Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)er en multifunktionel vandopløselig polymerforbindelse, der er meget anvendt inden for konstruktion, medicin, kosmetik, mad og olieindustri. Det er baseret på naturlig plantecellulose og opnås gennem kemiske modifikationsreaktioner. Det har god vandopløselighed, fortykning, filmdannende og adhæsionsegenskaber. Den industrielle produktion af Kimacell®HPMC involverer hovedsageligt modifikationsreaktionen af cellulose. Almindelige modifikationsreaktioner inkluderer methylering og hydroxypropylering.
1. Råmaterialer og forbehandling af HPMC
Cellulose -råvarer: Produktionen af HPMC starter med naturlig cellulose. Almindelige kilder inkluderer plantefibre som træmasse, bomuld og hamp. For at sikre de glatte fremskridt med efterfølgende reaktioner skal cellulose normalt forbehandles for at fjerne urenheder og øge reaktionsaktiviteten.
Forbehandlingstrin: Forbehandlingen af cellulose inkluderer generelt trin som vask, tørring og knusning for at behandle cellulose til granulær eller pulveriseret form til efterfølgende kemiske reaktioner.
2. Synteseproces af HPMC
Synteseprocessen for HPMC inkluderer hovedsageligt methylering og hydroxypropyleringsreaktioner, der udføres under alkaliske forhold. Den specifikke produktionsproces inkluderer følgende trin:
Aktivering af cellulose: For at gøre cellulose lettere at reagere kemisk er det normalt nødvendigt at behandle cellulose med en alkalisk opløsning, såsom natriumhydroxid (NaOH) for at opnå en hævet cellulosematrix. På dette trin falder krystalliniteten af cellulose, og strukturen bliver løsere, hvilket er nyttigt til efterfølgende kemisk modifikation.
Methyleringsreaktion: Methyleringsreaktionen modificerer cellulosemolekylet ved at introducere en methyl (-ch₃) gruppe. De almindeligt anvendte methyleringsmidler er methylchlorid (CH₃CL) eller chloroform (CHCL₃). I nærvær af natriumhydroxid reagerer methyleringsmidlet med cellulose for at erstatte nogle af hydroxylgrupperne (-OH) på cellulosemolekylet med methylgrupper (-CH₃) og danner derved methylcellulose.
Hydroxypropyleringsreaktion: Når methyleringen er afsluttet, anvendes propylenoxid (PO) normalt som reaktant til at introducere en hydroxypropylgruppe (-ch₂ch (OH) CH₃). Reaktionen udføres under alkaliske forhold. Hydroxypropyleringsreaktionen erstatter nogle af methoxygrupperne på cellulosemolekylet med hydroxypropylgrupper og danner derved HPMC.
Reaktionskontrol: Under hele reaktionsprocessen skal temperaturen, tiden og forholdet mellem reaktanter kontrolleres nøjagtigt for at sikre, at molekylvægten, graden af hydroxypropylering og grad af methylering af Kimacell®HPMC opfylder produktets krav. Generelt styres reaktionstemperaturen mellem 30 og 80 ° C, og reaktionstiden spænder fra flere timer til mere end ti timer.
Neutralisering og oprensning: Efter at reaktionen er afsluttet, skal produktet neutraliseres og oprenses, normalt ved tilsætning af syre (såsom eddikesyre, saltsyre osv.) For at neutralisere overskydende alkaliske stoffer. Oprensningstrinnene inkluderer vask, filtrering, tørring og andre processer for at fjerne ureagede råvarer, opløsningsmidler og biprodukter.
3. produkttørring og emballage
Tørring: Den oprensede HPMC findes normalt i form af vandopløseligt pulver, og fugt skal fjernes ved spraytørring, vakuumtørring og andre metoder. Det tørrede produkt skal opretholde et lavt fugtighedsindhold, der normalt kontrolleres under 5%, for at forhindre, at produktet klæber og deliquescence.
Emballage: Den tørrede HPMC er pakket i pulverform, og emballageprocessen kræver fugtbeskyttet behandling. Det pakkes normalt i polyethylenposer, papirposer eller sammensatte poser til nem transport og opbevaring.
4. Kvalitetskontrol og produktstandarder
I produktionsprocessen for HPMC er streng kvalitetskontrol vigtig. Kvaliteten af HPMC afhænger ikke kun af kvaliteten af råmaterialer, men også af faktorer som reaktionsbetingelser og efterbehandlingsprocesser. Producenter foretager normalt kvalitetsinspektioner i henhold til internationale og regionale standarder. Almindelige kvalitetsindikatorer inkluderer:
Opløselighed: HPMC skal have god vandopløselighed, og opløselighed og opløsningshastighed skal opfylde de specificerede krav.
Viskositet: Viskositeten af HPMC påvirker direkte dens anvendelseseffekt, og forskellige produkter har forskellige viskositetskrav. Almindelige viskositetstestmetoder inkluderer metode til Brookfield -viskositet.
Renhed og urenheder: Urenhedsindholdet i HPMC -produkter skal kontrolleres inden for det specificerede interval for at sikre produktets høje renhed.
Partikelstørrelse: Afhængig af behovene i forskellige applikationsfelter kan partikelstørrelsen af HPMC variere, og fint pulver eller granulære produkter vil have forskellige applikationsscenarier.
5. Applikationsfelter af HPMC
HPMC er vidt brugt i mange brancher og har en vigtig kommerciel værdi.
Bygningsindustri: HPMC er vidt brugt som et fortykningsmiddel- og vandopbevaringsmiddel i byggematerialer såsom cementmørtel, tør mørtel og flise klæbemidler, som kan forbedre konstruktionsydelsen og vandopbevaring af materialer.
Farmaceutisk industri: HPMC har vigtige anvendelser inden for det farmaceutiske felt som kapselskaller, tablet-klæbemidler og lægemiddelbærere i kontrolleret frigivelse.
Fødevareindustri: I mad bruges HPMC som en fortykningsmiddel, stabilisator, emulgator osv., Som kan forbedre strukturen og smagen af mad.
Kosmetisk industri: HPMC bruges som et fortykningsmiddel- og filmdannende middel i kosmetik og bruges til fremstilling af produkter som lotioner og cremer.
Andre felter: Kimacell®HPMC er også vidt brugt i industrier som olie, tekstiler, papir og belægninger.
Den industrielle produktion afHPMComdanner naturlig cellulose til en vandopløselig polymerforbindelse med multifunktionelle egenskaber gennem en række kemiske modifikationsreaktioner. Ved nøjagtigt at kontrollere reaktionsbetingelserne og efterbehandlingsprocesser kan HPMC-produkter, der opfylder forskellige applikationskrav, opnås. Med den udbredte anvendelse af HPMC vil flere og flere forsknings- og teknologiske innovationer fortsat fremme forbedringen af dens produktionsproces og produktkvalitet.
Posttid: Jan-27-2025