Gidroksipropil Metil Sellýuloza Eter tehnologiýasy

Gidroksipropil metil sellýuloza efir, aşgarlaşma we eterifikasiýa modifikasiýasy arkaly tebigy sellýulozadan alnan sowuk suwda polýar däl sellýuloza efiridir.

Açar sözler:gidroksipropil metilseluloza efir; aşgarlaşma reaksiýasy; eterifikasiýa reaksiýasy

1. Tehnologiýa

Tebigy sellýuloza suwda we organiki erginlerde eräp bilmeýär, ýagtylyga, ýylylyga, kislota, duz we beýleki himiki serişdelere durnukly bolup, sellýulozanyň ýüzüni üýtgetmek üçin suwuk aşgar ergininde nemlendirilip bilner.

Gidroksipropil metil sellýuloza efiri, aşgarlaşma we eterifikasiýa modifikasiýasy arkaly tebigy sellýulozadan alnan polýar däl, sowuk suwda erän sellýuloza efiridir.

2. Esasy himiki reaksiýa formulasy

2.1 Alkalizasiýa reaksiýasy

Sellýuloza we natriý gidroksidiň reaksiýasy üçin iki mümkinçilik bar, ýagny molekulýar birleşmeleri döretmek üçin dürli şertlere görä R - OH - NaOH; ýa-da metal alkogol birleşmelerini öndürmek üçin R - ONa.

Alymlaryň köpüsi, sellýulozanyň konsentrirlenen aşgarlar bilen durnukly bir madda emele getirýändigine ynanýarlar we her ýa-da iki glýukoza topary bir NaOH molekulasy bilen birleşýär diýip pikir edýärler (reaksiýa gutarandan soň bir glýukoza topary üç sany NaOH molekulasy bilen birleşýär).

C6H10O5 + NaOH→C6H10O5 NaOH ýa-da C6H10O5 + NaOH→C6H10O4 ONa + H2O

C6H10O5 + NaOH→(C6H10O5) 2 NaOH ýa-da C6H10O5 + NaOH→C6H10O5 C6H10O4 ONa + H2O

Recentlyakynda käbir alymlar sellýuloza bilen konsentrirlenen aşgarlaryň özara täsiriniň bir wagtyň özünde iki täsir etjekdigine ynanýarlar.

Gurluşyna garamazdan, sellýulozanyň himiki işjeňligi sellýuloza we aşgar täsirinden soň üýtgedilip bilner we dürli himiki habar beriş serişdeleri bilen manyly görnüşleri almak üçin täsir edip biler.

2.2 Eterifikasiýa reaksiýasy

Alkalizasiýa edilenden soň, işjeň aşgar sellýuloza efirleşdiriji serişde bilen reaksiýa berip, sellýuloza efirini emele getirýär. Ulanylýan efirleýji serişdeler metil hlorid we propilen oksidi.

Natriý gidroksidi katalizator ýaly hereket edýär.

n we m degişlilikde sellýuloza birliginde gidroksipropiliň we metiliň çalyşma derejesini görkezýär. M + n iň ýokary jemi 3.

Aboveokarda agzalan esasy reaksiýadan başga-da, gapma-garşylyklar hem bar:

CH2CH2OCH3 + H2O→HOCH2CH2OHCH3

CH3Cl + NaOH→CH3OH + NaCl

3. Gidroksipropil metilseluloza efiriniň amal beýany

Gidroksipropil metil sellýuloza efiriniň prosesi (gysgaça “sellýuloza efir”) takmynan 6 prosessden durýar, ýagny: çig maly ezmek, (aşgarlamak) eterifikasiýa, erginleri aýyrmak, süzmek we guratmak, ezmek we garyşdyrmak we taýýar önüm gaplamak.

3.1 Çig mal taýýarlamak

Bazarda satyn alnan tebigy gysga lintli sellýuloza, soňraky gaýtadan işlemegi ýeňilleşdirmek üçin pulwerizator tarapyndan poroşok bilen ezilýär; gaty aşgar (ýa-da suwuk aşgar) eredilýär we taýýarlanýar we takmynan 90-a çenli gyzdyrylýar°Ulanmak üçin 50% kaustik soda erginini öndürmek. Bir wagtyň özünde reaksiýa metil hloridi, propilen oksidi eterifikasiýa serişdesi, izopropanol we toluen reaksiýa erginini taýýarlaň.

Mundan başga-da, reaksiýa prosesi gyzgyn suw we arassa suw ýaly kömekçi materiallary talap edýär; Kuwwata kömek etmek üçin bug, pes temperaturaly sowadyjy suw we aýlanýan sowadyjy suw zerurdyr.

Gysga linterler, metil hlorid we propilen oksidi eterifikasiýa serişdeleri efirlenen sellýuloza öndürmek üçin esasy materialdyr we gysga linterler köp mukdarda ulanylýar. Metil hlorid we propilen oksidi tebigy sellýulozany üýtgetmek üçin eterifikasiýa serişdesi hökmünde reaksiýa gatnaşýar, ulanylyş mukdary kän däl.

Erginler (ýa-da erginler) esasan sarp edilmeýän tolueni we izopropanoly öz içine alýar, ýöne içerki we üýtgän ýitgileri göz öňünde tutup, önümçilikde azajyk ýitgi bolýar we ulanylýan mukdar gaty az.

Çig mal taýýarlamak prosesinde çig mal çüýşesi we birikdirilen çig mal ammary bar. Toluen, izopropanol we sirke kislotasy (reaktiwleriň pH bahasyny sazlamak üçin ulanylýar) ýaly efirleýji serişdeler we erginler çig malyň çäginde saklanýar. Gysga lint üpjünçiligi ýeterlik, bazar islän wagtyňyz üpjün edip biler.

Ezilen gysga lint ulanmak üçin araba bilen ussahana iberilýär.

3.2 (Alkalinizasiýa) eterifikasiýasy

(Alkogol) eterifikasiýa sellýulozanyň efirleşmeginde möhüm prosesdir. Öňki önümçilik usulynda iki basgançakly reaksiýa aýratynlykda geçirildi. Indi proses gowulaşdy we iki basgançakly reaksiýalar bir basgançakda birleşdirilip, şol bir wagtda amala aşyrylýar.

Ilki bilen howany aýyrmak üçin efirleme tankyny wakuumirläň, soňra tanky howadan azat etmek üçin azot bilen çalşyň. Taýýarlanan natriý gidroksid erginini goşuň, belli bir mukdarda izopropanol we toluen erginçini goşuň, garyşdyryp başlaň, soňra gysga pagta ýüň goşuň, sowamak üçin aýlanýan suwy açyň we temperatura belli bir derejä düşenden soň pes derejäni açyň! ulgamyň material temperaturasyny peseltmek üçin temperatura suwy 20 töweregi℃we aşgarlanmagy gutarmak üçin belli bir wagtyň dowamynda reaksiýany saklaň.

Alkalizasiýa geçirilenden soň, ýokary derejeli ölçeg tanky bilen ölçenýän efirleýji serişde metil hloridi we propilen oksidini goşuň, garyşmaga başlaň, ulgamyň temperaturasyny 70-e çenli ýokarlandyrmak üçin bug ulanyň.℃~ 80℃, soň bolsa ýylylygy we dowamlylygy dowam etdirmek üçin gyzgyn suwdan peýdalanyň, reaksiýanyň temperaturasy gözegçilikde saklanýar, soňra reaksiýanyň temperaturasy we reaksiýa wagty gözegçilikde saklanýar we amal belli bir wagt garyşdyrmak we garyşdyrmak arkaly tamamlanyp bilner.

Reaksiýa takmynan 90-da amala aşyrylýar°C we 0,3 MPa.

3.3 Çöl

Aboveokarda agzalan reaksiýa prosesi materiallary desolwentizatorlara iberilýär, materiallar ýyrtylýar we bug bilen gyzdyrylýar, toluen we izopropanol erginleri bugaryp, gaýtadan işlemek üçin dikeldilýär.

Buglanan ergin ilki bilen sowadylýar we aýlanylýan suw bilen bölekleýin kondensirlenýär, soňra pes temperaturaly suw bilen kondensirlenýär we kondensat garyndysy suwy we erginçini bölmek üçin suwuk gatlak we bölüjä girýär. Upperokarky gatlakdaky tolueniň we izopropanolyň garyşyk ergini degişlilikde sazlanýar. Göni ulanyň we aşaky gatlakdaky suwy we izopropanol erginini ulanmak üçin desolventizatoryna gaýtaryň.

Artykmaç natriý gidroksidi zyýansyzlandyrmak üçin rezantana sirke kislotasyny goşuň, soňra materialy ýuwmak üçin gyzgyn suwdan peýdalanyň, sellýuloza efirini ýuwmak we reaktiwany arassalamak üçin gyzgyn suwda sellýuloza efiriniň koagulýasiýa häsiýetini doly ulanyň. Arassalanan materiallar bölünmek we guratmak üçin indiki işe iberilýär.

3.4 Süzüň we guradyň

Arassalanan material erkin suwy bölmek üçin ýokary basyşly nurbat nasosy bilen keseligine nurbat bölüjisine iberilýär, galan gaty material bolsa nurbat iýmitlendirijisi arkaly howa guradyjysyna girýär we gyzgyn howa bilen guradylýar we soňra siklondan geçýär. bölüji we howa Aýralyk, gaty material indiki ezişe girýär.

Gorizontal spiral bölüji bilen bölünen suw, selýulozany bölmek üçin çökündi tankdaky çökündilerden soň suw arassalaýyş tankyna girýär.

3.5 Ezmek we garyşdyrmak

Guradylandan soň, efirlenen sellýuloza bölejikleriň ululygynyň paýlanyşy we materialyň daşky görnüşi önümiň standart talaplaryna laýyk gelmegi üçin ezmeli we garylmaly bölejikleriň ululygyna eýe bolar.

3. 6 Taýýar önüm gaplamasy

Ezmek we garyşdyrmak amallaryndan soň alnan material, gaplanyp, saklanyp bilinýän taýýar efirlenen sellýuloza.

4. Gysgaça mazmun

Aýrylan hapa suwlarda belli bir mukdarda duz, esasan natriý hlorid bar. Galyndy suw duzy bölmek üçin bugarýar we bugarýan ikinji bug, kondensirlenen suwy dikeltmek üçin kondensirlenip ýa-da göni akdyrylyp bilner. Aýrylan duzuň esasy düzümi natriý hlorid bolup, sirke kislotasy bilen zyýansyzlanmagy sebäpli belli bir mukdarda natriý asetaty hem öz içine alýar. Bu duz diňe gaýtadan gurlandan, bölünenden we arassalanandan soň senagat taýdan peýdalanylýar.