Hydroxypropylmetylcelulóza (HPMC)je multifunkčná vodotesná polymérna zlúčenina, ktorá sa bežne používa v oblasti výstavby, medicíny, kozmetiky, potravinového a ropného priemyslu. Je založený na prírodnej rastlinnej celulóze a získava sa reakcie chemickej modifikácie. Má dobrú rozpustnosť vo vode, zahusťovanie, tvorbu filmu a adhéziu. Priemyselná produkcia Kimacell®HPMC zahŕňa hlavne modifikačnú reakciu celulózy. Bežné modifikačné reakcie zahŕňajú metyláciu a hydroxypropyláciu.
1. Suroviny a predbežné ošetrenie HPMC
Celulózové suroviny: Produkcia HPMC začína prírodnou celulózou. Bežné zdroje zahŕňajú rastlinné vlákna, ako je drevená dužina, bavlna a konope. Aby sa zabezpečilo hladký pokrok následných reakcií, musí byť celulóza zvyčajne vopred ošetrená, aby sa odstránili nečistoty a zvýšili reakčnú aktivitu.
Kroky predúpravy: Predbežné ošetrenie celulózy vo všeobecnosti zahŕňa kroky, ako je pranie, sušenie a drvenie na spracovanie celulózy do granulárnej alebo práškovej formy pre následné chemické reakcie.
2. Proces syntézy HPMC
Proces syntézy HPMC zahŕňa hlavne metyláciu a hydroxypropylačné reakcie, ktoré sa vykonávajú za alkalických podmienok. Konkrétny výrobný proces obsahuje nasledujúce kroky:
Aktivácia celulózy: Aby sa celulóza uľahčila chemicky reagovať, je zvyčajne potrebné ošetrovať celulózu alkalickým roztokom, ako je hydroxid sodný (NaOH), aby sa získala opuchnutá celulóza. V tomto štádiu sa kryštalinita celulózy znižuje a štruktúra sa stáva voľnejšou, čo je užitočné pre následnú chemickú modifikáciu.
Metylačná reakcia: Metylačná reakcia modifikuje molekulu celulózy zavedením metylovej (-ch₃) skupiny. Bežne používané metylačné činidlá sú metylchlorid (CH₃Cl) alebo chloroform (CHCL₃). V prítomnosti hydroxidu sodného reaguje metylačné činidlo s celulózou, aby nahradil niektoré z hydroxylových skupín (-OH) na celulózovú molekulu s metylovými skupinami (-ch₃), čím sa tvorila metyllalóza.
Hydroxypropylačná reakcia: Po dokončení metylácie sa propylénoxid (PO) zvyčajne používa ako reaktant na zavedenie hydroxypropylovej skupiny (-ch₂ch (OH) ch₃). Reakcia sa vykonáva za alkalických podmienok. Hydroxypropylačná reakcia nahrádza niektoré skupiny metoxy na molekulu celulózy hydroxypropylovými skupinami, čím tvoria HPMC.
Riadenie reakcie: Počas celého reakčného procesu je potrebné presne regulovať teplotu, čas a pomer reaktantov, aby sa zabezpečilo, že molekulová hmotnosť, stupeň hydroxypropylácie a stupeň metylácie Kimacell®HPMC spĺňa požiadavky produktu. Všeobecne povedané, reakčná teplota sa reguluje medzi 30 a 80 ° C a reakčný čas sa pohybuje od niekoľkých hodín do viac ako desiatich hodín.
Neutralizácia a čistenie: Po dokončení reakcie je potrebné produkt neutralizovať a čistiť, zvyčajne pridaním kyseliny (ako je kyselina octová, kyselina hydrochlorovodíková atď.) Na neutralizáciu nadmerných alkalických látok. Kroky čistenia zahŕňajú umývanie, filtrovanie, sušenie a ďalšie procesy na odstránenie nezreagovaných surovín, rozpúšťadiel a vedľajších produktov.
3. Sušenie a balenie produktu
Sušenie: Purifikovaný HPMC zvyčajne existuje vo forme prášku rozpustného vo vode a vlhkosť sa musí odstrániť sušením striekaním, vysuchovaním vákua a inými metódami. Sušený produkt by mal udržiavať nízky obsah vlhkosti, zvyčajne regulovaný pod 5%, aby sa zabránilo prilepeniu produktu a delikvencii.
Balenie: Sušená HPMC je zabalená do práškovej formy a proces balenia vyžaduje ošetrenie odolné voči vlhkosti. Zvyčajne sa zabalí v polyetylénových vreckách, papierových vreckách alebo kompozitných vreckách na ľahkú prepravu a skladovanie.
4. Kontrola kvality a štandardy produktu
Vo výrobnom procese HPMC je nevyhnutná prísna kontrola kvality. Kvalita HPMC závisí nielen od kvality surovín, ale aj od faktorov, ako sú reakčné podmienky a procesy následného spracovania. Výrobcovia zvyčajne vykonávajú kontroly kvality podľa medzinárodných a regionálnych noriem. Bežné ukazovatele kvality zahŕňajú:
Rozpustnosť: HPMC by mala mať dobrú rozpustnosť vody a miera rozpustnosti a rozpustenia je potrebné splniť špecifikované požiadavky.
Viskozita: Viskozita HPMC priamo ovplyvňuje jeho aplikačný účinok a rôzne produkty majú rôzne požiadavky na viskozitu. Bežné metódy testovania viskozity zahŕňajú metódu viskozity v Brookfielde.
Čistota a nečistoty: Obsah nečistôt v produktoch HPMC by sa mal riadiť v rámci určeného rozsahu, aby sa zabezpečila vysoká čistota produktu.
Veľkosť častíc: V závislosti od potrieb rôznych aplikačných polí sa môže veľkosť častíc HPMC meniť a jemný prášok alebo granulárne produkty budú mať rôzne scenáre aplikácií.
5. Aplikácie polia HPMC
HPMC sa široko používa v mnohých odvetviach a má dôležitú obchodnú hodnotu.
Stavebný priemysel: HPMC sa široko používa ako zahusťovadlo a činidlo na zadržiavanie vody v stavebných materiáloch, ako je cementová malta, suchá malta a dlaždice, ktoré môžu zlepšiť stavebný výkon a zadržiavanie vody v materiáloch.
Farmaceutický priemysel: HPMC má dôležité aplikácie vo farmaceutickom poli ako škrupiny kapsúl, lepidlá tabliet a nosiče liekov s kontrolovaným uvoľňovaním.
Potravinový priemysel: V potravinách sa HPMC používa ako zahusťovadlo, stabilizátor, emulgátor atď., Ktorý môže zlepšiť textúru a chuť potravín.
Kozmetický priemysel: HPMC sa používa ako zahusťovadlo a agent tvoriace filmy v kozmetike a používa sa pri výrobe výrobkov, ako sú pleťové vody a krémy.
Ostatné polia: Kimacell®HPMC sa tiež široko používa v odvetviach, ako je ropa, textil, papier a povlaky.
Priemyselná výrobaHpmcTransformuje prírodnú celulózu na vodnú rozpustnú polymérnu zlúčeninu s multifunkčnými vlastnosťami prostredníctvom série chemických modifikačných reakcií. Presnou kontrolou reakčných podmienok a procesov po liečbe je možné získať produkty HPMC, ktoré spĺňajú rôzne požiadavky na aplikáciu. Vďaka rozsiahlej aplikácii HPMC bude čoraz viac výskumných a technologických inovácií naďalej podporovať zlepšenie výrobného procesu a kvality výrobkov.
Čas príspevku: január-27-2025