Teknolojia ya Hydroxypropyl Methyl Cellulose Etha

Hydroxypropyl methyl cellulose etha ni aina ya etha ya selulosi isiyo ya polar ambayo huyeyuka katika maji baridi inayopatikana kutoka kwa selulosi asili kupitia urekebishaji wa alkali na urekebishaji etherification.

Maneno muhimu:hydroxypropyl methylcellulose etha; mmenyuko wa alkalization; mmenyuko wa etherification

1. Teknolojia

Selulosi asilia haiwezi kuyeyuka katika maji na vimumunyisho vya kikaboni, haibadiliki kwa mwanga, joto, asidi, chumvi na vyombo vingine vya habari vya kemikali, na inaweza kumwagika katika mmumunyo wa alkali wa kuzimua ili kubadilisha uso wa selulosi.

Hydroxypropyl methyl cellulose etha ni aina ya etha isiyo ya polar, mumunyifu wa maji baridi ya selulosi inayopatikana kutoka kwa selulosi asili kwa njia ya alkalization na urekebishaji wa etherification.

2. Fomula kuu ya mmenyuko wa kemikali

2.1 Mmenyuko wa alkalization

Kuna uwezekano mbili wa mmenyuko wa selulosi na hidroksidi ya sodiamu, yaani, kulingana na hali tofauti za kuzalisha misombo ya molekuli, R - OH - NaOH; au kuzalisha misombo ya pombe ya chuma, R - ONa.

Wataalamu wengi wanaamini kwamba selulosi humenyuka pamoja na alkali iliyokolea kuunda dutu isiyobadilika, na wanafikiri kwamba kila moja au vikundi viwili vya glukosi vinaunganishwa na molekuli moja ya NaOH (kundi moja la glukosi huunganishwa na molekuli tatu za NaOH wakati mmenyuko umekamilika).

C6H10O5 + NaOH→C6H10O5 NaOH au C6H10O5 + NaOH→C6H10O4 ONa + H2O

C6H10O5 + NaOH→(C6H10O5 ) 2 NaOH au C6H10O5 + NaOH→C6H10O5 C6H10O4 ONa + H2O

Hivi majuzi, wasomi wengine wanaamini kuwa mwingiliano kati ya selulosi na alkali iliyojilimbikizia itakuwa na athari mbili kwa wakati mmoja.

Bila kujali muundo, shughuli ya kemikali ya selulosi inaweza kubadilishwa baada ya hatua ya selulosi na alkali, na inaweza kuguswa na vyombo vya habari mbalimbali vya kemikali ili kupata aina za maana.

2.2 Mwitikio wa etherification

Baada ya alkali, selulosi amilifu ya alkali humenyuka pamoja na wakala wa ethari kuunda etha ya selulosi. Dawa za etherifying zinazotumiwa ni kloridi ya methyl na oksidi ya propylene.

Hidroksidi ya sodiamu hufanya kama kichocheo.

n na m inawakilisha kiwango cha uingizwaji wa hydroxypropyl na methyl kwenye kitengo cha selulosi, mtawaliwa. Jumla ya juu ya m + n ni 3.

Mbali na majibu kuu yaliyotajwa hapo juu, pia kuna athari za upande:

CH2CH2OCH3 + H2O→HOCH2CH2OHCH3

CH3Cl + NaOH→CH3OH + NaCl

3. Maelezo ya mchakato wa etha ya hydroxypropyl methylcellulose

Mchakato wa hydroxypropyl methyl cellulose etha ("selulosi etha" kwa ufupi) ni takriban linajumuisha michakato 6, yaani: kusagwa malighafi, (alkalinization) etherification, kuondolewa kwa kutengenezea, kuchuja na kukausha, kusagwa na kuchanganya, na kumaliza ufungaji wa bidhaa.

3.1 Maandalizi ya malighafi

Selulosi ya asili ya pamba fupi iliyonunuliwa sokoni hupondwa na kuwa poda na pulverizer ili kuwezesha usindikaji unaofuata; alkali dhabiti (au alkali kioevu) huyeyushwa na kutayarishwa, na kupashwa moto hadi takriban 90°C kutengeneza 50% caustic soda suluhisho kwa matumizi. Tayarisha kloridi ya methyl ya mmenyuko, wakala wa etherification ya oksidi ya propylene, isopropanoli na kutengenezea majibu ya toluini kwa wakati mmoja.

Kwa kuongeza, mchakato wa majibu unahitaji vifaa vya msaidizi kama vile maji ya moto na maji safi; mvuke, maji ya kupozea yenye joto la chini, na maji ya kupoa yanayozunguka yanahitajika ili kusaidia nguvu.

Lita fupi, kloridi ya methyl, na mawakala wa etherification ya oksidi ya propylene ni nyenzo kuu za kuzalisha selulosi ya etherified, na lita fupi hutumiwa kwa kiasi kikubwa. Methyl kloridi na oksidi ya propylene hushiriki katika mmenyuko kama mawakala wa etherification kurekebisha selulosi asili, kiasi cha matumizi si kikubwa.

Vimumunyisho (au diluents) hasa ni pamoja na toluini na isopropanol, ambazo kimsingi hazitumiwi, lakini kwa mtazamo wa hasara zilizoingizwa na tete, kuna hasara kidogo katika uzalishaji, na kiasi kinachotumiwa ni kidogo sana.

Mchakato wa utayarishaji wa malighafi una eneo la tanki la malighafi na ghala la malighafi iliyoambatanishwa. Viyeyusho na viyeyusho, kama vile toluini, isopropanoli na asidi asetiki (hutumika kurekebisha thamani ya pH ya vitendanishi), huhifadhiwa katika eneo la tangi la malighafi. Ugavi wa pamba fupi ni wa kutosha, inaweza kutolewa na soko wakati wowote.

Lint fupi iliyokandamizwa inatumwa kwenye semina na gari la matumizi.

3.2 (Alkalinization) etherification

(Alkali) etherification ni mchakato muhimu katika mchakato wa etherification ya selulosi. Katika njia ya awali ya uzalishaji, athari za hatua mbili zilifanywa tofauti. Sasa mchakato umeboreshwa, na athari za hatua mbili zinajumuishwa katika hatua moja na hufanyika wakati huo huo.

Kwanza, vacuumia tank ya etherification ili kuondoa hewa, na kisha badala yake na nitrojeni ili kufanya tanki isiwe na hewa. Ongeza suluhisho la hidroksidi ya sodiamu iliyoandaliwa, ongeza kiasi fulani cha isopropanoli na kutengenezea toluini, anza kuchochea, kisha ongeza pamba fupi ya pamba, washa maji yanayozunguka ili kupoe, na baada ya kushuka kwa joto hadi kiwango fulani, washa hali ya chini. joto la maji ili kupunguza joto la nyenzo za mfumo. Kushuka hadi karibu 20℃, na kudumisha majibu kwa kipindi fulani cha muda ili kukamilisha alkali.

Baada ya ulkalishaji, ongeza kikali ya etherifying methyl kloridi na oksidi ya propylene iliyopimwa na tanki ya kupimia ya kiwango cha juu, endelea kuanza kukoroga, tumia mvuke ili kuongeza joto la mfumo hadi karibu 70.℃~ 80℃, na kisha utumie maji ya moto ili kuendelea kupokanzwa na kudumisha Joto la mmenyuko linadhibitiwa, na kisha joto la majibu na wakati wa majibu hudhibitiwa, na operesheni inaweza kukamilika kwa kuchochea na kuchanganya kwa muda fulani.

Mwitikio unafanywa karibu 90°C na MPa 0.3.

3.3 Uharibifu

Nyenzo za mchakato zilizotajwa hapo juu zinatumwa kwa desolventizer, na vifaa vinavuliwa na joto kwa mvuke, na vimumunyisho vya toluini na isopropanol hutolewa na kurejeshwa kwa kuchakata tena.

Kimumunyisho cha evaporated kwanza kilichopozwa na kupunguzwa kwa sehemu na maji yanayozunguka, na kisha kufupishwa na maji ya joto la chini, na mchanganyiko wa condensate huingia kwenye safu ya kioevu na kitenganishi ili kutenganisha maji na kutengenezea. Mchanganyiko mchanganyiko wa toluini na isopropanol kwenye safu ya juu hurekebishwa kwa uwiano. Tumia moja kwa moja, na urejeshe suluhisho la maji na isopropanol kwenye safu ya chini kwenye desolventizer kwa matumizi.

Ongeza asidi asetiki kwenye kiitikio baada ya kuyeyushwa ili kupunguza hidroksidi ya sodiamu iliyozidi, kisha tumia maji ya moto kuosha nyenzo, tumia kikamilifu sifa ya mgando wa etha ya selulosi kwenye maji moto ili kuosha etha ya selulosi, na kusafisha kiitikio. Vifaa vilivyosafishwa vinatumwa kwa mchakato unaofuata wa kujitenga na kukausha.

3.4 Chuja na kavu

Nyenzo iliyosafishwa hutumwa kwa kitenganishi cha skrubu cha mlalo na pampu ya skrubu yenye shinikizo la juu ili kutenganisha maji ya bure, na nyenzo iliyobaki imara huingia kwenye kikaushio cha hewa kupitia kichungi cha skurubu, na kukaushwa kwa kugusana na hewa ya moto, na kisha kupita kwenye kimbunga. Kitenganishi na hewa Mgawanyiko, nyenzo imara inaingia kusagwa baadae.

Maji yaliyotenganishwa na kitenganishi cha ond ya usawa huingia kwenye tank ya matibabu ya maji baada ya mchanga katika tank ya sedimentation ili kutenganisha selulosi iliyoingizwa.

3.5 Kusagwa na kuchanganya

Baada ya kukausha, selulosi ya etherified itakuwa na saizi ya chembe isiyo sawa, ambayo inahitaji kupondwa na kuchanganywa ili usambazaji wa saizi ya chembe na mwonekano wa jumla wa nyenzo ukidhi mahitaji ya kiwango cha bidhaa.

3. 6 Ufungaji wa bidhaa uliokamilika

Nyenzo zilizopatikana baada ya shughuli za kusagwa na kuchanganya ni selulosi ya etherified iliyokamilishwa, ambayo inaweza kufungwa na kuweka kwenye hifadhi.

4. Muhtasari

Maji machafu yaliyotenganishwa yana kiasi fulani cha chumvi, hasa kloridi ya sodiamu. Maji machafu yanavukizwa ili kutenganisha chumvi, na mvuke ya pili iliyoyeyuka inaweza kufupishwa ili kurejesha maji yaliyofupishwa, au kutolewa moja kwa moja. Sehemu kuu ya chumvi iliyotengwa ni kloridi ya sodiamu, ambayo pia ina kiasi fulani cha acetate ya sodiamu kwa sababu ya neutralization na asidi asetiki. Chumvi hii ina thamani ya utumiaji wa viwandani tu baada ya kusawazisha, kujitenga na utakaso.