Hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC)on monitoiminen vesiliukoinen polymeeriyhdiste, jota käytetään laajasti rakennus-, lääke-, kosmetiikka-, ruoka- ja öljyteollisuudessa. Se perustuu luonnolliseen kasvien selluloosaan ja saadaan kemiallisten modifikaatioreaktioiden avulla. Sillä on hyvä veden liukoisuus, sakeuttaminen, kalvonmuodostus ja tarttuvuusominaisuudet. Kimacell®HPMC: n teollisuustuotantoon liittyy pääasiassa selluloosan modifikaatioreaktio. Yleisiä modifikaatioreaktioita ovat metylaatio ja hydroksipropylaatio.
1. HPMC: n raaka -aineet ja esikäsittely
Selluloosan raaka -aineet: HPMC: n tuotanto alkaa luonnollisesta selluloosasta. Yleisiä lähteitä ovat kasvikuituja, kuten puumass, puuvilla ja hamppu. Seuraavien reaktioiden sujuvan edistymisen varmistamiseksi selluloosa on yleensä esikäsittely epäpuhtauksien poistamiseksi ja reaktioaktiivisuuden lisäämiseksi.
Esikäsittelyvaiheet: Selluloosan esikäsittely sisältää yleensä vaiheet, kuten pesun, kuivauksen ja murskaamisen selluloosan käsittelemiseksi rakeiseksi tai jauhemaiseksi muodoksi seuraavia kemiallisia reaktioita varten.
2. HPMC: n synteesiprosessi
HPMC: n synteesiprosessi sisältää pääasiassa metylaatio- ja hydroksipropylaatioreaktiot, jotka suoritetaan alkalisissa olosuhteissa. Erityinen tuotantoprosessi sisältää seuraavat vaiheet:
Selluloosan aktivointi: Selluloosan helpottamiseksi kemiallisesti reagoinnin helpottamiseksi on yleensä tarpeen hoitaa selluloosa alkalisella liuoksella, kuten natriumhydroksidilla (NaOH) turvonneella selluloosatriisilla. Tässä vaiheessa selluloosan kiteisyys vähenee ja rakenne muuttuu löysämmäksi, mikä on hyödyllistä myöhemmälle kemialliselle modifikaatiolle.
Metylaatioreaktio: Metylaatioreaktio modifioi selluloosamolekyyliä tuomalla metyyliryhmä (-CH₃). Yleisesti käytettyjä metyloivia aineita ovat metyylikloridi (CH₃CL) tai kloroformi (CHCL₃). Natriumhydroksidin läsnä ollessa metylointiaine reagoi selluloosan kanssa joidenkin selluloosamolekyylin hydroksyyliryhmien (-OH) korvaamiseksi metyyliryhmillä (-CH₃), muodostaen siten metyyliselluloosan.
Hydroksipropylaatioreaktio: Kun metylaatio on saatu päätökseen, propeenioksidia (PO) käytetään yleensä reagenssina hydroksipropyyliryhmän (-CH₂CH (OH) CH₃) käyttöönottoa varten. Reaktio suoritetaan emäksisissä olosuhteissa. Hydroksipropylaatioreaktio korvaa jotkut metoksiryhmistä selluloosamolekyylissä hydroksipropyyliryhmillä, muodostaen siten HPMC: n.
Reaktion hallinta: Koko reaktioprosessin aikana reagenssien lämpötilaa, aikaa ja suhdetta on valvottava tarkasti sen varmistamiseksi, että molekyylipaino, hydroksipropylaatioaste ja Kimacell®HPMC: n metylaatioaste täyttävät tuotteen vaatimukset. Yleisesti ottaen reaktion lämpötilaa säädetään välillä 30 - 80 ° C, ja reaktioaika vaihtelee useista tunteista yli kymmeneen tuntiin.
Neutralointi ja puhdistus: Kun reaktio on valmis, tuote on neutraloitava ja puhdistettava, yleensä lisäämällä happoa (kuten etikkahappo, suolahappo jne.) Ylimääräisten alkalisten aineiden neutraloimiseksi. Puhdistusvaiheet sisältävät pesun, suodattamisen, kuivauksen ja muut prosessit reagoimattomien raaka-aineiden, liuottimien ja sivutuotteiden poistamiseksi.
3. Tuotteen kuivaus ja pakkaus
Kuivaus: Puhdistettu HPMC esiintyy yleensä vesiliukoisen jauheen muodossa, ja kosteus on poistettava ruiskukuivauksella, tyhjiökuivauksella ja muilla menetelmillä. Kuivatun tuotteen tulisi ylläpitää alhaisen kosteuspitoisuuden, yleensä alle 5%: n ohjattavan tuotteen tarttumisen ja deliquesenssin estämiseksi.
Pakkaus: Kuivattu HPMC on pakattu jauhemuotoon, ja pakkausprosessi vaatii kosteudenkestävää hoitoa. Se on yleensä pakattu polyeteenipusseihin, paperipusseihin tai komposiittipusseihin helpon kuljetuksen ja säilytyksen varalta.
4. Laadunvalvonta- ja tuotestandardit
HPMC: n tuotantoprosessissa tiukka laadunvalvonta on välttämätöntä. HPMC: n laatu riippuu paitsi raaka-aineiden laadusta, myös tekijöistä, kuten reaktio-olosuhteista ja jälkikäsittelyprosesseista. Valmistajat suorittavat yleensä laadukkaita tarkastuksia kansainvälisten ja alueellisten standardien mukaisesti. Yleisiä laatuindikaattoreita ovat:
Liukoisuus: HPMC: n tulisi olla hyvä veden liukoisuus, ja liukoisuus ja liukenemisnopeus on täytettävä määriteltyjen vaatimusten täyttämiseksi.
Viskositeetti: HPMC: n viskositeetti vaikuttaa suoraan sen käyttövaikutukseen, ja eri tuotteilla on erilaiset viskositeettivaatimukset. Yleisiä viskositeettikokeet menetelmiä ovat Brookfield -viskositeettimenetelmä.
Puhtaus ja epäpuhtaudet: HPMC -tuotteiden epäpuhtauspitoisuutta tulisi hallita määritellyllä alueella tuotteen korkean puhtauden varmistamiseksi.
Hiukkaskoko: Eri levityskenttien tarpeista riippuen HPMC: n hiukkaskoko voi vaihdella, ja hienot jauhe- tai rakeiset tuotteet ovat erilaisia sovellusskenaarioita.
5. HPMC: n sovelluskentät
HPMC: tä käytetään laajasti monilla toimialoilla, ja sillä on tärkeä kaupallinen arvo.
Rakennusteollisuus: HPMC: tä käytetään laajasti sakeutusaine- ja vettä pidättävänä aineena rakennusmateriaaleissa, kuten sementtilaasti, kuiva laasti ja laattaliimat, jotka voivat parantaa materiaalien rakennuskykyä ja veden pidättämistä.
Farmaseuttinen teollisuus: HPMC: llä on tärkeitä sovelluksia lääkekentällä kapselinkuorina, tablettien liimana ja kontrolloituina vapauttajina.
Elintarviketeollisuus: Elintarvikkeessa HPMC: tä käytetään sakeutusaineena, stabilointinä, emulgointina jne., Jotka voivat parantaa ruoan tekstuuria ja makua.
Kosmetiikkateollisuus: HPMC: tä käytetään kosmetiikassa sakeutusaine- ja kalvonmuodostusaineena, ja sitä käytetään tuotteiden, kuten voiteiden ja voiteiden valmistuksessa.
Muut kentät: Kimacell®HPMC: tä käytetään myös laajasti teollisuudessa, kuten öljy, tekstiilit, paperi ja pinnoitteet.
TeollisuustuotantoHPMCmuuttaa luonnollisen selluloosan vesiliukoiseksi polymeeriyhdisteeksi, jolla on monitoimiset ominaisuudet kemiallisten modifikaatioreaktioiden sarjan avulla. Ohjaamalla tarkasti reaktio-olosuhteita ja hoidon jälkeisiä prosesseja, voidaan saada HPMC-tuotteita, jotka täyttävät erilaisia sovellusvaatimuksia. HPMC: n laajalle levinneellä sovelluksella yhä enemmän tutkimusta ja teknologisia innovaatioita edistää edelleen sen tuotantoprosessin ja tuotteiden laadun parantamista.
Viestin aika: tammikuu 27-2025