Дослідження контролю якості гідроксипропілметилцелюлози

Згідно з поточною ситуацією виробництва HPMC у моїй країні, аналізуються фактори, що впливають на якість гідроксипропілметилцелюлози, і на цій основі обговорюється та вивчається, як покращити рівень якості гідроксипропілметилцелюлози, щоб почати виробництво.

Ключові слова:гідроксипропілметилцелюлоза; якість; КОНТРОЛЬ; дослідження

Гідроксипропілметилцелюлоза (HPMC) - це неіонний водорозчинний змішаний ефір целюлози, виготовлений з бавовни, деревини та етерифікований пропіленоксидом і метилхлоридом після набухання лугом. Змішаний ефір целюлози. Модифікована похідна ефіру з одним замісником має кращі унікальні властивості, ніж вихідний моноефір, і може відтворювати продуктивність ефіру целюлози більш повно та досконало. Серед багатьох змішаних простих ефірів гідроксипропілметилцелюлоза є найважливішою. Спосіб приготування полягає в додаванні пропіленоксиду до лужної целюлози. Промисловий HPMC можна охарактеризувати як універсальний продукт. Ступінь заміщення метильної групи (значення DS) становить від 1,3 до 2,2, а молярний ступінь заміщення гідроксипропілу становить від 0,1 до 0,8. З наведених вище даних видно, що вміст і властивості метилу та гідроксипропілу в ГПМЦ різні, внаслідок чого в’язкість кінцевого продукту та Різниця в однорідності призводить до коливань якості готової продукції різних виробничих підприємств.

Гідроксипропілметилцелюлоза утворює ефірні похідні за допомогою хімічних реакцій, які глибоко змінюють її склад, структуру та властивості, особливо розчинність целюлози, яка може змінюватись залежно від типу та кількості введених алкільних груп. Отримайте похідні ефіру, розчинні у воді, розведеному розчині лугу, полярних розчинниках (таких як етанол, пропанол) і неполярних органічних розчинниках (таких як бензол, ефір), що значно розширює різновиди та області застосування похідних целюлози.

1. Вплив процесу підлужнення гідроксипропілметилцелюлози на якість

Процес підлужнення є першим етапом реакційної стадії виробництва HPMC, а також одним із найважливіших етапів. Внутрішня якість продуктів HPMC значною мірою визначається процесом алкалізації, а не процесом етерифікації, оскільки ефект алкалізації безпосередньо впливає на ефект етерифікації.

Гідроксипропілметилцелюлоза взаємодіє з лужним розчином, утворюючи лужну целюлозу, яка має високу реакційну здатність. У реакції етерифікації основна реакція агента етерифікації на набухання, проникнення та етерифікацію целюлози, а швидкість побічних реакцій, однорідність реакції та властивості кінцевого продукту пов’язані з утворенням і складом лужної целюлози, тому структура та хімічні властивості лужної целюлози є важливими об’єктами дослідження у виробництві ефіру целюлози.

2. Вплив температури на якість гідроксипропілметилцелюлози

У певній концентрації водного розчину KOH кількість адсорбції та ступінь набухання гідроксипропілметилцелюлози до лугу зростає зі зниженням температури реакції. Наприклад, вихід лужної целюлози змінюється залежно від концентрації KOH: 15 %, 8 % при 10°C і 4,2% при 5°C. Механізм цієї тенденції полягає в тому, що утворення лужної целюлози є екзотермічним процесом реакції. Коли температура підвищується, адсорбція гідроксипропілметилцелюлози на лужній кількості зменшується, але реакція гідролізу лужної целюлози значно збільшується, що не сприяє утворенню лужної целюлози. З наведеного вище видно, що зниження температури підлужнення сприяє утворенню лужної целюлози та гальмує реакцію гідролізу.

3. Вплив добавок на якість гідроксипропілметилцелюлози

У системі целюлоза-КОН-вода добавка—сіль має великий вплив на утворення лужної целюлози. Коли концентрація розчину KOH нижче 13%, додавання солі хлориду калію не впливає на адсорбцію целюлози лугом. Коли концентрація розчину лугу перевищує 13%, після додавання хлориду калію очевидна адсорбція целюлози лугом. Адсорбція зростає разом із концентрацією хлориду калію, але загальна адсорбційна здатність зменшується, а адсорбція води значно збільшується, тому Додавання солі, як правило, несприятливо для підлужнення та набухання целюлози, але сіль може пригнічувати гідроліз і регулювати систему. Таким чином, вміст вільної води покращує ефект підлужнення та етерифікації.

4. Вплив виробничого процесу на якість гідроксипропілметилцелюлози

В даний час підприємства з виробництва гідроксипропілметилцелюлози в моїй країні в основному використовують виробничий процес методом розчинника. Підготовка та процес етерифікації лужної целюлози здійснюються в інертному органічному розчиннику, тому очищену бавовну сировину потрібно подрібнити, щоб отримати більшу площу поверхні та реакційну здатність для забезпечення якості готового продукту.

Додайте подрібнену целюлозу, органічний розчинник і розчин лугу в реактор і використовуйте потужне механічне перемішування при певній температурі та часі, щоб отримати лужну целюлозу з рівномірним підлужненням і меншою деградацією. Органічні розчинники для розведення (ізопропанол, толуол тощо) мають певну інертність, що змушує гідроксипропілметилцелюлозу випромінювати рівномірне тепло під час процесу формування, демонструючи поступове вивільнення, водночас зменшуючи реакцію гідролізу лужної целюлози в протилежному напрямку. Для отримання високої якісна лужна целюлоза, зазвичай концентрація лугу, що використовується в цій ланці, досягає 50%.

Після замочування целюлози в лугу отримують повністю набряклу і рівномірно підлужену лужну целюлозу. Луг краще осмотично набухає целюлозу, закладаючи хорошу основу для наступної реакції етерифікації. Типові розріджувачі в основному включають ізопропанол, ацетон, толуол тощо. Розчинність лугу, тип розріджувача та умови перемішування є основними факторами, що впливають на склад лужної целюлози. При змішуванні утворюються верхній і нижній шари. Верхній шар складається з ізопропанолу та води, а нижній шар складається з лугу та невеликої кількості ізопропанолу. Целюлоза, диспергована в системі, повністю контактує з верхнім і нижнім шарами рідини при механічному перемішуванні. Луг в системі. Водний баланс зміщується до утворення целюлози.

У типовому неіонному змішаному ефірі целюлози вміст груп гідроксипропілметилцелюлози знаходиться в різних макромолекулярних ланцюгах, тобто співвідношення розподілу метильної та гідроксипропілової груп є різним у C кожної позиції кільця глюкози. Він має більшу дисперсію та випадковість, що ускладнює гарантію стабільності якості продукту.