რა არის ცელულოზის ეთერის წარმოების პროცესი?

ცელულოზის ეთერის ჰიდროქსიპროპილ მეთილის ცელულოზის რეაქციის პრინციპი: HPMC ჰიდროქსიპროპილ მეთილის ცელულოზის წარმოებაში გამოიყენება მეთილის ქლორიდი და პროპილენის ოქსიდი, როგორც ეთერიფიკაციის აგენტები. ქიმიური რეაქციის განტოლებაა: Rcell-OH (რაფინირებული ბამბა) + NaOH (ნატრიუმის ჰიდროქსიდი), ნატრიუმის ჰიდროქსიდი) + CspanCl (მეთილის ქლორიდი) + CH2OCHCspan (პროპილენოქსიდი) → Rcell-O -CH2OHCHCspan (ჰიდროქსიპროპილ მეთილქლორცელულოზა) ) + H2O (წყალი)

პროცესის ნაკადი:

დახვეწილი ბამბის დამსხვრევა - ტუტეიზაცია - კვება - ალკალიზაცია - ეთერიფიკაცია - გამხსნელის აღება და რეცხვა - ცენტრიდანული გამოყოფა - გაშრობა - დამსხვრევა - შერევა - პროდუქტის შეფუთვა

1: ნედლეული და დამხმარე მასალები ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის წარმოებისთვის ძირითადი ნედლეული არის რაფინირებული ბამბა, ხოლო დამხმარე მასალებია ნატრიუმის ჰიდროქსიდი (ნატრიუმის ჰიდროქსიდი), პროპილენის ოქსიდი, მეთილის ქლორიდი, ძმარმჟავა, ტოლუოლი, იზოპროპანოლი და აზოტი. დახვეწილი ბამბის დამსხვრევის მიზანია დახვეწილი ბამბის აგრეგირებული სტრუქტურის განადგურება მექანიკური ენერგიის მეშვეობით, რათა შემცირდეს კრისტალურობა და პოლიმერიზაციის ხარისხი და გაზარდოს მისი ზედაპირის ფართობი.

2: გაზომვა და ნედლეულის ხარისხის კონტროლი: გარკვეული აღჭურვილობის პირობებში, ნებისმიერი ძირითადი და დამხმარე ნედლეულის ხარისხი და დამატებული რაოდენობის თანაფარდობა და გამხსნელის კონცენტრაცია პირდაპირ გავლენას ახდენს პროდუქტის სხვადასხვა ინდიკატორებზე. წარმოების პროცესის სისტემა შეიცავს წყლის გარკვეულ რაოდენობას, ხოლო წყალი და ორგანული გამხსნელები არ არის მთლიანად შერეული და წყლის დისპერსია გავლენას ახდენს სისტემაში ტუტეების განაწილებაზე. თუ საკმარისად არ აურიეთ, ეს არახელსაყრელი იქნება ცელულოზის ერთგვაროვანი ალკალიზაციისა და ეთერიფიკაციისთვის.

3: შერევა და მასის გადაცემა და სითბოს გადაცემა: ცელულოზის ალკალიზაცია და ეთერიფიკაცია ხდება ჰეტეროგენულ პირობებში (გარე ძალით მორევა). საკმარისად ერთგვაროვანია თუ არა წყლის, ტუტე, დახვეწილი ბამბის და ეთერიფიკატორის დისპერსია და ურთიერთკონტაქტი გამხსნელ სისტემაში, პირდაპირ გავლენას მოახდენს ალკალიზაციისა და ეთერიფიკაციის ეფექტებზე. ალკალიზაციის პროცესის დროს არათანაბარი შერევა გამოიწვევს ტუტე კრისტალებს და ნალექს აღჭურვილობის ბოლოში. ზედა ფენის კონცენტრაცია დაბალია და ალკალიზაცია არ არის საკმარისი. შედეგად, ეთერიფიკაციის დასრულების შემდეგ სისტემაში კვლავ რჩება დიდი რაოდენობით თავისუფალი ტუტე. ერთგვაროვნება, რაც იწვევს ცუდ გამჭვირვალობას, მეტ თავისუფალ ბოჭკოებს, ცუდი წყლის შეკავებას, დაბალი გელის წერტილის და მაღალი PH-ის მნიშვნელობას.

4: წარმოების პროცესი (slury წარმოების პროცესი)

(1:) დაამატეთ მყარი ტუტე (790 კგ) და წყალი (სულ სისტემური წყალი 460 კგ) ქვაბში, აურიეთ და გაათბეთ მუდმივ ტემპერატურაზე 80 გრადუსზე 40 წუთზე მეტი ხნის განმავლობაში, და მყარი ტუტე მთლიანად იქნება. დაიშალა.

(2:) დაამატეთ 6500 კგ გამხსნელი რეაქტორში (იზოპროპანოლისა და ტოლუენის თანაფარდობა გამხსნელში არის დაახლოებით 15/85); დაჭერით ტუტე რეაქტორში და შეასხურეთ 200 კგ გამხსნელი ტუტე ავზში ტუტეზე დაჭერის შემდეგ. გარეცხეთ მილსადენი; რეაქციის ქვაბი გაცივდება 23°C-მდე და ემატება დაფხვნილი რაფინირებული ბამბა (800 კგ). დახვეწილი ბამბის დამატების შემდეგ, 600 კგ გამხსნელს ასხურებენ ალკალიზაციის რეაქციის დასაწყებად. დაქუცმაცებული რაფინირებული ბამბის დამატება უნდა დასრულდეს მითითებულ დროში (7 წუთი) (დამატების დროის ხანგრძლივობა ძალიან მნიშვნელოვანია). როგორც კი დახვეწილი ბამბა ტუტე ხსნართან კონტაქტში შედის, იწყება ალკალიზაციის რეაქცია. თუ კვების დრო ძალიან გრძელია, ალკალიზაციის ხარისხი განსხვავებული იქნება დახვეწილი ბამბის რეაქციის სისტემაში შესვლის დროიდან გამომდინარე, რაც იწვევს არათანაბარი ალკალიზაციას და პროდუქტის ერთგვაროვნების შემცირებას. ამავდროულად, ეს გამოიწვევს ტუტე ცელულოზის კონტაქტს ჰაერთან დიდი ხნის განმავლობაში დაჟანგვის და დეგრადაციის შედეგად, რის შედეგადაც პროდუქტის სიბლანტე მცირდება. სხვადასხვა სიბლანტის დონის პროდუქტების მისაღებად, ალკალიზაციის პროცესში შეიძლება გამოყენებულ იქნას ვაკუუმი და აზოტი, ან შეიძლება დაემატოს გარკვეული რაოდენობის ანტიოქსიდანტი (დიქლორმეთანი). ალკალიზაციის დრო კონტროლდება 120 წთ-ზე, ხოლო ტემპერატურა ინახება 20-23℃.

(3:) ალკალიზაციის დასრულების შემდეგ დაამატეთ ეთერიფიკატორის განსაზღვრული რაოდენობა (მეთილქლორიდი და პროპილენოქსიდი), აწიეთ ტემპერატურა მითითებულ ტემპერატურამდე და განახორციელეთ ეთერიფიკაციის რეაქცია მითითებულ დროში.

ეთერიზაციის პირობები: 950 კგ მეთილის ქლორიდი და 303 კგ პროპილენოქსიდი. დაუმატეთ ეთერიფიკაციის საშუალება და გააგრილეთ და მოურიეთ 40 წუთის განმავლობაში და შემდეგ აწიეთ ტემპერატურა. პირველი ეთერიფიკაციის ტემპერატურაა 56°C, მუდმივი ტემპერატურის დრო 2,5 სთ, მეორე ეთერიზაციის ტემპერატურა 87°C და მუდმივი ტემპერატურა 2,5 სთ. ჰიდროქსიპროპილის რეაქცია შეიძლება გაგრძელდეს დაახლოებით 30°C-ზე, რეაქციის სიჩქარე მნიშვნელოვნად აჩქარებულია 50°C-ზე, მეთოქსილაციის რეაქცია ნელია 60°C-ზე და სუსტია 50°C-ზე ქვემოთ. მეთილის ქლორიდისა და პროპილენოქსიდის რაოდენობა, პროპორცია და დრო, ისევე როგორც ეთერიზაციის პროცესის ტემპერატურის აწევის კონტროლი პირდაპირ გავლენას ახდენს პროდუქტის სტრუქტურაზე.

HPMC-ის წარმოების ძირითადი მოწყობილობაა რეაქტორი, საშრობი, გრანულატორი, პულვერიზატორი და ა.შ. ამჟამად ბევრი უცხოელი მწარმოებელი იყენებს გერმანიაში წარმოებულ აღჭურვილობას. შიდა წარმოების აღჭურვილობა, იქნება ეს საწარმოო სიმძლავრე თუ წარმოების ხარისხი, ვერ დააკმაყოფილებს მაღალი ხარისხის HPMC წარმოების საჭიროებებს.

გერმანიაში წარმოებულ All-In-One რეაქტორს შეუძლია დაასრულოს პროცესის მრავალი ეტაპი ერთი მოწყობილობით, განახორციელოს ავტომატური კონტროლი, სტაბილური პროდუქტის ხარისხი და უსაფრთხო და საიმედო წარმოების ოპერაციები.

HPMC-ის წარმოების ძირითადი ნედლეული არის რაფინირებული ბამბა, ნატრიუმის ჰიდროქსიდი, მეთილის ქლორიდი და პროპილენის ოქსიდი.