Kajian tentang Kawalan Kualiti Hydroxypropyl Methyl Cellulose

Mengikut situasi semasa pengeluaran HPMC di negara saya, faktor-faktor yang mempengaruhi kualiti hidroksipropil metilselulosa dianalisis, dan atas dasar ini, bagaimana untuk meningkatkan tahap kualiti hidroksipropil metilselulosa dibincangkan dan dikaji, supaya menjadi pengeluaran.

Kata kunci:hidroksipropil metilselulosa; kualiti; kawalan; penyelidikan

Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) ialah eter campuran selulosa bukan ionik larut air yang diperbuat daripada kapas, kayu, dan dieterkan dengan propilena oksida dan metil klorida selepas pembengkakan alkali. Eter campuran selulosa ialah Terbitan yang diubah suai bagi eter substituen tunggal mempunyai sifat unik yang lebih baik daripada monoeter asal, dan boleh memainkan prestasi eter selulosa dengan lebih menyeluruh dan sempurna. Di antara banyak eter campuran, hidroksipropil metilselulosa adalah yang paling penting. Kaedah penyediaan ialah menambah propilena oksida kepada selulosa alkali. HPMC perindustrian boleh digambarkan sebagai produk universal. Darjah penggantian kumpulan metil (nilai DS ) ialah 1.3 hingga 2.2, dan darjah penggantian molar hidroksipropil ialah 0.1 hingga 0.8. Dapat dilihat daripada data di atas bahawa kandungan dan sifat metil dan hidroksipropil dalam HPMC adalah berbeza, mengakibatkan kelikatan produk akhir dan Perbezaan dalam keseragaman membawa kepada turun naik dalam kualiti produk siap pelbagai perusahaan pengeluaran.

Hydroxypropyl methylcellulose menghasilkan derivatif eter melalui tindak balas kimia, yang mempunyai perubahan mendalam dalam komposisi, struktur dan sifatnya, terutamanya keterlarutan selulosa, yang boleh diubah mengikut jenis dan jumlah kumpulan alkil yang diperkenalkan. Dapatkan terbitan eter larut dalam air, larutan alkali cair, pelarut polar (seperti etanol, propanol) dan pelarut organik bukan kutub (seperti benzena, eter), yang meluaskan varieti dan bidang aplikasi derivatif selulosa .

1. Kesan proses pengalkalian hidroksipropil metilselulosa terhadap kualiti

Proses pengalkalian adalah langkah pertama dalam peringkat tindak balas pengeluaran HPMC, dan ia juga merupakan salah satu langkah yang paling kritikal. Kualiti sedia ada produk HPMC sebahagian besarnya ditentukan oleh proses pengalkalian, bukan proses pengeteran, kerana kesan pengalkalian secara langsung mempengaruhi kesan pengeteran.

Hydroxypropyl methylcellulose berinteraksi dengan larutan alkali untuk membentuk selulosa alkali, yang sangat reaktif. Dalam tindak balas pengeteran, tindak balas utama agen pengeteran terhadap pembengkakan, penembusan, dan pengeteran selulosa dan Kadar tindak balas sampingan, keseragaman tindak balas dan sifat produk akhir semuanya berkaitan dengan pembentukan dan komposisi selulosa alkali, jadi struktur dan sifat kimia selulosa alkali adalah objek penyelidikan penting dalam pengeluaran eter selulosa.

2. Kesan suhu ke atas kualiti hidroksipropil metilselulosa

Dalam kepekatan tertentu larutan berair KOH, jumlah penjerapan dan tahap pembengkakan hidroksipropil metilselulosa kepada alkali meningkat dengan penurunan suhu tindak balas. Sebagai contoh, keluaran selulosa alkali berbeza dengan kepekatan KOH: 15 %, 8% pada 10°C, dan 4.2% pada 5°C. Mekanisme aliran ini ialah pembentukan selulosa alkali adalah proses tindak balas eksotermik. Apabila suhu meningkat, penjerapan hidroksipropil metilselulosa pada alkali Jumlahnya berkurangan, tetapi tindak balas hidrolisis selulosa alkali meningkat dengan banyak, yang tidak kondusif untuk pembentukan selulosa alkali. Dari perkara di atas dapat dilihat bahawa menurunkan suhu pengalkalian adalah kondusif kepada penjanaan selulosa alkali dan menghalang tindak balas hidrolisis.

3. Kesan bahan tambahan terhadap kualiti hidroksipropil metilselulosa

Dalam sistem selulosa-KOH-air, bahan tambahan—garam mempunyai pengaruh yang besar terhadap pembentukan selulosa alkali. Apabila kepekatan larutan KOH lebih rendah daripada 13%, penjerapan selulosa kepada alkali tidak terjejas oleh penambahan garam kalium klorida. Apabila kepekatan larutan alkali lebih tinggi daripada 13%, selepas menambah kalium klorida, penjerapan jelas selulosa kepada alkali Penjerapan meningkat dengan kepekatan kalium klorida, tetapi jumlah kapasiti penjerapan berkurangan, dan penjerapan air meningkat dengan banyak, jadi Penambahan garam secara amnya tidak menguntungkan kepada pengalkalian dan pembengkakan selulosa, tetapi garam boleh menghalang hidrolisis dan mengawal sistem Kandungan air bebas itu meningkatkan kesan pengalkalian dan pengeteran.

4. Pengaruh proses pengeluaran terhadap kualiti hidroksipropil metilselulosa

Pada masa ini, perusahaan pengeluaran hidroksipropil metilselulosa di negara saya kebanyakannya menggunakan proses pengeluaran kaedah pelarut. Proses penyediaan dan pengeteran selulosa alkali semuanya dijalankan dalam pelarut organik lengai, jadi kapas ditapis bahan mentah perlu dihancurkan untuk mendapatkan kawasan Permukaan yang lebih besar dan kereaktifan untuk memastikan kualiti produk siap.

Tambahkan selulosa yang dihancurkan, pelarut organik dan larutan alkali ke dalam reaktor, dan gunakan kacau mekanikal yang kuat pada suhu dan masa tertentu untuk mendapatkan selulosa alkali dengan pengalkalian seragam dan kurang degradasi. Pelarut pencairan organik (isopropanol, toluena, dll.) mempunyai lengai tertentu, yang menjadikan hidroksipropil metilselulosa memancarkan haba seragam semasa proses pembentukan, menunjukkan kemajuan pelepasan berperingkat, sambil mengurangkan tindak balas hidrolisis selulosa alkali dalam arah yang bertentangan Untuk mendapatkan tinggi- selulosa alkali yang berkualiti, biasanya kepekatan lye yang digunakan dalam pautan ini adalah setinggi 50%.

Selepas selulosa direndam dalam lye, selulosa alkali yang bengkak sepenuhnya dan beralkali sekata diperolehi. Lye secara osmotik membengkak selulosa dengan lebih baik, meletakkan asas yang baik untuk tindak balas pengeteran seterusnya. Pencair biasa terutamanya termasuk isopropanol, aseton, toluena, dsb. Keterlarutan lye, jenis bahan cair dan keadaan kacau adalah faktor utama yang mempengaruhi komposisi selulosa alkali. Lapisan atas dan bawah terbentuk apabila mencampurkan. Lapisan atas terdiri daripada isopropanol dan air, dan lapisan bawah terdiri daripada alkali dan sejumlah kecil isopropanol. Selulosa yang tersebar dalam sistem bersentuhan sepenuhnya dengan lapisan cecair atas dan bawah di bawah kacau mekanikal. Alkali dalam sistem Imbangan air beralih sehingga selulosa terbentuk.

Sebagai eter campuran bukan ionik selulosa biasa, kandungan kumpulan hidroksipropil metilselulosa adalah pada rantai makromolekul yang berbeza, iaitu nisbah taburan kumpulan metil dan hidroksipropil adalah berbeza pada C bagi setiap kedudukan cincin glukosa. Ia mempunyai penyebaran dan rawak yang lebih besar, menjadikannya sukar untuk menjamin kestabilan kualiti produk.