Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)is een multifunctioneel in water oplosbare polymeerverbinding die veel wordt gebruikt in de bouwvelden, geneeskunde, cosmetica, voedsel- en aardolie-industrie. Het is gebaseerd op natuurlijke plantencellulose en wordt verkregen door chemische modificatiereacties. Het heeft een goede oplosbaarheid in water, verdikking, filmvormende en hechtingseigenschappen. De industriële productie van Kimacell®HPMC omvat voornamelijk de modificatiereactie van cellulose. Veel voorkomende modificatiereacties omvatten methylatie en hydroxypropylering.
1. Grondstoffen en voorbehandeling van HPMC
Cellulose -grondstoffen: de productie van HPMC begint met natuurlijke cellulose. Veel voorkomende bronnen zijn plantenvezels zoals houtpulp, katoen en hennep. Om de soepele voortgang van daaropvolgende reacties te garanderen, moet cellulose meestal worden voorbehandeld om onzuiverheden te verwijderen en de reactieactiviteit te vergroten.
Voorbehandelingsstappen: de voorbehandeling van cellulose omvat in het algemeen stappen zoals wassen, drogen en pletten om cellulose te verwerken in korrelige of poedervorm voor daaropvolgende chemische reacties.
2. Syntheseproces van HPMC
Het syntheseproces van HPMC omvat voornamelijk methylering en hydroxypropyleringsreacties, die worden uitgevoerd onder alkalische omstandigheden. Het specifieke productieproces bevat de volgende stappen:
Activering van cellulose: om cellulose gemakkelijker te laten reageren, is het meestal nodig om cellulose te behandelen met een alkalische oplossing zoals natriumhydroxide (NaOH) om een gezwollen cellulosematrix te verkrijgen. In dit stadium neemt de kristalliniteit van cellulose af en wordt de structuur losser, wat nuttig is voor de daaropvolgende chemische modificatie.
Methyleringsreactie: de methylatiereactie modificeert het cellulosemolecuul door een methyl (-Ch₃) groep te introduceren. De veelgebruikte methylerende middelen zijn methylchloride (CH₃CL) of chloroform (CHCL₃). In aanwezigheid van natriumhydroxide reageert het methyleringsmiddel met cellulose om enkele van de hydroxylgroepen (-OH) op het cellulosemolecuul te vervangen door methylgroepen (-CH₃), waardoor methylcellulose wordt gevormd.
Hydroxypropyleringsreactie: Nadat de methylering is voltooid, wordt propyleenoxide (PO) meestal gebruikt als een reactant om een hydroxypropylgroep (-ch₂ch (OH) ch₃) te introduceren. De reactie wordt uitgevoerd onder alkalische omstandigheden. De hydroxypropyleringsreactie vervangt enkele van de methoxygroepen op het cellulosemolecuul door hydroxypropylgroepen, waardoor HPMC wordt gevormd.
Reactiebeheersing: Tijdens het gehele reactieproces moeten de temperatuur, tijd en de verhouding van reactanten nauwkeurig worden geregeld om ervoor te zorgen dat het molecuulgewicht, de mate van hydroxypropylering en mate van methylering van Kimacell®HPMC voldoen aan de vereisten van het product. Over het algemeen wordt de reactietemperatuur geregeld tussen 30 en 80 ° C en varieert de reactietijd van enkele uren tot meer dan tien uur.
Neutralisatie en zuivering: Nadat de reactie is voltooid, moet het product worden geneutraliseerd en gezuiverd, meestal door zuur (zoals azijnzuur, zoutzuur, enz.) Toevoegen om overtollige alkalisch stoffen te neutraliseren. De zuiveringsstappen omvatten wassen, filteren, drogen en andere processen om niet-gereageerde grondstoffen, oplosmiddelen en bijproducten te verwijderen.
3. Productdrogen en verpakking
Drogen: de gezuiverde HPMC bestaat meestal in de vorm van in water oplosbaar poeder en vocht moet worden verwijderd door spraydrogen, vacuümdrogen en andere methoden. Het gedroogde product moet een laag vochtgehalte handhaven, meestal geregeld onder de 5%, om te voorkomen dat het product blijft plakken en deliquescentie.
Verpakking: de gedroogde HPMC is verpakt in poedervorm en het verpakkingsproces vereist vochtbestendige behandeling. Het is meestal verpakt in polyethyleenzakken, papieren zakken of composietzakken voor eenvoudig transport en opslag.
4. Kwaliteitscontrole en productstandaarden
In het productieproces van HPMC is strikte kwaliteitscontrole essentieel. De kwaliteit van HPMC hangt niet alleen af van de kwaliteit van grondstoffen, maar ook van factoren zoals reactieomstandigheden en post-verwerkingsprocessen. Fabrikanten voeren meestal kwaliteitsinspecties uit volgens internationale en regionale normen. Algemene kwaliteitsindicatoren zijn onder meer:
Oplosbaarheid: HPMC moet een goede oplosbaarheid in water hebben en oplosbaarheid en oplossnelheid moeten voldoen aan de gespecificeerde vereisten.
Viscositeit: de viscositeit van HPMC heeft direct invloed op het applicatie -effect en verschillende producten hebben verschillende viscositeitsvereisten. Gemeenschappelijke viscositeitstestmethoden omvatten de viscositeitsmethode van Brookfield.
Zuiverheid en onzuiverheden: de onzuiverheidsinhoud in HPMC -producten moet binnen het gespecificeerde bereik worden gecontroleerd om de hoge zuiverheid van het product te waarborgen.
Deeltjesgrootte: afhankelijk van de behoeften van verschillende applicatievelden, kan de deeltjesgrootte van HPMC variëren en zullen fijn poeder of korrelige producten verschillende toepassingsscenario's hebben.
5. Toepassingsvelden van HPMC
HPMC wordt veel gebruikt in veel industrieën en heeft een belangrijke commerciële waarde.
Bouwindustrie: HPMC wordt op grote schaal gebruikt als een verdikkingsmiddel en water dat in bouwmaterialen, zoals cementmortel, droge mortel en tegellijmmen, die de constructieprestaties en waterbehoud van materialen kunnen verbeteren.
Farmaceutische industrie: HPMC heeft belangrijke toepassingen op het farmaceutische veld als capsuleschalen, tablet-lijmen en geneesmiddelendragers met gecontroleerde afgifte.
Voedselindustrie: in voedsel wordt HPMC gebruikt als een verdikkingsmiddel, stabilisator, emulgator, enz., Die de textuur en smaak van voedsel kan verbeteren.
Cosmetische industrie: HPMC wordt gebruikt als een verdikkingsmiddel en filmvormend middel in cosmetica en wordt gebruikt bij de productie van producten zoals lotions en crèmes.
Andere velden: Kimacell®HPMC wordt ook veel gebruikt in industrieën zoals petroleum, textiel, papier en coatings.
De industriële productie vanHPMCTransformeert natuurlijke cellulose in een in water oplosbare polymeerverbinding met multifunctionele eigenschappen door een reeks chemische modificatiereacties. Door de reactiecondities en post-behandelingsprocessen nauwkeurig te beheersen, kunnen HPMC-producten die aan verschillende toepassingsvereisten voldoen, worden verkregen. Met de wijdverbreide toepassing van HPMC zullen steeds meer onderzoek en technologische innovaties de verbetering van het productieproces en de productkwaliteit blijven bevorderen.
Posttijd: januari-27-2025