Hýdroxýprópýl metýl sellulósa eter tækni

Hýdroxýprópýl metýlsellulósaeter er eins konar óskautaður sellulósaeter sem er leysanlegur í köldu vatni sem fæst úr náttúrulegum sellulósa með basa- og eterunarbreytingum.

Leitarorð:hýdroxýprópýl metýlsellulósa eter; basísk viðbrögð; eterunarviðbrögð

1. Tækni

Náttúrulegur sellulósa er óleysanlegt í vatni og lífrænum leysum, stöðugt fyrir ljósi, hita, sýru, salti og öðrum efnafræðilegum miðlum og hægt er að vætta í þynntri basalausn til að breyta yfirborði sellulósa.

Hýdroxýprópýl metýl sellulósa eter er eins konar óskautaður, köldu vatnsleysanlegur sellulósa eter sem fæst úr náttúrulegum sellulósa með basa- og eterunarbreytingum.

2. Helstu efnahvarfformúlan

2.1 Alkalization viðbrögð

Það eru tveir möguleikar fyrir hvarf sellulósa og natríumhýdroxíðs, það er, í samræmi við mismunandi aðstæður til að mynda sameindasambönd, R – OH – NaOH; eða til að mynda málmalkóhólsambönd, R – ONa.

Flestir fræðimenn telja að sellulósa bregðist við óblandaða basa til að mynda fast efni og halda að hver eða tveir glúkósahópar séu sameinaðir einni NaOH sameind (einn glúkósahópur er sameinaður þremur NaOH sameindum þegar hvarfinu er lokið).

C6H10O5 + NaOH→C6H10O5 NaOH eða C6H10O5 + NaOH→C6H10O4 ONa + H2O

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

Nýlega telja sumir fræðimenn að samspil sellulósa og óblandaða basa muni hafa tvö áhrif á sama tíma.

Óháð uppbyggingu er hægt að breyta efnavirkni sellulósa eftir virkni sellulósa og basa og það getur brugðist við ýmsum efnafræðilegum miðlum til að fá þroskandi tegundir.

2.2 Eterunarviðbrögð

Eftir basa hvarfast virki alkalí sellulósan við eterunarefni til að mynda sellulósaeter. Eterunarefnin sem notuð eru eru metýlklóríð og própýlenoxíð.

Natríumhýdroxíð virkar eins og hvati.

n og m tákna skiptingarstig hýdroxýprópýls og metýls á sellulósaeiningunni, í sömu röð. Hámarkssumman m + n er 3.

Til viðbótar við ofangreind aðalviðbrögð eru einnig hliðarviðbrögð:

CH2CH2OCH3 + H2O→HOCH2CH2OHCH3

CH3Cl + NaOH→CH3OH + NaCl

3. Aðferðalýsing á hýdroxýprópýl metýlsellulósaeter

Ferlið hýdroxýprópýlmetýlsellulósaeter („sellulósaeter“ í stuttu máli) samanstendur í grófum dráttum af 6 ferlum, þ.e.: mulning hráefnis, (alkalínering) eteringu, leysiefnisfjarlægingu, síun og þurrkun, mulning og blöndun og umbúðir fullunnar vöru.

3.1 Hráefnisgerð

Náttúrulegur lónsellulósa sem keyptur er á markaðnum er mulinn í duft með pulverizer til að auðvelda síðari vinnslu; fasta basan (eða fljótandi basan) er brætt og útbúin og hituð í um það bil 90°C til að búa til 50% ætandi goslausn til notkunar. Undirbúið hvarfmetýlklóríð, própýlenoxíð eterunarefni, ísóprópanól og tólúen hvarfleysi á sama tíma.

Að auki þarf viðbragðsferlið hjálparefni eins og heitt vatn og hreint vatn; gufu, lághita kælivatn og kælivatn í hringrás er nauðsynlegt til að aðstoða við orku.

Stuttir linters, metýlklóríð og própýlenoxíð eterunarefni eru aðalefnin til að framleiða eteraður sellulósa og stutt linters eru notuð í miklu magni. Metýlklóríð og própýlenoxíð taka þátt í hvarfinu sem eterunarefni til að breyta náttúrulegum sellulósa, magn af notkun er ekki mikið.

Leysiefni (eða þynningarefni) innihalda aðallega tólúen og ísóprópanól, sem í grundvallaratriðum er ekki neytt, en með tilliti til meðfylgjandi og rokgjörnunar taps er lítilsháttar framleiðslutap og magnið sem notað er mjög lítið.

Undirbúningsferlið hráefnis er með hráefnistanksvæði og meðfylgjandi hráefnisgeymslu. Eterandi efni og leysiefni, svo sem tólúen, ísóprópanól og ediksýra (notað til að stilla pH gildi hvarfefnanna), eru geymd á svæði hráefnistanksins. Framboð á stuttum ló er nægjanlegt, hægt er að útvega markaðinn hvenær sem er.

Myldið stutt ló er sent á verkstæðið með kerru til notkunar.

3.2 (Alkalisering) eterun

(basísk) eterun er mikilvægt ferli í ferli eterunar sellulósa. Í fyrri framleiðsluaðferðinni voru tveggja þrepa viðbrögðin framkvæmd sérstaklega. Nú er ferlið bætt og tveggja þrepa viðbrögðin eru sameinuð í einu stigi og framkvæmd samtímis.

Fyrst skaltu ryksuga eterunartankinn til að fjarlægja loftið og síðan setja köfnunarefni í staðinn til að gera tankinn laus við loft. Bætið tilbúnu natríumhýdroxíðlausninni út í, bætið við ákveðnu magni af ísóprópanóli og tólúenleysi, byrjið að hræra, bætið síðan við stuttri bómull, kveikið á hringrásarvatninu til að kólna og kveikið á lág- hitastig vatn til að lækka kerfisefnishitastigið. Falla niður í um það bil 20℃og viðhalda hvarfinu í ákveðinn tíma til að ljúka basamyndun.

Eftir basa, bætið við eterunarefninu metýlklóríði og própýlenoxíði sem mælt er með hámarks mælitankinum, haltu áfram að hræra, notaðu gufu til að hækka kerfishitastigið í næstum 70℃~ 80℃, og notaðu síðan heitt vatn til að halda áfram að hita og viðhalda. Viðbragðshitastigið er stjórnað og síðan er hvarfhitastiginu og hvarftímanum stjórnað og hægt er að ljúka aðgerðinni með því að hræra og blanda í ákveðinn tíma.

Hvarfið er framkvæmt við um það bil 90°C og 0,3 MPa.

3.3 Upplausn

Ofangreind hvarfað vinnsluefni eru send í leysiefni, og efnin eru fjarlægð og hituð með gufu, og tólúen og ísóprópanól leysiefnin eru gufuð upp og endurheimt til endurvinnslu.

Uppgufaði leysirinn er fyrst kældur og þéttur að hluta með vatni í hringrás og síðan þéttur með lághitavatni og þéttiblöndunin fer inn í vökvalagið og skiljuna til að aðskilja vatnið og leysið. Blandaður leysirinn af tólúeni og ísóprópanóli í efra laginu er stilltur í hlutfalli. Notaðu það beint og skilaðu vatni og ísóprópanóllausninni í neðra laginu í leysiefni til notkunar.

Bætið ediksýru við hvarfefnið eftir upplausn til að hlutleysa umfram natríumhýdroxíð, notaðu síðan heitt vatn til að þvo efnið, nýttu til fulls storknunareiginleika sellulósaeters í heitt vatn til að þvo sellulósaeterinn og hreinsaðu hvarfefnið. Hreinsað efni eru send í næsta ferli til aðskilnaðar og þurrkunar.

3.4 Sía og þurrka

Hreinsaða efnið er sent í lárétta skrúfuskiljuna með háþrýstiskrúfudælu til að aðskilja frítt vatn og eftirstandandi fasta efnið fer inn í loftþurrkuna í gegnum skrúfufóðrið og er þurrkað í snertingu við heitt loft og fer síðan í gegnum hringrásina. skilju og loft Aðskilnaður, fasta efnið fer í síðari mulning.

Vatnið sem aðskilið er með láréttu spíralskiljunni fer inn í vatnsmeðferðartankinn eftir botnfall í botnfallsgeyminum til að aðskilja meðfylgjandi sellulósa.

3.5 Mylja og blanda

Eftir þurrkun mun eteraður sellulósa hafa ójafna kornastærð, sem þarf að mylja og blanda þannig að kornastærðardreifing og heildarútlit efnisins uppfylli staðlakröfur vörunnar.

3. 6 Fullunnar vöruumbúðir

Efnið sem fæst eftir mulning og blöndun er fullunninn eteraður sellulósa, sem hægt er að pakka og setja í geymslu.

4. Samantekt

Afrennslisvatnið sem aðskilið er inniheldur ákveðið magn af salti, aðallega natríumklóríði. Afrennslisvatnið er gufað upp til að aðskilja saltið og hægt er að þétta uppgufða aukagufuna til að endurheimta þétt vatn eða losa hana beint. Aðalhluti aðskilda saltsins er natríumklóríð, sem einnig inniheldur ákveðið magn af natríumasetati vegna hlutleysunar með ediksýru. Þetta salt hefur iðnaðarnýtingargildi aðeins eftir endurkristöllun, aðskilnað og hreinsun.