Studim mbi Kontrollin e Cilësisë së Hidroksipropil Metil Celulozës

Sipas situatës aktuale të prodhimit të HPMC në vendin tim, analizohen faktorët që ndikojnë në cilësinë e hidroksipropil metilcelulozës, dhe mbi këtë bazë diskutohet dhe studiohet mënyra e përmirësimit të nivelit të cilësisë së hidroksipropil metilcelulozës, për të hyrë në prodhim.

Fjalët kyçe:hidroksipropil metilcelulozë; cilësia; kontrolli; kërkimore

Hidroksipropil metilceluloza (HPMC) është një eter i përzier i celulozës jo-jonike i tretshëm në ujë i bërë nga pambuku, druri dhe i eterifikuar me oksid propileni dhe klorur metil pas fryrjes së alkalit. Eteri i përzier celuloz është Derivati ​​i modifikuar i eterit të vetëm zëvendësues ka veti unike më të mira se monoeteri origjinal dhe mund të luajë performancën e eterit celuloz në mënyrë më gjithëpërfshirëse dhe të përsosur. Midis shumë etereve të përziera, hidroksipropil metilceluloza është më e rëndësishmja. Metoda e përgatitjes është shtimi i oksidit të propilenit në celulozën alkaline. HPMC industriale mund të përshkruhet si një produkt universal. Shkalla e zëvendësimit të grupit metil (vlera DS) është 1.3 deri në 2.2, dhe shkalla e zëvendësimit molar të hidroksipropilit është 0.1 deri në 0.8. Nga të dhënat e mësipërme shihet se përmbajtja dhe vetitë e metilit dhe hidroksipropilit në HPMC janë të ndryshme, duke rezultuar në viskozitetin e produktit përfundimtar dhe ndryshimi në uniformitet çon në luhatje në cilësinë e produkteve të gatshme të ndërmarrjeve të ndryshme prodhuese.

Hidroksipropil metilceluloza prodhon derivate eterike nëpërmjet reaksioneve kimike, të cilat kanë ndryshime të thella në përbërjen, strukturën dhe vetitë e saj, veçanërisht tretshmërinë e celulozës, e cila mund të ndryshojë sipas llojit dhe sasisë së grupeve alkile të futura. Merrni derivate të eterit të tretshëm në ujë, tretësira të holluara alkali, tretës polare (të tilla si etanoli, propanol) dhe tretës organikë jopolarë (si benzeni, eteri), i cili zgjeron shumë varietetet dhe fushat e aplikimit të derivateve të celulozës.

1. Efekti i procesit të alkalizimit të hidroksipropil metilcelulozës në cilësi

Procesi i alkalizimit është hapi i parë në fazën e reagimit të prodhimit të HPMC, dhe është gjithashtu një nga hapat më kritikë. Cilësia e qenësishme e produkteve HPMC përcaktohet kryesisht nga procesi i alkalizimit, jo nga procesi i eterifikimit, sepse efekti i alkalizimit ndikon drejtpërdrejt në efektin e eterifikimit.

Hidroksipropil metilceluloza ndërvepron me tretësirën alkaline për të formuar celulozë alkali, e cila është shumë reaktive. Në reaksionin e eterifikimit, reagimi kryesor i agjentit të eterifikimit ndaj ënjtjes, depërtimit dhe eterifikimit të celulozës dhe Shpejtësia e reaksioneve anësore, uniformiteti i reaksionit dhe vetitë e produktit përfundimtar janë të gjitha të lidhura me formimin dhe përbërjen e celulozë alkali, kështu që struktura dhe vetitë kimike të celulozës alkali janë objekte të rëndësishme kërkimore në prodhimin e eterit të celulozës.

2. Efekti i temperaturës në cilësinë e hidroksipropil metilcelulozës

Në një përqendrim të caktuar të tretësirës ujore KOH, sasia e përthithjes dhe shkalla e fryrjes së hidroksipropil metilcelulozës në alkali rriten me uljen e temperaturës së reaksionit. Për shembull, prodhimi i celulozës alkali ndryshon me përqendrimin e KOH: 15%, 8% në 10°C, dhe 4.2% në 5°C. Mekanizmi i kësaj tendence është se formimi i celulozës alkaline është një proces reaksioni ekzotermik. Me rritjen e temperaturës, adsorbimi i hidroksipropil metilcelulozës në alkali Sasia zvogëlohet, por reaksioni i hidrolizës së celulozës alkali rritet shumë, gjë që nuk është e favorshme për formimin e celulozës alkaline. Nga sa më sipër shihet se ulja e temperaturës së alkalizimit është e favorshme për gjenerimin e celulozës alkaline dhe pengon reaksionin e hidrolizës.

3. Efekti i aditivëve në cilësinë e hidroksipropil metilcelulozës

Në sistemin celulozë-KOH-ujë, aditiv-kripa ka një ndikim të madh në formimin e celulozës alkaline. Kur përqendrimi i tretësirës KOH është më i ulët se 13%, adsorbimi i celulozës në alkali nuk ndikohet nga shtimi i kripës së klorurit të kaliumit. Kur përqendrimi i solucionit të solucionit është më i lartë se 13%, pas shtimit të klorurit të kaliumit, adsorbimi i dukshëm i celulozës në alkali. Adsorbimi rritet me përqendrimin e klorurit të kaliumit, por kapaciteti total i absorbimit zvogëlohet dhe adsorbimi i ujit rritet shumë, kështu që Shtimi i kripës është përgjithësisht i pafavorshëm për alkalizimin dhe fryrjen e celulozës, por kripa mund të pengojë hidrolizën dhe të rregullojë sistemin. Përmbajtja e ujit të lirë kështu përmirëson efektin e alkalizimit dhe eterifikimit.

4. Ndikimi i procesit të prodhimit në cilësinë e hidroksipropil metilcelulozës

Aktualisht, ndërmarrjet e prodhimit të hidroksipropil metilcelulozës në vendin tim miratojnë kryesisht procesin e prodhimit të metodës së tretësit. Procesi i përgatitjes dhe eterifikimit të celulozës alkali kryhen të gjitha në një tretës organik inert, kështu që lënda e parë e pambukut të rafinuar duhet të pluhurizohet për të marrë një sipërfaqe më të madhe dhe reaktivitet për të siguruar cilësinë e produktit të përfunduar.

Shtoni celulozën e pluhurosur, tretësin organik dhe tretësirën e alkalit në reaktor dhe përdorni përzierjen e fuqishme mekanike në një temperaturë dhe kohë të caktuar për të marrë celulozë alkali me alkalizim uniform dhe më pak degradim. Tretësit organikë të hollimit (izopropanoli, tolueni, etj.) kanë një inertitet të caktuar, gjë që bën që hidroksipropil metilceluloza të lëshojë nxehtësi uniforme gjatë procesit të formimit, duke treguar një përparim të lëshimit hap pas hapi, ndërsa redukton reaksionin e hidrolizës së celulozës alkali në drejtim të kundërt. celulozë alkali cilësore, zakonisht përqendrimi i salcës së përdorur në këtë lidhje është deri në 50%.

Pasi celuloza të ngjyhet në sobë, fitohet celulozë alkali e fryrë plotësisht dhe e alkalizuar në mënyrë të barabartë. Lënda osmotike e fryn më mirë celulozën, duke vendosur një bazë të mirë për reaksionin e mëpasshëm të eterifikimit. Diluentët tipikë përfshijnë kryesisht izopropanolin, acetonin, toluenin, etj. Tretshmëria e salcës, lloji i tretësit dhe kushtet e trazimit janë faktorët kryesorë që ndikojnë në përbërjen e celulozës alkaline. Gjatë përzierjes formohen shtresat e sipërme dhe të poshtme. Shtresa e sipërme përbëhet nga izopropanoli dhe uji, dhe shtresa e poshtme është e përbërë nga alkali dhe një sasi e vogël izopropanoli. Celuloza e shpërndarë në sistem është plotësisht në kontakt me shtresat e sipërme dhe të poshtme të lëngshme nën trazim mekanik. Alkali në sistem Bilanci i ujit ndryshon derisa të formohet celuloza.

Si një eter tipik i përzier jo-jonik i celulozës, përmbajtja e grupeve të metilcelulozës hidroksipropil është në zinxhirë të ndryshëm makromolekulare, domethënë, raporti i shpërndarjes së grupeve metil dhe hidroksipropil është i ndryshëm në C të çdo pozicioni të unazës së glukozës. Ka shpërndarje dhe rastësi më të madhe, duke e bërë të vështirë garantimin e stabilitetit cilësor të produktit.