Gidroksipropil metil tsellyuloza sifatini nazorat qilish bo'yicha o'rganish

Mamlakatimda HPMC ishlab chiqarishning hozirgi holatiga ko'ra, gidroksipropil metiltsellyuloza sifatiga ta'sir qiluvchi omillar tahlil qilinadi va shu asosda ishlab chiqarishga kirish uchun gidroksipropil metilselülozning sifat darajasini qanday oshirish kerakligi muhokama qilinadi va o'rganiladi.

Kalit so'zlar:gidroksipropil metiltsellyuloza; sifat; nazorat qilish; tadqiqot

Gidroksipropil metiltsellyuloza (HPMC) paxta, yog'ochdan tayyorlangan va gidroksidi shishgandan keyin propilen oksidi va metil xlorid bilan efirlangan ion bo'lmagan suvda eriydigan tsellyuloza aralash efiridir. Tsellyuloza aralash efir - Yagona o'rnini bosuvchi efirning o'zgartirilgan hosilasi asl monoeterga qaraganda yaxshiroq noyob xususiyatlarga ega va tsellyuloza efirining ishlashini yanada kengroq va mukammal o'ynashi mumkin. Ko'p aralash efirlar orasida gidroksipropil metiltsellyuloza eng muhim hisoblanadi. Tayyorlash usuli propilen oksidini gidroksidi tsellyulozaga qo'shishdir. Sanoat HPMC universal mahsulot sifatida tavsiflanishi mumkin. Metil guruhini almashtirish darajasi (DS qiymati ) 1,3 dan 2,2 gacha, gidroksipropilning molyar o'rnini bosish darajasi esa 0,1 dan 0,8 gacha. Yuqoridagi ma'lumotlardan ko'rinib turibdiki, HPMC tarkibidagi metil va gidroksipropilning tarkibi va xossalari har xil bo'lib, natijada yakuniy mahsulotning yopishqoqligi va Bir xillikdagi farq turli ishlab chiqarish korxonalarining tayyor mahsulot sifatining o'zgarishiga olib keladi.

Gidroksipropil metiltsellyuloza kimyoviy reaksiyalar orqali efir hosilalarini hosil qiladi, ular tarkibi, tuzilishi va xususiyatlarida, ayniqsa tsellyulozaning eruvchanligida chuqur o'zgarishlarga ega bo'lib, kiritilgan alkil guruhlarining turi va miqdoriga qarab o'zgarishi mumkin. Suvda eriydigan efir hosilalari, suyultirilgan gidroksidi eritmasi, qutbli erituvchilar (masalan, etanol, propanol) va qutb bo'lmagan organik erituvchilar (benzol, efir kabi) ni oling, bu esa tsellyuloza hosilalarining navlarini va qo'llash sohalarini sezilarli darajada kengaytiradi.

1. Gidroksipropil metiltsellyulozani ishqorlash jarayonining sifatga ta'siri

Alkalizatsiya jarayoni HPMC ishlab chiqarishning reaktsiya bosqichidagi birinchi qadam bo'lib, u ham eng muhim bosqichlardan biridir. HPMC mahsulotlarining o'ziga xos sifati asosan eterifikatsiya jarayoni emas, balki alkalizatsiya jarayoni bilan belgilanadi, chunki alkalizatsiya ta'siri eterifikatsiya ta'siriga bevosita ta'sir qiladi.

Gidroksipropil metiltsellyuloza gidroksidi eritma bilan o'zaro ta'sirlanib, yuqori reaktiv bo'lgan gidroksidi tsellyuloza hosil qiladi. Eterifikatsiya reaktsiyasida tsellyulozaning shishishi, penetratsiyasi va efirlanishiga eterifikatsiya qiluvchi vositaning asosiy reaktsiyasi va yon reaktsiyalar tezligi, reaksiyaning bir xilligi va yakuniy mahsulotning xossalari barchasi hosil bo'lishi va tarkibi bilan bog'liq. gidroksidi tsellyuloza, shuning uchun gidroksidi tsellyulozaning tuzilishi va kimyoviy xossalari tsellyuloza efirini ishlab chiqarishda muhim tadqiqot ob'ektlari hisoblanadi.

2. Haroratning gidroksipropilmetiltsellyuloza sifatiga ta'siri

KOH suvli eritmasining ma'lum konsentratsiyasida gidroksipropilmetilselülozaning ishqorga adsorbsiya miqdori va shishish darajasi reaksiya haroratining pasayishi bilan ortadi. Masalan, gidroksidi tsellyuloza chiqishi KOH kontsentratsiyasiga qarab o'zgaradi: 15%, 8% 10 da.°C va 5 da 4,2%°C. Ushbu tendentsiyaning mexanizmi shundaki, gidroksidi tsellyuloza hosil bo'lishi ekzotermik reaksiya jarayonidir. Harorat ko'tarilgach, gidroksipropil metilselülozaning gidroksidga adsorbsiyasi Miqdor kamayadi, lekin gidroksidi tsellyulozaning gidroliz reaktsiyasi sezilarli darajada oshadi, bu esa gidroksidi tsellyuloza hosil bo'lishiga yordam bermaydi. Yuqoridagilardan ko'rinib turibdiki, ishqorlanish haroratini pasaytirish ishqoriy tsellyuloza hosil bo'lishiga yordam beradi va gidroliz reaktsiyasini inhibe qiladi.

3. Gidroksipropilmetiltsellyuloza sifatiga qo'shimchalarning ta'siri

Sellyuloza-KOH-suv tizimida qo'shimcha—tuz gidroksidi tsellyuloza hosil bo'lishiga katta ta'sir ko'rsatadi. KOH eritmasining konsentratsiyasi 13% dan past bo'lsa, kaliy xlorid tuzi qo'shilishi tsellyulozaning ishqorga adsorbsiyasiga ta'sir qilmaydi. Lie eritmasining konsentratsiyasi 13% dan yuqori bo'lsa, kaliy xlorid qo'shilgandan so'ng, tsellyulozaning ishqorga aniq adsorbsiyasi Adsorbsiya kaliy xlorid konsentratsiyasi bilan ortadi, ammo umumiy adsorbsiya qobiliyati pasayadi va suvning adsorbsiyasi sezilarli darajada oshadi, shuning uchun tuz qo'shilishi odatda tsellyulozaning ishqorlanishi va shishishi uchun noqulaydir, ammo tuz gidrolizni inhibe qilishi va tizimni tartibga solishi mumkin Erkin suv tarkibi shu bilan alkalizatsiya va eterifikatsiya ta'sirini yaxshilaydi.

4. Ishlab chiqarish jarayonining gidroksipropilmetiltsellyuloza sifatiga ta'siri

Hozirgi vaqtda mamlakatimizdagi gidroksipropil metilselüloz ishlab chiqarish korxonalari asosan erituvchi usulda ishlab chiqarish jarayonini qo'llaydi. Ishqoriy tsellyulozani tayyorlash va eterifikatsiya qilish jarayoni inert organik erituvchida amalga oshiriladi, shuning uchun xom ashyo tozalangan paxta tayyor mahsulot sifatini ta'minlash uchun kattaroq sirt maydoni va reaktivlikni olish uchun maydalanishi kerak.

Reaktorga maydalangan tsellyuloza, organik erituvchi va gidroksidi eritmasini qo'shing va bir xil ishqorlanish va kamroq degradatsiyaga ega ishqoriy tsellyuloza olish uchun ma'lum bir harorat va vaqtda kuchli mexanik aralashtirishdan foydalaning. Organik suyultiruvchi erituvchilar (izopropanol, toluol va boshqalar) ma'lum inertlikka ega bo'lib, gidroksipropil metiltsellyuloza hosil bo'lish jarayonida bir xil issiqlik chiqaradi, bu esa bosqichma-bosqich ajralib chiqish jarayonini ko'rsatadi, shu bilan birga ishqoriy tsellyulozaning gidroliz reaktsiyasini teskari yo'nalishda kamaytiradi. sifatli gidroksidi tsellyuloza, odatda bu havolada ishlatiladigan lye konsentratsiyasi 50% ga etadi.

Tsellyuloza slyulozaga solingandan so'ng to'liq shishgan va bir xil ishqorlangan ishqorli tsellyuloza olinadi. Lye osmotik tarzda tsellyulozani yaxshiroq shishiradi va keyingi eterifikatsiya reaktsiyasi uchun yaxshi asos yaratadi. Odatda suyultiruvchilarga asosan izopropanol, aseton, toluol va boshqalar kiradi. Liening eruvchanligi, suyultiruvchi turi va aralashtirish sharoiti ishqorli tsellyuloza tarkibiga ta'sir qiluvchi asosiy omillardir. Yuqori va pastki qatlamlar aralashtirishda hosil bo'ladi. Yuqori qatlam izopropanol va suvdan, pastki qatlam esa gidroksidi va oz miqdorda izopropanoldan iborat. Tizimda tarqalgan tsellyuloza mexanik aralashtirishda yuqori va pastki suyuqlik qatlamlari bilan to'liq aloqa qiladi. Tizimdagi gidroksidi suv balansi tsellyuloza hosil bo'lguncha o'zgaradi.

Odatda tsellyuloza ion bo'lmagan aralash efir sifatida, gidroksipropil metiltsellyuloza guruhlari tarkibi turli makromolekulyar zanjirlarda bo'ladi, ya'ni metil va gidroksipropil guruhlarining taqsimlanish nisbati har bir glyukoza halqasi pozitsiyasining C dan farq qiladi. U ko'proq dispersiya va tasodifiylikka ega, bu mahsulotning sifat barqarorligini kafolatlashni qiyinlashtiradi.