Princip reakcije celuloznog etera hidroksipropil metil celuloze: proizvodnja HPMC hidroksipropil metil celuloze koristi metil klorid i propilen oksid kao sredstva za eterifikaciju. Jednadžba kemijske reakcije je: Rcell-OH (rafinirani pamuk) + NaOH (natrijev hidroksid), natrijev hidroksid) + CspanCl (metil klorid) + CH2OCHCspan (propilen oksid) → Rcell-O -CH2OHCHCspan (hidroksipropil metilceluloza) + NaCl (natrijev klorid) ) + H2O (voda)
Tijek procesa:
drobljenje rafiniranog pamuka—alkalizacija—hranjenje—alkalizacija—eterifikacija—oporaba otapala i pranje—centrifugalno odvajanje—sušenje—drobljenje—miješanje—pakiranje proizvoda
1: Sirovine i pomoćni materijali za proizvodnju hidroksipropil metilceluloze Glavna sirovina je rafinirani pamuk, a pomoćni materijali su natrijev hidroksid (natrijev hidroksid), propilen oksid, metil klorid, octena kiselina, toluen, izopropanol i dušik. Svrha drobljenja rafiniranog pamuka je mehaničkom energijom uništiti agregiranu strukturu rafiniranog pamuka kako bi se smanjila kristalnost i stupanj polimerizacije te povećala njegova površina.
2: Mjerenje i kontrola kvalitete sirovina: Pod pretpostavkom određene opreme, kvaliteta svih glavnih i pomoćnih sirovina i omjer dodane količine i koncentracije otapala izravno utječu na različite pokazatelje proizvoda. Sustav proizvodnog procesa sadrži određenu količinu vode, a voda i organska otapala nisu potpuno mješoviti, a disperzija vode utječe na raspodjelu alkalija u sustavu. Ako se ne miješa dovoljno, to će biti nepovoljno za jednoliku alkalizaciju i eterifikaciju celuloze.
3: Miješanje i prijenos mase i prijenos topline: alkalizacija i eterifikacija celuloze se svi provode pod heterogenim (miješanje vanjskom silom) uvjetima. Jesu li disperzija i međusobni kontakt vode, lužine, rafiniranog pamuka i sredstva za eterifikaciju u sustavu otapala dovoljno ujednačeni, izravno će utjecati na učinke alkalizacije i eterifikacije. Neravnomjerno miješanje tijekom procesa alkalizacije uzrokovat će alkalne kristale i talog na dnu opreme. Koncentracija u gornjem sloju je niska i alkalizacija nije dovoljna. Kao rezultat toga, nakon završetka eterifikacije u sustavu još uvijek postoji velika količina slobodne lužine. Ujednačenost, što rezultira slabom prozirnošću, više slobodnih vlakana, slabim zadržavanjem vode, niskom točkom geliranja i visokom PH vrijednošću.
4: Proces proizvodnje (proces proizvodnje gnojnice)
(1:) Dodajte navedenu količinu čvrste lužine (790 kg) i vode (ukupna voda sustava 460 kg) u kotao za kaustičnu sodu, promiješajte i zagrijavajte na konstantnoj temperaturi od 80 stupnjeva više od 40 minuta, a kruta lužina je potpuno otopljena.
(2:) Dodajte 6500 kg otapala u reaktor (omjer izopropanola i toluena u otapalu je oko 15/85); utisnite lužinu u reaktor i raspršite 200 kg otapala u spremnik lužine nakon utiskivanja lužine. Isperite cjevovod; reakcijski kotao se ohladi na 23°C i doda se usitnjeni rafinirani pamuk (800 kg). Nakon što se doda rafinirani pamuk, raspršuje se 600 kg otapala kako bi se započela reakcija alkalizacije. Dodavanje zdrobljenog rafiniranog pamuka mora biti dovršeno unutar navedenog vremena (7 minuta) (duljina vremena dodavanja je vrlo važna). Nakon što pročišćeni pamuk dođe u dodir s otopinom lužine, započinje reakcija alkalizacije. Ako je vrijeme hranjenja predugo, stupanj alkalizacije bit će drugačiji zbog vremena u kojem rafinirani pamuk ulazi u reakcijski sustav, što će rezultirati neravnomjernom alkalizacijom i smanjenom jednolikošću proizvoda. U isto vrijeme, to će izazvati oksidaciju i degradaciju alkalne celuloze koja će dugo biti u kontaktu sa zrakom, što će rezultirati smanjenjem viskoznosti proizvoda. Kako bi se dobili proizvodi s različitim razinama viskoznosti, tijekom procesa alkalizacije mogu se primijeniti vakuum i dušik ili se može dodati određena količina antioksidansa (diklormetan). Vrijeme alkalizacije je kontrolirano na 120 min, a temperatura se održava na 20-23 ℃.
(3:) Nakon što je alkalizacija završena, dodajte određenu količinu sredstva za eterizaciju (metil klorid i propilen oksid), povisite temperaturu do navedene temperature i provedite reakciju eterifikacije u navedenom vremenu.
Uvjeti eterifikacije: 950 kg metil klorida i 303 kg propilen oksida. Dodati sredstvo za eterifikaciju te ohladiti i miješati 40 minuta i zatim povisiti temperaturu. Temperatura prve eterifikacije je 56°C, vrijeme konstantne temperature je 2,5h, temperatura druge eterifikacije je 87°C, a konstantna temperatura je 2,5h. Hidroksipropilna reakcija može se odvijati na oko 30°C, brzina reakcije je znatno ubrzana na 50°C, reakcija metoksilacije je spora na 60°C, a slabija ispod 50°C. Količina, udio i vrijeme metil klorida i propilen oksida, kao i kontrola porasta temperature u procesu eterifikacije, izravno utječu na strukturu proizvoda.
Ključna oprema za proizvodnju HPMC je reaktor, sušilica, granulator, pulverizator, itd. Trenutno mnogi strani proizvođači koriste opremu proizvedenu u Njemačkoj. Oprema domaće proizvodnje, bilo da se radi o proizvodnom kapacitetu ili kvaliteti izrade, ne može zadovoljiti potrebe visokokvalitetne HPMC proizvodnje.
All-In-One Reactor proizveden u Njemačkoj može dovršiti više koraka procesa s jednim uređajem, ostvariti automatsku kontrolu, stabilnu kvalitetu proizvoda te sigurne i pouzdane proizvodne operacije.
Glavne sirovine za proizvodnju HPMC su rafinirani pamuk, natrijev hidroksid, metil klorid i propilen oksid.
Vrijeme objave: 11. studenog 2021