Исследование по контролю качества гидроксипропилметилцеллюлозы

В соответствии с текущей ситуацией с производством ГПМЦ в моей стране анализируются факторы, влияющие на качество гидроксипропилметилцеллюлозы, и на этой основе обсуждаются и изучаются способы повышения уровня качества гидроксипропилметилцеллюлозы для ее запуска в производство.

Ключевые слова:гидроксипропилметилцеллюлоза; качество; контроль; исследовать

Гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ) представляет собой неионный водорастворимый смешанный эфир целлюлозы, полученный из хлопка, дерева и этерифицированный пропиленоксидом и метилхлоридом после набухания щелочью. Смешанный эфир целлюлозы представляет собой модифицированное производное эфира с одним заместителем, обладающее лучшими уникальными свойствами, чем исходный моноэфир, и может более полно и идеально воспроизводить характеристики эфира целлюлозы. Среди множества смешанных эфиров наиболее важным является гидроксипропилметилцеллюлоза. Метод приготовления заключается в добавлении оксида пропилена к щелочной целлюлозе. Промышленный HPMC можно охарактеризовать как универсальный продукт. Степень замещения метильной группы (значение DS) составляет от 1,3 до 2,2, а молярная степень замещения гидроксипропила составляет от 0,1 до 0,8. Из приведенных данных видно, что содержание и свойства метила и гидроксипропила в ГПМЦ различны, что приводит к вязкости конечного продукта и. Разница в однородности приводит к колебаниям качества готовой продукции различных производственных предприятий.

Гидроксипропилметилцеллюлоза дает производные эфиров в результате химических реакций, которые имеют глубокие изменения в ее составе, структуре и свойствах, особенно в растворимости целлюлозы, которая может варьироваться в зависимости от типа и количества введенных алкильных групп. Получены эфирные производные, растворимые в воде, разбавленном растворе щелочи, полярных растворителях (например, этанол, пропанол) и неполярных органических растворителях (например, бензол, эфир), что значительно расширяет разновидности и области применения производных целлюлозы.

1. Влияние процесса подщелачивания гидроксипропилметилцеллюлозы на качество.

Процесс подщелачивания является первым этапом реакционной стадии производства ГПМЦ, а также одним из наиболее важных этапов. Качество продуктов ГПМЦ во многом определяется процессом подщелачивания, а не процессом этерификации, поскольку эффект подщелачивания напрямую влияет на эффект этерификации.

Гидроксипропилметилцеллюлоза взаимодействует с щелочным раствором с образованием щелочной целлюлозы, которая обладает высокой реакционной способностью. В реакции этерификации основная реакция этерифицирующего агента на набухание, проникновение и этерификацию целлюлозы, а скорость побочных реакций, однородность реакции и свойства конечного продукта связаны с образованием и составом щелочная целлюлоза, поэтому структура и химические свойства щелочной целлюлозы являются важными объектами исследований при производстве эфира целлюлозы.

2. Влияние температуры на качество гидроксипропилметилцеллюлозы.

В определенной концентрации водного раствора КОН величина адсорбции и степень набухания гидроксипропилметилцеллюлозы щелочью увеличиваются с понижением температуры реакции. Например, выход щелочной целлюлозы варьируется в зависимости от концентрации КОН: 15 %, 8 % при 10°C и 4,2% при 5°В. Механизм этой тенденции заключается в том, что образование щелочной целлюлозы представляет собой экзотермический реакционный процесс. С повышением температуры адсорбция гидроксипропилметилцеллюлозы на щелочи снижается, но реакция гидролиза щелочной целлюлозы сильно усиливается, что не способствует образованию щелочной целлюлозы. Из вышеизложенного видно, что понижение температуры подщелачивания способствует образованию щелочи целлюлозы и ингибирует реакцию гидролиза.

3. Влияние добавок на качество гидроксипропилметилцеллюлозы.

В системе целлюлоза-КОН-вода добавка—соль оказывает большое влияние на образование щелочной целлюлозы. При концентрации раствора КОН ниже 13% на адсорбцию целлюлозы щелочью добавление хлорида калия не влияет. Когда концентрация раствора щелочи превышает 13%, после добавления хлорида калия кажущаяся адсорбция целлюлозы щелочью Адсорбция увеличивается с концентрацией хлорида калия, но общая адсорбционная способность уменьшается, и адсорбция воды сильно увеличивается, поэтому Добавление соли обычно неблагоприятно для подщелачивания и набухания целлюлозы, но соль может ингибировать гидролиз и регулировать систему. Таким образом, содержание свободной воды улучшает эффект подщелачивания и этерификации.

4. Влияние производственного процесса на качество гидроксипропилметилцеллюлозы.

В настоящее время предприятия по производству гидроксипропилметилцеллюлозы в моей стране в основном применяют производственный процесс методом растворителей. Процесс приготовления и этерификации щелочной целлюлозы осуществляется в инертном органическом растворителе, поэтому рафинированный хлопок необходимо измельчить в порошок, чтобы получить большую площадь поверхности и реакционную способность, чтобы обеспечить качество готового продукта.

Добавьте в реактор измельченную целлюлозу, органический растворитель и раствор щелочи и используйте мощное механическое перемешивание при определенной температуре и времени, чтобы получить щелочную целлюлозу с равномерным подщелачиванием и меньшим разложением. Органические растворители-разбавители (изопропанол, толуол и др.) обладают определенной инертностью, что позволяет гидроксипропилметилцеллюлозе выделять равномерное тепло в процессе формирования, демонстрируя ступенчатое течение высвобождения, одновременно снижая реакцию гидролиза щелочной целлюлозы в противоположном направлении. качественная щелочная целлюлоза, обычно концентрация щелочи, используемая в этой ссылке, достигает 50%.

После замачивания целлюлозы в щелочи получается полностью набухшая и равномерно подщелоченная щелочью целлюлоза. Щелок лучше осмотически набухает целлюлозу, создавая хорошую основу для последующей реакции этерификации. Типичные разбавители в основном включают изопропанол, ацетон, толуол и т. д. Растворимость щелочи, тип разбавителя и условия перемешивания являются основными факторами, влияющими на состав щелочной целлюлозы. Верхний и нижний слои образуются при смешивании. Верхний слой состоит из изопропанола и воды, а нижний слой состоит из щелочи и небольшого количества изопропанола. Целлюлоза, диспергированная в системе, полностью контактирует с верхним и нижним слоями жидкости при механическом перемешивании. Щелочь в системе. Водный баланс смещается до тех пор, пока не образуется целлюлоза.

В типичном неионном смешанном эфире целлюлозы содержание групп гидроксипропилметилцеллюлозы находится на разных макромолекулярных цепях, то есть коэффициент распределения метильных и гидроксипропильных групп различен в C каждого положения кольца глюкозы. Он имеет большую дисперсию и случайность, что затрудняет гарантию стабильности качества продукта.