Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC)adalah senyawa polimer yang larut dalam air multifungsi yang banyak digunakan di bidang konstruksi, kedokteran, kosmetik, makanan dan industri minyak bumi. Ini didasarkan pada selulosa tanaman alami dan diperoleh melalui reaksi modifikasi kimia. Ini memiliki kelarutan air yang baik, penebalan, pembentukan film dan sifat adhesi. Produksi industri Kimacell®HPMC terutama melibatkan reaksi modifikasi selulosa. Reaksi modifikasi umum meliputi metilasi dan hidroksipropilasi.
1. Bahan baku dan pretreatment HPMC
Bahan baku selulosa: Produksi HPMC dimulai dengan selulosa alami. Sumber umum termasuk serat tanaman seperti bubur kayu, kapas, dan rami. Untuk memastikan kelancaran kemajuan reaksi selanjutnya, selulosa biasanya perlu diobati untuk menghilangkan kotoran dan meningkatkan aktivitas reaksi.
Langkah Pretreatment: Pretreatment selulosa umumnya mencakup langkah -langkah seperti mencuci, pengeringan, dan penghancuran untuk memproses selulosa menjadi bentuk granular atau bubuk untuk reaksi kimia berikutnya.
2. Proses Sintesis HPMC
Proses sintesis HPMC terutama mencakup reaksi metilasi dan hidroksipropilasi, yang dilakukan dalam kondisi alkali. Proses produksi spesifik mencakup langkah -langkah berikut:
Aktivasi selulosa: Untuk membuat selulosa lebih mudah untuk bereaksi secara kimia, biasanya perlu untuk mengobati selulosa dengan larutan alkali seperti natrium hidroksida (NaOH) untuk mendapatkan matriks selulosa bengkak. Pada tahap ini, kristalinitas selulosa berkurang dan struktur menjadi lebih longgar, yang bermanfaat untuk modifikasi kimia berikutnya.
Reaksi metilasi: Reaksi metilasi memodifikasi molekul selulosa dengan memperkenalkan gugus metil (-ch₃). Agen metilasi yang umum digunakan adalah metil klorida (CH₃CL) atau kloroform (CHCL₃). Dengan adanya natrium hidroksida, zat metilasi bereaksi dengan selulosa untuk menggantikan beberapa gugus hidroksil (-OH) pada molekul selulosa dengan gugus metil (-ch₃), sehingga membentuk metil selulosa.
Reaksi Hydroxypropylation: Setelah metilasi selesai, propilen oksida (PO) biasanya digunakan sebagai reaktan untuk memperkenalkan gugus hidroksipropil (-ch₂ch (OH) CH₃). Reaksi dilakukan dalam kondisi alkali. Reaksi hidroksipropilasi menggantikan beberapa gugus metoksi pada molekul selulosa dengan gugus hidroksipropil, sehingga membentuk HPMC.
Kontrol Reaksi: Selama seluruh proses reaksi, suhu, waktu dan rasio reaktan perlu dikontrol secara tepat untuk memastikan bahwa berat molekul, tingkat hidroksipropilasi dan tingkat metilasi Kimacell®HPMC memenuhi persyaratan produk. Secara umum, suhu reaksi dikontrol antara 30 dan 80 ° C, dan waktu reaksi berkisar dari beberapa jam hingga lebih dari sepuluh jam.
Netralisasi dan Pemurnian: Setelah reaksi selesai, produk perlu dinetralkan dan dimurnikan, biasanya dengan menambahkan asam (seperti asam asetat, asam hidroklorat, dll.) Untuk menetralkan kelebihan zat alkali. Langkah-langkah pemurnian meliputi pencucian, penyaringan, pengeringan, dan proses lainnya untuk menghilangkan bahan baku, pelarut, dan produk sampingan yang tidak bereaksi.
3. Pengeringan dan Pengemasan Produk
Pengeringan: HPMC yang dimurnikan biasanya ada dalam bentuk bubuk yang larut dalam air, dan kelembaban harus dihilangkan dengan pengeringan semprot, pengeringan vakum dan metode lainnya. Produk kering harus mempertahankan kadar air yang rendah, biasanya dikendalikan di bawah 5%, untuk mencegah produk menempel dan deliquescence.
Kemasan: HPMC kering dikemas dalam bentuk bubuk, dan proses pengemasan membutuhkan perawatan tahan kelembaban. Biasanya dikemas dalam kantong polietilen, kantong kertas atau kantong gabungan untuk transportasi dan penyimpanan yang mudah.
4. Kontrol Kualitas dan Standar Produk
Dalam proses produksi HPMC, kontrol kualitas yang ketat sangat penting. Kualitas HPMC tidak hanya bergantung pada kualitas bahan baku, tetapi juga pada faktor-faktor seperti kondisi reaksi dan proses pasca pemrosesan. Produsen biasanya melakukan inspeksi kualitas sesuai dengan standar internasional dan regional. Indikator kualitas umum meliputi:
Kelarutan: HPMC harus memiliki kelarutan air yang baik, dan kelarutan dan tingkat disolusi perlu memenuhi persyaratan yang ditentukan.
Viskositas: Viskositas HPMC secara langsung mempengaruhi efek aplikasinya, dan produk yang berbeda memiliki persyaratan viskositas yang berbeda. Metode uji viskositas umum termasuk metode viskositas Brookfield.
Kemurnian dan kotoran: Konten pengotor dalam produk HPMC harus dikontrol dalam kisaran yang ditentukan untuk memastikan tingginya kemurnian produk.
Ukuran partikel: Bergantung pada kebutuhan bidang aplikasi yang berbeda, ukuran partikel HPMC dapat bervariasi, dan bubuk halus atau produk granular akan memiliki skenario aplikasi yang berbeda.
5. Bidang Aplikasi HPMC
HPMC banyak digunakan di banyak industri dan memiliki nilai komersial yang penting.
Industri Konstruksi: HPMC banyak digunakan sebagai zat pengental dan penahan air dalam bahan konstruksi seperti mortar semen, mortar kering dan perekat ubin, yang dapat meningkatkan kinerja konstruksi dan retensi air bahan.
Industri Farmasi: HPMC memiliki aplikasi penting di bidang farmasi sebagai cangkang kapsul, perekat tablet, dan pembawa obat pelepasan terkontrol.
Industri Makanan: Dalam Makanan, HPMC digunakan sebagai pengental, penstabil, pengemulsi, dll., Yang dapat meningkatkan tekstur dan rasa makanan.
Industri Kosmetik: HPMC digunakan sebagai agen pengental dan pembentuk film dalam kosmetik, dan digunakan dalam pembuatan produk seperti lotion dan krim.
Bidang lain: Kimacell®HPMC juga banyak digunakan dalam industri seperti minyak bumi, tekstil, kertas, dan pelapis.
Produksi industriHPMCMengubah selulosa alami menjadi senyawa polimer yang larut dalam air dengan sifat multifungsi melalui serangkaian reaksi modifikasi kimia. Dengan mengontrol kondisi reaksi secara tepat dan proses pasca perawatan, produk HPMC yang memenuhi persyaratan aplikasi yang berbeda dapat diperoleh. Dengan aplikasi HPMC yang meluas, semakin banyak penelitian dan inovasi teknologi akan terus mempromosikan peningkatan proses produksinya dan kualitas produk.
Waktu posting: Jan-27-2025