Технологияи гидроксипропил метил целлюлоза эфир

Эфири селлюлозаи гидроксипропил метил як навъ эфири селлюлозаи ғайриқутбист, ки дар оби хунук ҳал мешавад, ки аз селлюлозаи табиӣ тавассути алкализатсия ва тағир додани этерификатсия ба даст омадааст.

Калидвожаҳо:эфири гидроксипропил метилцеллюлоза; реаксияи алкализатсия; реаксияи эфиризатсия

1. Технология

Целлюлозаи табииро дар об ва ҳалкунандаҳои органикӣ ҳалнашаванда, ба рӯшноӣ, гармӣ, кислота, намак ва дигар воситаҳои кимиёвӣ устувор аст ва онро дар маҳлули ишкорӣ тар карда, сатҳи селлюлозаро тағир додан мумкин аст.

Эфири селлюлозаи гидроксипропил метил як навъ эфири селлюлозаи дар оби хунук ҳалшавандаи ғайриқутбӣ мебошад, ки аз селлюлозаи табиӣ тавассути алкализатсия ва тағир додани эфиризатсия ба даст оварда шудааст.

2. Формулаи асосии реаксияи химиявӣ

2.1 Реаксияи алкализатсия

Ду имконияти реаксияи селлюлоза ва гидроксиди натрий вуҷуд дорад, яъне мувофиқи шароитҳои гуногун барои ҳосил кардани пайвастагиҳои молекулавӣ R – OH – NaOH; ё барои тавлиди пайвастагиҳои спирти металлӣ, R – ONa.

Аксари олимон чунин мешуморанд, ки селлюлоза бо ишќори концентратї реаксия карда, моддаи собит ташкил мекунад ва чунин мешуморад, ки њар як ё ду гурўњи глюкоза бо як молекулаи NaOH (як гурўњи глюкоза бо се молекулаи NaOH дар њолати ба охир расидани реаксия пайваст мешавад).

C6H10O5 + NaOH→C6H10O5 NaOH ё C6H10O5 + NaOH→C6H10O4 ONa + H2O

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

Дар вактхои охир баъзе олимон чунин мешуморанд, ки таъсири мутакобилаи селлюлоза ва ишколи концентрат дар як вакт ду таъсир мерасонад.

Новобаста аз сохтор, фаъолияти кимиёвии селлюлоза пас аз таъсири селлюлоза ва сілтӣ метавонад тағир дода шавад ва он метавонад бо воситаҳои гуногуни кимиёвӣ барои ба даст овардани навъҳои пурмазмун реаксия кунад.

2.2 Реаксияи эфиризатсия

Пас аз сілтизатсия селлюлозаи фаъоли сілтӣ бо агенти этерификатсия реаксия карда, эфири селлюлозаро ташкил медиҳад. Воситаҳои эфиркунанда истифодашаванда хлориди метил ва оксиди пропилен мебошанд.

Гидроксиди натрий ҳамчун катализатор амал мекунад.

n ва m мутаносибан дараҷаи ивазшавии гидроксипропил ва метилро дар воҳиди селлюлоза ифода мекунанд. Маблағи максималии m+n 3 аст.

Илова ба аксуламалҳои асосии дар боло зикршуда, инчунин аксуламалҳои тарафӣ мавҷуданд:

CH2CH2OCH3 + H2O→HOCH2CH2OHCH3

CH3Cl + NaOH→CH3OH + NaCl

3. Тавсифи равандҳои эфири гидроксипропил метилселлюлоза

Раванди эфири селлюлозаи гидроксипропил метил (кӯтоҳан эфири селлюлоза) тақрибан аз 6 раванд иборат аст, аз ҷумла: майда кардани ашёи хом, (ишкоркунӣ) эфиризатсия, хориҷ кардани ҳалкунанда, филтратсия ва хушк кардан, майда кардан ва омехта кардан ва бастабандии маҳсулоти тайёр.

3.1 Тайёр кардани ашёи хом

Целлюлозаи табиии кӯтоҳмуддати дар бозор харидашуда ба воситаи пулезеркунанда ба хока кӯфта мешавад, то коркарди минбаъдаро осон кунад; ишқори сахт (ё ишқори моеъ) гудохта ва омода карда мешавад ва тақрибан то 90 гарм карда мешавад°С барои истифода махлули содаи каустикии 50% тайёр кунед. Дар як вақт хлориди реаксияи метил, агенти этерификатсияи оксиди пропилен, изопропанол ва ҳалкунандаи реаксияи толуолро тайёр кунед.

Илова бар ин, раванди реаксия маводи ёрирасон ба монанди оби гарм ва оби софро талаб мекунад; буғ, оби хунуккунии ҳарорати паст ва оби хунуккунии гардишкунанда барои кӯмак ба нерӯи барқ ​​​​талабанд.

Линтерхои кутох, хлориди метил ва агентхои этерификацияи оксиди пропилен барои хосил кардани целлюлозаи эфирдор материалхои асосй буда, линтерхои кутох ба микдори зиёд истифода мешаванд. Хлориди метил ва оксиди пропилен дар реаксия ҳамчун агентҳои эфиризатсия барои тағир додани селлюлозаи табиӣ иштирок мекунанд, миқдори истифодааш зиёд нест.

Ба ҳалкунандаҳо (ё ҳалкунандаҳо) асосан толуол ва изопропанол дохил мешаванд, ки аслан истеъмол намешаванд, вале бо назардошти талафоти воридшуда ва идоранашаванда дар истеҳсолот каме талафот мушоҳида мешавад ва миқдори истифодашуда хеле кам аст.

Раванди тайёр кардани ашёи хом дорои майдони зарфи ашёи хом ва анбори ашёи хоми замима мебошад. Дар майдони зарфи ашёи хом агентҳо ва ҳалкунандаҳо, аз қабили толуол, изопропанол ва кислотаи сиркоӣ (барои танзими арзиши рН-и реактивҳо истифода мешаванд) нигоҳ дошта мешаванд. Таъмини линти кӯтоҳ кофӣ аст, онро бозор дар ҳар вақт таъмин карда метавонад.

Линти кутохи майдашуда бо ароба барои истифода ба цех фиристода мешавад.

3.2 (Алкалинизатсия) эфиризатсия

Эфиризатсия (ишёрӣ) раванди муҳим дар раванди эфиризатсияи селлюлоза мебошад. Дар усули пештараи истеҳсолот реаксияҳои ду марҳила алоҳида гузаронида мешуданд. Акнун процесс такмил ёфта, реак-цияхои думартаба дар як зина якчоя карда, дар як вакт гузаронда мешаванд.

Аввалан, зарфи этерификатсияро чанг кунед, то ҳаворо тоза кунед ва сипас онро бо нитроген иваз кунед, то зарф аз ҳаво холӣ шавад. Маҳлули гидроксиди натрийро илова кунед, ба миқдори муайяни изопропанол ва ҳалкунандаи толуол илова кунед, ба омехта кардан шурӯъ кунед, пас пахтаи кӯтоҳро илова кунед, оби гардишро барои хунук шудан дароваред ва пас аз ба сатҳи муайян паст шудани ҳарорат, пасти пастро даргиронед. ҳарорати об барои паст кардани ҳарорати маводи система То тақрибан 20℃, ва реаксияро дар муддати муайян нигоҳ доред, то алкализатсияро анҷом диҳед.

Пас аз алкализатсия, агенти хлориди эфиркунанда ва оксиди пропиленро, ки бо зарфи сатҳи баланд чен карда шудааст, илова кунед, омехта карданро идома диҳед, буғро истифода баред, то ҳарорати системаро тақрибан ба 70 боло баред.℃~ 80℃, ва он гоҳ оби гармро барои идома додани гармкунӣ ва нигоҳдорӣ истифода баред Ҳарорати реаксия назорат карда мешавад ва сипас ҳарорати реаксия ва вақти реаксия назорат карда мешавад ва амалиётро бо омехта кардан ва омехта кардан барои як давраи муайян анҷом додан мумкин аст.

Реаксия тақрибан дар 90 гузаронида мешавад°C ва 0,3 МПа.

3.3 Дезолвация

Маводҳои коркарди реаксияшудаи дар боло зикршуда ба ҳалкунанда фиристода мешаванд ва маводҳо канда ва бо буғ гарм карда мешаванд ва ҳалкунандаҳои толуол ва изопропанол бухор карда мешаванд ва барои коркард барқарор карда мешаванд.

Маҳлули бухоршавандаро аввал хунук карда, бо оби гардиш қисман конденсация мекунанд ва баъд бо оби пасти ҳарорат конденсатсия мекунанд ва омехтаи конденсат ба қабати моеъ ва сепаратор ворид шуда, об ва маҳлулро ҷудо мекунад. Ҳалкунандаи омехтаи толуол ва изопропанол дар қабати боло мутаносиб танзим карда мешавад. Онро мустақиман истифода баред ва об ва маҳлули изопропанолро дар қабати поёнӣ ба desolventizer барои истифода баргардонед.

Пас аз дезолватсия ба реактив кислотаи сирко илова кунед, то гидроксиди натрийи зиёдатиро безарар гардонед, пас барои шустани мавод оби гарм истифода баред, барои шустани эфири селлюлоза аз оби гарм хосияти коагуляцияи эфири селлюлозаро пурра истифода баред ва реактивро тоза кунед. Маводҳои тозашуда барои ҷудо кардан ва хушк кардан ба раванди навбатӣ фиристода мешаванд.

3.4 Филтр ва хушк кунед

Маводи тозашуда ба сепаратори винти уфуқӣ тавассути насоси винти фишори баланд барои ҷудо кардани оби озод фиристода мешавад ва маводи сахти боқимонда ба хушккунаки ҳаво тавассути ғизодиҳандаи винт ворид мешавад ва дар тамос бо ҳавои гарм хушк мешавад ва сипас аз сиклон мегузарад. сепаратор ва ҳаво Ҷудокунӣ, маводи сахт ба майдакунии минбаъда дохил мешавад.

Обе, ки бо сепаратори спиралии уфуқӣ ҷудо шудааст, пас аз таҳшиншавӣ дар зарфи таҳшин барои ҷудо кардани селлюлозаи дохилшуда ба зарфи коркарди об ворид мешавад.

3.5 Куфтан ва омехта кардан

Пас аз хушккунӣ, селлюлозаи эфирӣ андозаи зарраҳои нобаробар хоҳад дошт, ки онро майда кардан ва омехта кардан лозим аст, то тақсимоти андозаи зарраҳо ва намуди умумии мавод ба талаботи стандарти маҳсулот мувофиқат кунад.

3. 6 Бастабандии маҳсулоти тайёр

Маводе, ки пас аз амалиёти майдакунӣ ва омехта ба даст меояд, селлюлозаи тайёри эфирӣ мебошад, ки метавонад бастабандӣ ва ба анбор гузошта шавад.

4. Хулоса

Оби партови ҷудошуда миқдори муайяни намак, асосан хлориди натрий дорад. Оби партов барои ҷудо кардани намак бухор карда мешавад ва буғи дуюмдараҷаи бухоршуда метавонад барои барқарор кардани оби конденсатсионӣ конденсатсия карда шавад ё бевосита холӣ карда шавад. Қисмати асосии намаки ҷудошуда хлориди натрий мебошад, ки дар таркибаш миқдори муайяни ацетати натрий аз сабаби безараргардонӣ бо кислотаи сирко низ мавҷуд аст. Ин намак танҳо пас аз дубора кристаллизатсия, ҷудокунӣ ва тозакунӣ арзиши истифодаи саноатӣ дорад.