El principio de reacción del éter de celulosa hidroxipropilmetilcelulosa: la producción de HPMC hidroxipropilmetilcelulosa utiliza cloruro de metilo y óxido de propileno como agentes de eterificación. La ecuación de la reacción química es: Rcell-OH (algodón refinado) + NaOH (hidróxido de sodio), Hidróxido de sodio) + CspanCl (cloruro de metilo) + CH2OCHCspan (óxido de propileno) → Rcell-O -CH2OHCHCspan (hidroxipropilmetilcelulosa) + NaCl (cloruro de sodio) ) + H2O (agua)
Flujo de proceso:
Trituración de algodón refinado—alcalinización—alimentación—alcalinización—eterificación—recuperación y lavado de solventes—separación centrífuga—secado—trituración—mezclado —Embalaje del producto
1: Materias primas y materiales auxiliares para la producción de hidroxipropilmetilcelulosa La materia prima principal es el algodón refinado y los materiales auxiliares son hidróxido de sodio (hidróxido de sodio), óxido de propileno, cloruro de metilo, ácido acético, tolueno, isopropanol y nitrógeno. El propósito de la trituración del algodón refinado es destruir la estructura agregada del algodón refinado mediante energía mecánica para reducir la cristalinidad y el grado de polimerización y aumentar su superficie.
2: Medición y control de calidad de la materia prima: Bajo la premisa de ciertos equipos, la calidad de las materias primas principales y auxiliares y la proporción de la cantidad agregada y la concentración del solvente afectan directamente los diversos indicadores del producto. El sistema del proceso de producción contiene una cierta cantidad de agua, y el agua y los solventes orgánicos no son completamente miscibles y la dispersión del agua afecta la distribución de álcali en el sistema. Si no se agita lo suficiente, será desventajoso para la alcalinización y eterificación uniforme de la celulosa.
3: Agitación, transferencia de masa y transferencia de calor: la alcalinización y eterificación de la celulosa se llevan a cabo en condiciones heterogéneas (agitación por fuerza externa). Si la dispersión y el contacto mutuo del agua, el álcali, el algodón refinado y el agente eterificante en el sistema solvente son suficientemente uniformes, afectará directamente los efectos de alcalinización y eterificación. La agitación desigual durante el proceso de alcalinización provocará cristales alcalinos y precipitación en el fondo del equipo. La concentración de la capa superior es baja y la alcalinización no es suficiente. Como resultado, todavía queda una gran cantidad de álcali libre en el sistema una vez completada la eterificación. Uniformidad, lo que resulta en poca transparencia, más fibras libres, mala retención de agua, bajo punto de gel y alto valor de PH.
4: Proceso de producción (proceso de producción de purines)
(1:) Agregue la cantidad especificada de álcali sólido (790 kg) y agua (agua total del sistema 460 kg) en el hervidor de soda cáustica, revuelva y caliente a una temperatura constante de 80 grados durante más de 40 minutos, y el álcali sólido estará completamente disuelto.
(2:) Añadir 6500 kg de disolvente al reactor (la proporción de isopropanol a tolueno en el disolvente es aproximadamente 15/85); presione el álcali en el reactor y rocíe 200 kg de solvente en el tanque de álcali después de presionar el álcali. Lavar la tubería; el recipiente de reacción se enfría a 23°C y se añade algodón refinado pulverizado (800 kg). Después de añadir el algodón refinado, se pulverizan 600 kg de disolvente para iniciar la reacción de alcalinización. La adición de algodón refinado triturado debe completarse dentro del tiempo especificado (7 minutos) (la duración del tiempo de adición es muy importante). Una vez que el algodón refinado entra en contacto con la solución alcalina, comienza la reacción de alcalinización. Si el tiempo de alimentación es demasiado largo, el grado de alcalinización será diferente debido al momento en que el algodón refinado ingresa al sistema de reacción, lo que resultará en una alcalinización desigual y una uniformidad reducida del producto. Al mismo tiempo, hará que la celulosa alcalina esté en contacto con el aire durante mucho tiempo para oxidarse y degradarse, lo que resulta en una disminución de la viscosidad del producto. Para obtener productos con diferentes niveles de viscosidad, se puede aplicar vacío y nitrógeno durante el proceso de alcalinización, o se puede agregar una cierta cantidad de antioxidante (diclorometano). El tiempo de alcalinización se controla en 120 min y la temperatura se mantiene entre 20 y 23 ℃.
(3 :) Una vez finalizada la alcalinización, agregue la cantidad especificada de agente eterificante (cloruro de metilo y óxido de propileno), aumente la temperatura a la temperatura especificada y lleve a cabo la reacción de eterificación dentro del tiempo especificado.
Condiciones de eterificación: 950Kg de cloruro de metilo y 303Kg de óxido de propileno. Agregue el agente de eterificación y enfríe y revuelva durante 40 minutos y luego aumente la temperatura. La primera temperatura de eterificación es 56°C, el tiempo de temperatura constante es 2,5 h, la segunda temperatura de eterificación es 87°C y la temperatura constante es 2,5 h. La reacción de hidroxipropilo puede transcurrir a aproximadamente 30°C, la velocidad de reacción se acelera mucho a 50°C, la reacción de metoxilación es lenta a 60°C y más débil por debajo de 50°C. La cantidad, proporción y tiempo de cloruro de metilo y óxido de propileno, así como el control del aumento de temperatura del proceso de eterificación, afectan directamente la estructura del producto.
El equipo clave para producir HPMC es el reactor, el secador, el granulador, el pulverizador, etc. En la actualidad, muchos fabricantes extranjeros utilizan equipos producidos en Alemania. Los equipos de producción nacional, ya sea capacidad de producción o calidad de fabricación, no pueden satisfacer las necesidades de producción de HPMC de alta calidad.
El reactor todo en uno producido en Alemania puede completar múltiples pasos del proceso con un solo dispositivo, realizar control automático, calidad estable del producto y operaciones de producción seguras y confiables.
Las principales materias primas para la producción de HPMC son el algodón refinado, el hidróxido de sodio, el cloruro de metilo y el óxido de propileno.
Hora de publicación: 11-nov-2021