Ang Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) ay isang mahalagang semi-synthetic cellulose ether compound, na malawakang ginagamit sa gamot, materyales sa gusali, pagkain, coatings at iba pang industriya. Ang HPMC ay may mahusay na pampalapot, emulsification, film-forming, moisturizing, stabilization at iba pang mga katangian, kaya ito ay may mahalagang halaga ng aplikasyon sa maraming larangan. Ang pangunahing hilaw na materyales para sa paggawa ng HPMC ay kinabibilangan ng cellulose, sodium hydroxide, propylene oxide, methyl chloride at tubig.
1. Selulusa
Ang selulusa ay ang pangunahing pangunahing hilaw na materyal ng HPMC, kadalasang nagmula sa mga natural na hibla ng halaman tulad ng bulak at kahoy. Ang selulusa ay ang pinaka-masaganang natural na organikong polimer sa mundo. Ang molecular structure nito ay isang long-chain polysaccharide na binubuo ng mga unit ng glucose na konektado ng β-1,4-glycosidic bond. Ang cellulose mismo ay hindi matutunaw sa tubig at walang magandang chemical reactivity. Samakatuwid, ang isang serye ng mga proseso ng pagbabago ng kemikal ay kinakailangan upang mapahusay ang solubility at functionality nito upang maghanda ng iba't ibang mga produkto ng cellulose eter.
2. Sodium hydroxide (NaOH)
Ang sodium hydroxide, na kilala rin bilang caustic soda, ay isang malakas na alkaline compound na gumaganap ng mahalagang papel bilang isang alkalizer sa proseso ng produksyon ng HPMC. Sa maagang yugto ng produksyon, ang selulusa ay tumutugon sa solusyon ng sodium hydroxide upang maisaaktibo ang mga pangkat ng hydroxyl sa cellulose molecular chain, sa gayon ay nagbibigay ng mga site ng reaksyon para sa kasunod na reaksyon ng etherification. Ang hakbang na ito ay tinatawag ding "alkalization reaction". Ang alkalized cellulose ay sumasailalim sa ilang partikular na pagbabago sa istruktura, na ginagawang mas madaling mag-react sa mga kasunod na chemical reagents (tulad ng propylene oxide at methyl chloride).
3. Propylene oxide (C3H6O)
Ang propylene oxide ay isa sa mga pangunahing etherifying agent sa produksyon ng HPMC, na pangunahing ginagamit upang i-convert ang mga hydroxyl group sa cellulose sa hydroxypropyl group. Sa partikular, ang alkalized cellulose ay tumutugon sa propylene oxide sa ilalim ng ilang partikular na kondisyon ng temperatura at presyon, at ang mga aktibong grupo ng epoxy sa propylene oxide ay konektado sa molecular chain ng cellulose sa pamamagitan ng isang ring-opening addition reaction upang bumuo ng hydroxypropyl substituent. Ang prosesong ito ay nagbibigay sa HPMC ng mahusay na kakayahang matunaw sa tubig at kakayahang magpalapot.
4. Methyl chloride (CH3Cl)
Ang methyl chloride ay isa pang mahalagang etherifying agent na ginagamit upang i-convert ang mga hydroxyl group ng cellulose sa methoxyl group. Ang methyl chloride ay tumutugon sa mga hydroxyl group sa cellulose molecular chain sa pamamagitan ng nucleophilic substitution reaction upang makabuo ng methyl cellulose. Sa pamamagitan ng reaksyong methylation na ito, nakakakuha ang HPMC ng magandang hydrophobicity, lalo na ang pagpapakita ng mahusay na solubility sa ilang mga organikong solvent. Bilang karagdagan, ang pagpapakilala ng mga pangkat ng methoxy ay higit na nagpapabuti sa pag-aari na bumubuo ng pelikula at katatagan ng kemikal ng HPMC.
5. Tubig
Ang tubig, bilang isang solvent at reaction medium, ay dumadaloy sa buong proseso ng produksyon ng HPMC. Sa mga reaksyon ng alkalization at etherification, ang tubig ay hindi lamang nakakatulong upang matunaw ang sodium hydroxide at ayusin ang estado ng hydration ng selulusa, ngunit nakikilahok din sa regulasyon ng init ng reaksyon upang matiyak ang kontrol ng temperatura sa buong proseso ng reaksyon. Ang kadalisayan ng tubig ay may mahalagang impluwensya sa kalidad ng HPMC, at kadalasang kinakailangan ang high-purity na deionized na tubig o distilled water.
6. Mga organikong solvent
Sa proseso ng produksyon ng HPMC, ang ilang mga hakbang sa proseso ay maaari ding mangailangan ng paggamit ng ilang mga organikong solvent, tulad ng methanol o ethanol. Minsan ginagamit ang mga solvent na ito upang ayusin ang lagkit ng sistema ng reaksyon, bawasan ang pagbuo ng mga by-product ng reaksyon, o itaguyod ang mga partikular na reaksiyong kemikal. Ang pagpili ng organic solvent ay kailangang matukoy ayon sa mga pangangailangan ng proseso ng produksyon at ang aplikasyon ng panghuling produkto.
7. Iba pang mga pantulong na materyales
Bilang karagdagan sa mga pangunahing hilaw na materyales sa itaas, sa aktwal na proseso ng produksyon, ang ilang mga auxiliary na materyales at additives, tulad ng mga catalyst, stabilizer, atbp., ay maaaring gamitin upang mapabuti ang kahusayan ng reaksyon, kontrolin ang rate ng reaksyon o mapabuti ang pisikal at kemikal na mga katangian. ng panghuling produkto.
8. Pangunahing hakbang ng proseso ng produksyon
Ang mga pangunahing hakbang sa proseso para sa paggawa ng HPMC ay maaaring nahahati sa tatlong bahagi: alkalization, etherification at neutralization treatment. Una, ang cellulose ay tumutugon sa sodium hydroxide sa alkalize upang bumuo ng alkali cellulose. Pagkatapos, ang etherification ay nangyayari sa reaksyon ng alkali cellulose na may propylene oxide at methyl chloride upang bumuo ng hydroxypropyl at methoxy substituted cellulose ethers. Sa wakas, sa pamamagitan ng paggamot sa neutralisasyon, paghuhugas, pagpapatuyo at iba pang mga proseso, ang mga produktong HPMC na may tiyak na solubility, lagkit at iba pang mga katangian ay nakuha.
9. Ang epekto ng kalidad ng hilaw na materyal sa pagganap ng mga produkto ng HPMC
Ang iba't ibang pinagmumulan ng hilaw na materyal at kadalisayan ay may malaking epekto sa kalidad at pagganap ng panghuling HPMC. Halimbawa, ang kadalisayan at molecular weight distribution ng cellulose raw na materyales ay makakaapekto sa lagkit at solubility ng HPMC; ang mga kondisyon ng dosis at reaksyon ng propylene oxide at methyl chloride ay tutukoy sa antas ng pagpapalit ng hydroxypropyl at methoxy, kaya naaapektuhan ang epekto ng pampalapot at mga katangian ng pagbuo ng pelikula ng produkto. Samakatuwid, ang pagpili at kontrol sa kalidad ng mga hilaw na materyales ay mahalaga sa panahon ng proseso ng produksyon.
Ang pangunahing hilaw na materyales ng hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) ay kinabibilangan ng cellulose, sodium hydroxide, propylene oxide, methyl chloride at tubig. Sa pamamagitan ng isang serye ng mga kumplikadong reaksiyong kemikal, ang mga hilaw na materyales na ito ay na-convert sa isang functional na materyal na may malawak na halaga ng aplikasyon. Ang saklaw ng aplikasyon ng HPMC ay sumasaklaw sa maraming larangan tulad ng gamot, materyales sa gusali, at pagkain. Ang magandang pisikal at kemikal na katangian nito ay ginagawa itong kailangang-kailangan sa maraming industriya.
Oras ng post: Set-30-2024