Hidroxipropil metilcelulose (HPMC)é um composto de polímero solúvel em água multifuncional amplamente utilizado nos campos da indústria de construção, medicina, cosméticos, alimentos e petróleo. É baseado na celulose natural da planta e é obtido através de reações de modificação química. Possui boas solubilidade em água, espessamento, formação de filmes e propriedades de adesão. A produção industrial de Kimacell®HPMC envolve principalmente a reação de modificação da celulose. As reações de modificação comuns incluem metilação e hidroxipropilação.
1. Matérias -primas e pré -tratamento de HPMC
Matérias -primas de celulose: A produção de HPMC começa com celulose natural. Fontes comuns incluem fibras vegetais como polpa de madeira, algodão e cânhamo. Para garantir o progresso suave das reações subsequentes, a celulose geralmente precisa ser pré -tratada para remover impurezas e aumentar a atividade da reação.
Etapas de pré -tratamento: O pré -tratamento da celulose geralmente inclui etapas como lavagem, secagem e esmagamento para processar celulose em forma granular ou em pó para reações químicas subsequentes.
2. Processo de síntese de HPMC
O processo de síntese do HPMC inclui principalmente reações de metilação e hidroxipropilação, que são realizadas sob condições alcalinas. O processo de produção específico inclui as seguintes etapas:
Ativação da celulose: Para facilitar a celulares de celulares quimicamente, geralmente é necessário tratar a celulose com uma solução alcalina, como o hidróxido de sódio (NaOH) para obter uma matriz de celulose inchada. Nesse estágio, a cristalinidade da celulose diminui e a estrutura se torna mais frouxa, o que é útil para a modificação química subsequente.
Reação de metilação: A reação de metilação modifica a molécula de celulose, introduzindo um grupo metil (-CH₃). Os agentes de metilação comumente usados são cloreto de metila (CH₃Cl) ou clorofórmio (CHCL₃). Na presença de hidróxido de sódio, o agente metilante reage com a celulose para substituir alguns dos grupos hidroxila (-OH) na molécula de celulose por grupos metil (-CH₃), formando assim a metil celulose.
Reação de hidroxipropilação: Após a conclusão da metilação, o óxido de propileno (PO) é geralmente usado como reagente para introduzir um grupo hidroxipropil (-CH₂CH (OH) ch₃). A reação é realizada sob condições alcalinas. A reação de hidroxipropilação substitui alguns dos grupos metoxi na molécula de celulose por grupos hidroxipropil, formando assim o HPMC.
Controle da reação: Durante todo o processo de reação, a temperatura, o tempo e a proporção de reagentes precisam ser controlados com precisão para garantir que o peso molecular, o grau de hidroxipropilação e o grau de metilação de Kimacell®HPMC atenda aos requisitos do produto. De um modo geral, a temperatura da reação é controlada entre 30 e 80 ° C, e o tempo de reação varia de várias horas a mais de dez horas.
Neutralização e purificação: Após a conclusão da reação, o produto precisa ser neutralizado e purificado, geralmente adicionando ácido (como ácido acético, ácido clorídrico, etc.) para neutralizar o excesso de substâncias alcalinas. As etapas de purificação incluem lavagem, filtragem, secagem e outros processos para remover matérias-primas, solventes e subprodutos não reagidos.
3. secagem e embalagem de produtos
Secagem: O HPMC purificado geralmente existe na forma de pó solúvel em água, e a umidade deve ser removida por secagem por pulverização, secagem a vácuo e outros métodos. O produto seco deve manter um baixo teor de umidade, geralmente controlado abaixo de 5%, para impedir que o produto grude e a deliquescência.
Embalagem: O HPMC seco é embalado em forma de pó e o processo de embalagem requer tratamento à prova de umidade. Geralmente, é embalado em sacos de polietileno, sacos de papel ou sacos compostos para facilitar o transporte e o armazenamento.
4. Controle de qualidade e padrões de produtos
No processo de produção do HPMC, o controle rigoroso da qualidade é essencial. A qualidade do HPMC depende não apenas da qualidade das matérias-primas, mas também de fatores como condições de reação e processos de pós-processamento. Os fabricantes geralmente realizam inspeções de qualidade de acordo com os padrões internacionais e regionais. Os indicadores de qualidade comuns incluem:
Solubilidade: O HPMC deve ter boa solubilidade em água e a taxa de solubilidade e dissolução precisam atender aos requisitos especificados.
Viscosidade: A viscosidade do HPMC afeta diretamente seu efeito de aplicação e diferentes produtos têm diferentes requisitos de viscosidade. Os métodos comuns de teste de viscosidade incluem o método de viscosidade de Brookfield.
Pureza e impurezas: o conteúdo de impureza nos produtos HPMC deve ser controlado dentro do intervalo especificado para garantir a alta pureza do produto.
Tamanho das partículas: Dependendo das necessidades de diferentes campos de aplicação, o tamanho das partículas do HPMC pode variar e os produtos finos em pó ou granular terão diferentes cenários de aplicação.
5. Campos de aplicação do HPMC
O HPMC é amplamente utilizado em muitos setores e tem um valor comercial importante.
Indústria da construção: O HPMC é amplamente utilizado como um agente espessante e retening de água em materiais de construção, como argamassa de cimento, argamassa seca e adesivos de ladrilhos, que podem melhorar o desempenho da construção e a retenção de água dos materiais.
Indústria farmacêutica: o HPMC possui aplicações importantes no campo farmacêutico como conchas de cápsulas, adesivos de comprimidos e portadores de medicamentos de liberação controlada.
Indústria de alimentos: em alimentos, o HPMC é usado como espessante, estabilizador, emulsificante etc., que pode melhorar a textura e o sabor dos alimentos.
Indústria de cosméticos: o HPMC é usado como um espessante e agente de formação de filmes em cosméticos e é usado na fabricação de produtos como loções e cremes.
Outros campos: Kimacell®HPMC também é amplamente utilizado em indústrias como petróleo, têxteis, papel e revestimentos.
A produção industrial deHPMCTransforma a celulose natural em um composto polimérico solúvel em água com propriedades multifuncionais através de uma série de reações de modificação química. Ao controlar com precisão as condições de reação e os processos de pós-tratamento, os produtos HPMC que atendem a diferentes requisitos de aplicação podem ser obtidos. Com a aplicação generalizada do HPMC, mais e mais pesquisas e inovações tecnológicas continuarão a promover a melhoria de seu processo de produção e qualidade do produto.
Hora de postagem: janeiro-27-2025