Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC)er en multifunksjonell vannløselig polymerforbindelse som er mye brukt innen konstruksjon, medisin, kosmetikk, mat- og petroleumsindustri. Det er basert på naturlig plantecellulose og oppnås gjennom kjemiske modifikasjonsreaksjoner. Den har god vannløselighet, tykning, filmdannende og vedheftelsesegenskaper. Den industrielle produksjonen av Kimacell®HPMC involverer hovedsakelig modifiseringsreaksjonen av cellulose. Vanlige modifikasjonsreaksjoner inkluderer metylering og hydroksypropylering.
1. Råvarer og forbehandling av HPMC
Cellulose råvarer: Produksjon av HPMC starter med naturlig cellulose. Vanlige kilder inkluderer plantefibre som tremasse, bomull og hamp. For å sikre jevn fremgang av påfølgende reaksjoner, må cellulose vanligvis forbehandles for å fjerne urenheter og øke reaksjonsaktiviteten.
Forbehandlingstrinn: Forbehandling av cellulose inkluderer vanligvis trinn som vasking, tørking og knusing for å behandle cellulose til granulær eller pulverisert form for påfølgende kjemiske reaksjoner.
2. Synteseprosess for HPMC
Synteseprosessen til HPMC inkluderer hovedsakelig metylering og hydroksypropyleringsreaksjoner, som utføres under alkaliske forhold. Den spesifikke produksjonsprosessen inkluderer følgende trinn:
Aktivering av cellulose: For å gjøre cellulose enklere å reagere kjemisk, er det vanligvis nødvendig å behandle cellulose med en alkalisk løsning som natriumhydroksyd (NaOH) for å oppnå en hovent cellulosematrise. På dette stadiet reduseres cellulosens krystallinitet og strukturen blir løsere, noe som er nyttig for påfølgende kjemisk modifisering.
Metyleringsreaksjon: Metyleringsreaksjonen modifiserer cellulosemolekylet ved å innføre en metyl (-CH₃) -gruppe. De ofte brukte metyleringsmidlene er metylklorid (CH₃CL) eller kloroform (CHCL₃). I nærvær av natriumhydroksyd reagerer metyleringsmidlet med cellulose for å erstatte noen av hydroksylgruppene (-OH) på cellulosemolekylet med metylgrupper (-CH₃), og danner derved metylcellulose.
Hydroksypropyleringsreaksjon: Etter at metyleringen er fullført, brukes propylenoksyd (PO) vanligvis som reaktant for å innføre en hydroksypropylgruppe (-ch₂ch (OH) CH₃). Reaksjonen utføres under alkaliske forhold. Hydroksypropyleringsreaksjonen erstatter noen av metoksygruppene på cellulosemolekylet med hydroksypropylgrupper, og danner derved HPMC.
Reaksjonskontroll: Under hele reaksjonsprosessen må temperaturen, tiden og forholdet mellom reaktanter kontrolleres nøyaktig for å sikre at molekylvekten, graden av hydroksypropylering og grad av metylering av Kimacell®HPMC oppfyller kravene til produktet. Generelt sett styres reaksjonstemperaturen mellom 30 og 80 ° C, og reaksjonstiden varierer fra flere timer til mer enn ti timer.
Nøytralisering og rensing: Etter at reaksjonen er fullført, må produktet nøytraliseres og renses, vanligvis ved tilsetning av syre (for eksempel eddiksyre, saltsyre, etc.) for å nøytralisere overflødige alkaliske stoffer. Rensingstrinnene inkluderer vasking, filtrering, tørking og andre prosesser for å fjerne ureagerte råvarer, løsningsmidler og biprodukter.
3. Produkttørking og emballasje
Tørking: Den rensede HPMC eksisterer vanligvis i form av vannløselig pulver, og fuktighet må fjernes ved spraytørking, vakuumtørking og andre metoder. Det tørkede produktet skal opprettholde et lavt fuktighetsinnhold, vanligvis kontrollert under 5%, for å forhindre at produktet stikker og deliquescence.
Emballasje: Den tørkede HPMC er pakket i pulverform, og emballasjeprosessen krever fuktsikker behandling. Det pakkes vanligvis i polyetylenposer, papirposer eller komposittposer for enkel transport og lagring.
4. Kvalitetskontroll og produktstandarder
I produksjonsprosessen med HPMC er streng kvalitetskontroll viktig. Kvaliteten på HPMC avhenger ikke bare av kvaliteten på råvarer, men også av faktorer som reaksjonsbetingelser og etterbehandlingsprosesser. Produsenter gjennomfører vanligvis kvalitetsinspeksjoner i henhold til internasjonale og regionale standarder. Vanlige kvalitetsindikatorer inkluderer:
Løselighet: HPMC skal ha god vannløselighet, og løselighet og oppløsningshastighet må oppfylle de spesifiserte kravene.
Viskositet: Viskositeten til HPMC påvirker direkte brukseffekten, og forskjellige produkter har forskjellige viskositetskrav. Vanlige viskositetstestmetoder inkluderer Brookfield viskositetsmetode.
Renhet og urenheter: urenhetsinnholdet i HPMC -produkter bør kontrolleres innenfor det spesifiserte området for å sikre produktets høye renhet.
Partikkelstørrelse: Avhengig av behovene til forskjellige påføringsfelt, kan partikkelstørrelsen til HPMC variere, og fint pulver eller granulære produkter vil ha forskjellige applikasjonsscenarier.
5. Søknadsfelt av HPMC
HPMC er mye brukt i mange bransjer og har viktig kommersiell verdi.
Byggeindustri: HPMC er mye brukt som et fortykningsmiddel og vannbevarende middel i byggematerialer som sementmørtel, tørrmørtel og flislim, noe som kan forbedre konstruksjonsytelsen og vannretensjon av materialer.
Farmasøytisk industri: HPMC har viktige applikasjoner innen legemiddelfeltet som kapselskall, tablettlim og medikamentbærere med kontrollert frigjøring.
Matindustri: I mat brukes HPMC som et fortykningsmiddel, stabilisator, emulgator, etc., som kan forbedre tekstur og smak av mat.
Kosmetisk industri: HPMC brukes som et fortykningsmiddel og filmdannende middel i kosmetikk, og brukes til fremstilling av produkter som kremer og kremer.
Andre felt: Kimacell®HPMC er også mye brukt i bransjer som petroleum, tekstiler, papir og belegg.
Den industrielle produksjonen avHPMCtransformerer naturlig cellulose til en vannløselig polymerforbindelse med multifunksjonelle egenskaper gjennom en serie kjemiske modifikasjonsreaksjoner. Ved å kontrollere reaksjonsbetingelsene og etter behandlingsprosessene, kan HPMC-produkter som oppfyller forskjellige applikasjonskrav oppnås. Med den utbredte anvendelsen av HPMC, vil mer og mer forskning og teknologiske nyvinninger fortsette å fremme forbedring av produksjonsprosessen og produktkvaliteten.
Post Time: Jan-27-2025