Hydroxypropyl Methyl Cellulose Ether Technology

Ethera hîdroksîpropyl methyl cellulose celebek etera selulozê ya nepolar e ku di ava sar de tê çareser kirin ku ji seluloza xwezayî bi alkalîzasyon û guheztina eterîfasyonê ve tê wergirtin.

Keywords:ether hîdroksîpropil methylcellulose; reaksiyona alkalîzasyonê; reaksiyona etherification

1. Teknolojî

Sêlûloza xwezayî di nav avê û halên organîk de nayê çareser kirin, ji ronahiyê, germê, asîdê, xwê û medyayên din ên kîmyewî re domdar e, û dikare di nav çareseriya alkali ya zirav de were şil kirin da ku rûyê selulozê biguhezîne.

Ethera hîdroksîpropyl methyl cellulose celebek etera selulozê ya ne-polar, sar e ku ji seluloza xwezayî bi alkalîzasyon û guheztina etherification ve hatî wergirtin.

2. Formula reaksiyona kîmyewî ya sereke

2.1 Reaksiyona alkalîzasyonê

Ji bo reaksiyona seluloz û hîdroksîdê sodyûmê du îmkan hene, ango li gor şert û mercên cuda çêkirina pêkhateyên molekulî R – OH – NaOH; an çêkirina pêkhateyên alkolê yên metal, R - ONa.

Piraniya zanyaran bawer dikin ku seluloz bi alkaliya konsantrekirî re reaksiyonê dike û maddeyek sabît çêdike, û difikire ku her an du komên glukozê bi molekulek NaOH re têne hev kirin (yek grûpek glukozê bi sê molekulên NaOH re tê berhev kirin dema ku reaksiyonê temam dibe).

C6H10O5 + NaOH→C6H10O5 NaOH an jî C6H10O5 + NaOH→C6H10O4 ONa + H2O

C6H10O5 + NaOH→(C6H10O5) 2 NaOH an jî C6H10O5 + NaOH→C6H10O5 C6H10O4 ONa + H2O

Di van demên dawî de, hin zanyar bawer dikin ku têkiliya di navbera seluloz û alkaliyê de dê di heman demê de du bandoran hebe.

Bêyî strukturê, çalakiya kîmyewî ya selulozê dikare piştî çalakiya seluloz û alkaliyê were guheztin, û ew dikare bi cûrbecûr medyayên kîmyewî re reaksiyonê bike da ku celebên watedar bistîne.

2.2 Reaksiyona Etherification

Piştî alkalîzasyonê, seluloza alkalî ya çalak bi eterîfîkasyonê re reaksiyonê dike û ethera selulozê çêdike. Ajanên etherîker ên ku têne bikar anîn methyl kloride û oxide propylene ne.

Sodyûm hîdroksîd mîna katalîzatorê tevdigere.

n û m bi rêzê de asta cîgirkirina hîdroksîpropil û metilê li ser yekîneya selulozê temsîl dikin. Berhevoka herî zêde m + n 3 ye.

Ji bilî reaksiyona sereke ya jorîn, reaksiyonên alî jî hene:

CH2CH2OCH3 + H2O→HOCH2CH2OHCH3

CH3Cl + NaOH→CH3OH + NaCl

3. Danasîna pêvajoyê ya hîdroksîpropyl methylcellulose ether

Pêvajoya ethera hîdroksîpropyl methyl cellulose ether (bi kurtî "etera selulozê") bi gelemperî ji 6 pêvajoyan pêk tê, ev jî: perçiqandina maddeya xav, (alkalînîzekirin) etherification, rakirina helwêstê, filtasyon û zuwakirin, perçiqandin û tevlihevkirin, û pakkirina hilberê qedandî.

3.1 Amadekirina madeya xav

Seluloza sirûştî ya kurtebirî ya ku li sûkê tê kirîn ji hêla pîvazkerê ve di nav tozê de tê pelçiqandin da ku pêvajoya paşîn hêsan bike; alkaliya hişk (an jî alkaliya şil) tê helandin û amade kirin, û bi qasî 90 germî tê germ kirin°C da ku ji bo karanîna 50% çareseriya soda caustic çêbikin. Di heman demê de metîl klorîdê reaksiyonê, agentê eterîfîkasyona oksîdê propylene, îsopropanol û toluenê çareserkerê reaksiyonê amade bikin.

Wekî din, pêvajoya reaksiyonê hewceyê materyalên alîkar ên wekî ava germ û ava paqij hewce dike; buhar, ava sarbûna germahiya nizm, û ava sarbûnê ya gerok ji bo arîkariya hêzê hewce ne.

Linterên kurt, klorîdê methyl, û etherîkirina oksîdê propylene materyalên sereke ne ku ji bo hilberîna seluloza eterîfkirî ne, û lingên kurt bi rêjeyek mezin têne bikar anîn. Methyl chloride û propylene oxide di reaksiyonê de wekî ajanên etherîfîkasyonê beşdar dibin da ku seluloza xwezayî biguhezînin, hêjeya karanîna ne mezin e.

Solvent (an diluent) bi giranî toluene û isopropanol hene, ku di bingeh de nayên vexwarin, lê ji ber windahiyên zexmkirî û avjenî, di hilberînê de windahiyek sivik heye, û mîqdara ku tê bikar anîn pir hindik e.

Pêvajoya amadekirina maddeya xav xwedan qada tankê ya madeya xav û depoyek madeya xav a pêvekirî ye. Ajanên etherîker û helawker, wek toluene, isopropanol, û asîdê acetîk (ji bo sererastkirina nirxa pH ya reaktantan têne bikar anîn), li qada tankê ya madeya xav têne hilanîn. Pêşkêşkirina kurtefîlmê bes e, dikare di her kêliyê de ji hêla sûkê ve were peyda kirin.

Kevirê kurte pelçiqandî ji bo karanînê bi selikekê ji atolyeyê re tê şandin.

3.2 (Alkalinization) etherification

Etherification (Alkaline) di pêvajoya etherification selulosê de pêvajoyek girîng e. Di rêbaza hilberînê ya berê de, reaksiyonên du-gavek ji hev cuda hatin kirin. Niha pêvajo baştir bûye, û reaksiyonên du-gavekî di qonaxekê de têne hev kirin û bi hevdemî têne kirin.

Pêşî, tanka eterîfîkasyonê vala bikin da ku hewayê jê derxin, û dûv re wê bi nîtrojenê biguhezînin da ku tank ji hewayê bêpar bikin. Çareseriya sodyûm hîdroksîdê ya amadekirî lê zêde bikin, mîqdarek îsopropanol û rûkala toluenê lê bidin, dest bi lêdanê bikin, dûv re pembûyê kurt lê bikin, ava ku diherike vekin da ku sar bibe û piştî ku germahî dakeve astekê, pileya nizm vekin. Germahiya avê da ku germahiya materyalê ya pergalê kêm bike Bi qasî 20℃, û reaksiyonê ji bo demek diyarkirî ji bo temamkirina alkalîzasyonê bidomînin.

Piştî alkalîzasyonê, kargêrê etherîkerê methyl kloride û oksîdê propylene ku ji hêla tanga pîvandinê ya asta bilind ve hatî pîvandin lê zêde bikin, dest bi lêdanê bidomînin, hilmê bikar bînin da ku germahiya pergalê heya 70-ê bilind bikin.℃~ 80℃, û dûv re ava germ bikar bînin da ku germkirin û domandin bidomînin Germahiya reaksiyonê tê kontrol kirin, û dûv re germahiya reaksiyonê û dema reaksiyonê têne kontrol kirin, û operasyon dikare ji bo heyamek diyarkirî bi lêdan û tevlihevkirinê were qedandin.

Reaksîyon di saet 90’an de pêk tê°C û 0,3 MPa.

3.3 Hilweşîn

Materyalên pêvajoya reaksiyonê yên jorîn têne şandin ji desolventizer re, û materyal têne tazîkirin û bi hilmê re têne germ kirin, û halên toluene û isopropanol têne rijandin û ji bo vezîvirandinê têne derxistin.

Veguhêra hilmikî pêşî bi ava gerokê re tê sarkirin û bi qismî tê kelandin, û dûv re bi ava germahiya nizm tê kelandin, û têkelê kondensatê dikeve nav qata şilek û veqetandinê da ku av û helikê ji hev veqetîne. Di tebeqeya jorîn de helwêsta tevlihev a toluene û îsopropanolê li gorî rêjeyê tê sererast kirin. Wê rasterast bikar bînin, û çareseriya avê û îsopropanolê ya di qata jêrîn de ji bo karanîna vegerînin desolventizer.

Piştî hilweşandinê asîda acetîk li reaktantê zêde bikin da ku hîdroksîdê sodyûmê yê zêde bêbandor bikin, dûv re ava germ bikar bînin da ku materyalê bişon, taybetmendiya koagulasyonê ya etera selulozê bi tevahî bikar bînin da ku etera selulozê bişon, û reaktant paqij bikin. Materyalên rafînerî ji bo veqetandin û zuwakirinê ji bo pêvajoya paşîn têne şandin.

3.4 Parzûn û hişk bikin

Materyalên rafînerî ji hêla pompeya pêça tansiyona bilind ve ji bo veqetandina pîvazên horizontî tê şandin da ku ava belaş ji hev veqetîne, û maddeya zexm a mayî bi navgîniya fêkiyê pêçkê dikeve nav zuwakirina hewayê, û di têkiliyê de bi hewaya germ re tê zuwa kirin, û dûv re di nav çîklonê re derbas dibe. veqetandî û hewa Veqetandin, maddeya hişk dikeve perçiqandina paşerojê.

Ava ku ji hêla veqetandina spiral a horizontal ve tê veqetandin, piştî ku di tanka niştandinê de tê rijandin, dikeve nav tanka dermankirina avê da ku seluloza xêzkirî ji hev veqetîne.

3.5 Perçiqandin û tevlihevkirin

Piştî zuwakirinê, seluloza etherîkirî dê xwedan mezinahiya perçeya nehevseng be, ku pêdivî ye ku were pelçiqandin û tevlihev kirin da ku belavkirina mezinahiya parçikê û xuyangiya giştî ya materyalê hewcedariyên standard ên hilberê bicîh bîne.

3. 6 Pakêkirina hilberê qedandî

Materyala ku piştî operasyonên perçiqandin û tevlihevkirinê tê bidestxistin, seluloza eterîkirî ya qediyayî ye, ku dikare were pakkirin û hilanîn.

4. Kurte

Di ava çopê ya veqetandî de rêjeyek xwê heye, nemaze klorîdê sodyûmê. Ava çolê tê hilkirin da ku xwê ji hev veqetîne, û buhara duyemîn a hilmijêkirî dikare were qelandin da ku ava kondenskirî vegerîne, an rasterast were derxistin. Hêmana sereke ya xwêya veqetandî klorîdê sodyûmê ye, ku di heman demê de ji ber bêbandorkirina bi asîdê acetîk re hindek sodyûm acetate jî dihewîne. Ev xwê tenê piştî ji nû ve krîstalkirin, veqetandin û paqijkirinê nirxa karanîna pîşesaziyê heye.