Hidroksipropiletilceliuliozė (HPMC)yra daugiafunkcinis vandenyje tirpus polimerų junginys, plačiai naudojamas statybų, medicinos, kosmetikos, maisto ir naftos pramonės srityse. Jis pagrįstas natūralia augalų celiulioze ir gaunama keičiant chemines modifikavimo reakcijas. Jis turi gerą vandens tirpumą, sutirštinimą, plėvelės formavimo ir adhezijos savybes. Pramoninė kimacell®HPMC gamyba daugiausia apima celiuliozės modifikavimo reakciją. Įprastos modifikavimo reakcijos apima metilinimą ir hidroksipropilinimą.
1. Žaliavos ir HPMC išankstinis apdorojimas
Celiuliozės žaliavos: HPMC gamyba prasideda nuo natūralios celiuliozės. Įprasti šaltiniai yra augalų pluoštai, tokie kaip medienos minkštimas, medvilnė ir kanapės. Norint užtikrinti sklandų vėlesnių reakcijų progresą, celiuliozę paprastai reikia iš anksto apdoroti, kad būtų pašalintos priemaišos ir padidintų reakcijos aktyvumą.
Išankstinio gydymo žingsniai: Išankstinis celiuliozės apdorojimas paprastai apima tokius veiksmus kaip plovimas, džiovinimas ir gniuždymas, kad būtų galima perdirbti celiuliozę į granuliuotą ar miltelių pavidalą vėlesnėms cheminėms reakcijoms.
2. HPMC sintezės procesas
HPMC sintezės procesas daugiausia apima metilinimo ir hidroksipropilinimo reakcijas, kurios atliekamos šarminėmis sąlygomis. Konkretus gamybos procesas apima šiuos veiksmus:
Celiuliozės suaktyvinimas: Kad celiuliozė būtų lengviau reaguoti chemiškai, paprastai reikia gydyti celiuliozę šarminiu tirpalu, tokiu kaip natrio hidroksidas (NaOH), norint gauti patinusią celiuliozės matricą. Šiame etape mažėja celiuliozės kristališkumas, o struktūra tampa laisvesnė, o tai naudinga vėlesniam cheminiam modifikavimui.
Metilinimo reakcija: metilinimo reakcija modifikuoja celiuliozės molekulę, įvesdama metilo (-ch₃) grupę. Dažniausiai naudojami metilinantys agentai yra metil chloridas (CH₃Cl) arba chloroformas (CHCL₃). Esant natrio hidroksidui, metilinantis agentas reaguoja su celiulioze, kad pakeistų kai kurias hidroksilo grupes (-OH) ant celiuliozės molekulės metilo grupėmis (-Ch₃), taip sudarydamos metileliuliozę.
Hidroksipropilinimo reakcija: Baigus metilinimą, propileno oksidas (PO) paprastai naudojamas kaip reagentas, norint įvesti hidroksipropilo grupę (-Ch₂ch (OH) CH₃). Reakcija atliekama šarminėmis sąlygomis. Hidroksipropilacijos reakcija pakeičia kai kurias metoksi grupes celiuliozės molekulėje su hidroksipropilo grupėmis, taip sudarydama HPMC.
Reakcijos kontrolė: Viso reakcijos proceso metu reikia tiksliai kontroliuoti reagentų temperatūrą, laiką ir santykį, kad būtų užtikrinta, jog molekulinė masė, hidroksipropilacijos laipsnis ir Kimacell®HPMC metilinimo laipsnis atitiktų produkto reikalavimus. Apskritai, reakcijos temperatūra kontroliuojama nuo 30 iki 80 ° C, o reakcijos laikas svyruoja nuo kelių valandų iki daugiau nei dešimt valandų.
Neutralizavimas ir apsivalymas: Baigę reakciją, produktą reikia neutralizuoti ir išgryninti, paprastai pridedant rūgšties (pvz., Acto rūgšties, druskos rūgšties ir kt.), Kad neutralizuotų šarminių medžiagų perteklių. Valymo etapai apima skalbimą, filtravimą, džiovinimą ir kitus procesus, kad būtų pašalintos nereaguotos žaliavos, tirpikliai ir šalutiniai produktai.
3. Produktų džiovinimas ir pakuotė
Džiovinimas: išgrynintas HPMC paprastai egzistuoja vandens tirpių miltelių pavidalu, o drėgmė turi būti pašalinta džiovinant purškalu, džiovinant vakuume ir kitais būdais. Džiovintas produktas turėtų išlaikyti mažą drėgmės kiekį, paprastai kontroliuojamą mažesnį nei 5%, kad produktas negalėtų prilipti ir nuolaidumo.
Pakuotė: Džiovinti HPMC yra supakuota miltelių pavidalu, o pakavimo procesui reikia apdoroti drėgmei. Paprastai jis supakuotas į polietileno maišelius, popierinius maišus ar kompozicinius maišelius, kad būtų lengviau transportuoti ir laikyti.
4. Kokybės kontrolės ir produktų standartai
HPMC gamybos procese būtina griežta kokybės kontrolė. HPMC kokybė priklauso ne tik nuo žaliavų kokybės, bet ir nuo veiksnių, tokių kaip reakcijos sąlygos ir po apdorojimo procesai. Gamintojai paprastai atlieka kokybės patikrinimus pagal tarptautinius ir regioninius standartus. Įprasti kokybės rodikliai apima:
Tirpumas: HPMC turėtų turėti gerą vandenyje tirpumą, o tirpumo ir tirpimo greitis turi atitikti nurodytus reikalavimus.
Klampumas: HPMC klampumas daro tiesioginį poveikį jo taikymo efektui, o skirtingi produktai turi skirtingus klampumo reikalavimus. Įprasti klampumo bandymo metodai apima Brookfield klampumo metodą.
Grynumas ir priemaišos: HPMC produktų priemaišų kiekis turėtų būti kontroliuojamas nurodytame diapazone, kad būtų užtikrintas didelis produkto grynumas.
Dalelių dydis: Atsižvelgiant į skirtingų taikymo laukų poreikius, HPMC dalelių dydis gali skirtis, o smulkių miltelių ar granuliuotų produktų dydis bus skirtingi.
5. HPMC taikymo laukai
HPMC yra plačiai naudojamas daugelyje pramonės šakų ir turi svarbią komercinę vertę.
Statybos pramonė: HPMC yra plačiai naudojamas kaip tirštiklis ir vandens sulaikymas statybinėse medžiagose, tokiose kaip cemento skiedinys, sauso skiedinio ir plytelių klijai, kurie gali pagerinti medžiagų statybos efektyvumą ir vandens sulaikymą.
Farmacijos pramonė: HPMC yra svarbios pritaikymo farmacijos srityje kaip kapsulės apvalkalai, tablečių klijai ir kontroliuojami vaistų vežėjai.
Maisto pramonė: Maisto metu HPMC naudojamas kaip tirštiklis, stabilizatorius, emulsiklis ir kt., Kurie gali pagerinti maisto tekstūrą ir skonį.
Kosmetikos pramonė: HPMC naudojama kaip tirštiklio ir filmų formavimo agentas kosmetikoje ir naudojamas gaminant tokius produktus kaip losjonai ir kremai.
Kiti laukai: „Kimacell®HPMC“ taip pat plačiai naudojamas tokiose pramonės šakose kaip nafta, tekstilė, popierius ir dangos.
Pramoninė gamybaHPMCNatūralią celiuliozę virsta vandenyje tirpiu polimero junginiu, turinčiu daugiafunkcines savybes per keletą cheminių modifikavimo reakcijų. Tiksliai kontroliuojant reakcijos sąlygas ir po gydymo procesus, galima gauti HPMC produktus, atitinkančius skirtingus taikymo reikalavimus. Plačiai pritaikius HPMC, vis daugiau tyrimų ir technologinių naujovių ir toliau skatins jo gamybos proceso ir produkto kokybės tobulinimą.
Pašto laikas: 2012 m. Sausio 27 d