Metyloceluloza hydroksypropylo (HPMC)jest wielofunkcyjnym rozpuszczalnym w wodzie związkiem polimerowym szeroko stosowanym w dziedzinach konstrukcji, medycyny, kosmetyków, żywności i przemysłu naftowego. Opiera się na naturalnej celulozy roślinnej i jest uzyskiwana poprzez reakcje modyfikacji chemicznej. Ma dobrą rozpuszczalność wody, pogrubienie, tworzenie filmu i właściwości adhezji. Produkcja przemysłowa Kimacell®HPMC obejmuje głównie reakcję modyfikacji celulozy. Wspólne reakcje modyfikacji obejmują metylację i hydroksypropylację.
1. Surowce i wstępne obróbka HPMC
Surowce celulozy: Produkcja HPMC zaczyna się od naturalnej celulozy. Wspólne źródła obejmują włókna roślinne, takie jak miazga drewniana, bawełna i konopie. Aby zapewnić płynny postęp kolejnych reakcji, celuloza zwykle należy wstępnie traktować w celu usunięcia zanieczyszczeń i zwiększenia aktywności reakcji.
Kroki wstępne: wstępne obróbka celulozy ogólnie obejmuje takie etapy, jak mycie, suszenie i kruszenie w celu przetwarzania celulozy w postaci ziarnistej lub sproszkowanej w celu późniejszych reakcji chemicznych.
2. Proces syntezy HPMC
Proces syntezy HPMC obejmuje głównie metylację i reakcje hydroksypropylacyjne, które są przeprowadzane w warunkach alkalicznych. Konkretny proces produkcyjny obejmuje następujące kroki:
Aktywacja celulozy: Aby ułatwić reakcję celulozy chemicznie, zwykle konieczne jest leczenie celulozy za pomocą roztworu alkalicznego, takiego jak wodorotlenek sodu (NaOH) w celu uzyskania spuchniętej matrycy celulozy. Na tym etapie krystaliczność celulozy zmniejsza się, a struktura staje się luźniejsza, co jest pomocne w późniejszej modyfikacji chemicznej.
Reakcja metylacji: reakcja metylacji modyfikuje cząsteczkę celulozową poprzez wprowadzenie grupy metylowej (-ch₃). Powszechnie stosowanymi środkami metylowymi są chlorek metylu (CH₃Cl) lub chloroform (CHCl₃). W obecności wodorotlenku sodu środek metylujący reaguje z celulozą, aby zastąpić niektóre grupy hydroksylowe (-OH) na cząsteczce celulozy z grupami metylowymi (-ch₃), tworząc w ten sposób metyloklulozę.
Reakcja hydroksypropylacji: Po zakończeniu metylacji tlenk propylenowy (PO) jest zwykle stosowany jako reagent w celu wprowadzenia grupy hydroksypropylowej (-ch₂ch (OH) CH₃). Reakcja przeprowadza się w warunkach alkalicznych. Reakcja hydroksypropylacji zastępuje niektóre grupy metoksy na cząsteczce celulozy z grupami hydroksypropylowymi, tworząc w ten sposób HPMC.
Kontrola reakcji: Podczas całego procesu reakcji temperatura, czas i stosunek reagentów muszą być precyzyjnie kontrolowane, aby zapewnić, że masa cząsteczkowa, stopień hydroksypropylacji i stopień metylacji Kimacell®HPMC spełniają wymagania produktu. Ogólnie rzecz biorąc, temperatura reakcji jest kontrolowana między 30 a 80 ° C, a czas reakcji waha się od kilku godzin do ponad dziesięciu godzin.
Neutralizacja i oczyszczanie: Po zakończeniu reakcji produkt musi zostać zneutralizowany i oczyszczony, zwykle przez dodanie kwasu (takiego jak kwas octowy, kwas solny itp.), Aby zneutralizować nadmiar substancji alkalicznych. Kroki oczyszczania obejmują mycie, filtrowanie, suszenie i inne procesy w celu usunięcia nieprzereagowanych surowców, rozpuszczalników i produktów ubocznych.
3. Suszenie produktów i opakowanie
Suszenie: Oczyszczone HPMC zwykle istnieje w postaci rozpuszczalnego w wodzie proszku, a wilgoć należy usunąć przez suszenie rozpylania, suszenie próżniowe i inne metody. Suszony produkt powinien utrzymać niską zawartość wilgoci, zwykle kontrolowaną poniżej 5%, aby zapobiec przyklejeniu produktu i delikowescencji.
Opakowanie: Suszony HPMC jest pakowany w postaci proszku, a proces opakowania wymaga obróbki odpornej na wilgoć. Zwykle jest pakowany w torby polietylenowe, papierowe torby lub torby kompozytowe w celu łatwego transportu i przechowywania.
4. Kontrola jakości i standardy produktów
W procesie produkcyjnym HPMC niezbędna jest ścisła kontrola jakości. Jakość HPMC zależy nie tylko od jakości surowców, ale także od czynników takich jak warunki reakcji i procesy po przetwarzaniu. Producenci zwykle przeprowadzają inspekcje wysokiej jakości zgodnie ze standardami międzynarodowymi i regionalnymi. Wspólne wskaźniki jakości obejmują:
Rozpuszczalność: HPMC powinien mieć dobrą rozpuszczalność wody, a rozpuszczalność i szybkość rozpuszczania muszą spełniać określone wymagania.
Lepkość: lepkość HPMC wpływa bezpośrednio na jego efekt zastosowania, a różne produkty mają różne wymagania lepkości. Wspólne metody testu lepkości obejmują metodę lepkości Brookfield.
Czystość i zanieczyszczenia: Zawartość zanieczyszczenia w produktach HPMC powinna być kontrolowana w określonym zakresie, aby zapewnić wysoką czystość produktu.
Rozmiar cząstek: w zależności od potrzeb różnych pól zastosowania, wielkość cząstek HPMC może się różnić, a drobne proszek lub produkty ziarniste będą miały różne scenariusze zastosowania.
5. Pola aplikacji HPMC
HPMC jest szeroko stosowany w wielu branżach i ma ważną wartość handlową.
Przemysł budowlany: HPMC jest szeroko stosowany jako zagęszczacz i środek powstrzymujący wodę w materiałach budowlanych, takich jak zaprawa cementowa, sucha moździerz i kleje płytek, które mogą poprawić wydajność budowy i zatrzymanie materiałów.
Przemysł farmaceutyczny: HPMC ma ważne zastosowania w dziedzinie farmaceutycznej, ponieważ skorupy kapsułki, kleje tabletowe i nosiciele leków z uwagi na kontrolowane uwalnianie.
Przemysł spożywczy: w żywności HPMC jest stosowany jako zagęszczacz, stabilizator, emulgator itp., Które mogą poprawić teksturę i smak żywności.
Przemysł kosmetyczny: HPMC jest stosowany jako agent zagęszczaczy i tworzenia folii w kosmetykach i jest stosowany w produkcji produktów takich jak płyny i kremy.
Inne pola: Kimacell®HPMC jest również szeroko stosowany w branżach takich jak ropa naftowa, tekstylia, papier i powłoki.
Produkcja przemysłowaHPMCprzekształca naturalną celulozę w rozpuszczalny w wodzie związek polimerowy o wielofunkcyjnych właściwościach poprzez szereg reakcji modyfikacji chemicznej. Dzięki precyzyjnemu kontrolowaniu warunków reakcji i procesów po leczeniu można uzyskać produkty HPMC, które spełniają różne wymagania dotyczące aplikacji. Wraz z powszechnym zastosowaniem HPMC coraz więcej badań i innowacji technologicznych będzie nadal promować poprawę procesu produkcji i jakości produktu.
Czas po: 27-2025