فرآیند تولید اتر سلولزی چیست؟

اصل واکنش سلولز اتر هیدروکسی پروپیل متیل سلولز: در تولید HPMC هیدروکسی پروپیل متیل سلولز از متیل کلرید و پروپیلن اکسید به عنوان عوامل اتریفیکاسیون استفاده می شود. معادله واکنش شیمیایی عبارت است از: Rcell-OH (پنبه تصفیه شده) + NaOH (هیدروکسید سدیم)، هیدروکسید سدیم) + CspanCl (متیل کلرید) + CH2OCHCspan (اکسید پروپیلن) → Rcell-O -CH2OHCHCspan (هیدروکسی پروپیل متیل کلرولز) ) + H2O (آب)

جریان فرآیند:

خرد کردن پنبه تصفیه شده - قلیایی کردن - تغذیه - قلیایی کردن - اتریفیکاسیون - بازیافت حلال و شستشو - جداسازی گریز از مرکز - خشک کردن - خرد کردن - مخلوط کردن - بسته بندی محصول

1: مواد اولیه و مواد کمکی برای تولید هیدروکسی پروپیل متیل سلولز ماده اولیه اصلی پنبه تصفیه شده و مواد کمکی هیدروکسید سدیم (هیدروکسید سدیم)، اکسید پروپیلن، متیل کلرید، اسید استیک، تولوئن، ایزوپروپانول و نیتروژن است. هدف از خرد کردن پنبه تصفیه شده، از بین بردن ساختار تجمعی پنبه تصفیه شده از طریق انرژی مکانیکی برای کاهش تبلور و درجه پلیمریزاسیون و افزایش سطح آن است.

2: اندازه گیری و کنترل کیفیت مواد اولیه: تحت فرض تجهیزات خاص، کیفیت هر گونه مواد اولیه اصلی و کمکی و نسبت مقدار اضافه شده و غلظت حلال به طور مستقیم بر شاخص های مختلف محصول تأثیر می گذارد. سیستم فرآیند تولید حاوی مقدار معینی آب است و آب و حلال‌های آلی کاملاً قابل اختلاط نیستند و پراکندگی آب بر توزیع قلیایی در سیستم تأثیر می‌گذارد. اگر به اندازه کافی هم زده نشود، برای قلیایی شدن یکنواخت و اتریفیکاسیون سلولز مضر خواهد بود.

3: هم زدن و انتقال جرم و انتقال حرارت: قلیایی شدن سلولز و اتریفیکاسیون همه در شرایط ناهمگن (هم زدن با نیروی خارجی) انجام می شود. اینکه پراکندگی و تماس متقابل آب، قلیایی، پنبه تصفیه شده و عامل اتریف کننده در سیستم حلال به اندازه کافی یکنواخت باشد، مستقیماً بر اثرات قلیایی و اتریفیکاسیون تأثیر می گذارد. هم زدن ناهموار در طول فرآیند قلیایی شدن باعث ایجاد کریستال های قلیایی و بارش در پایین تجهیزات می شود. غلظت لایه بالایی کم است و قلیایی شدن کافی نیست. در نتیجه، پس از اتمام اتریفیکاسیون، هنوز مقدار زیادی قلیایی آزاد در سیستم وجود دارد. یکنواختی، در نتیجه شفافیت ضعیف، الیاف آزاد بیشتر، احتباس آب ضعیف، نقطه ژل پایین و مقدار PH بالا.

4: فرآیند تولید (فرایند تولید دوغاب)

(1:) مقدار مشخص شده قلیایی جامد (790 کیلوگرم) و آب (کل آب سیستم 460 کیلوگرم) را در کتری سود سوزآور اضافه کنید، هم بزنید و به مدت بیش از 40 دقیقه تا دمای ثابت 80 درجه حرارت دهید و قلیایی جامد کاملاً آماده شود. منحل شد.

(2:) 6500 کیلوگرم حلال را به راکتور اضافه کنید (نسبت ایزوپروپانول به تولوئن در حلال حدود 15/85 است). قلیایی را به داخل راکتور فشار دهید و پس از فشار دادن قلیایی، 200 کیلوگرم حلال را به مخزن قلیایی اسپری کنید. شستشوی خط لوله؛ کتری واکنش تا 23 درجه سانتیگراد خنک می شود و پنبه تصفیه شده پودر شده (800 کیلوگرم) به آن اضافه می شود. پس از افزودن پنبه تصفیه شده، 600 کیلوگرم حلال اسپری می شود تا واکنش قلیایی شروع شود. افزودن پنبه تصفیه شده خرد شده باید در مدت زمان مشخص شده (7 دقیقه) تکمیل شود (طول زمان افزودن بسیار مهم است). هنگامی که پنبه تصفیه شده با محلول قلیایی تماس پیدا می کند، واکنش قلیایی آغاز می شود. اگر زمان تغذیه بیش از حد طولانی باشد، درجه قلیایی شدن به دلیل زمان ورود پنبه تصفیه شده به سیستم واکنش متفاوت خواهد بود و در نتیجه قلیایی شدن ناهموار و کاهش یکنواختی محصول ایجاد می شود. در عین حال باعث می شود سلولز قلیایی به مدت طولانی با هوا در تماس باشد و اکسید شده و تجزیه شود و در نتیجه ویسکوزیته محصول کاهش یابد. برای به دست آوردن محصولات با سطوح ویسکوزیته مختلف، می توان از خلاء و نیتروژن در طی فرآیند قلیایی کردن استفاده کرد یا مقدار معینی آنتی اکسیدان (دی کلرومتان) را اضافه کرد. زمان قلیایی شدن در 120 دقیقه کنترل می شود و دما در 20-23 درجه سانتیگراد نگه داشته می شود.

(3:) پس از پایان قلیایی کردن، مقدار مشخص شده عامل اتریفیکاسیون (متیل کلرید و پروپیلن اکسید) را اضافه کنید، دما را تا دمای مشخص شده بالا ببرید و واکنش اتریفیکاسیون را در مدت زمان مشخص انجام دهید.

شرایط اتریفیکاسیون: 950 کیلوگرم متیل کلرید و 303 کیلوگرم پروپیلن اکسید. عامل اتریفیکاسیون را اضافه کنید و خنک کنید و 40 دقیقه هم بزنید و سپس دما را بالا ببرید. اولین دمای اتریفیکاسیون 56 درجه سانتیگراد، زمان دمای ثابت 2.5 ساعت، دمای اتریفیکاسیون دوم 87 درجه سانتیگراد و دمای ثابت 2.5 ساعت است. واکنش هیدروکسی پروپیل می تواند در حدود 30 درجه سانتیگراد ادامه یابد، سرعت واکنش در دمای 50 درجه سانتیگراد بسیار تسریع می شود، واکنش متوکسیلاسیون در دمای 60 درجه سانتیگراد کندتر و در دمای زیر 50 درجه سانتیگراد ضعیف تر است. مقدار، نسبت و زمان متیل کلرید و پروپیلن اکسید و همچنین کنترل افزایش دما در فرآیند اتریفیکاسیون مستقیماً بر ساختار محصول تأثیر می گذارد.

تجهیزات کلیدی برای تولید HPMC راکتور، خشک کن، گرانولاتور، پودرساز و غیره می باشد. در حال حاضر بسیاری از تولیدکنندگان خارجی از تجهیزات تولید شده در آلمان استفاده می کنند. تجهیزات تولید داخل، چه ظرفیت تولید و چه کیفیت ساخت، نمی توانند نیازهای تولید HPMC با کیفیت بالا را برآورده کنند.

راکتور All-In-One تولید شده در آلمان می تواند چندین مرحله فرآیند را با یک دستگاه تکمیل کند، کنترل خودکار، کیفیت محصول پایدار و عملیات تولید ایمن و قابل اعتماد را محقق کند.

مواد خام اصلی برای تولید HPMC پنبه تصفیه شده، هیدروکسید سدیم، متیل کلرید و پروپیلن اکسید است.