Гидроксипропил метил целлюлозанын сапатын көзөмөлдөө боюнча изилдөө

Менин өлкөмдө HPMC өндүрүшүнүн учурдагы абалына ылайык, гидроксипропил метилцеллюлозанын сапатына таасир этүүчү факторлор талдоого алынып, анын негизинде гидроксипропил метилцеллюлозанын сапаттык деңгээлин кантип жогорулатуу керектиги талкууланып, өндүрүшкө киргизилет.

Негизги сөздөр:гидроксипропил метилцеллюлоза; сапаты; контроль; изилдөө

Гидроксипропил метилцеллюлоза (HPMC) пахтадан, жыгачтан жасалган иондук эмес сууда эрүүчү целлюлоза аралаштырылган эфир жана щелочтун шишигинен кийин пропилен оксиди жана метилхлорид менен эфирлештирилет. Целлюлоза аралаш эфири – бир алмаштыруучу эфирдин модификацияланган туундусу баштапкы моноэфирге караганда уникалдуу өзгөчөлүктөргө ээ жана целлюлоза эфиринин иштешин ар тараптуу жана мыкты аткара алат. Көптөгөн аралаш эфирлердин ичинен гидроксипропил метилцеллюлоза эң маанилүүсү. Даярдоо ыкмасы щелочтуу целлюлозага пропилен оксиди кошуу. Өнөр жай HPMC универсалдуу продукт катары мүнөздөөгө болот. Метил тобун алмаштыруу даражасы (DS мааниси) 1,3 тен 2,2ге чейин, ал эми гидроксипропилдин молярдык алмаштыруу даражасы 0,1ден 0,8ге чейин. Жогорудагы маалыматтардан көрүнүп тургандай, HPMCдеги метил жана гидроксипропилдин мазмуну жана касиеттери ар түрдүү, натыйжада акыркы продукттун илешкектүүлүгү жана Бир тектүүлүктүн айырмасы ар кандай өндүрүш ишканаларынын даяр продукциясынын сапатынын өзгөрүшүнө алып келет.

Гидроксипропил метилцеллюлоза химиялык реакциялар аркылуу эфирдин туундуларын чыгарат, алардын курамында, структурасында жана касиетинде, айрыкча целлюлозанын эригичтигинде терең өзгөрүүлөр болот, алар киргизилген алкил топторунун түрүнө жана санына жараша өзгөрүшү мүмкүн. Сууда эрүүчү эфир туундуларын, суюлтулган щелоч эритмесин, полярдуу эриткичтерди (мисалы, этанол, пропанол) жана полярдуу эмес органикалык эриткичтерди (мисалы, бензол, эфир) алуу, бул целлюлоза туундуларынын сортторун жана колдонулуш чөйрөсүн кыйла кеңейтет.

1. Гидроксипропил метилцеллюлозаны щелочташтыруу процессинин сапатка тийгизген таасири

Alkalization жараяны HPMC өндүрүшүнүн реакция этабында биринчи кадам болуп саналат, ошондой эле абдан маанилүү кадамдардын бири болуп саналат. HPMC продуктуларынын мүнөздүү сапаты негизинен этерификация процесси эмес, алкализация процесси менен аныкталат, анткени алкализация эффектиси etherification таасирине түздөн-түз таасир этет.

Гидроксипропил метилцеллюлоза щелоч эритмеси менен өз ара аракеттенип, реакцияга жөндөмдүү щелочтук целлюлозаны пайда кылат. Этерификация реакциясында целлюлозанын шишип кетишине, өтүшүнө жана эфирлештирилишине эфирлештирүүчү заттын негизги реакциясы жана кошумча реакциялардын ылдамдыгы, реакциянын бирдейлиги жана акыркы продуктунун касиеттери анын пайда болушуна жана курамына байланыштуу. щелочтук целлюлоза, ошондуктан щелочтук целлюлозанын структурасы жана химиялык касиеттери целлюлоза эфирин өндүрүүдө маанилүү изилдөө объектилери болуп саналат.

2. Температуранын гидроксипропил метилцеллюлозанын сапатына тийгизген таасири

КОН суу эритмесинин белгилүү концентрациясында гидроксипропил метилцеллюлозанын щелочко чейин адсорбция көлөмү жана шишип кетүү даражасы реакциянын температурасынын төмөндөшү менен жогорулайт. Мисалы, щелочтук целлюлозанын чыгышы КОН концентрациясына жараша өзгөрүп турат: 15 %, 8 % 10°C, жана 4,2% 5те°C. Бул тенденциянын механизми щелочтук целлюлозанын пайда болушу экзотермиялык реакция процесси болуп саналат. Температура жогорулаган сайын гидроксипропил метилцеллюлозанын щелочко адсорбциясы азаят, бирок щелочтук целлюлозанын гидролиз реакциясы абдан жогорулайт, бул щелочтук целлюлозанын пайда болушуна шарт түзбөйт. Жогоруда айтылгандардан көрүнүп тургандай, щелочтошуу температурасын төмөндөтүү щелочтук целлюлозанын пайда болушуна шарт түзөт жана гидролиз реакциясын токтотот.

3. Гидроксипропил метилцеллюлозанын сапатына кошумчалардын таасири

Целлюлоза-KOH-суу системасында кошумча—туздун щелочтук целлюлозанын пайда болушуна чоң таасирин тийгизет. КОН эритмесинин концентрациясы 13%тен төмөн болгондо, целлюлозанын щелочко адсорбциясы калий хлоридинин тузунун кошулушуна таасирин тийгизбейт. Лин эритмесинин концентрациясы 13% дан жогору болгондо, калий хлориди кошулгандан кийин целлюлозанын щелочко көрүнгөн адсорбциясы Адсорбция калий хлоридинин концентрациясына жараша көбөйөт, бирок жалпы адсорбция жөндөмдүүлүгү төмөндөйт, ал эми суунун адсорбциясы абдан жогорулайт, ошондуктан тузду кошуу целлюлозанын щелочтуулугуна жана шишип кетишине жалпысынан жагымсыз, бирок туз гидролизге тоскоол болот жана системаны жөнгө салат.

4. Гидроксипропил метилцеллюлозанын сапатына өндүрүш процессинин таасири

Азыркы учурда менин өлкөмдө гидроксипропил метилцеллюлоза өндүрүү ишканалары көбүнчө эриткичтин өндүрүш процессин колдонушат. щелочтук целлюлозаны даярдоо жана этерификациялоо процесси баары инерттүү органикалык эриткичте жүргүзүлөт, ошондуктан тазаланган пахта чийки затты майдалоо керек, андан да чоңураак беттик аянтты жана даяр продукциянын сапатын камсыз кылуу үчүн реактивдүүлүктү алуу керек.

Реакторго майдаланган целлюлозаны, органикалык эриткичти жана щелоч эритменин кошуп, белгилүү бир температурада жана убакытта күчтүү механикалык аралаштыруу менен щелочтук целлюлозаны бирдей щелочтуу жана азыраак бузулуу менен алуу үчүн колдонуңуз. Органикалык суюлтуу эриткичтери (изопропанол, толуол ж. б.) белгилүү бир инерттүүлүккө ээ, бул гидроксипропил метилцеллюлозаны пайда болуу процессинде бир калыпта жылуулук бөлүп чыгарууну камсыздайт, щелочтук целлюлозанын гидролиз реакциясын карама-каршы багытта азайтат, ал эми сапаттагы щелочтук целлюлоза, адатта, бул шилтемеде колдонулган лайдын концентрациясы 50% га чейин жетет.

Целлюлоза лайга чылангандан кийин толук шишип, текши щелочтуу целлюлоза алынат. Лие целлюлозаны осмотикалык жактан жакшыраак шишип, кийинки этерификация реакциясы үчүн жакшы негиз түзөт. Типтүү эритүүчүлөргө негизинен изопропанол, ацетон, толуол ж.б. кирет. Силдин эригичтиги, эритүүчүнүн түрү жана аралаштыруу шарттары щелочтук целлюлозанын курамына таасир этүүчү негизги факторлор болуп саналат. Үстүнкү жана төмөнкү катмарлар аралашканда пайда болот. Үстүнкү катмар изопропанол жана суудан, ал эми төмөнкү катмары щелоч жана аз өлчөмдө изопропанолдон турат. Системада дисперстүү болгон целлюлоза механикалык аралаштыруу астында жогорку жана төмөнкү суюк катмарлар менен толук байланышта болот. Системадагы щелоч Суу балансы целлюлоза пайда болгонго чейин өзгөрөт.

Кадимки целлюлозанын иондук эмес аралаш эфири катары, гидроксипропил метилцеллюлоза топторунун мазмуну ар кандай макромолекулярдык чынжырларда, башкача айтканда, метил жана гидроксипропил топторунун бөлүштүрүү катышы ар бир глюкоза шакекчесинин С боюнча ар кандай болот. Ал дисперстүүлүккө жана кокустукка ээ, бул буюмдун сапатынын туруктуулугуна кепилдик берүүнү кыйындатат.