हायड्रोक्सीप्रॉपिल मेथिलसेल्युलोजची औद्योगिक उत्पादन पद्धत (एचपीएमसी)

हायड्रोक्सीप्रॉपिल मेथिलसेल्युलोज (एचपीएमसी)बांधकाम, औषध, सौंदर्यप्रसाधने, अन्न आणि पेट्रोलियम उद्योग या क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणात वापरल्या जाणार्‍या मल्टीफंक्शनल वॉटर-विद्रव्य पॉलिमर कंपाऊंड आहे. हे नैसर्गिक वनस्पती सेल्युलोजवर आधारित आहे आणि रासायनिक सुधारित प्रतिक्रियेद्वारे प्राप्त केले जाते. यात चांगले पाण्याचे विद्रव्यता, जाड होणे, फिल्म-फॉर्मिंग आणि आसंजन गुणधर्म आहेत. किमासेल ® एचपीएमसीच्या औद्योगिक उत्पादनात प्रामुख्याने सेल्युलोजच्या सुधारित प्रतिक्रियेचा समावेश आहे. सामान्य सुधारित प्रतिक्रियांमध्ये मेथिलेशन आणि हायड्रोक्सीप्रोपायलेशन समाविष्ट आहे.

1. कच्चा माल आणि एचपीएमसीची प्रीट्रेटमेंट

सेल्युलोज कच्चा माल: एचपीएमसीचे उत्पादन नैसर्गिक सेल्युलोजपासून सुरू होते. सामान्य स्त्रोतांमध्ये लाकूड लगदा, सूती आणि भांग यासारख्या वनस्पती तंतूंचा समावेश आहे. त्यानंतरच्या प्रतिक्रियांची सुरळीत प्रगती सुनिश्चित करण्यासाठी, अशुद्धता दूर करण्यासाठी आणि प्रतिक्रिया क्रियाकलाप वाढविण्यासाठी सेल्युलोज सहसा प्रीट्रिएट करणे आवश्यक आहे.

प्रीट्रेटमेंट स्टेप्स: सेल्युलोजच्या प्रीट्रेटमेंटमध्ये सामान्यत: धनुष्य, कोरडे करणे आणि त्यानंतरच्या रासायनिक प्रतिक्रियांसाठी ग्रॅन्युलर किंवा चूर्ण स्वरूपात सेल्युलोजवर प्रक्रिया करण्यासाठी क्रश करणे यासारख्या चरणांचा समावेश असतो.

2. एचपीएमसीची संश्लेषण प्रक्रिया

एचपीएमसीच्या संश्लेषण प्रक्रियेमध्ये प्रामुख्याने मेथिलेशन आणि हायड्रोक्सीप्रोपायलेशन प्रतिक्रिया समाविष्ट असतात, जी अल्कधर्मी परिस्थितीत केल्या जातात. विशिष्ट उत्पादन प्रक्रियेमध्ये पुढील चरणांचा समावेश आहे:

सेल्युलोजचे सक्रियकरण: सेल्युलोजला रासायनिक प्रतिक्रिया देणे सुलभ करण्यासाठी, सूजलेल्या सेल्युलोज मॅट्रिक्स मिळविण्यासाठी सोडियम हायड्रॉक्साईड (एनओओएच) सारख्या अल्कधर्मी सोल्यूशनसह सेल्युलोजचा उपचार करणे सहसा आवश्यक असते. या टप्प्यावर, सेल्युलोजची स्फटिकासारखेता कमी होते आणि रचना कमी होते, जी त्यानंतरच्या रासायनिक सुधारणेसाठी उपयुक्त आहे.

मेथिलेशन प्रतिक्रिया: मेथिलेशन प्रतिक्रिया मिथाइल (-चे) गट सादर करून सेल्युलोज रेणूमध्ये सुधारित करते. सामान्यत: वापरल्या जाणार्‍या मेथिलेटिंग एजंट्स म्हणजे मिथाइल क्लोराईड (सीएचसीएल) किंवा क्लोरोफॉर्म (सीसीएलएएल). सोडियम हायड्रॉक्साईडच्या उपस्थितीत, मेथिलेटिंग एजंट सेल्युलोजने सेल्युलोज रेणूवरील काही हायड्रॉक्सिल गट (-ओएच) बदलण्यासाठी मिथाइल गट (-चे) बदलते, ज्यामुळे मिथाइल सेल्युलोज तयार होते.

हायड्रोक्सीप्रोपायलेशन रिएक्शनः मेथिलेशन पूर्ण झाल्यानंतर, प्रोपलीन ऑक्साईड (पीओ) सामान्यत: हायड्रोक्सीप्रॉपिल ग्रुप (-सीच (ओएच) CH₃) सादर करण्यासाठी अणुभट्टी म्हणून वापरला जातो. अल्कधर्मी परिस्थितीत प्रतिक्रिया केली जाते. हायड्रोक्सीप्रोपायलेशन प्रतिक्रिया सेल्युलोज रेणूवरील काही मेथॉक्सी गटांना हायड्रोक्सीप्रॉपिल गटांसह पुनर्स्थित करते, ज्यामुळे एचपीएमसी तयार होते.

प्रतिक्रिया नियंत्रण: संपूर्ण प्रतिक्रिया प्रक्रियेदरम्यान, आण्विक वजन, हायड्रोक्सीप्रोपायलेशनची डिग्री आणि किमासेल ® एचपीएमसीच्या मेथिलेशनची डिग्री उत्पादनाची आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी तापमान, वेळ आणि रिअॅक्टंट्सचे प्रमाण अचूकपणे नियंत्रित करणे आवश्यक आहे. सर्वसाधारणपणे सांगायचे तर, प्रतिक्रियेचे तापमान 30 ते 80 डिग्री सेल्सियस दरम्यान नियंत्रित केले जाते आणि प्रतिक्रिया वेळ कित्येक तासांपासून दहा तासांपेक्षा जास्त असतो.

तटस्थीकरण आणि शुध्दीकरण: प्रतिक्रिया पूर्ण झाल्यानंतर, उत्पादनास तटस्थ आणि शुद्ध करणे आवश्यक आहे, सामान्यत: जास्तीत जास्त अल्कधर्मी पदार्थांना तटस्थ करण्यासाठी acid सिड (जसे की एसिटिक acid सिड, हायड्रोक्लोरिक acid सिड इ.) जोडून. शुद्धीकरण चरणांमध्ये विनाअनुदानित कच्चा माल, सॉल्व्हेंट्स आणि उप-उत्पादने काढून टाकण्यासाठी धुणे, फिल्टरिंग, कोरडे आणि इतर प्रक्रिया समाविष्ट आहेत.

3. उत्पादन कोरडे आणि पॅकेजिंग

कोरडे: शुद्ध एचपीएमसी सहसा वॉटर-विद्रव्य पावडरच्या रूपात अस्तित्वात असते आणि स्प्रे कोरडे, व्हॅक्यूम कोरडे आणि इतर पद्धतींनी ओलावा काढून टाकणे आवश्यक आहे. वाळलेल्या उत्पादनाने कमी आर्द्रता सामग्री राखली पाहिजे, सामान्यत: 5%च्या खाली नियंत्रित केली जाते, ज्यामुळे उत्पादनास चिकटविणे आणि डीलिकन्सपासून प्रतिबंधित होते.

पॅकेजिंग: वाळलेल्या एचपीएमसीला पावडरच्या स्वरूपात पॅकेज केले जाते आणि पॅकेजिंग प्रक्रियेस ओलावा-पुरावा उपचार आवश्यक आहे. हे सहसा पॉलिथिलीन पिशव्या, कागदाच्या पिशव्या किंवा सहज वाहतुकीसाठी आणि साठवणुकीसाठी संमिश्र पिशव्या मध्ये पॅकेज केले जाते.

4. गुणवत्ता नियंत्रण आणि उत्पादनांचे मानक

एचपीएमसीच्या उत्पादन प्रक्रियेमध्ये कठोर गुणवत्ता नियंत्रण आवश्यक आहे. एचपीएमसीची गुणवत्ता केवळ कच्च्या मालाच्या गुणवत्तेवरच नव्हे तर प्रतिक्रिया अटी आणि पोस्ट-प्रोसेसिंग प्रक्रियेसारख्या घटकांवर देखील अवलंबून असते. उत्पादक सहसा आंतरराष्ट्रीय आणि प्रादेशिक मानकांनुसार गुणवत्ता तपासणी करतात. सामान्य गुणवत्ता निर्देशकांमध्ये हे समाविष्ट आहे:

विद्रव्यता: एचपीएमसीमध्ये चांगली पाण्याची विद्रव्यता असणे आवश्यक आहे आणि विद्रव्यता आणि विघटन दर निर्दिष्ट आवश्यकता पूर्ण करणे आवश्यक आहे.

व्हिस्कोसिटीः एचपीएमसीची चिकटपणा त्याच्या अनुप्रयोगाच्या परिणामावर थेट परिणाम करते आणि भिन्न उत्पादनांमध्ये भिन्न व्हिस्कोसिटी आवश्यकता असतात. सामान्य व्हिस्कोसिटी चाचणी पद्धतींमध्ये ब्रूकफिल्ड व्हिस्कोसिटी पद्धत समाविष्ट आहे.

शुद्धता आणि अशुद्धता: उत्पादनाची उच्च शुद्धता सुनिश्चित करण्यासाठी एचपीएमसी उत्पादनांमधील अशुद्धता सामग्री निर्दिष्ट श्रेणीत नियंत्रित केली पाहिजे.

कण आकार: वेगवेगळ्या अनुप्रयोग फील्डच्या गरजेनुसार, एचपीएमसीचा कण आकार बदलू शकतो आणि बारीक पावडर किंवा दाणेदार उत्पादनांमध्ये भिन्न अनुप्रयोग परिस्थिती असतील.

5. एचपीएमसीची अनुप्रयोग फील्ड

एचपीएमसी बर्‍याच उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरली जाते आणि त्यात महत्त्वपूर्ण व्यावसायिक मूल्य आहे.

बांधकाम उद्योग: सिमेंट मोर्टार, कोरडे मोर्टार आणि टाइल hes डसिव्हसारख्या बांधकाम साहित्यात एचपीएमसीचा मोठ्या प्रमाणात वापर केला जातो, ज्यामुळे सामग्रीचे बांधकाम आणि पाण्याचे प्रमाण सुधारू शकते.

फार्मास्युटिकल इंडस्ट्रीः एचपीएमसीकडे फार्मास्युटिकल क्षेत्रात कॅप्सूल शेल, टॅब्लेट चिकट आणि नियंत्रित-रीलिझ ड्रग कॅरियर म्हणून महत्त्वपूर्ण अनुप्रयोग आहेत.

अन्न उद्योग: अन्नामध्ये, एचपीएमसीचा वापर जाड, स्टेबलायझर, इमल्सिफायर इत्यादी म्हणून केला जातो, ज्यामुळे अन्नाची पोत आणि चव सुधारू शकते.

कॉस्मेटिक इंडस्ट्रीः एचपीएमसीचा उपयोग सौंदर्यप्रसाधनांमध्ये दाट आणि फिल्म-फॉर्मिंग एजंट म्हणून केला जातो आणि तो लोशन आणि क्रीम सारख्या उत्पादनांच्या निर्मितीमध्ये वापरला जातो.

इतर फील्ड्स: पेट्रोलियम, कापड, कागद आणि कोटिंग्ज सारख्या उद्योगांमध्ये किमासेल ® एचपीएमसी देखील मोठ्या प्रमाणात वापरली जाते.

च्या औद्योगिक उत्पादनएचपीएमसीरासायनिक सुधारित प्रतिक्रियांच्या मालिकेद्वारे मल्टीफंक्शनल गुणधर्म असलेल्या वॉटर-विद्रव्य पॉलिमर कंपाऊंडमध्ये नैसर्गिक सेल्युलोजचे रूपांतर करते. प्रतिक्रिया अटी आणि उपचारानंतरच्या प्रक्रियेवर तंतोतंत नियंत्रण ठेवून, एचपीएमसी उत्पादने जी वेगवेगळ्या अनुप्रयोग आवश्यकता पूर्ण करतात. एचपीएमसीच्या व्यापक अनुप्रयोगासह, अधिकाधिक संशोधन आणि तांत्रिक नवकल्पना त्याच्या उत्पादन प्रक्रियेच्या आणि उत्पादनाच्या गुणवत्तेच्या सुधारणेस प्रोत्साहित करत राहतील.