Hydroxypropyl méthylcellulose (HPMC)est un composé polymère multifonctionnel hydrosoluble largement utilisé dans les domaines de l'industrie de la construction, des médicaments, des cosmétiques, de l'alimentation et du pétrole. Il est basé sur la cellulose végétale naturelle et est obtenu par des réactions de modification chimique. Il a une bonne solubilité dans l'eau, des épaississements, des formations de films et des propriétés d'adhésion. La production industrielle de Kimacell®HPMC implique principalement la réaction de modification de la cellulose. Les réactions de modification courantes comprennent la méthylation et l'hydroxypropylation.
1. Matières premières et prétraitement de HPMC
Matières premières de cellulose: La production de HPMC commence par la cellulose naturelle. Les sources courantes comprennent les fibres végétales telles que la pulpe de bois, le coton et le chanvre. Afin d'assurer le progrès fluide des réactions ultérieures, la cellulose doit généralement être prétraitée pour éliminer les impuretés et augmenter l'activité de réaction.
Étapes de prétraitement: Le prétraitement de la cellulose comprend généralement des étapes telles que le lavage, le séchage et le broyage pour traiter la cellulose sous forme granulaire ou en poudre pour les réactions chimiques ultérieures.
2. Processus de synthèse de HPMC
Le processus de synthèse du HPMC comprend principalement des réactions de méthylation et d'hydroxypropylation, qui sont réalisées dans des conditions alcalines. Le processus de production spécifique comprend les étapes suivantes:
Activation de la cellulose: Afin de rendre la cellulose plus facile à réagir chimiquement, il est généralement nécessaire de traiter la cellulose avec une solution alcaline telle que l'hydroxyde de sodium (NaOH) pour obtenir une matrice de cellulose gonflée. À ce stade, la cristallinité de la cellulose diminue et la structure devient plus lâche, ce qui est utile pour la modification chimique ultérieure.
Réaction de méthylation: La réaction de méthylation modifie la molécule de cellulose en introduisant un groupe méthyl (-ch₃). Les agents méthylants couramment utilisés sont le chlorure de méthyle (Ch₃CL) ou le chloroforme (Chcl₃). En présence d'hydroxyde de sodium, l'agent méthylat réagit avec la cellulose pour remplacer certains des groupes hydroxyle (-OH) sur la molécule de cellulose par des groupes méthyle (-CH₃), formant ainsi la méthyl-cellulose.
Réaction d'hydroxypropylation: Une fois la méthylation terminée, l'oxyde de propylène (PO) est généralement utilisé comme réactif pour introduire un groupe hydroxypropyle (-ch₂ch (OH) CH₃). La réaction est réalisée dans des conditions alcalines. La réaction d'hydroxypropylation remplace certains des groupes de méthoxy sur la molécule de cellulose par des groupes d'hydroxypropyle, formant ainsi le HPMC.
Contrôle de réaction: Pendant tout le processus de réaction, la température, le temps et le rapport des réactifs doivent être contrôlés avec précision pour garantir que le poids moléculaire, le degré d'hydroxypropylation et le degré de méthylation de Kimacell®HPMC répondent aux exigences du produit. De manière générale, la température de réaction est contrôlée entre 30 et 80 ° C, et le temps de réaction varie de plusieurs heures à plus de dix heures.
Neutralisation et purification: Une fois la réaction terminée, le produit doit être neutralisé et purifié, généralement en ajoutant de l'acide (comme l'acide acétique, l'acide chlorhydrique, etc.) pour neutraliser les substances alcalines excessives. Les étapes de purification comprennent le lavage, le filtrage, le séchage et d'autres processus pour éliminer les matières premières, les solvants et les sous-produits inégaux.
3. Séchage et emballage du produit
Séché: le HPMC purifié existe généralement sous forme de poudre soluble dans l'eau et l'humidité doit être éliminée par séchage par pulvérisation, séchage sous vide et autres méthodes. Le produit séché doit maintenir une faible teneur en humidité, généralement contrôlée en dessous de 5%, pour empêcher le produit de coller et de déliquescence.
Emballage: Le HPMC séché est emballé sous forme de poudre, et le processus d'emballage nécessite un traitement à l'épreuve de l'humidité. Il est généralement emballé dans des sacs en polyéthylène, des sacs en papier ou des sacs composites pour un transport et un stockage faciles.
4. Contrôle de la qualité et normes de produit
Dans le processus de production du HPMC, un contrôle de qualité strict est essentiel. La qualité du HPMC dépend non seulement de la qualité des matières premières, mais également de facteurs tels que les conditions de réaction et les processus de post-traitement. Les fabricants effectuent généralement des inspections de qualité selon les normes internationales et régionales. Les indicateurs de qualité communs comprennent:
Solubilité: le HPMC devrait avoir une bonne solubilité dans l'eau, et le taux de solubilité et de dissolution doit répondre aux exigences spécifiées.
Viscosité: la viscosité du HPMC affecte directement son effet d'application, et différents produits ont des exigences de viscosité différentes. Les méthodes de test de viscosité commune comprennent la méthode de viscosité de Brookfield.
Pureté et impuretés: Le contenu des impuretés des produits HPMC doit être contrôlé dans la plage spécifiée pour assurer la haute pureté du produit.
Taille des particules: Selon les besoins des différents champs d'application, la taille des particules du HPMC peut varier et des produits de poudre ou granulaire fine auront différents scénarios d'application.
5. Champs d'application de HPMC
Le HPMC est largement utilisé dans de nombreuses industries et a une valeur commerciale importante.
Industrie de la construction: le HPMC est largement utilisé comme épaississant et agent de retenue dans l'eau dans les matériaux de construction tels que le mortier de ciment, le mortier sec et les carreaux, ce qui peut améliorer les performances de construction et la rétention d'eau des matériaux.
Industrie pharmaceutique: HPMC a des applications importantes dans le domaine pharmaceutique en tant que coquilles de capsule, adhésifs de comprimés et transporteurs de médicaments à libération contrôlée.
Industrie alimentaire: Dans la nourriture, le HPMC est utilisé comme épaississant, stabilisateur, émulsifiant, etc., ce qui peut améliorer la texture et le goût des aliments.
Industrie cosmétique: le HPMC est utilisé comme épaississant et agent de formation de films en cosmétiques, et est utilisé dans la fabrication de produits tels que des lotions et des crèmes.
Autres champs: Kimacell®HPMC est également largement utilisé dans des industries telles que le pétrole, les textiles, le papier et les revêtements.
La production industrielle deHpmcTransforme la cellulose naturelle en un composé polymère soluble dans l'eau avec des propriétés multifonctionnelles à travers une série de réactions de modification chimique. En contrôlant précisément les conditions de réaction et les processus post-traitement, les produits HPMC qui répondent à différentes exigences d'application peuvent être obtenus. Avec l'application généralisée du HPMC, de plus en plus de recherche et d'innovations technologiques continueront de promouvoir l'amélioration de son processus de production et de sa qualité de produit.
Heure du poste: janvier-27-2025