Hydroxypropyl Methyl Cellulose Ether နည်းပညာ

Hydroxypropyl methyl cellulose ether သည် alkalization နှင့် etherification ပြုပြင်မွမ်းမံခြင်းအားဖြင့် သဘာဝ cellulose မှရရှိသော ရေအေးတွင် ပျော်ဝင်နိုင်သော nonpolar cellulose ether အမျိုးအစားဖြစ်သည်။

သော့ချက်စာလုံးများ-hydroxypropyl methylcellulose အီသာ၊ alkalization တုံ့ပြန်မှု; etherification တုံ့ပြန်မှု

1. နည်းပညာ

သဘာဝ cellulose သည် ရေနှင့် အော်ဂဲနစ်ပျော်ဝင်နိုင်သော အရည်များတွင် မပျော်ဝင်နိုင်ဘဲ အလင်း၊ အပူ၊ အက်ဆစ်၊ ဆားနှင့် အခြားသော ဓာတုမီဒီယာများတွင် မပျော်ဝင်နိုင်သည့်အပြင် ဆဲလ်လူလိုစ၏မျက်နှာပြင်ကို ပြောင်းလဲရန်အတွက် အပျော့စား အယ်လကာလီပျော်ရည်ဖြင့် စိုစွတ်နိုင်သည်။

Hydroxypropyl methyl cellulose ether သည် alkalization နှင့် etherification ပြုပြင်မွမ်းမံခြင်းအားဖြင့် သဘာဝ cellulose မှရရှိသော ရေအေးတွင်ပျော်ဝင်နိုင်သော cellulose ether အမျိုးအစားဖြစ်သည်။

2. အဓိက ဓာတုတုံ့ပြန်မှု ဖော်မြူလာ

2.1 Alkalization တုံ့ပြန်မှု

မော်လီကျူးဒြပ်ပေါင်းများထုတ်လုပ်ရန် မတူညီသောအခြေအနေများအရ cellulose နှင့် sodium hydroxide ၏တုံ့ပြန်မှုအတွက်ဖြစ်နိုင်ခြေ နှစ်ခုရှိသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ R – OH – NaOH; သို့မဟုတ် သတ္တုအယ်လ်ကိုဟောဒြပ်ပေါင်းများ ထုတ်လုပ်ရန်၊ R–ONa။

ပညာရှင်အများစုက cellulose သည် ပုံသေပစ္စည်းတစ်ခုအဖြစ်ဖွဲ့စည်းရန် စုစည်းထားသောအယ်လကာလီနှင့် ဓာတ်ပြုသည်ဟုယုံကြည်ကြပြီး ဂလူးကို့စ်အုပ်စုနှစ်ခုစီသည် NaOH မော်လီကျူးတစ်ခုနှင့်ပေါင်းစပ်သည်ဟုယူဆကြသည် (တုံ့ပြန်မှုပြီးသွားသောအခါတွင် ဂလူးကို့စ်အုပ်စုတစ်စုသည် NaOH မော်လီကျူးသုံးခုနှင့်ပေါင်းစပ်ထားသည်)။

C6H10O5 + NaOH→C6H10O5 NaOH သို့မဟုတ် C6H10O5 + NaOH→C6H10O4 ONa + H2O

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

မကြာသေးမီက၊ အချို့သော ပညာရှင်များက cellulose နှင့် စုစည်းထားသော alkali အကြား အပြန်အလှန် သက်ရောက်မှု နှစ်ခုကို တစ်ချိန်တည်းတွင် သက်ရောက်မှုရှိမည်ဟု ယုံကြည်ကြသည်။

ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံ မည်သို့ပင်ရှိစေကာမူ၊ cellulose ၏ ဓာတုဗေဒလုပ်ဆောင်ချက်သည် cellulose နှင့် alkali တို့၏လုပ်ဆောင်ချက်ပြီးနောက် ပြောင်းလဲနိုင်ပြီး အဓိပ္ပါယ်ရှိသောမျိုးစိတ်များရရှိရန် ဓာတုမီဒီယာအမျိုးမျိုးနှင့် တုံ့ပြန်နိုင်သည်။

2.2 Etherification တုံ့ပြန်မှု

အယ်လ်ကာလီဓာတ်ပြုပြီးနောက်၊ တက်ကြွသော အယ်လကာလီဆဲလ်လူလိုစသည် ဆဲလ်လူလိုစအီသာအဖြစ် etherification အေးဂျင့်နှင့် ဓာတ်ပြုသည်။ အသုံးပြုသော etherifying agents များမှာ methyl chloride နှင့် propylene oxide တို့ဖြစ်သည်။

ဆိုဒီယမ်ဟိုက်ဒရောဆိုဒ်သည် ဓာတ်ကူပစ္စည်းကဲ့သို့ လုပ်ဆောင်သည်။

n နှင့် m သည် cellulose ယူနစ်ပေါ်ရှိ ဟိုက်ဒရိုစီပရိုဖီးလ်နှင့် မီသိုင်း၏ အစားထိုးမှုဒီဂရီကို ကိုယ်စားပြုသည်။ m+n ၏ အများဆုံးပေါင်းလဒ်သည် 3 ဖြစ်သည်။

အထက်ဖော်ပြပါ ပင်မတုံ့ပြန်မှုအပြင် ဘေးထွက်တုံ့ပြန်မှုများလည်း ရှိသေးသည်။

CH2CH2OCH3 + H2O→HOCH2CH2OHCH3

CH3Cl + NaOH→CH3OH + NaCl

3. hydroxypropyl methylcellulose ether ၏ လုပ်ငန်းစဉ်ဖော်ပြချက်

hydroxypropyl methyl cellulose ether ၏လုပ်ငန်းစဉ် (အတိုကောက်အားဖြင့် "cellulose ether") သည် အကြမ်းဖျင်းအားဖြင့် လုပ်ငန်းစဉ် 6 ခုဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ- ကုန်ကြမ်းကြိတ်ခွဲခြင်း၊ (အယ်လ်ကာလီဇေးရှင်း) etherification၊ ဓာတုပစ္စည်းများ ဖယ်ရှားခြင်း၊ စစ်ထုတ်ခြင်းနှင့် အခြောက်ခံခြင်း၊ ကြိတ်ခွဲခြင်းနှင့် ရောစပ်ခြင်းနှင့် ကုန်ချောထုပ်ပိုးခြင်း။

3.1 ကုန်ကြမ်းပြင်ဆင်ခြင်း။

စျေးကွက်တွင်ဝယ်ယူသော သဘာဝတိုတောင်းသော ဆဲလ်လူလိုစကို အမှုန့်ဖြစ်အောင် ကြိတ်ချေပြီး နောက်ဆက်တွဲလုပ်ဆောင်မှုကို လွယ်ကူချောမွေ့စေရန်၊ အစိုင်အခဲ အယ်လကာလီ (သို့မဟုတ် အယ်လကာလီအရည်) ကို အရည်ကျိုပြီး ပြင်ဆင်ပြီး 90 ခန့် အပူပေးပါ။°C သည် အသုံးပြုရန်အတွက် 50% မီးဖိုချောင်သုံး ဆိုဒါရည်ကို ပြုလုပ်ရန်။ မီသိုင်းကလိုရိုက်တုံ့ပြန်မှု၊ propylene အောက်ဆိုဒ် etherification အေးဂျင့်၊ isopropanol နှင့် toluene တုံ့ပြန်မှုပျော်ဝင်မှုတို့ကို တစ်ပြိုင်နက်တည်း ပြင်ဆင်ပါ။

ထို့အပြင်၊ တုံ့ပြန်မှုလုပ်ငန်းစဉ်တွင် ရေပူနှင့် ရေသန့်ကဲ့သို့သော အရန်ပစ္စည်းများ လိုအပ်သည်။ ပါဝါကို အထောက်အကူပြုရန်အတွက် ရေနွေးငွေ့၊ အပူချိန်နိမ့်သော အအေးခံရေနှင့် လည်ပတ်နေသော အအေးရေတို့သည် လိုအပ်ပါသည်။

ဘူးတိုများ၊ မီသိုင်းကလိုရိုက်နှင့် propylene oxide etherification agents များသည် etherified cellulose ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် အဓိကပစ္စည်းများဖြစ်ပြီး ဘူးတိုများကို ပမာဏများစွာဖြင့် အသုံးပြုကြသည်။ Methyl chloride နှင့် propylene oxide တို့သည် သဘာဝ cellulose ကို ပြုပြင်မွမ်းမံရန်အတွက် etherification agents များအဖြစ် တုံ့ပြန်မှုတွင် ပါဝင်သည်၊ အသုံးပြုမှု ပမာဏမှာ ကြီးမားသည်မဟုတ်ပါ။

Solvents (သို့မဟုတ် diluents) များတွင် အဓိကအားဖြင့် toluene နှင့် isopropanol များပါဝင်ပြီး အခြေခံအားဖြင့် စားသုံးခြင်းမပြုသော်လည်း စုဆောင်းပြီး မတည်ငြိမ်သော ဆုံးရှုံးမှုများကြောင့် ထုတ်လုပ်မှုတွင် အနည်းငယ်ဆုံးရှုံးမှုရှိပြီး အသုံးပြုသည့်ပမာဏမှာ အလွန်နည်းပါးပါသည်။

ကုန်ကြမ်းပြင်ဆင်မှုလုပ်ငန်းစဉ်တွင် ကုန်ကြမ်းသိုလှောင်ကန်ဧရိယာနှင့် ပူးတွဲကုန်ကြမ်းဂိုဒေါင်တစ်ခုရှိသည်။ Toluene၊ isopropanol၊ နှင့် acetic acid (ဓာတ်ပြုပစ္စည်းများ၏ pH တန်ဖိုးကို ချိန်ညှိရန်အသုံးပြုသည်) ကဲ့သို့သော etherifying agents နှင့် solvents များကို ကုန်ကြမ်း tank area တွင် သိမ်းဆည်းထားပါသည်။ အထည်အလိပ်တိုများ ထောက်ပံ့မှုသည် လုံလောက်သည်၊ အချိန်မရွေး စျေးကွက်မှ ထောက်ပံ့ပေးနိုင်သည်။

ကြေမွနေသော အထည်အလိပ်တိုကို အသုံးပြုရန်အတွက် တွန်းလှည်းဖြင့် အလုပ်ရုံသို့ ပေးပို့သည်။

3.2 (Alkalinization) etherification

(အယ်ကာလိုင်း) etherification သည် cellulose ၏ etherification လုပ်ငန်းစဉ်တွင် အရေးကြီးသောလုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ အစောပိုင်းထုတ်လုပ်မှုနည်းလမ်းတွင်၊ အဆင့်နှစ်ဆင့်တုံ့ပြန်မှုများကို သီးခြားစီလုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။ ယခု လုပ်ငန်းစဉ်ကို မြှင့်တင်ပြီး အဆင့်နှစ်ဆင့် တုံ့ပြန်မှုများကို အဆင့်တစ်ဆင့်တွင် ပေါင်းစပ်ကာ တစ်ပြိုင်နက် လုပ်ဆောင်သည်။

ပထမဦးစွာ၊ လေကိုဖယ်ထုတ်ရန်အတွက် etherification tank ကို လေစုပ်ယူပြီး တိုင်ကီကို လေကင်းစင်စေရန် နိုက်ထရိုဂျင်ဖြင့် အစားထိုးပါ။ ပြင်ဆင်ထားသော ဆိုဒီယမ်ဟိုက်ဒရောဆိုဒ်ကိုထည့်ပါ၊ isopropanol နှင့် toluene solvent ပမာဏအချို့ကိုထည့်ပါ၊ မွှေပြီး စတင်မွှေပါ၊ ထို့နောက် ဂွမ်းစတိုထည့်ကာ အေးသွားစေရန် လည်ပတ်နေသောရေကိုဖွင့်ကာ အပူချိန်အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ ကျဆင်းသွားပြီးနောက် နိမ့်သောစက်ကိုဖွင့်ပါ။ temperature water သည် system material temperature ကို လျှော့ချရန် 20 ခန့် ချပေးပါ။℃နှင့် alkalization ပြီးမြောက်ရန် အချိန်အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ တုံ့ပြန်မှုကို ထိန်းသိမ်းပါ။

alkalization ပြီးနောက်၊ အဆင့်မြင့်တိုင်းတာခြင်းတိုင်ကီမှ တိုင်းတာသော etherifying agent methyl chloride နှင့် propylene oxide ကို ပေါင်းထည့်ကာ စတင်မွှေပြီး 70 နီးပါးအထိ စနစ်အပူချိန်ကို မြှင့်တင်ရန် ရေနွေးငွေ့ကို အသုံးပြုပါ။℃~ ၈၀℃၊ ထို့နောက် ဆက်လက်အပူပေးပြီး ထိန်းသိမ်းရန်အတွက် ရေနွေးကိုသုံးပါ တုံ့ပြန်မှုအပူချိန်ကို ထိန်းချုပ်ထားပြီး၊ ထို့နောက် တုံ့ပြန်မှုအပူချိန်နှင့် တုံ့ပြန်မှုအချိန်ကို ထိန်းချုပ်ကာ အချိန်အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ မွှေပြီး ရောစပ်ခြင်းဖြင့် လည်ပတ်မှုကို ပြီးမြောက်နိုင်ပါသည်။

တုံ့ပြန်မှုကို 90 ခန့်တွင်ဆောင်ရွက်သည်။°C နှင့် 0.3 MPa ။

3.3 ပျက်စီးခြင်း

အထက်ဖော်ပြပါ ဓာတ်ပြုထားသော လုပ်ငန်းစဉ်ပစ္စည်းများကို ချေဖျက်စက်သို့ ပေးပို့ပြီး ပစ္စည်းများကို ဖယ်ရှားပြီး ရေနွေးငွေ့ဖြင့် အပူပေးကာ toluene နှင့် isopropanol ပျော်ရည်များကို အငွေ့ပြန်ကာ ပြန်လည်အသုံးပြုရန်အတွက် ပြန်လည်ရယူသည်။

အငွေ့ပျံသောအရောအနှောကို ဦးစွာအအေးခံပြီး လည်ပတ်နေသောရေဖြင့် တစ်စိတ်တစ်ပိုင်း ငွေ့ရည်ဖွဲ့ကာ၊ ထို့နောက် အပူချိန်နိမ့်သောရေဖြင့် ပေါင်းစည်းကာ၊ ကွန်ဒွန်ဆိတ်အရောအနှောသည် ရေနှင့်အရည်ပျော်ပစ္စည်းကို ပိုင်းခြားရန် အရည်အလွှာနှင့် ခွဲခြမ်းသို့ ဝင်ရောက်သည်။ အပေါ်လွှာရှိ Toluene နှင့် isopropanol တို့၏ ရောစပ်သောအရည်ပျော်ရည်ကို အချိုးအစားဖြင့် ချိန်ညှိထားသည်။ ၎င်းကို တိုက်ရိုက်အသုံးပြုပြီး အောက်အလွှာရှိ ရေနှင့် isopropanol ဖြေရှင်းချက်ကို အသုံးပြုရန်အတွက် desolventizer သို့ ပြန်ပေးသည်။

ပိုလျှံသော ဆိုဒီယမ်ဟိုက်ဒရောဆိုဒ်ကို ပျက်ပြယ်စေပြီးနောက် အက်ဆစ်အက်ဆစ်ကို ဓာတ်ပြုခြင်းတွင် ပေါင်းထည့်ပါ၊ ထို့နောက် ပစ္စည်းကို ဆေးရန် ရေနွေးကို အသုံးပြုပါ၊ ဆယ်လူလိုစ့်အီသာ၏ သွေးခဲခြင်းလက္ခဏာကို အပြည့်အဝအသုံးပြုကာ ဆယ်လူလိုစ့်အီသာကို ဆေးကြောရန်အတွက် ရေနွေးတွင် ပေါင်းထည့်ကာ ဓာတ်ပြုသူကို ပြန်လည်သန့်စင်ပါ။ သန့်စင်ထားသောပစ္စည်းများကို ခွဲထုတ်ခြင်းနှင့် အခြောက်ခံခြင်းအတွက် နောက်လုပ်ငန်းစဉ်သို့ ပေးပို့သည်။

3.4 စစ်ထုတ်ပြီး အခြောက်ခံပါ။

သန့်စင်ထားသော ပစ္စည်းအား ရေလွတ်အား ခွဲထုတ်ရန်အတွက် ဖိအားမြင့်ဝက်အူပန့်ဖြင့် အလျားလိုက် ဝက်အူခွဲကိရိယာသို့ ပေးပို့ပြီး ကျန်အစိုင်အခဲများကို ဝက်အူစုပ်စက်မှတစ်ဆင့် လေမှုတ်စက်ထဲသို့ ရောက်ရှိလာကာ ပူပြင်းသောလေနှင့် ထိတွေ့ကာ အခြောက်ခံကာ ဆိုင်ကလုန်းကို ဖြတ်သန်းသွားပါသည်။ ပိုင်းခြားခြင်း နှင့် လေကို ပိုင်းခြားခြင်း ၊ အစိုင်အခဲ ပစ္စည်း သည် နောက်ဆက်တွဲ ကြိတ်ခွဲခြင်း ထဲသို့ ဝင်ရောက် သည် ။

အလျားလိုက် ခရုပတ်သီးခြားထားသော ရေသည် အနည်ထိုင်ခြင်းခံကန်အတွင်း အနည်ကျပြီးနောက် ရေသန့်စင်သည့်ကန်ထဲသို့ ဝင်ရောက်သွားပါသည်။

3.5 ကြိတ်ချေပြီး ရောမွှေပါ။

အခြောက်ခံပြီးနောက်တွင်၊ etherified cellulose သည် မညီမညာသော အမှုန်အမွှားအရွယ်အစားရှိမည်ဖြစ်ပြီး၊ အမှုန်အမွှားအရွယ်အစား ဖြန့်ဖြူးမှုနှင့် ပစ္စည်း၏ အလုံးစုံအသွင်အပြင်သည် ထုတ်ကုန်စံသတ်မှတ်ချက်များနှင့် ကိုက်ညီစေရန် ကြေမွပြီး ရောစပ်ရန်လိုအပ်ပါသည်။

3. 6 ကုန်ချောထုပ်ပိုးခြင်း။

ကြိတ်ခွဲခြင်းနှင့် ရောစပ်ခြင်းလုပ်ငန်းများ လုပ်ဆောင်ပြီးနောက် ရရှိသော ပစ္စည်းမှာ ထုပ်ပိုးပြီး သိုလှောင်ခြင်းတွင် ထည့်သွင်းနိုင်သည့် အချောထည် etherified cellulose ဖြစ်သည်။

4. အနှစ်ချုပ်

ခွဲထုတ်ထားသော ရေဆိုးများတွင် အဓိကအားဖြင့် ဆိုဒီယမ်ကလိုရိုက် ဆားအချို့ ပါဝင်ပါသည်။ စွန့်ပစ်ရေသည် ဆားကို ခွဲထုတ်ရန်အတွက် အငွေ့ပျံသွားကာ အငွေ့ပြန်သွားသော ဒုတိယရေနွေးငွေ့ကို နို့ဆီပြန်လည်ရရှိရန် သို့မဟုတ် တိုက်ရိုက်ထုတ်လွှတ်ရန် ပေါင်းစည်းနိုင်သည်။ ခွဲထုတ်ထားသော ဆား၏ အဓိက အစိတ်အပိုင်းမှာ acetic acid နှင့် neutralization ကြောင့် ဆိုဒီယမ် acetate ပမာဏအချို့ ပါ၀င်သော ဆိုဒီယမ် ကလိုရိုက် ဖြစ်သည်။ ဤဆားသည် ပြန်လည်ပုံသွင်းခြင်း၊ ခွဲထုတ်ခြင်းနှင့် သန့်စင်ပြီးနောက်မှသာ စက်မှုအသုံးပြုမှုတန်ဖိုးရှိသည်။