การเตรียมและการใช้ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส

ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (Hypromellose) หรือที่เรียกว่า hypromellose เป็นผงเซลลูโลสหรือเม็ดเซลลูโลสสีขาวถึงขาวซึ่งมีลักษณะละลายได้ในน้ำเย็นและไม่ละลายในน้ำร้อนคล้ายกับเมทิลเซลลูโลส กลุ่มไฮดรอกซีโพรพิลและกลุ่มเมทิลรวมกับวงแหวนกลูโคสแอนไฮดรัสของเซลลูโลสโดยพันธะอีเทอร์ซึ่งเป็นอีเทอร์ผสมเซลลูโลสที่ไม่มีไอออนิกชนิดหนึ่ง เป็นพอลิเมอร์กึ่งสังเคราะห์ ไม่ทำงาน และมีความยืดหยุ่นหนืด ที่นิยมใช้เป็นสารหล่อลื่นในจักษุวิทยา หรือเป็นสารเพิ่มปริมาณหรือพาหนะในยารับประทาน

การตระเตรียม
เยื่อแผ่นของเยื่อกระดาษคราฟท์ที่ได้จากไม้สนที่มีปริมาณอัลฟาเซลลูโลส 97% ความหนืดภายใน 720 มล./กรัม และความยาวเส้นใยเฉลี่ย 2.6 มม. ถูกแช่ในสารละลายน้ำ NaOH 49% ที่อุณหภูมิ 40°C 50 วินาที; จากนั้นเยื่อที่ได้จะถูกบีบเพื่อกำจัด NaOH ที่เป็นน้ำส่วนเกิน 49% เพื่อให้ได้เซลลูโลสอัลคาไล อัตราส่วนน้ำหนักของ (สารละลายในน้ำ NaOH 49%) ต่อ (ปริมาณของแข็งในเยื่อกระดาษ) ในขั้นตอนการทำให้ชุ่มคือ 200 อัตราส่วนน้ำหนักของ (ปริมาณ NaOH ในเซลลูโลสอัลคาไลที่ได้รับ) และ (ปริมาณของแข็งในเยื่อกระดาษ) คือ 1.49. เซลลูโลสอัลคาไลที่ได้รับ (20 กก.) จึงถูกนำไปใส่ในเครื่องปฏิกรณ์แบบหุ้มด้วยแรงดันที่มีการกวนภายใน จากนั้นจึงอพยพและไล่ออกด้วยไนโตรเจนเพื่อกำจัดออกซิเจนออกจากเครื่องปฏิกรณ์อย่างเพียงพอ ต่อไป ทำการกวนภายในขณะควบคุมอุณหภูมิในเครื่องปฏิกรณ์เป็น 60°C จากนั้น ไดเมทิล อีเทอร์ 2.4 กิโลกรัมถูกเติม และอุณหภูมิในเครื่องปฏิกรณ์ถูกควบคุมอุณหภูมิให้คงไว้ที่ 60°C หลังจากเติมไดเมทิลอีเทอร์แล้ว ให้เติมไดคลอโรมีเทนเพื่อให้อัตราส่วนโมลาร์ของ (ไดคลอโรมีเทน) ต่อ (ส่วนประกอบ NaOH ในเซลลูโลสอัลคาไลน์) เท่ากับ 1.3 และเติมโพรพิลีนออกไซด์เพื่อสร้าง (โพรพิลีนออกไซด์) และ (ในเยื่อกระดาษ) อัตราส่วนน้ำหนักของปริมาณของแข็ง) เปลี่ยนมาเป็น 1.97 ในขณะที่อุณหภูมิในเครื่องปฏิกรณ์ถูกควบคุมจาก 60°C เป็น 80°C หลังจากการเติมเมทิลคลอไรด์และโพรพิลีนออกไซด์ อุณหภูมิในเครื่องปฏิกรณ์ถูกควบคุมจาก 80°C ถึง 90°C นอกจากนี้ ปฏิกิริยาถูกดำเนินต่อไปที่ 90°C เป็นเวลา 20 นาที จากนั้น ก๊าซถูกระบายออกจากเครื่องปฏิกรณ์ และจากนั้นไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสดิบก็ถูกนำออกจากเครื่องปฏิกรณ์ อุณหภูมิของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสดิบ ณ เวลาที่นำออกมาคือ 62 องศาเซลเซียส ขนาดอนุภาคสะสม 50% ในการกระจายขนาดอนุภาคตามน้ำหนักสะสมที่กำหนดตามอัตราส่วนของไฮดรอกซีโพรพิล เมทิลเซลลูโลสดิบที่ผ่านช่องเปิดของตะแกรงห้าอัน โดยแต่ละตะแกรงมีขนาดช่องเปิดที่แตกต่างกันถูกวัด ส่งผลให้ขนาดอนุภาคเฉลี่ยของอนุภาคหยาบเท่ากับ 6.2 มม. ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสที่ได้มาจึงถูกใส่เข้าไปในเครื่องนวดแบบสองแกนแบบต่อเนื่อง (KRC เครื่องนวด S1, L/D=10.2, ปริมาตรภายใน 0.12 ลิตร, ความเร็วการหมุน 150 รอบต่อนาที) ที่อัตรา 10 กิโลกรัมต่อชั่วโมง และได้การสลายตัว ของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสดิบ ขนาดอนุภาคเฉลี่ยอยู่ที่ 1.4 มม. เมื่อวัดในทำนองเดียวกันโดยใช้ตะแกรงที่มีขนาดช่องเปิดต่างกัน 5 ขนาด สำหรับไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสดิบที่สลายตัวในถังที่มีการควบคุมอุณหภูมิของแจ็คเก็ต ให้เติมน้ำร้อนที่อุณหภูมิ 80°C ในปริมาณที่ (อัตราส่วนน้ำหนักของปริมาณเซลลูโลส) ต่อ (จำนวนรวมของสารละลาย) เปลี่ยนเป็น 0.1 และ ได้รับสารละลาย สเลอรีถูกกวนที่อุณหภูมิคงที่ 80°C เป็นเวลา 60 นาที จากนั้น สารละลายจะถูกป้อนเข้าไปในตัวกรองแรงดันแบบหมุนที่ได้รับความร้อนล่วงหน้า (ผลิตภัณฑ์ของ BHS-Sonthofen) ด้วยความเร็วการหมุน 0.5 รอบต่อนาที อุณหภูมิของสารละลายคือ 93°C ของเหลวข้นถูกจ่ายโดยใช้ปั๊ม และแรงดันปล่อยของปั๊มคือ 0.2 MPa ขนาดช่องเปิดของตัวกรองของตัวกรองแรงดันแบบหมุนคือ 80 μm และพื้นที่การกรองคือ 0.12 m2 สารละลายที่จ่ายให้กับตัวกรองแรงดันแบบหมุนจะถูกแปลงเป็นเค้กกรองโดยการกรองกรอง หลังจากจ่ายไอน้ำ 0.3 MPa ให้กับเค้กที่ได้รับ น้ำร้อนที่ 95°C จะถูกจ่ายในปริมาณที่อัตราส่วนน้ำหนัก (น้ำร้อน) ต่อ (ปริมาณของแข็งของไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสหลังการล้าง) เท่ากับ 10.0 จากนั้นกรองผ่าน ตัวกรอง ปั๊มจ่ายน้ำร้อนที่แรงดันปล่อย 0.2 MPa หลังจากจ่ายน้ำร้อนแล้ว ก็จ่ายไอน้ำ 0.3 MPa จากนั้น ผลิตภัณฑ์ที่ล้างบนพื้นผิวตัวกรองจะถูกเอาออกด้วยมีดโกน และระบายออกจากเครื่องซักผ้า ขั้นตอนตั้งแต่การป้อนสารละลายไปจนถึงการระบายผลิตภัณฑ์ที่ล้างแล้วจะดำเนินการอย่างต่อเนื่อง จากการวัดโดยใช้ไฮโกรมิเตอร์แบบอบแห้งด้วยความร้อน ปริมาณน้ำของผลิตภัณฑ์ที่ล้างจึงถูกปล่อยออกมาคือ 52.8% ผลิตภัณฑ์ที่ล้างแล้วซึ่งระบายออกจากตัวกรองแรงดันแบบหมุนถูกทำให้แห้งโดยใช้เครื่องทำลมแห้งที่อุณหภูมิ 80° C และบดในเครื่องบดกระแทก Victory mill เพื่อให้ได้ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส

แอปพลิเคชัน
ผลิตภัณฑ์นี้ใช้เป็นสารเพิ่มความข้น สารช่วยกระจายตัว สารยึดเกาะ อิมัลซิไฟเออร์ และสารทำให้คงตัวในอุตสาหกรรมสิ่งทอ นอกจากนี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในเรซินสังเคราะห์ ปิโตรเคมี เซรามิค กระดาษ หนัง ยา อาหาร เครื่องสำอาง และอุตสาหกรรมอื่นๆ