sa mga kinahanglanon nga sukaranan sa produkto.

3. 6 Natapos nga pagputos sa produkto

Ang materyal nga nakuha human sa pagdugmok ug pagsagol nga mga operasyon mao ang nahuman nga etherified cellulose, nga mahimong iputos ug ibutang sa pagtipig.

4. Katingbanan

Ang gilain nga wastewater adunay usa ka piho nga kantidad sa asin, labi na ang sodium chloride. Ang hugaw nga tubig maalisngaw aron mabulag ang asin, ug ang mialisngaw nga sekondaryang alisngaw mahimong ma-condensed aron mabawi ang condensed nga tubig, o direkta nga ma-discharge. Ang nag-unang bahin sa gibulag nga asin mao ang sodium chloride, nga naglangkob usab sa usa ka piho nga kantidad sa sodium acetate tungod sa pag-neutralize sa acetic acid. Kini nga asin adunay industriyal nga paggamit sa bili lamang human sa recrystallization, pagbulag ug pagputli.