Hidroksipropilmetilceluloze (HPMC)ir daudzfunkcionāls ūdenī šķīstošs polimēru savienojums, ko plaši izmanto būvniecības, medicīnas, kosmētikas, pārtikas un naftas rūpniecības jomā. Tas ir balstīts uz dabisko augu celulozi un tiek iegūts, izmantojot ķīmiskas modifikācijas reakcijas. Tam ir laba ūdens šķīdība, sabiezēšana, plēvju veidošanās un adhēzijas īpašības. Kimacell®HPMC rūpnieciskā ražošana galvenokārt ietver celulozes modifikācijas reakciju. Biežas modifikācijas reakcijas ietver metilēšanu un hidroksipropilāciju.
1. Izejvielas un HPMC pirmapstrāde
Celulozes izejvielas: HPMC ražošana sākas ar dabisko celulozi. Parastie avoti ietver augu šķiedras, piemēram, koka mīkstumu, kokvilnu un kaņepes. Lai nodrošinātu sekojošu reakciju vienmērīgu progresu, celuloze parasti ir iepriekš apstrādāta, lai noņemtu piemaisījumus un palielinātu reakcijas aktivitāti.
Pirms apstrādes posmi: celulozes pirmapstrāde parasti ietver tādus soļus kā mazgāšana, žāvēšana un sasmalcināšana, lai turpmākām ķīmiskām reakcijām apstrādātu celulozi granulētā vai pulverveida formā.
2. HPMC sintēzes process
HPMC sintēzes process galvenokārt ietver metilēšanu un hidroksipropilācijas reakcijas, kuras tiek veiktas sārmainos apstākļos. Konkrētajā ražošanas procesā ietilpst šādas darbības:
Celulozes aktivizēšana: Lai celulozi būtu vieglāk reaģēt ķīmiski, parasti ir nepieciešams ārstēt celulozi ar sārmainu šķīdumu, piemēram, nātrija hidroksīdu (NaOH), lai iegūtu pietūkušu celulozes matricu. Šajā posmā celulozes kristalitāte samazinās, un struktūra kļūst brīvāka, kas ir noderīga turpmākām ķīmiskām modifikācijām.
Metilēšanas reakcija: metilēšanas reakcija modificē celulozes molekulu, ieviešot metil (-ch₃) grupu. Parasti izmantotie metilējošie līdzekļi ir metilhlorīds (ch₃cl) vai hloroforma (chcl₃). Nātrija hidroksīda klātbūtnē metilējošais līdzeklis reaģē ar celulozi, lai aizstātu dažas hidroksilgrupas (-OH) uz celulozes molekulas ar metilgrupām (-ch₃), tādējādi veidojot metil celulozi.
Hidroksipropilācijas reakcija: Pēc metilēšanas pabeigšanas propilēnoksīdu (PO) parasti izmanto kā reaģentu, lai ieviestu hidroksipropilgrupu (-ch₂ch (OH) ch₃). Reakcija tiek veikta sārmainā stāvoklī. Hidroksipropilācijas reakcija aizstāj dažas no metoksi grupām celulozes molekulā ar hidroksipropilgrupām, tādējādi veidojot HPMC.
Reakcijas kontrole: Visa reakcijas procesa laikā reaģentu temperatūra, laiks un attiecība ir precīzi jākontrolē, lai pārliecinātos, ka Kimacell®HPMC hidroksipropilācijas pakāpe un metilēšanas pakāpe un metilēšanas pakāpe atbilst produkta prasībām. Vispārīgi runājot, reakcijas temperatūru kontrolē no 30 līdz 80 ° C, un reakcijas laiks svārstās no vairākām stundām līdz vairāk nekā desmit stundām.
Neitralizācija un attīrīšana: Pēc reakcijas pabeigšanas produkts ir jāitralizē un jāiztīra, parasti pievienojot skābi (piemēram, etiķskābi, sālsskābi utt.), Lai neitralizētu sārmainās vielas. Attīrīšanas posmi ietver mazgāšanu, filtrēšanu, žāvēšanu un citus procesus, lai noņemtu nereaģētus izejvielas, šķīdinātājus un blakusproduktus.
3. Produkta žāvēšana un iesaiņojums
Žāvēšana: attīrīts HPMC parasti pastāv ūdenī šķīstoša pulvera veidā, un mitrums jānoņem, žāvējot ar smidzināšanu, žāvēšanu ar vakuumu un citas metodes. Žāvētam produktam jāuztur zems mitruma saturs, kas parasti ir zemāks par 5%, lai novērstu produkta pielipšanu un delikcenci.
Iepakojums: žāvēts HPMC ir iesaiņots pulvera formā, un iepakojuma procesam nepieciešama mitruma izturība. Tas parasti ir iesaiņots polietilēna maisiņos, papīra maisiņos vai kompozītmateriālos, lai to ērti pārvadātu un uzglabātu.
4. Kvalitātes kontroles un produktu standarti
HPMC ražošanas procesā ir nepieciešama stingra kvalitātes kontrole. HPMC kvalitāte ir atkarīga ne tikai no izejvielu kvalitātes, bet arī no tādiem faktoriem kā reakcijas apstākļi un pēcapstrādes procesi. Ražotāji parasti veic kvalitatīvas pārbaudes atbilstoši starptautiskajiem un reģionālajiem standartiem. Kopīgi kvalitātes rādītāji ietver:
Šķīdība: HPMC vajadzētu būt labai šķīdībai ūdenī, un šķīdības un izšķīšanas ātrumam ir jāatbilst norādītajām prasībām.
Viskozitāte: HPMC viskozitāte tieši ietekmē tā pielietojuma efektu, un dažādiem produktiem ir atšķirīgas viskozitātes prasības. Parastās viskozitātes testa metodes ietver Brukfīldas viskozitātes metodi.
Tīrība un piemaisījumi: piemaisījumu saturs HPMC produktos jākontrolē noteiktā diapazonā, lai nodrošinātu produkta augstu tīrību.
Daļiņu lielums: Atkarībā no dažādu pielietojuma lauku vajadzībām HPMC daļiņu lielums var atšķirties, un smalkajiem pulverim vai granulētajiem izstrādājumiem būs dažādi uzklāšanas scenāriji.
5. HPMC lietojumprogrammu lauki
HPMC tiek plaši izmantots daudzās nozarēs, un tam ir svarīga komerciāla vērtība.
Būvniecības nozare: HPMC tiek plaši izmantots kā biezinātājs un ūdens piepūšamais līdzeklis būvniecības materiālos, piemēram, cementa javā, sausā javā un flīžu līmēs, kas var uzlabot būvniecības veiktspēju un materiālu ūdens aizturi.
Farmaceitiskā rūpniecība: HPMC ir svarīgs pielietojums farmaceitiskajā jomā kā kapsulu čaumalas, planšetdatoru līmes un kontrolētu atbrīvošanas zāļu nesēji.
Pārtikas rūpniecība: pārtikā HPMC izmanto kā biezinātāju, stabilizatoru, emulgatoru utt., Kas var uzlabot pārtikas tekstūru un garšu.
Kosmētikas rūpniecība: HPMC tiek izmantots kā biezinātājs un plēves veidojošs līdzeklis kosmētikā, un to izmanto tādu produktu, piemēram, losjonu un krēmu ražošanā, ražošanā.
Citi lauki: Kimacell®HPMC tiek plaši izmantots arī tādās nozarēs kā naftas, tekstilizstrādājumi, papīrs un pārklājumi.
Rūpnieciskā ražošanaHPMCDabisko celulozi pārveido par ūdenī šķīstošu polimēru savienojumu ar daudzfunkcionālām īpašībām, izmantojot virkni ķīmisku modifikācijas reakciju. Precīzi kontrolējot reakcijas apstākļus un pēcapstrādes procesus, var iegūt HPMC produktus, kas atbilst dažādām lietošanas prasībām. Plaši izplatot HPMC, arvien vairāk pētījumu un tehnoloģisko inovāciju turpinās veicināt tā ražošanas procesa un produktu kvalitātes uzlabošanos.
Pasta laiks: 27.-2025. Janvāris