Hydroxypropyl Methyl Cellulose Ether Technology

Hydroxypropyl methyl cellulose ether is in soarte fan nonpolar cellulose ether oplosber yn kâld wetter krigen fan natuerlike cellulose troch alkalisation en etherification modifikaasje.

Keywords:hydroxypropyl methylcellulose ether; alkalisearring reaksje; etherification reaksje

1. Technology

Natuerlike cellulose is ûnoplosber yn wetter en organyske solvents, stabyl foar ljocht, waarmte, soer, sâlt en oare gemyske media, en kin bevochtigd wurde yn verdunde alkali-oplossing om it oerflak fan cellulose te feroarjen.

Hydroxypropyl methyl cellulose ether is in soarte fan net-polêre, kâld wetter-oplosbere cellulose ether krigen fan natuerlike cellulose troch alkalisation en etherification modifikaasje.

2. De wichtichste gemyske reaksje formule

2.1 Alkalisaasjereaksje

D'r binne twa mooglikheden foar de reaksje fan cellulose en natriumhydroxide, dat is, neffens ferskate betingsten om molekulêre ferbiningen te generearjen, R - OH - NaOH; of om metaalalkoholferbiningen te generearjen, R - ONa.

De measte gelearden leauwe dat cellulose reagearret mei konsintrearre alkali om in fêste substansje te foarmjen, en tinke dat elke of twa glukoazegroepen wurde kombinearre mei ien NaOH-molekule (ien glukoaze-groep wurdt kombinearre mei trije NaOH-molekulen as de reaksje foltôge is).

C6H10O5 + NaOH→C6H10O5 NaOH of C6H10O5 + NaOH→C6H10O4 ONa + H2O

C6H10O5 + NaOH→(C6H10O5) 2 NaOH of C6H10O5 + NaOH→C6H10O5 C6H10O4 ONa + H2O

Koartlyn leauwe guon gelearden dat de ynteraksje tusken cellulose en konsintrearre alkali twa effekten tagelyk sil hawwe.

Nettsjinsteande de struktuer kin de gemyske aktiviteit fan cellulose wurde feroare nei de aksje fan cellulose en alkali, en it kin reagearje mei ferskate gemyske media om sinfolle soarten te krijen.

2.2 Etherification reaksje

Nei alkalisaasje reagearret de aktive alkali-cellulose mei etherifikaasjemiddel om cellulose-ether te foarmjen. De brûkte etherifying aginten binne methylchloride en propylene okside.

Natriumhydroxide wurket as in katalysator.

n en m fertsjintwurdigje de graad fan substitúsje fan hydroxypropyl en methyl op respektivelik de cellulose-ienheid. De maksimale som fan m + n is 3.

Neist de hjirboppe neamde haadreaksje binne der ek byreaksjes:

CH2CH2OCH3 + H2O→HOCH2CH2OHCH3

CH3Cl + NaOH→CH3OH + NaCl

3. Proses beskriuwing fan hydroxypropyl methylcellulose ether

It proses fan hydroxypropyl methyl cellulose ether ("cellulose ether" koartsein) is rûchwei gearstald út 6 prosessen, nammentlik: grûnstof crushing, (alkalinization) etherification, oplosmiddel ferwidering, filtraasje en drogen, crushing en mingen, en klear produkt ferpakking.

3.1 Raw stof tarieding

De natuerlike koarte-lint cellulose kocht yn 'e merk wurdt ferplettere yn poeier troch in pulverizer te fasilitearjen folgjende ferwurking; de fêste alkali (as floeibere alkali) wurdt smolten en taret, en ferwaarme oant sawat 90°C om 50% kaustyske soda-oplossing te meitsjen foar gebrûk. Tariede reaksje methyl chloride, propylene okside etherification agent, isopropanol en toluene reaksje solvent tagelyk.

Dêrnjonken fereasket it reaksjeproses helpstoffen lykas hyt wetter en suver wetter; stoom, leech-temperatuer koelwetter, en sirkulearjend koelwetter binne nedich om macht te helpen.

Koarte linters, methylchloride, en propylene okside etherification aginten binne de wichtichste materialen foar it produsearjen fan etherified cellulose, en koarte linters wurde brûkt yn in grutte hoemannichte. Methyl chloride en propylene okside meidwaan oan 'e reaksje as etherification aginten te feroarjen natuerlike cellulose, it bedrach fan gebrûk is net grut.

Oplosmiddels (as diluents) omfetsje benammen toluene en isopropanol, dy't yn prinsipe net konsumearre wurde, mar mei it each op ynlutsen en fervluchtige ferliezen is d'r in lyts ferlies yn produksje, en it bedrach dat brûkt wurdt is heul lyts.

It proses foar tarieding fan grûnstoffen hat in tankgebiet foar grûnstoffen en in taheakke grûnstofpakhús. Etherifying aginten en solvents, lykas toluene, isopropanol, en acetic acid (brûkt om oanpasse de pH wearde fan de reactants), wurde opslein yn de grûnstof tank gebiet. It oanbod fan koarte lint is genôch, kin wurde levere troch de merk op elk momint.

De ferpletterde koarte lint wurdt mei in karre nei de workshop stjoerd foar gebrûk.

3.2 (Alkalinization) etherification

(Alkaline) etherification is in wichtich proses yn it proses fan etherification fan cellulose. Yn 'e eardere produksjemetoade waarden de twa-stapreaksjes apart útfierd. No is it proses ferbettere, en twa-stap reaksjes wurde kombinearre yn ien etappe en útfierd tagelyk.

Earst, fakuümje de etherifikaasjetank om de loft te ferwiderjen, en ferfange it dan mei stikstof om de tank frij te meitsjen fan loft. Foegje de tariede natriumhydroxide-oplossing ta, foegje in bepaalde hoemannichte isopropanol en toluene-oplosmiddel ta, begjin te roeren, foegje dan koarte watten ta, skeakelje it sirkulearjende wetter oan om ôf te koelen, en nei de temperatuer sakket nei in bepaald nivo, skeakelje de lege- temperatuer wetter te ferleegjen it systeem materiaal temperatuer Drop nei likernôch 20℃, en behâlde de reaksje foar in bepaalde tiid om alkalisearring te foltôgjen.

Nei alkalisation, foegje de etherifying agent methyl chloride en propylene okside mjitten troch de hege-nivo metering tank, fierder te begjinnen stirring, brûk stoom te ferheegjen it systeem temperatuer nei hast 70℃~80℃, en brûk dan hyt wetter om fierder te ferwaarmjen en te hâlden.

De reaksje wurdt útfierd op likernôch 90°C en 0,3 MPa.

3.3 Desolvaasje

De boppeneamde reagearre proses materialen wurde stjoerd nei de desolventizer, en de materialen wurde stripped en ferwaarme mei stoom, en de toluene en isopropanol solvents wurde ferdampt en weromhelle foar recycling.

De ferdampte solvent wurdt earst ôfkuolle en foar in part kondinsearre mei sirkulearjend wetter, en dan gecondensearre mei lege-temperatuer wetter, en de condensate mingsel komt de floeibere laach en separator te skieden it wetter en solvent. De mingde solvent fan toluene en isopropanol yn 'e boppeste laach wurdt oanpast yn ferhâlding. Brûk it direkt, en bring it wetter en isopropanol-oplossing yn 'e legere laach werom nei de desolventizer foar gebrûk.

Foegje acetic acid oan de reactant nei desolvation te neutralize oerstallige natrium hydroxide, dan brûke hyt wetter te waskjen it materiaal, meitsje folslein gebrûk fan de coagulatie karakteristyk fan cellulose ether nei hyt wetter te waskjen de cellulose ether, en ferfine de reactant. De ferfine materialen wurde stjoerd nei it folgjende proses foar skieding en droegjen.

3.4 Filter en droech

It ferfine materiaal wurdt stjoerd nei de horizontale skroef separator troch hege-druk screw pomp te skieden frije wetter, en de oerbleaune fêste materiaal komt yn 'e lucht droeger troch de skroef feeder, en wurdt droege yn kontakt mei hite lucht, en dan giet troch de sykloan separator en lucht Skieding, de fêste materiaal komt de folgjende crushing.

It wetter skieden troch de horizontale spiraal skieding komt yn 'e wettersuvering tank nei sedimintaasje yn' e sedimintaasje tank te skieden de entrained cellulose.

3.5 Crushing en mingen

Nei it droegjen sil de etherified cellulose unjildich dieltsje grutte hawwe, dy't moat wurde ferpletterd en mingd sadat de dieltsjegrutte ferdieling en algemiene uterlik fan it materiaal foldogge oan de produktstandert easken.

3. 6 Ferpakking fan klear produkt

It materiaal krigen nei ferpletterjen en mingen operaasjes is de ôfmakke etherified cellulose, dat kin wurde ferpakt en set yn opslach.

4. Gearfetting

It ôfskieden ôffalwetter befettet in bepaalde hoemannichte sâlt, benammen natriumchloride. It ôffalwetter wurdt ferdampt om it sâlt te skieden, en de ferdampte sekundêre stoom kin kondinsearre wurde om kondinsearre wetter werom te heljen, of direkt ôffierd. De wichtichste komponint fan it skieden sâlt is natrium chloride, dat ek befettet in bepaalde hoemannichte natrium acetate fanwege neutralization mei acetic acid. Dit sâlt hat allinich yndustriële gebrûkswearde nei rekristallisaasje, skieding en suvering.