Het reactieprincipe van cellulose-ether-hydroxypropylmethylcellulose: bij de productie van HPMC-hydroxypropylmethylcellulose worden methylchloride en propyleenoxide als veretheringsmiddelen gebruikt. De chemische reactievergelijking is: Rcell-OH (geraffineerd katoen) + NaOH (natriumhydroxide), natriumhydroxide) + CspanCl (methylchloride) + CH2OCHCspan (propyleenoxide) → Rcell-O -CH2OHCHCspan (hydroxypropylmethylcellulose) + NaCl (natriumchloride ) + H2O (water)
Processtroom:
vermalen van geraffineerd katoen - alkalisatie - voeding - alkalisatie - verethering - terugwinning en wassen van oplosmiddelen - centrifugale scheiding - drogen - verpletteren - mengen - Productverpakking
1: Grondstoffen en hulpstoffen voor de productie van hydroxypropylmethylcellulose De belangrijkste grondstof is geraffineerd katoen en de hulpstoffen zijn natriumhydroxide (natriumhydroxide), propyleenoxide, methylchloride, azijnzuur, tolueen, isopropanol en stikstof. Het doel van het pletten van geraffineerd katoen is om de geaggregeerde structuur van geraffineerd katoen te vernietigen door middel van mechanische energie om de kristalliniteit en polymerisatiegraad te verminderen en het oppervlak ervan te vergroten.
2: Meting en kwaliteitscontrole van grondstoffen: Onder het uitgangspunt van bepaalde apparatuur hebben de kwaliteit van alle hoofd- en hulpgrondstoffen en de verhouding tussen de toegevoegde hoeveelheid en de concentratie van het oplosmiddel rechtstreeks invloed op de verschillende indicatoren van het product. Het productieprocessysteem bevat een bepaalde hoeveelheid water, en water en organische oplosmiddelen zijn niet volledig mengbaar, en de dispersie van water beïnvloedt de verdeling van alkali in het systeem. Als het niet voldoende wordt geroerd, zal dit nadelig zijn voor de uniforme alkalisatie en verethering van cellulose.
3: Roeren, massaoverdracht en warmteoverdracht: Cellulose-alkalisatie en verethering worden allemaal uitgevoerd onder heterogene (roeren door externe kracht) omstandigheden. Of de dispersie en het onderlinge contact van water, alkali, geraffineerd katoen en veretheringsmiddel in het oplosmiddelsysteem voldoende uniform zijn, zal de alkalisatie- en veretheringseffecten rechtstreeks beïnvloeden. Ongelijkmatig roeren tijdens het alkalisatieproces zal alkalikristallen en neerslag op de bodem van de apparatuur veroorzaken. De concentratie in de bovenste laag is laag en de alkalisatie is niet voldoende. Als gevolg hiervan is er nog steeds een grote hoeveelheid vrije alkali in het systeem nadat de verethering is voltooid. Uniformiteit, resulterend in slechte transparantie, meer vrije vezels, slechte waterretentie, laag gelpunt en hoge PH-waarde.
4: Productieproces (mestproductieproces)
(1:) Voeg de gespecificeerde hoeveelheid vaste alkali (790 kg) en water (totaal systeemwater 460 kg) toe aan de natronloogketel, roer en verwarm gedurende meer dan 40 minuten tot een constante temperatuur van 80 graden, en de vaste alkali is volledig opgelost.
(2:) Voeg 6500 kg oplosmiddel toe aan de reactor (de verhouding van isopropanol tot tolueen in het oplosmiddel is ongeveer 15/85); druk de alkali in de reactor en spuit 200 kg oplosmiddel in de alkalitank na het persen van de alkali. Spoel de pijpleiding door; de reactieketel wordt afgekoeld tot 23°C, en verpulverd geraffineerd katoen (800 kg) wordt toegevoegd. Nadat het geraffineerde katoen is toegevoegd, wordt 600 kg oplosmiddel gesproeid om de alkalisatiereactie te starten. Het toevoegen van gemalen geraffineerd katoen moet binnen de aangegeven tijd (7 minuten) plaatsvinden (de lengte van de toevoegingstijd is erg belangrijk). Zodra het geraffineerde katoen in contact komt met de alkalische oplossing, begint de alkalisatiereactie. Als de toevoertijd te lang is, zal de mate van alkalisatie anders zijn vanwege het tijdstip waarop het geraffineerde katoen het reactiesysteem binnenkomt, wat resulteert in ongelijkmatige alkalisatie en verminderde productuniformiteit. Tegelijkertijd zal het ervoor zorgen dat de alkalicellulose langdurig in contact komt met de lucht om te oxideren en af te breken, wat resulteert in een afname van de viscositeit van het product. Om producten met verschillende viscositeitsniveaus te verkrijgen, kunnen tijdens het alkalisatieproces vacuüm en stikstof worden toegepast, of kan een bepaalde hoeveelheid antioxidant (dichloormethaan) worden toegevoegd. De alkalisatietijd wordt geregeld op 120 minuten en de temperatuur wordt op 20-23 ℃ gehouden.
(3:) Nadat de alkalisatie voorbij is, voegt u de gespecificeerde hoeveelheid veretheringsmiddel (methylchloride en propyleenoxide) toe, verhoogt u de temperatuur tot de gespecificeerde temperatuur en voert u de veretheringsreactie binnen de gespecificeerde tijd uit.
Veretheringsomstandigheden: 950 kg methylchloride en 303 kg propyleenoxide. Voeg het veretheringsmiddel toe, koel af en roer gedurende 40 minuten en verhoog vervolgens de temperatuur. De eerste veretheringstemperatuur is 56°C, de constante temperatuurtijd is 2,5 uur, de tweede veretheringstemperatuur is 87°C en de constante temperatuur is 2,5 uur. De hydroxypropylreactie kan plaatsvinden bij ongeveer 30°C, de reactiesnelheid wordt aanzienlijk versneld bij 50°C, de methoxyleringsreactie is langzaam bij 60°C en zwakker onder 50°C. De hoeveelheid, verhouding en timing van methylchloride en propyleenoxide, evenals de beheersing van de temperatuurstijging van het veretheringsproces, hebben een directe invloed op de productstructuur.
De belangrijkste apparatuur voor de productie van HPMC is een reactor, droger, granulator, vergruizer, enz. Momenteel gebruiken veel buitenlandse fabrikanten apparatuur die in Duitsland is geproduceerd. In eigen land geproduceerde apparatuur, of het nu gaat om productiecapaciteit of productiekwaliteit, kan niet voldoen aan de behoeften van hoogwaardige HPMC-productie.
De in Duitsland geproduceerde alles-in-één reactor kan meerdere processtappen met één apparaat voltooien, automatische controle, stabiele productkwaliteit en veilige en betrouwbare productieactiviteiten realiseren.
De belangrijkste grondstoffen voor de productie van HPMC zijn geraffineerd katoen, natriumhydroxide, methylchloride en propyleenoxide.
Posttijd: 11 november 2021