Hydroxypropyl Methyl Cellulose Ether Technology

Hydroxypropyl methyl cellulose ether huwa tip ta 'cellulose etere mhux polari li jinħall f'ilma kiesaħ miksub miċ-ċelluloża naturali permezz ta' alkalizzazzjoni u modifika ta 'eterifikazzjoni.

Kliem ewlieni:hydroxypropyl methylcellulose etere; reazzjoni ta' alkalizzazzjoni; reazzjoni ta' eterifikazzjoni

1. Teknoloġija

Iċ-ċelluloża naturali ma tinħallx fl-ilma u f'solventi organiċi, stabbli għad-dawl, sħana, aċidu, melħ u midja kimiċi oħra, u tista 'tiġi mxarrba f'soluzzjoni alkali dilwita biex tbiddel il-wiċċ taċ-ċelluloża.

Hydroxypropyl methyl cellulose ether huwa tip ta 'etere taċ-ċelluloża mhux polari, li jinħall fl-ilma kiesaħ miksub minn ċelluloża naturali permezz ta' modifika ta 'alkalizzazzjoni u eterifikazzjoni.

2. Il-formula prinċipali tar-reazzjoni kimika

2.1 Reazzjoni ta 'alkalizzazzjoni

Hemm żewġ possibbiltajiet għar-reazzjoni taċ-ċelluloża u l-idrossidu tas-sodju, jiġifieri, skont kundizzjonijiet differenti biex jiġġeneraw komposti molekulari, R - OH - NaOH; jew biex jiġġeneraw komposti tal-alkoħol tal-metall, R – ONa.

Ħafna studjużi jemmnu li ċ-ċelluloża tirreaġixxi ma 'alkali konċentrat biex tifforma sustanza fissa, u taħseb li kull wieħed jew żewġ gruppi ta' glukosju huma kkombinati ma 'molekula NaOH waħda (grupp wieħed ta' glukosju huwa kkombinat ma 'tliet molekuli NaOH meta r-reazzjoni tkun kompluta).

C6H10O5 + NaOH→C6H10O5 NaOH jew C6H10O5 + NaOH→C6H10O4 ONa + H2O

C6H10O5 + NaOH→(C6H10O5 ) 2 NaOH jew C6H10O5 + NaOH→C6H10O5 C6H10O4 ONa + H2O

Riċentement, xi studjużi jemmnu li l-interazzjoni bejn iċ-ċelluloża u l-alkali konċentrat se jkollha żewġ effetti fl-istess ħin.

Irrispettivament mill-istruttura, l-attività kimika taċ-ċelluloża tista 'tinbidel wara l-azzjoni taċ-ċelluloża u l-alkali, u tista' tirreaġixxi ma 'diversi mezzi kimiċi biex tikseb speċi sinifikanti.

2.2 Reazzjoni ta' eterifikazzjoni

Wara l-alkalizzazzjoni, iċ-ċelluloża alkali attiva tirreaġixxi ma 'aġent ta' eterifikazzjoni biex tifforma etere taċ-ċelluloża. L-aġenti eterifikanti użati huma klorur tal-metil u ossidu tal-propilene.

L-idrossidu tas-sodju jaġixxi bħal katalizzatur.

n u m jirrappreżentaw il-grad ta 'sostituzzjoni ta' hydroxypropyl u methyl fuq l-unità taċ-ċelluloża, rispettivament. Is-somma massima ta 'm + n hija 3.

Minbarra r-reazzjoni ewlenija msemmija hawn fuq, hemm ukoll reazzjonijiet sekondarji:

CH2CH2OCH3 + H2O→HOCH2CH2OHCH3

CH3Cl + NaOH→CH3OH + NaCl

3. Deskrizzjoni tal-proċess ta 'hydroxypropyl methylcellulose ether

Il-proċess ta 'hydroxypropyl methyl cellulose ether ("etere taċ-ċelluloża" fil-qosor) huwa magħmul bejn wieħed u ieħor minn 6 proċessi, jiġifieri: tgħaffiġ tal-materja prima, eterifikazzjoni (alkalinizzazzjoni), tneħħija tas-solvent, filtrazzjoni u tnixxif, tgħaffiġ u taħlit, u ippakkjar tal-prodott lest.

3.1 Preparazzjoni tal-materja prima

Iċ-ċelluloża naturali short-lint mixtrija fis-suq hija mgħaffeġ fi trab permezz ta 'pulverizer biex jiffaċilita l-ipproċessar sussegwenti; l-alkali solidu (jew alkali likwidu) huwa mdewweb u ppreparat, u msaħħan għal madwar 90°C biex tagħmel 50 % soluzzjoni tas-soda kawstika għall-użu. Ipprepara reazzjoni methyl chloride, propylene oxide eterifikazzjoni aġent, isopropanol u toluene reazzjoni solvent fl-istess ħin.

Barra minn hekk, il-proċess ta 'reazzjoni jeħtieġ materjali awżiljarji bħal ilma sħun u ilma pur; fwar, ilma li jkessaħ b'temperatura baxxa, u ilma li jkessaħ li jiċċirkola huma meħtieġa biex jassistu l-enerġija.

Linters qosra, klorur tal-metil, u aġenti ta 'eterifikazzjoni ta' l-ossidu tal-propilene huma l-materjali ewlenin għall-produzzjoni taċ-ċelluloża eterifikata, u linters qosra jintużaw f'ammont kbir. Il-klorur tal-metil u l-ossidu tal-propilene jipparteċipaw fir-reazzjoni bħala aġenti ta 'eterifikazzjoni biex jimmodifikaw iċ-ċelluloża naturali, l-ammont ta' użu mhuwiex kbir.

Is-solventi (jew id-dilwenti) jinkludu prinċipalment toluene u isopropanol, li bażikament mhumiex ikkunsmati, iżda fid-dawl tat-telf imdawwar u volatilizzat, hemm telf żgħir fil-produzzjoni, u l-ammont użat huwa żgħir ħafna.

Il-proċess tal-preparazzjoni tal-materja prima għandu żona tat-tank tal-materja prima u maħżen tal-materja prima mehmuża. Aġenti eterifikaturi u solventi, bħal toluene, isopropanol, u aċidu aċetiku (użati biex jaġġustaw il-valur tal-pH tar-reaġenti), huma maħżuna fiż-żona tat-tank tal-materja prima. Il-provvista ta 'lint qasir hija biżżejjed, tista' tiġi pprovduta mis-suq fi kwalunkwe ħin.

Il-lint qasir imfarrak jintbagħat lill-workshop b'karrettun għall-użu.

3.2 (Alkalinizzazzjoni) eterifikazzjoni

L-eterifikazzjoni (alkalina) hija proċess importanti fil-proċess ta 'eterifikazzjoni taċ-ċelluloża. Fil-metodu ta 'produzzjoni preċedenti, ir-reazzjonijiet f'żewġ stadji twettqu separatament. Issa l-proċess huwa mtejjeb, u r-reazzjonijiet f'żewġ stadji huma kkombinati fi stadju wieħed u mwettqa simultanjament.

L-ewwel, vacuumize it-tank ta ' l-eterifikazzjoni biex tneħħi l-arja, u mbagħad ibdelha b'nitroġenu biex tagħmel it-tank ħieles mill-arja. Żid is-soluzzjoni ppreparata ta 'idrossidu tas-sodju, żid ċertu ammont ta' isopropanol u solvent toluene, ibda ħawwad, imbagħad żid tajjar qasir, ixgħel l-ilma li jiċċirkola biex jiksaħ, u wara li t-temperatura tinżel għal ċertu livell, ixgħel il-low- temperatura ilma biex titbaxxa t-temperatura tal-materjal tas-sistema Waqqa għal madwar 20℃, u żomm ir-reazzjoni għal ċertu perjodu ta 'żmien biex titlesta l-alkalizzazzjoni.

Wara l-alkalizzazzjoni, żid l-aġent eterifikanti klorur tal-metil u l-ossidu tal-propilene mkejla mit-tank tal-kejl ta 'livell għoli, kompli ibda tħawwad, uża fwar biex tgħolli t-temperatura tas-sistema għal kważi 70℃~ 80℃, u mbagħad uża ilma sħun biex tkompli ssaħħan u żżomm It-temperatura tar-reazzjoni hija kkontrollata, u mbagħad it-temperatura tar-reazzjoni u l-ħin tar-reazzjoni huma kkontrollati, u l-operazzjoni tista 'titlesta billi tħawwad u titħallat għal ċertu perjodu ta' żmien.

Ir-reazzjoni titwettaq f'madwar 90°C u 0.3 MPa.

3.3 Desolvazzjoni

Il-materjali tal-proċess reazzjoni msemmija hawn fuq jintbagħtu lid-desolventizer, u l-materjali huma mqaxxra u msaħħna bil-fwar, u s-solventi tat-toluene u l-isopropanol jiġu evaporati u rkuprati għar-riċiklaġġ.

Is-solvent evaporat huwa l-ewwel imkessaħ u parzjalment ikkondensat b'ilma li jiċċirkola, u mbagħad ikkondensat b'ilma b'temperatura baxxa, u t-taħlita tal-kondensat tidħol fis-saff likwidu u s-separatur biex tissepara l-ilma u s-solvent. Is-solvent imħallat ta 'toluene u isopropanol fis-saff ta' fuq huwa aġġustat fi proporzjon. Użaha direttament, u rritorna l-ilma u s-soluzzjoni tal-isopropanol fis-saff t'isfel lid-desolventizer għall-użu.

Żid l-aċidu aċetiku mar-reattant wara desolvation biex jinnewtralizza l-idrossidu tas-sodju żejjed, imbagħad uża ilma sħun biex taħsel il-materjal, tagħmel użu sħiħ mill-karatteristika tal-koagulazzjoni tal-etere taċ-ċelluloża għal ilma sħun biex taħsel l-etere taċ-ċelluloża, u rfina r-reattant. Il-materjali raffinati jintbagħtu għall-proċess li jmiss għas-separazzjoni u t-tnixxif.

3.4 Iffiltra u nixxef

Il-materjal raffinat jintbagħat lis-separatur tal-kamin orizzontali permezz ta 'pompa bil-kamin ta' pressjoni għolja biex tissepara l-ilma ħieles, u l-materjal solidu li jifdal jidħol fit-tnixxif tal-arja permezz tal-alimentatur bil-kamin, u jitnixxef f'kuntatt mal-arja sħuna, u mbagħad jgħaddi miċ-ċiklun separatur u arja Separazzjoni, il-materjal solidu jidħol fit-tgħaffiġ sussegwenti.

L-ilma separat mis-separatur spirali orizzontali jidħol fit-tank tat-trattament tal-ilma wara s-sedimentazzjoni fit-tank tas-sedimentazzjoni biex tissepara ċ-ċelluloża mdaħħla.

3.5 Tgħaffiġ u taħlit

Wara t-tnixxif, iċ-ċelluloża eterifikata se jkollha daqs irregolari tal-partiċelli, li jeħtieġ li jiġi mgħaffeġ u mħallat sabiex id-distribuzzjoni tad-daqs tal-partiċelli u d-dehra ġenerali tal-materjal jissodisfaw ir-rekwiżiti standard tal-prodott.

3. 6 Ippakkjar tal-prodott lest

Il-materjal miksub wara operazzjonijiet ta 'tgħaffiġ u taħlit huwa ċ-ċelluloża eterifikata lesta, li tista' tiġi ppakkjata u mqiegħda fil-ħażna.

4. Sommarju

L-ilma tad-drenaġġ separat fih ċertu ammont ta 'melħ, prinċipalment klorur tas-sodju. L-ilma mormi jiġi evaporat biex jissepara l-melħ, u l-fwar sekondarju evaporat jista 'jiġi kkondensat biex jirkupra l-ilma kondensat, jew skarikat direttament. Il-komponent ewlieni tal-melħ separat huwa klorur tas-sodju, li fih ukoll ċertu ammont ta 'aċetat tas-sodju minħabba n-newtralizzazzjoni bl-aċidu aċetiku. Dan il-melħ għandu valur ta 'utilizzazzjoni industrijali biss wara rikristallizzazzjoni, separazzjoni u purifikazzjoni.