Омӯзиш оид ба назорати сифати селлюлозаи гидроксипропил метил

Мувофики вазъияти хозираи истехсоли ХПМК дар мамлакатам омилхое, ки ба сифати гидроксипропилметилцеллюлоза таъсир мерасонанд, тахлил карда шуда, дар ин асос чй тавр баланд бардоштани дарачаи сифати гидроксипропилметилцеллюлоза мухокима ва омухта мешавад, то ки дар истехсолот чорй карда шавад.

Калимаҳои калидӣ:гидроксипропил метилцеллюлоза; сифат; назорат; тадқиқот

Гидроксипропил метилселлюлоза (HPMC) як эфири омехтаи селлюлозаи дар об ҳалшавандаи ғайриионӣ мебошад, ки аз пахта, чӯб сохта шудааст ва бо оксиди пропилен ва хлориди метил пас аз варами сілтӣ эфир карда мешавад. Эфири омехтаи селлюлоза ҳосилаи тағирёфтаи эфири ягонаи ивазкунанда нисбат ба моноэтери аслӣ хосиятҳои беҳамто дорад ва метавонад иҷрои эфири селлюлозаро ҳамаҷониба ва комилтар бозӣ кунад. Дар байни бисёр эфирҳои омехта, гидроксипропил метилцеллюлоза муҳимтарин аст. Усули тайёр кардан ба целлюлозаи ишқорӣ илова кардани оксиди пропилен мебошад. HPMC-и саноатиро метавон ҳамчун маҳсулоти универсалӣ тавсиф кард. Дараҷаи ивазшавии гурӯҳи метил (қимати DS) аз 1,3 то 2,2 ва дараҷаи молии ивазкунии гидроксипропил аз 0,1 то 0,8 аст. Аз маълумоти дар боло овардашуда дида мешавад, ки таркиб ва хосиятҳои метил ва гидроксипропил дар HPMC гуногунанд, ки дар натиҷа часпакии маҳсулоти ниҳоӣ ва Фарқи якрангӣ боиси тағирёбии сифати маҳсулоти тайёри корхонаҳои гуногуни истеҳсолӣ мегардад.

Метилселлюлозаи гидроксипропилӣ тавассути реаксияҳои кимиёвӣ ҳосилаҳои эфирро ба вуҷуд меорад, ки дар таркиб, сохтор ва хосиятҳои он, махсусан ҳалшавандагии селлюлоза тағироти амиқ доранд, ки метавонанд вобаста ба намуд ва миқдори гурӯҳҳои алкилии воридшуда фарқ кунанд. Ҳосилаҳои эфирии дар об ҳалшаванда, маҳлули сілтӣ, ҳалкунандаҳои қутбӣ (ба монанди этанол, пропанол) ва ҳалкунандаҳои органикии ғайриқутбӣ (ба монанди бензол, эфир) гиред, ки навъҳо ва майдони татбиқи ҳосилаҳои селлюлозаро хеле васеъ мекунад.

1. Таъсири раванди алкализатсияи гидроксипропил метилселлюлоза ба сифат

Раванди алкализатсия қадами аввалин дар марҳилаи реаксияи истеҳсоли HPMC мебошад ва он инчунин яке аз марҳилаҳои муҳимтарин мебошад. Сифати хоси маҳсулоти HPMC асосан аз ҷониби раванди алкализатсия муайян карда мешавад, на раванди этеризатсия, зеро таъсири алкализатсия мустақиман ба таъсири этеризатсия таъсир мерасонад.

Метилцеллюлозаи гидроксипропил бо маҳлули сілтӣ мутақобила карда, селлюлозаи сілтӣ ба вуҷуд меорад, ки реактивии баланд дорад. Дар реаксияи эфиризатсия реаксияи асосии агенти эфиризатсия ба варам кардан, воридшавӣ ва эфиршавии селлюлоза ва Суръати реаксияҳои тарафӣ, якрангии реаксия ва хосиятҳои маҳсулоти ниҳоӣ ба ташаккул ва таркиби он вобаста аст. селлюлозаи ишқорӣ, бинобар ин сохтор ва хосиятҳои химиявии селлюлозаи ишқорӣ объектҳои муҳими тадқиқоти истеҳсоли эфири селлюлоза мебошанд.

2. Таъсири њарорат ба сифати гидроксипропилметилселлюлоза

Дар консентратсияи муайяни маҳлули обии KOH, бо паст шудани ҳарорати реаксия миқдори адсорбсия ва варами гидроксипропилметилцеллюлоза ба сілтӣ зиёд мешавад. Масалан, ҳосили селлюлозаи сілтӣ бо консентратсияи KOH фарқ мекунад: 15%, 8% дар 10°C ва 4,2% дар 5°C. Механизми ин тамоюл аз он иборат аст, ки ташаккули селлюлозаи ишќорї раванди реаксияи экзотермикї мебошад. Баробари баланд шудани харорат адсорбцияи гидроксипропилметилцеллюлоза ба сілтй Микдор кам мешавад, вале реаксияи гидролизи целлюлозаи сілтй хеле зиёд мешавад, ки ин ба хосил шудани целлюлозаи ишголй мусоидат намекунад. Аз гуфтањои боло дида мешавад, ки паст кардани њарорати ишќорї ба тавлиди селлюлозаи ишќорї мусоид буда, реаксияи гидролизро бозмедорад.

3. Таъсири иловаҳо ба сифати гидроксипропилметилцеллюлоза

Дар системаи целлюлоза-KOH-обй иловагй—намак ба хосил шудани целлюлозаи ишголй таъсири калон мерасонад. Ҳангоми аз 13% паст будани консентратсияи маҳлули KOH ба адсорбсияи селлюлоза ба сілтӣ илова кардани намаки хлориди калий таъсир намерасонад. Вақте ки консентратсияи маҳлули lye аз 13% зиёд мешавад, пас аз илова кардани хлориди калий, адсорбсияи зоҳирии селлюлоза ба ишқдор Адсорбсия бо консентратсияи хлориди калий зиёд мешавад, аммо иқтидори умумии адсорбсия коҳиш меёбад ва адсорбсияи об хеле зиёд мешавад. илова намудани намак умуман ба alkalization ва варам кардани селлюлоза номусоид аст, аммо намак метавонад гидролизро боздорад ва системаро танзим кунад.

4. Таъсири раванди истеҳсолот ба сифати гидроксипропилметилцеллюлоза

Холо дар мамлакати мо корхонадои истедсоли гидроксипропилметилцеллюлоза бештар процесси истедсоли усули халкунандаро чорй мекунанд. Раванди тайёр кардан ва этерификатсияи селлюлозаи ишқорӣ ҳама дар як ҳалкунандаи органикии ғайрифаъол анҷом дода мешавад, аз ин рӯ пахтаи тозашудаи ашёи хомро барои ба даст овардани майдони васеътари сатҳи рӯизаминӣ ва реактивӣ барои таъмини сифати маҳсулоти тайёр бояд хока кард.

Ба реактор целлюлозаи покашуда, маҳлули органикӣ ва маҳлули сілтӣ илова кунед ва дар ҳарорат ва вақти муайян омехтаи механикии пурқувватро истифода баред, то целлюлозаи ишқорӣ бо якхела ва таназзули камтар ба даст ояд. Маҳлулҳои органикии маҳлулкунанда (изопропанол, толуол ва ғ.) инертсияи муайяне доранд, ки дар ҷараёни ташаккулёбии гидроксипропилметилселлюлоза гармии якхела бароварда, пешрафти марҳила ба марҳила ҷудошавиро нишон медиҳад ва дар ҳоле ки реаксияи гидролизи селлюлозаи ишқорро дар самти муқобил коҳиш медиҳад. селлюлозаи сілтӣ сифат, одатан консентратсияи lye дар ин пайванд истифода мешавад, то 50% баланд аст.

Баъд аз он ки целлюлоза дар люлоза тар карда шавад, целлюлозаи ишқории пурра варамида ва яксон ишғолшуда ба даст меояд. Лил целлюлозаро ба таври осмотикӣ варам карда, барои реаксияи минбаъдаи этерификатсия заминаи хуб мегузорад. Маҳлулҳои маъмулӣ асосан изопропанол, ацетон, толуол ва ғайраро дар бар мегиранд. Ҳалшавандагии lye, намуди ҳалкунанда ва шароити омехта омилҳои асосии ба таркиби селлюлозаи сілтӣ таъсиркунанда мебошанд. Ҳангоми омехта кардан қабатҳои болоӣ ва поёнӣ ба вуҷуд меоянд. Дар қабати болоӣ аз изопропанол ва об ва қабати поёнӣ аз ишқдор ва миқдори ками изопропанол иборатанд. Целлюлозае, ки дар система пароканда шудааст, дар зери омехтаи механикӣ бо қабатҳои боло ва поёнии моеъ пурра дар тамос аст. Алкали дар система Тавозуни об то ба вуҷуд омадани селлюлоза тағйир меёбад.

Ҳамчун як эфири омехтаи ғайриионикии селлюлоза, таркиби гурӯҳҳои гидроксипропил метилселлюлоза дар занҷирҳои гуногуни макромолекулярӣ ҷойгир аст, яъне таносуби тақсимоти гурӯҳҳои метил ва гидроксипропил дар С-и ҳар як ҳалқаи глюкоза гуногун аст. Он дисперсия ва тасодуфии бештар дорад, ки кафолати устувории сифати маҳсулотро душвор мегардонад.