हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मेथिलसेलुलोज (एचपीएमसी) की औद्योगिक उत्पादन विधि

हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज (एचपीएमसी)निर्माण, चिकित्सा, सौंदर्य प्रसाधन, खाद्य और पेट्रोलियम उद्योग के क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला एक बहुक्रियाशील जल-घुलनशील बहुलक यौगिक है। यह प्राकृतिक पौधे सेल्यूलोज पर आधारित है और रासायनिक संशोधन प्रतिक्रियाओं के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। इसमें अच्छी पानी की घुलनशीलता, मोटा होना, फिल्म-गठन और आसंजन गुण हैं। Kimacell®HPMC के औद्योगिक उत्पादन में मुख्य रूप से सेल्यूलोज की संशोधन प्रतिक्रिया शामिल है। सामान्य संशोधन प्रतिक्रियाओं में मेथिलिकरण और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइलेशन शामिल हैं।

1। कच्चे माल और एचपीएमसी का दिखावा

सेल्यूलोज कच्चे माल: एचपीएमसी का उत्पादन प्राकृतिक सेल्यूलोज से शुरू होता है। सामान्य स्रोतों में लकड़ी के लुगदी, कपास और गांजा जैसे पौधे फाइबर शामिल हैं। बाद की प्रतिक्रियाओं की चिकनी प्रगति को सुनिश्चित करने के लिए, सेल्यूलोज को आमतौर पर अशुद्धियों को दूर करने और प्रतिक्रिया गतिविधि को बढ़ाने के लिए दिखावा करने की आवश्यकता होती है।

प्रीट्रीटमेंट स्टेप्स: सेल्यूलोज के प्रीट्रीटमेंट में आम तौर पर बाद में रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए दानेदार या पाउडर के रूप में सेल्युलोज को संसाधित करने के लिए धोने, सुखाने और कुचलने जैसे चरण शामिल होते हैं।

2। एचपीएमसी की संश्लेषण प्रक्रिया

एचपीएमसी की संश्लेषण प्रक्रिया में मुख्य रूप से मेथिलिकरण और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइलेशन प्रतिक्रियाएं शामिल हैं, जो क्षारीय परिस्थितियों में किए जाते हैं। विशिष्ट उत्पादन प्रक्रिया में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:

सेल्यूलोज का सक्रियण: सेल्यूलोज को रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया करने के लिए आसान बनाने के लिए, आमतौर पर एक सूजन सेल्यूलोज मैट्रिक्स प्राप्त करने के लिए सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NAOH) जैसे क्षारीय समाधान के साथ सेल्यूलोज का इलाज करना आवश्यक है। इस स्तर पर, सेल्यूलोज का क्रिस्टलीयता कम हो जाती है और संरचना शिथिल हो जाती है, जो बाद के रासायनिक संशोधन के लिए सहायक होती है।

मिथाइलेशन प्रतिक्रिया: मिथाइलेशन प्रतिक्रिया एक मिथाइल (-CH₃) समूह को पेश करके सेल्यूलोज अणु को संशोधित करती है। आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले मिथाइलिंग एजेंट मिथाइल क्लोराइड (CH₃CL) या क्लोरोफॉर्म (CHCL₃) हैं। सोडियम हाइड्रॉक्साइड की उपस्थिति में, मेथिलेटिंग एजेंट मिथाइल समूहों (-Ch₃) के साथ सेल्यूलोज अणु पर कुछ हाइड्रॉक्सिल समूहों (-OH) को बदलने के लिए सेल्यूलोज के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे मिथाइल सेल्यूलोज बनता है।

Hydroxypropylation प्रतिक्रिया: मिथाइलेशन पूरा होने के बाद, प्रोपलीन ऑक्साइड (PO) का उपयोग आमतौर पर एक हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल समूह (-ch₂ch (OH) CH₃) को पेश करने के लिए एक अभिकारक के रूप में किया जाता है। प्रतिक्रिया क्षारीय परिस्थितियों में की जाती है। हाइड्रॉक्सीप्रोपाइलेशन प्रतिक्रिया हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल समूहों के साथ सेल्यूलोज अणु पर मेथॉक्सी समूहों में से कुछ को बदल देती है, जिससे एचपीएमसी बनता है।

प्रतिक्रिया नियंत्रण: संपूर्ण प्रतिक्रिया प्रक्रिया के दौरान, तापमान, समय और अभिकारकों के अनुपात को यह सुनिश्चित करने के लिए ठीक से नियंत्रित किया जाना चाहिए कि आणविक भार, हाइड्रॉक्सीप्रोपाइलेशन की डिग्री और किमासेल® के मिथाइलेशन की डिग्री उत्पाद की आवश्यकताओं को पूरा करती है। सामान्यतया, प्रतिक्रिया तापमान 30 और 80 डिग्री सेल्सियस के बीच नियंत्रित किया जाता है, और प्रतिक्रिया समय कई घंटों से लेकर दस घंटे से अधिक तक होता है।

तटस्थता और शुद्धिकरण: प्रतिक्रिया पूरी होने के बाद, उत्पाद को अतिरिक्त क्षारीय पदार्थों को बेअसर करने के लिए एसिड (जैसे एसिटिक एसिड, हाइड्रोक्लोरिक एसिड, आदि जैसे एसिड (जैसे एसिड एसिड, हाइड्रोक्लोरिक एसिड, आदि) को जोड़कर, बेअसर और शुद्ध करने की आवश्यकता होती है। शुद्धिकरण चरणों में अपरिचित कच्चे माल, सॉल्वैंट्स और उप-उत्पादों को हटाने के लिए धोने, फ़िल्टरिंग, सुखाने और अन्य प्रक्रियाएं शामिल हैं।

3। उत्पाद सुखाने और पैकेजिंग

सुखाने: शुद्ध एचपीएमसी आमतौर पर पानी में घुलनशील पाउडर के रूप में मौजूद होता है, और नमी को स्प्रे सुखाने, वैक्यूम सुखाने और अन्य तरीकों से हटा दिया जाना चाहिए। सूखे उत्पाद को कम नमी की मात्रा को बनाए रखना चाहिए, जो आमतौर पर 5%से नीचे नियंत्रित होता है, ताकि उत्पाद को चिपकाने और डेलिंकलेंस से रोका जा सके।

पैकेजिंग: सूखे एचपीएमसी को पाउडर के रूप में पैक किया जाता है, और पैकेजिंग प्रक्रिया के लिए नमी-प्रूफ उपचार की आवश्यकता होती है। यह आमतौर पर आसान परिवहन और भंडारण के लिए पॉलीथीन बैग, पेपर बैग या समग्र बैग में पैक किया जाता है।

4। गुणवत्ता नियंत्रण और उत्पाद मानक

एचपीएमसी की उत्पादन प्रक्रिया में, सख्त गुणवत्ता नियंत्रण आवश्यक है। एचपीएमसी की गुणवत्ता न केवल कच्चे माल की गुणवत्ता पर निर्भर करती है, बल्कि प्रतिक्रिया की स्थिति और पोस्ट-प्रोसेसिंग प्रक्रियाओं जैसे कारकों पर भी निर्भर करती है। निर्माता आमतौर पर अंतर्राष्ट्रीय और क्षेत्रीय मानकों के अनुसार गुणवत्ता निरीक्षण करते हैं। सामान्य गुणवत्ता संकेतकों में शामिल हैं:

घुलनशीलता: एचपीएमसी में अच्छी पानी की घुलनशीलता होनी चाहिए, और निर्दिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए घुलनशीलता और विघटन दर की आवश्यकता होती है।

चिपचिपाहट: एचपीएमसी की चिपचिपाहट सीधे इसके आवेदन प्रभाव को प्रभावित करती है, और विभिन्न उत्पादों में अलग -अलग चिपचिपापन आवश्यकताएं होती हैं। सामान्य चिपचिपाहट परीक्षण विधियों में ब्रुकफील्ड चिपचिपापन विधि शामिल है।

शुद्धता और अशुद्धियां: एचपीएमसी उत्पादों में अशुद्धता सामग्री को उत्पाद की उच्च शुद्धता सुनिश्चित करने के लिए निर्दिष्ट सीमा के भीतर नियंत्रित किया जाना चाहिए।

कण आकार: विभिन्न अनुप्रयोग क्षेत्रों की जरूरतों के आधार पर, एचपीएमसी का कण आकार भिन्न हो सकता है, और ठीक पाउडर या दानेदार उत्पादों में अलग -अलग अनुप्रयोग परिदृश्य होंगे।

5। एचपीएमसी के आवेदन क्षेत्र

एचपीएमसी का व्यापक रूप से कई उद्योगों में उपयोग किया जाता है और इसका महत्वपूर्ण व्यावसायिक मूल्य है।

निर्माण उद्योग: एचपीएमसी का उपयोग व्यापक रूप से सीमेंट मोर्टार, शुष्क मोर्टार और टाइल चिपकने जैसे निर्माण सामग्री में एक थिकेनर और पानी-पीछे हटने वाले एजेंट के रूप में किया जाता है, जो सामग्री के निर्माण प्रदर्शन और जल प्रतिधारण में सुधार कर सकता है।

फार्मास्युटिकल उद्योग: एचपीएमसी में फार्मास्युटिकल फील्ड में कैप्सूल के गोले, टैबलेट चिपकने और नियंत्रित-रिलीज़ ड्रग वाहक के रूप में महत्वपूर्ण अनुप्रयोग हैं।

खाद्य उद्योग: भोजन में, एचपीएमसी का उपयोग एक मोटा, स्टेबलाइजर, पायसीकारक, आदि के रूप में किया जाता है, जो भोजन की बनावट और स्वाद में सुधार कर सकता है।

कॉस्मेटिक उद्योग: एचपीएमसी का उपयोग कॉस्मेटिक्स में एक मोटा और फिल्म बनाने वाले एजेंट के रूप में किया जाता है, और इसका उपयोग लोशन और क्रीम जैसे उत्पादों के निर्माण में किया जाता है।

अन्य क्षेत्र: Kimacell®HPMC का उपयोग व्यापक रूप से पेट्रोलियम, वस्त्र, कागज और कोटिंग्स जैसे उद्योगों में किया जाता है।

का औद्योगिक उत्पादनएचपीएमसीरासायनिक संशोधन प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला के माध्यम से बहुक्रियाशील गुणों के साथ एक पानी में घुलनशील बहुलक यौगिक में प्राकृतिक सेल्यूलोज को बदल देता है। प्रतिक्रिया की स्थिति और उपचार के बाद की प्रक्रियाओं को ठीक से नियंत्रित करके, एचपीएमसी उत्पाद जो विभिन्न एप्लिकेशन आवश्यकताओं को पूरा करते हैं, उन्हें प्राप्त किया जा सकता है। एचपीएमसी के व्यापक अनुप्रयोग के साथ, अधिक से अधिक शोध और तकनीकी नवाचार अपनी उत्पादन प्रक्रिया और उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार को बढ़ावा देना जारी रखेंगे।