Tecnulugia di l'etere di l'idrossipropilmetilcellulosa

L'etere di cellulosa di l'idrossipropilmetile hè un tipu di etere di cellulosa non polare solubile in acqua fredda ottenuta da a cellulosa naturale per l'alcalinizazione è l'eterificazione.

Parole chjave:idrossipropilmetilcellulosa etere; reazzione di alcalinizazione; reazione di eterificazione

1. Tecnulugia

A cellulosa naturali hè insolubile in acqua è solventi organici, stabile à a luce, u calore, l'acidu, u salinu è altri media chimichi, è pò esse umidificata in una suluzione diluita alkalina per cambià a superficia di cellulosa.

L'etere di cellulosa idrossipropilmetile hè un tipu d'etere di cellulosa non polare, solubile in acqua fredda, ottenuta da a cellulosa naturale attraversu l'alcalinizazione è l'eterificazione.

2. A formula principale di reazzione chimica

2.1 Reazione Alkalization

Ci hè duie pussibulità per a reazione di cellulosa è idrossidu di sodiu, vale à dì, secondu diverse cundizioni per generà composti moleculari, R - OH - NaOH; o à generà cumposti alcolu di metallu, R - ONa.

A maiò parte di l'eruditi crede chì a cellulosa reagisce cù l'alkali cuncentrata per furmà una sustanza fissa, è pensa chì ogni o dui gruppi di glucose sò cumminati cù una molècula di NaOH (un gruppu di glucose hè cumminatu cù trè molécule di NaOH quandu a reazione hè cumpleta).

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

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

Ricertamenti, certi studiosi crèdenu chì l'interazzione trà a cellulosa è l'alkali cuncentrata averà dui effetti à u stessu tempu.

Indipendentemente da a struttura, l'attività chimica di a cellulosa pò esse cambiata dopu l'azzione di cellulosa è alkali, è pò reagisce cù diversi media chimichi per ottene spezie significativu.

2.2 Reazione di eterificazione

Dopu à l'alcalinizazione, a cellulosa alkalina attiva reagisce cù l'agente di eterificazione per furmà etere di cellulosa. L'agenti eterificanti utilizati sò u cloruru di metile è l'ossidu di propilenu.

L'idrossidu di sodiu agisce cum'è un catalizzatore.

n è m rapprisentanu u gradu di sustituzione di hydroxypropyl è methyl in l'unità di cellulosa, rispettivamente. A somma massima di m + n hè 3.

In più di a reazzione principale sopra citata, ci sò ancu reazzioni secundari:

CH2CH2OCH3 + H2O→HOCH2CH2OHCH3

CH3Cl + NaOH→CH3OH + NaCl

3. Descrizzione di prucessu di hydroxypropyl methylcellulose etere

U prucessu di hydroxypropyl metil cellulosa etere ("etere di cellulosa" in breve) hè quasi cumpostu di 6 prucessi, à dì: frantumazione di materia prima, (alcalinizazione) eterificazione, rimozione di solventi, filtrazione è secca, frantumazione è mischju, è imballaggio di u pruduttu finitu.

3.1 Preparazione di materia prima

A cellulosa naturali corta-lint acquistata in u mercatu hè sfracicata in polvera da un pulverizadoru per facilità a trasfurmazioni sussegwente; l'alkali solidu (o alkali liquidu) hè funnutu è preparatu, è riscaldatu à circa 90°C per fà una soluzione di soda caustica à 50% per l'usu. Preparate u cloruru di metile di reazione, l'agente di eterificazione di l'ossidu di propilenu, l'isopropanol è u solvente di reazione di toluene à u stessu tempu.

In più, u prucessu di reazzione richiede materiali ausiliari cum'è acqua calda è acqua pura; U vapore, l'acqua di rinfrescante à bassa temperatura è l'acqua di rinfrescante circulante sò necessarii per aiutà u putere.

Linters brevi, cloru di metile è agenti di eterificazione di l'ossidu di propilenu sò i materiali principali per a produzzione di cellulosa eterificate, è i linters brevi sò usati in una grande quantità. U cloruru di metile è l'ossidu di propilenu participanu à a reazione cum'è agenti di eterificazione per mudificà a cellulosa naturali, a quantità di usu ùn hè micca grande.

I solventi (o diluenti) includenu principarmenti toluene è isopropanol, chì sò basamenti micca cunsumati, ma in vista di perditi arraggiati è volatilizzati, ci hè una ligera perdita in a produzzione, è a quantità utilizata hè assai chjuca.

U prucessu di preparazione di materia prima hà una zona di cisterna di materia prima è un magazzinu di materia prima attaccata. L'agenti eterificanti è i solventi, cum'è u toluene, l'isopropanol è l'acidu acìticu (aduprati per aghjustà u valore di pH di i reactanti), sò almacenati in l'area di u tank di materia prima. U fornimentu di lint corta hè abbastanza, pò esse furnitu da u mercatu in ogni mumentu.

U cortu lint trituratu hè mandatu à l'attellu cù un carrettu per l'usu.

3.2 (Alkalinizazione) eterificazione

L'eterificazione (alkalina) hè un prucessu impurtante in u prucessu di eterificazione di cellulosa. In u metudu di pruduzzione prima, i reazzioni in dui passi sò stati realizati separatamente. Avà u prucessu hè migliuratu, è e reazzione in dui passi sò cumminati in una sola tappa è realizate simultaneamente.

Prima, vacuumize u tank d'eterificazione per caccià l'aria, è poi rimpiazzà cù nitrogenu per fà u tank senza aria. Aghjunghjite a suluzione di l'idrossidu di sodiu preparata, aghjunghje una certa quantità di isopropanol è di solvente di toluene, cuminciate à agite, dopu aghjunghje un cortu di cuttuni, accende l'acqua circulante per rinfriscà, è dopu chì a temperatura scende à un certu livellu, accende u bassu. temperatura acqua per calà a temperatura di u materiale di u sistema Drop à circa 20℃, è mantene a reazzione per un certu periudu di tempu per compie l'alkalizazione.

Dopu à l'alcalinizazione, aghjunghje l'agente eterificante di cloruru di metile è l'ossidu di propilenu misurati da u tank di misurazione d'altu livellu, cuntinuà à inizià a mossa, aduprate vapore per elevà a temperatura di u sistema à quasi 70.℃~ 80℃, è dopu aduprà acqua calda à cuntinuà à riscalda è mantene A temperatura di reazzione hè cuntrullata, è tandu a temperatura di reazzione è u tempu di reazzione sò cuntrullati, è l 'operazione pò esse cumpleta da stirring è mischjendu per un certu periodu di tempu.

A reazione hè fatta à circa 90°C è 0,3 MPa.

3.3 Desolvazione

I materiali di u prucessu di reazione sopra citati sò mandati à u desolventizer, è i materiali sò spogliati è riscaldati cù steam, è i solventi di toluene è isopropanol sò evaporati è recuperati per u riciclamentu.

U solvente evaporatu hè prima rinfriscatu è parzialmente cundensatu cù l'acqua circulante, è poi cundensatu cù l'acqua di bassa temperatura, è a mistura di condensate entra in a capa di liquidu è separatore per separà l'acqua è u solvente. U solvente mischju di toluene è isopropanol in a capa superiore hè aghjustatu in proporzione. Aduprà direttamente, è rinvià l'acqua è a suluzione isopropanol in a capa inferjuri à u desolventizer per l'usu.

Aghjunghjite l'acidu acìticu à u reactant dopu a desolvazione per neutralizà l'eccessu di l'idrossidu di sodiu, dopu aduprate l'acqua calda per lavà u materiale, fate un usu cumpletu di a caratteristica di coagulazione di l'etere di cellulosa à l'acqua calda per lavà l'etere di cellulosa, è raffinà u reactant. I materiali raffinati sò mandati à u prossimu prucessu per a separazione è l'asciugatura.

3.4 Filtrà è secca

U materiale raffinatu hè mandatu à u separatore di vite horizontale da una pompa di vite d'alta pressione per separà l'acqua libera, è u materiale solidu restante entra in l'asciugatore d'aria attraversu l'alimentatore di vite, è si secca in cuntattu cù l'aria calda, è poi passa per u ciclone. separatore è aria Separazione, u materiale solidu entre in u crushing susseguenti.

L'acqua siparata da u separatore spirale horizontale entra in u cisterna di trattamentu di l'acqua dopu a sedimentazione in u cisterna di sedimentazione per separà a cellulosa intrained.

3.5 Crushing and mixing

Dopu à l'asciugatura, a cellulosa eterificata averà una dimensione di particella irregolare, chì deve esse triturata è mischjata in modu chì a distribuzione di granulometria è l'aspettu generale di u materiale risponde à i requisiti standard di u produttu.

3. 6 Imballaggio di u pruduttu finitu

U materiale ottenutu dopu l'operazioni di triturazione è di mistura hè a cellulosa eterificata finita, chì pò esse imballata è messa in almacenamiento.

4. Riassuntu

L'acqua residuale separata cuntene una certa quantità di sali, soprattuttu chlorur di sodiu. L'acqua di l'acqua hè evaporata per separà u salinu, è u vapore secundariu evaporatu pò esse condensatu per ricuperà l'acqua condensata, o scaricata direttamente. U cumpunente principale di u salitu separatu hè u cloru di sodiu, chì cuntene ancu una certa quantità di acetate di sodiu per via di a neutralizazione cù l'acidu acìticu. Stu sali hà u valore d'utilizazione industriale solu dopu a recristalizazione, a separazione è a purificazione.