O princípio de reação do éter de celulose hidroxipropil metil celulose: a produção de hidroxipropil metil celulose HPMC utiliza cloreto de metila e óxido de propileno como agentes de eterificação. A equação da reação química é: Rcell-OH (algodão refinado) + NaOH (hidróxido de sódio), Hidróxido de sódio) + CspanCl (cloreto de metila) + CH2OCHCspan (óxido de propileno) → Rcell-O -CH2OHCHCspan (hidroxipropilmetilcelulose) + NaCl (cloreto de sódio ) + H2O (água)
Fluxo do processo:
esmagamento de algodão refinado - alcalinização - alimentação - alcalinização - eterificação - recuperação e lavagem de solventes - separação centrífuga - secagem - trituração - mistura - Embalagem do produto
1: Matérias-primas e materiais auxiliares para a produção de hidroxipropilmetilcelulose A principal matéria-prima é o algodão refinado e os materiais auxiliares são hidróxido de sódio (hidróxido de sódio), óxido de propileno, cloreto de metila, ácido acético, tolueno, isopropanol e nitrogênio. O objetivo da trituração do algodão refinado é destruir a estrutura agregada do algodão refinado por meio de energia mecânica para reduzir a cristalinidade e o grau de polimerização e aumentar sua área superficial.
2: Medição e controle de qualidade da matéria-prima: Sob a premissa de determinados equipamentos, a qualidade de quaisquer matérias-primas principais e auxiliares e a relação entre a quantidade adicionada e a concentração do solvente afetam diretamente os diversos indicadores do produto. O sistema do processo de produção contém uma certa quantidade de água, e a água e os solventes orgânicos não são completamente miscíveis, e a dispersão da água afeta a distribuição do álcali no sistema. Se não for suficientemente agitado, será desvantajoso para a alcalinização e eterificação uniformes da celulose.
3: Agitação e transferência de massa e transferência de calor: A alcalinização e a eterificação da celulose são todas realizadas sob condições heterogêneas (agitação por força externa). Se a dispersão e o contato mútuo de água, álcali, algodão refinado e agente eterificante no sistema solvente são suficientemente uniformes, afetará diretamente os efeitos de alcalinização e eterificação. A agitação irregular durante o processo de alcalinização causará cristais alcalinos e precipitação na parte inferior do equipamento. A concentração da camada superior é baixa e a alcalinização não é suficiente. Como resultado, ainda há uma grande quantidade de álcali livre no sistema após a conclusão da eterificação. Uniformidade, resultando em baixa transparência, mais fibras livres, baixa retenção de água, baixo ponto de gelificação e alto valor de PH.
4: Processo de produção (processo de produção de pasta)
(1 :) Adicione a quantidade especificada de álcali sólido (790Kg) e água (água total do sistema 460Kg) na chaleira de soda cáustica, mexa e aqueça a uma temperatura constante de 80 graus por mais de 40 minutos, e o álcali sólido é completamente dissolvido.
(2:) Adicionar 6.500 kg de solvente ao reator (a proporção de isopropanol para tolueno no solvente é cerca de 15/85); pressione o álcali no reator e pulverize 200 kg de solvente no tanque de álcali após pressionar o álcali. Lave o gasoduto; a caldeira de reação é resfriada a 23°C e é adicionado algodão refinado pulverizado (800Kg). Após a adição do algodão refinado, 600Kg de solvente são pulverizados para iniciar a reação de alcalinização. A adição de algodão refinado triturado deve ser concluída dentro do tempo especificado (7 minutos) (a duração do tempo de adição é muito importante). Assim que o algodão refinado entra em contato com a solução alcalina, inicia-se a reação de alcalinização. Se o tempo de alimentação for muito longo, o grau de alcalinização será diferente devido ao tempo em que o algodão refinado entra no sistema de reação, resultando em alcalinização desigual e redução da uniformidade do produto. Ao mesmo tempo, fará com que a celulose alcalina fique em contato com o ar por um longo tempo para oxidar e degradar, resultando na diminuição da viscosidade do produto. Para obter produtos com diferentes níveis de viscosidade, pode-se aplicar vácuo e nitrogênio durante o processo de alcalinização ou adicionar uma certa quantidade de antioxidante (diclorometano). O tempo de alcalinização é controlado em 120min e a temperatura é mantida em 20-23℃.
(3 :) Após o término da alcalinização, adicione a quantidade especificada de agente eterificante (cloreto de metila e óxido de propileno), aumente a temperatura até a temperatura especificada e realize a reação de eterificação dentro do tempo especificado.
Condições de eterificação: 950Kg de cloreto de metila e 303Kg de óxido de propileno. Adicione o agente de eterificação e deixe esfriar e mexa por 40 minutos e depois aumente a temperatura. A primeira temperatura de eterificação é 56°C, o tempo de temperatura constante é 2,5h, a segunda temperatura de eterificação é 87°C e a temperatura constante é 2,5h. A reação de hidroxipropil pode prosseguir a cerca de 30°C, a taxa de reação é grandemente acelerada a 50°C, a reação de metoxilação é lenta a 60°C e mais fraca abaixo de 50°C. A quantidade, proporção e tempo de cloreto de metila e óxido de propileno, bem como o controle do aumento de temperatura do processo de eterificação, afetam diretamente a estrutura do produto.
Os principais equipamentos para a produção de HPMC são reatores, secadores, granuladores, pulverizadores, etc. Atualmente, muitos fabricantes estrangeiros utilizam equipamentos produzidos na Alemanha. Os equipamentos produzidos internamente, seja em capacidade de produção ou qualidade de fabricação, não podem atender às necessidades de produção de HPMC de alta qualidade.
O reator multifuncional produzido na Alemanha pode completar várias etapas do processo com um único dispositivo, realizar controle automático, qualidade de produto estável e operações de produção seguras e confiáveis.
As principais matérias-primas para a produção de HPMC são algodão refinado, hidróxido de sódio, cloreto de metila e óxido de propileno.
Horário da postagem: 11 de novembro de 2021