Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC)je multifunkční polymerní sloučenina rozpustná ve vodě, která se široce používá v oborech konstrukce, medicíny, kosmetiky, potravin a ropného průmyslu. Je založen na přirozené rostlinné celulóze a je získán prostřednictvím reakcí chemické modifikace. Má dobrou rozpustnost ve vodě, zahušťování, formování filmu a adhezní vlastnosti. Průmyslová produkce Kimacell®HPMC zahrnuje hlavně modifikační reakci celulózy. Mezi běžné modifikační reakce zahrnují methylaci a hydroxypropylaci.
1. Suroviny a předběžné ošetření HPMC
Suroviny celulózy: Produkce HPMC začíná přírodní celulózou. Mezi běžné zdroje patří rostlinná vlákna, jako je dřevěná buničina, bavlna a konopí. Aby se zajistil hladký pokrok následných reakcí, musí být celulóza obvykle předem ošetřena, aby se odstranila nečistoty a zvýšila reakční aktivitu.
Kroky předúpravy: Předběžné ošetření celulózy obecně zahrnuje kroky, jako je mytí, sušení a drcení pro zpracování celulózy do granulární nebo práškové formy pro následné chemické reakce.
2. proces syntézy HPMC
Proces syntézy HPMC zahrnuje hlavně methylaci a hydroxypropylační reakce, které jsou prováděny za alkalických podmínek. Specifický výrobní proces zahrnuje následující kroky:
Aktivace celulózy: Aby se celulóza usnadnila chemicky reagovat, je obvykle nutné léčit celulózu alkalickým roztokem, jako je hydroxid sodný (NaOH), aby se získala oteklá celulózová matrice. V této fázi se krystalinita celulózy snižuje a struktura se stane uvolněnější, což je užitečné pro následnou chemickou modifikaci.
Methylační reakce: Methylační reakce modifikuje molekulu celulózy zavedením skupiny methyl (-ch₃). Běžně používanými methylačními látkami jsou methylchlorid (CH₃Cl) nebo chloroform (CHCL₃). V přítomnosti hydroxidu sodného methylační činidlo reaguje s celulózou, aby nahradilo některé hydroxylové skupiny (-OH) na molekule celulózy methylovými skupinami (-ch₃), čímž tvoří methyllulózu.
Hydroxypropylační reakce: Po dokončení methylace se propylenoxid (PO) obvykle používá jako reaktant k zavedení hydroxypropylové skupiny (-ch₂ch (OH) CH₃). Reakce se provádí za alkalických podmínek. Hydroxypropylační reakce nahrazuje některé methoxy skupiny na molekule celulózy hydroxypropylovými skupinami, čímž vytváří HPMC.
Kontrola reakce: Během celého reakčního procesu musí být teplota, čas a poměr reaktantů přesně kontrolován, aby se zajistilo, že molekulová hmotnost, stupeň hydroxypropylace a stupeň methylace Kimacell®HPMC splňuje požadavky produktu. Obecně lze říci, že reakční teplota je kontrolována mezi 30 a 80 ° C a reakční doba se pohybuje od několika hodin do více než deseti hodin.
Neutralizace a čištění: Po dokončení reakce musí být produkt neutralizován a purifikován, obvykle přidáním kyseliny (jako je kyselina octová, kyselina chlorovodíková atd.) K neutralizaci nadbytečných alkalických látek. Mezi kroky čištění patří mytí, filtrování, sušení a další procesy k odstranění nezreagovaných surovin, rozpouštědel a vedlejších produktů.
3. sušení a balení produktu
Sušení: Purifikovaná HPMC obvykle existuje ve formě prášku rozpustného ve vodě a vlhkost musí být odstraněna sušením rozprašováním, vakuovým sušením a dalšími metodami. Sušený produkt by měl udržovat nízký obsah vlhkosti, obvykle ovládaný pod 5%, aby se zabránilo tomu, aby se produkt držel a deliquence.
Balení: Sušená HPMC je zabalena ve formě prášku a proces balení vyžaduje ošetření odolnou proti vlhkosti. Obvykle je zabalen do polyethylenových sáčků, papírových sáčků nebo kompozitních sáčků pro snadnou přepravu a skladování.
4. kontrola kvality a standardy produktu
Ve výrobním procesu HPMC je nezbytná přísná kontrola kvality. Kvalita HPMC závisí nejen na kvalitě surovin, ale také na faktorech, jako jsou reakční podmínky a procesy po zpracování. Výrobci obvykle provádějí inspekce kvality podle mezinárodních a regionálních standardů. Mezi běžné ukazatele kvality patří:
Rozpustnost: HPMC by měla mít dobrou rozpustnost vody a rozpustnost a rozpuštění musí splňovat stanovené požadavky.
Viskozita: Viskozita HPMC přímo ovlivňuje jeho aplikační účinek a různé produkty mají různé požadavky na viskozitu. Mezi běžné metody testu viskozity patří metoda viskozity Brookfield.
Čistota a nečistoty: Obsah nečistot v produktech HPMC by měl být kontrolován ve stanoveném rozmezí, aby se zajistila vysoká čistota produktu.
Velikost částic: V závislosti na potřebách různých aplikačních polí se velikost částic HPMC může lišit a jemné práškové nebo granulární produkty budou mít různé aplikační scénáře.
5. Aplikační pole HPMC
HPMC je široce používána v mnoha průmyslových odvětvích a má důležitou komerční hodnotu.
Stavební průmysl: HPMC se široce používá jako zahušťovadlo a činidlo zadržování vody ve stavebních materiálech, jako je cementová malta, suchá malta a lepidla na dlaždice, což může zlepšit výkony a zadržování materiálů vody.
Farmaceutický průmysl: HPMC má důležité aplikace ve farmaceutickém poli jako skořápky kapsle, lepidla na tablety a nosiče drog s kontrolovaným uvolňováním.
Potravinářský průmysl: V potravinách se HPMC používá jako zahušťovač, stabilizátor, emulgátor atd., Který může zlepšit strukturu a chuť potravy.
Kosmetický průmysl: HPMC se používá jako zahušťovací a filmové činidlo v kosmetice a používá se při výrobě produktů, jako jsou pleťové vody a krémy.
Další pole: Kimacell®HPMC se také široce používá v průmyslových odvětvích, jako je ropa, textilie, papír a povlaky.
Průmyslová produkceHPMCTransformuje přirozenou celulózu na polymerní sloučeninu rozpustnou ve vodě s multifunkčními vlastnostmi prostřednictvím řady chemických modifikačních reakcí. Přesně kontrolou reakčních podmínek a procesů po léčbě lze získat produkty HPMC, které splňují různé požadavky na aplikaci, získat. S rozšířenou aplikací HPMC bude stále více výzkumu a technologických inovací nadále podporovat zlepšení výrobního procesu a kvality produktu.
Čas příspěvku: leden-27-2025