Reaksjonsprinsippet for celluloseeter hydroksypropylmetylcellulose: produksjonen av HPMC hydroksypropylmetylcellulose bruker metylklorid og propylenoksid som foretringsmidler. Den kjemiske reaksjonsligningen er: Rcell-OH (raffinert bomull) + NaOH (natriumhydroksid) , Natriumhydroksid) + CspanCl (metylklorid) + CH2OCHCspan (propylenoksid) → Rcell-O -CH2OHCHCspan (hydroksypropylmetylcellulose) + NaCl (natriumklorid ) + H2O (vann)
Prosessflyt:
knusing av raffinert bomull—alkalisering—mating—alkalisering—foretring—gjenvinning og vasking av løsemidler—sentrifugalseparering—tørking—knusing—blanding —Produktemballasje
1: Råvarer og hjelpematerialer for produksjon av hydroksypropylmetylcellulose Hovedråstoffet er raffinert bomull, og hjelpestoffene er natriumhydroksid (natriumhydroksid), propylenoksid, metylklorid, eddiksyre, toluen, isopropanol og nitrogen. Hensikten med raffinert bomullsknusing er å ødelegge den aggregerte strukturen til raffinert bomull gjennom mekanisk energi for å redusere krystallinitet og polymerisasjonsgrad og øke overflaten.
2: Måling og råvarekvalitetskontroll: Under forutsetningen av visst utstyr påvirker kvaliteten på alle hoved- og hjelperåvarer og forholdet mellom tilsatt mengde og konsentrasjonen av løsningsmidlet direkte de forskjellige indikatorene til produktet. Produksjonsprosesssystemet inneholder en viss mengde vann, og vann og organiske løsemidler er ikke fullstendig blandbare, og dispergeringen av vann påvirker fordelingen av alkali i systemet. Hvis det ikke omrøres tilstrekkelig, vil det være ufordelaktig med jevn alkalisering og foretring av cellulose.
3: Omrøring og masseoverføring og varmeoverføring: Cellulosealkalisering og foretring utføres alle under heterogene (omrøring med ytre kraft) forhold. Hvorvidt dispergeringen og gjensidig kontakt av vann, alkali, raffinert bomull og foretringsmiddel i løsningsmiddelsystemet er tilstrekkelig jevn, vil direkte påvirke alkaliserings- og foretringseffektene. Ujevn omrøring under alkaliseringsprosessen vil forårsake alkalikrystaller og nedbør i bunnen av utstyret. Den øvre lagkonsentrasjonen er lav og alkalisering er ikke tilstrekkelig. Som et resultat er det fortsatt en stor mengde fritt alkali i systemet etter at foretringen er fullført. Ensartethet, noe som resulterer i dårlig gjennomsiktighet, flere frie fibre, dårlig vannretensjon, lavt gelpunkt og høy PH-verdi.
4: Produksjonsprosess (slurry produksjonsprosess)
(1:) Tilsett den angitte mengden fast alkali (790 kg) og vann (totalt systemvann 460 kg) i kaustisk sodakjelen, rør og varm opp til en konstant temperatur på 80 grader i mer enn 40 minutter, og den faste alkalien er fullstendig oppløst.
(2:) Tilsett 6500 kg løsningsmiddel til reaktoren (forholdet mellom isopropanol og toluen i løsningsmidlet er ca. 15/85); trykk alkalien inn i reaktoren, og spray 200 kg løsemiddel til alkalitanken etter å ha presset alkalien. Skyll rørledningen; reaksjonskjelen avkjøles til 23°C, og pulverisert raffinert bomull (800 kg) tilsettes. Etter at den raffinerte bomullen er tilsatt, sprayes 600 kg løsemiddel for å starte alkaliseringsreaksjonen. Tilsetningen av knust raffinert bomull må fullføres innen den angitte tiden (7 minutter) (lengden på tilsetningstiden er veldig viktig). Når den raffinerte bomullen kommer i kontakt med alkaliløsningen, begynner alkaliseringsreaksjonen. Hvis fôringstiden er for lang, vil alkaliseringsgraden være forskjellig på grunn av tiden når den raffinerte bomullen kommer inn i reaksjonssystemet, noe som resulterer i ujevn alkalisering og redusert produktjevnhet. Samtidig vil det føre til at alkalicellulosen er i kontakt med luften i lang tid for å oksidere og brytes ned, noe som resulterer i at viskositeten til produktet synker. For å få produkter med ulike viskositetsnivåer kan vakuum og nitrogen påføres under alkaliseringsprosessen, eller en viss mengde antioksidant (diklormetan) kan tilsettes. Alkaliseringstiden kontrolleres til 120 minutter, og temperaturen holdes på 20-23 ℃.
(3:) Etter at alkaliseringen er over, tilsett den angitte mengden foretringsmiddel (metylklorid og propylenoksyd), hev temperaturen til spesifisert temperatur og utfør foretringsreaksjonen innen den angitte tiden.
Foretringsbetingelser: 950 kg metylklorid og 303 kg propylenoksid. Tilsett foretringsmidlet og avkjøl og rør i 40 minutter og øk deretter temperaturen. Den første foretringstemperaturen er 56°C, den konstante temperaturtiden er 2,5 timer, den andre foretringstemperaturen er 87°C, og den konstante temperaturen er 2,5 timer. Hydroksypropylreaksjonen kan fortsette ved ca. 30°C, reaksjonshastigheten akselereres sterkt ved 50°C, metoksyleringsreaksjonen er langsom ved 60°C og svakere under 50°C. Mengden, andelen og tidspunktet for metylklorid og propylenoksid, samt temperaturøkningskontrollen av foretringsprosessen, påvirker produktstrukturen direkte.
Nøkkelutstyret for å produsere HPMC er reaktor, tørketrommel, granulator, pulverisering, etc. For tiden bruker mange utenlandske produsenter utstyr produsert i Tyskland. Innenlandsk produsert utstyr, enten det er produksjonskapasitet eller produksjonskvalitet, kan ikke møte behovene til høykvalitets HPMC-produksjon.
Alt-i-ett-reaktoren produsert i Tyskland kan fullføre flere prosesstrinn med én enhet, realisere automatisk kontroll, stabil produktkvalitet og sikre og pålitelige produksjonsoperasjoner.
De viktigste råvarene for produksjon av HPMC er raffinert bomull, natriumhydroksid, metylklorid og propylenoksid.
Innleggstid: 11. november 2021