Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC)הוא תרכובת פולימרית מסיסה במים רב-פונקציונליים הנמצאים בשימוש נרחב בתחומי הבנייה, הרפואה, הקוסמטיקה, המזון והתעשייה הנפטית. זה מבוסס על תאית צמחית טבעית ומתקבל באמצעות תגובות שינוי כימי. יש לו מסיסות מים טובה, עיבוי, תכונות יצירת סרטים והדבקה. הייצור התעשייתי של Kimacell®hpmc כרוך בעיקר בתגובת השינוי של התאית. תגובות שינוי נפוצות כוללות מתילציה והידרוקסיפרופילציה.
1. חומרי גלם וטיפול מקדים של HPMC
חומרי גלם תאית: ייצור HPMC מתחיל בתאי טבעי. מקורות נפוצים כוללים סיבי צמחים כמו עיסת עץ, כותנה וקנבוס. על מנת להבטיח התקדמות חלקה של התגובות הבאות, בדרך כלל יש לטפל בתאית בדרך כלל כדי להסיר זיהומים ולהגביר את פעילות התגובה.
שלבי טיפול מקדים: טיפול מקדים של התאית כולל בדרך כלל שלבים כמו כביסה, ייבוש וריסוק לעיבוד התאית לצורה גרגירית או אבקה לתגובות כימיות עוקבות.
2. תהליך הסינתזה של HPMC
תהליך הסינתזה של HPMC כולל בעיקר מתילציה ותגובות הידרוקסיפרופילציה, המתבצעות בתנאים אלקליין. תהליך הייצור הספציפי כולל את הצעדים הבאים:
הפעלת תאית: על מנת להקל על התאית להגיב כימית, בדרך כלל יש לטפל בתאי בתמיסה אלקליין כמו נתרן הידרוקסיד (NAOH) כדי להשיג מטריצת תאית נפוחה. בשלב זה, גבישות התאית פוחתת והמבנה הופך להיות משוחרר יותר, מה שמועיל לשינוי כימי לאחר מכן.
תגובת מתילציה: תגובת המתילציה משנה את מולקולת התאית על ידי הצגת קבוצת מתיל (-CH₃). חומרי המתילציה הנפוצים הם מתיל כלוריד (CH₃CL) או כלורופורם (CHCL₃). בנוכחות נתרן הידרוקסיד, חומר המתילינג מגיב עם תאית כדי להחליף כמה מקבוצות ההידרוקסיל (-OH) על מולקולת התאית עם קבוצות מתיל (-CH₃), ובכך יוצרו מתיל תאית.
תגובת הידרוקסיפרופילציה: לאחר השלמת המתילציה, תחמוצת הפרופילן (PO) משמשת בדרך כלל כמגיב להכנסת קבוצת הידרוקסיפרופיל (-CH₂CH (OH) CH₃). התגובה מתבצעת בתנאים אלקליין. תגובת ההידרוקסיפרופילציה מחליפה חלק מקבוצות המיתוקסי על מולקולת התאית עם קבוצות הידרוקסיפרופיל, ובכך יוצרת HPMC.
בקרת תגובה: במהלך כל תהליך התגובה, יש לשלוט במדויק על הטמפרטורה, הזמן והיחס בין המגיבים כדי להבטיח כי המשקל המולקולרי, דרגת ההידרוקסיפרופילציה ודרגת המתילציה של Kimacell®HPMC עומדים בדרישות המוצר. באופן כללי, טמפרטורת התגובה נשלטת בין 30 ל 80 מעלות צלזיוס, וזמן התגובה נע בין מספר שעות ליותר מעשר שעות.
נטרול וטיהור: לאחר סיום התגובה, יש לנטרל ולטהר את המוצר, בדרך כלל על ידי הוספת חומצה (כגון חומצה אצטית, חומצה הידרוכלורית וכו ') כדי לנטרל חומרים אלקליים עודפים. שלבי הטיהור כוללים כביסה, סינון, ייבוש ותהליכים אחרים להסרת חומרי גלם לא מוגשים, ממסים ותוצרי לוואי.
3. ייבוש ואריזה של מוצרים
ייבוש: ה- HPMC המטוהר קיים בדרך כלל בצורה של אבקה מסיסת מים, ויש להסיר את הלחות על ידי ייבוש ריסוס, ייבוש ואקום ושיטות אחרות. המוצר המיובש צריך לשמור על תכולת לחות נמוכה, הנשלטת בדרך כלל מתחת ל -5%, כדי למנוע את ההדבקה והעידוח של המוצר.
אריזה: ה- HPMC המיובש ארוז בצורת אבקה, ותהליך האריזה דורש טיפול מוגן לחות. בדרך כלל הוא ארוז בשקיות פוליאתילן, שקיות נייר או שקיות מורכבות להובלה ואחסון קלים.
4. בקרת איכות ותקני מוצר
בתהליך הייצור של HPMC, בקרת איכות קפדנית חיונית. איכות HPMC תלויה לא רק באיכות חומרי הגלם, אלא גם בגורמים כמו תנאי תגובה ותהליכים שלאחר העיבוד. היצרנים בדרך כלל עורכים בדיקות איכות על פי סטנדרטים בינלאומיים ואזוריים. אינדיקטורים באיכות נפוצה כוללים:
מסיסות: HPMC צריכה להיות בעלת מסיסות מים טובה, וקצב המסיסות והפירוק צריכים לעמוד בדרישות שצוינו.
צמיגות: הצמיגות של HPMC משפיעה ישירות על אפקט היישום שלה, ולמוצרים שונים יש דרישות צמיגות שונות. שיטות בדיקת צמיגות נפוצות כוללות שיטת צמיגות ברוקפילד.
טוהר וזיהומים: יש לשלוט על תוכן הטומאה במוצרי HPMC בטווח שצוין כדי להבטיח את הטוהר הגבוה של המוצר.
גודל החלקיקים: בהתאם לצרכים של שדות יישום שונים, גודל החלקיקים של HPMC עשוי להשתנות, ומוצרי אבקה או גרגירים עדינים יהיו בעלי תרחישי יישום שונים.
5. שדות יישומים של HPMC
HPMC נמצא בשימוש נרחב בענפים רבים ויש לו ערך מסחרי חשוב.
ענף הבנייה: HPMC נמצא בשימוש נרחב כעובד וחומר שמירת מים בחומרי בניין כמו מרגמה מלטית, דבקי מרגמה יבשים ואריחים, שיכולים לשפר את ביצועי הבנייה ואת שמירת המים של חומרים.
תעשיית התרופות: ל- HPMC יש יישומים חשובים בתחום התרופות כקליפות קפסולה, דבקי טבליות ומובילי תרופות לשחרור מבוקרים.
תעשיית המזון: במזון, HPMC משמשת כמעבה, מייצב, תחליב וכו ', שיכול לשפר את המרקם ואת הטעם של המזון.
תעשיית קוסמטיקה: HPMC משמשת כעבה וכסוכן היוצר סרטים בקוסמטיקה, ומשמש לייצור מוצרים כמו קרמים וקרמים.
שדות אחרים: Kimacell®hpmc נמצא בשימוש נרחב גם בתעשיות כמו נפט, טקסטיל, נייר וציפויים.
הייצור התעשייתי שלHPMCהופך תאית טבעית לתרכובת פולימרית מסיסה במים עם תכונות רב-פונקציונליות באמצעות סדרה של תגובות שינוי כימי. על ידי שליטה מדויקת בתנאי התגובה ותהליכי לאחר הטיפול, ניתן להשיג מוצרי HPMC העומדים בדרישות יישום שונות. עם היישום הנרחב של HPMC, יותר ויותר מחקרים וחידושים טכנולוגיים ימשיכו לקדם את השיפור בתהליך הייצור ואיכות המוצר שלה.
זמן הודעה: ינואר 27-2025