عملية إنتاج هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز وتطبيقاته

هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز HPMCهيدروكسي بروميلوز، المعروف أيضًا باسم هيدروكسي بروميلوز، هو مسحوق أو حبيبة إيثر سليلوزية بيضاء إلى بيضاء مائلة للصفرة، يتميز بذوبانه في الماء البارد وعدم ذوبانه في الماء الساخن، وهو مشابه لميثيل السليلوز. تتكون مجموعة هيدروكسي بروبيل ومجموعة ميثيل من رابطة إيثرية وحلقة جلوكوز لا مائية من السليلوز، وهو نوع من الإيثر المختلط غير الأيوني بالسليلوز. وهو بوليمر شبه صناعي، غير نشط، ولزج، يُستخدم عادةً كمُزلّق في طب العيون، أو كسواغ أو سواغ في الأدوية الفموية.

1. عملية الإنتاج

تم نقع لب كرافت مع محتوى ألفا سليولوز بنسبة 97٪ ولزوجة جوهرية 720 مل / جم ومتوسط ​​طول الألياف 2.6 مم في محلول هيدروكسيد الصوديوم 49٪ عند 40 درجة مئوية لمدة 50 ثانية. ثم تم بثق اللب لإزالة محلول هيدروكسيد الصوديوم 49٪ الزائد للحصول على السليلوز القلوي. كانت النسبة الوزنية (محلول مائي هيدروكسيد الصوديوم 49٪) إلى (المكون الصلب لللب) في خطوة التشريب 200. النسبة الوزنية لهيدروكسيد الصوديوم في السليلوز القلوي إلى المادة الصلبة في اللب هي 1.49. يتم وضع السليلوز القلوي الناتج بهذه الطريقة (20 كجم) في مفاعل ضغط مرفوع مع التحريك الداخلي، ثم يتم تفريغه وتطهيره بالنيتروجين لإزالة الأكسجين بشكل كافٍ من المفاعل. بعد ذلك، تم التحكم في درجة الحرارة في المفاعل عند 60 درجة مئوية أثناء إجراء التحريك الداخلي.

بعد ذلك، أُضيف 2.4 كجم من ثنائي ميثيل الميثيل، وحُدِّدت درجة حرارة المفاعل إلى 60 درجة مئوية. بعد إضافة ثنائي ميثيل الإيثر، أُضيف كلوريد الميثيلين لجعل النسبة المولية لكلوريد الميثيلين إلى هيدروكسيد الصوديوم في السليلوز القلوي 1.3، وأُضيف أكسيد البروبيلين لجعل النسبة الوزنية لأكسيد البروبيلين إلى المادة الصلبة في اللب 1.97، وحُدِّدت درجة حرارة المفاعل من 60 إلى 80 درجة مئوية. بعد إضافة كلورو الميثان وأكسيد البروبيلين، حُدِّدت درجة حرارة المفاعل من 80 إلى 90 درجة مئوية. بالإضافة إلى ذلك، استمر التفاعل لمدة 20 دقيقة عند 90 درجة مئوية.

يُصرف الغاز بعد ذلك من المفاعل، ويُزال هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز الخام منه. كانت درجة حرارة هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز الخام 62 درجة مئوية. قِس حجم الجسيمات التراكمي بنسبة 50% في توزيع حجم الجسيمات التراكمي بناءً على نسبة هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز الخام عبر فتحات الغربلة الخمسة، ولكل منها حجم فتحة مختلف.

نتيجةً لذلك، بلغ متوسط ​​حجم الجسيمات الخشنة 6.2 مم. أُدخل هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز الخام المُحصّل في عجانة ثنائية المحور مستمرة (عجانة KRC S1، سعة لتر/قطر = 10.2، حجم داخلي 0.12 لتر، سرعة دوران 150 دورة في الدقيقة) بسرعة 10 كجم/ساعة، وحصل على هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز خام مُحلّل. ونتيجةً لقياسات مماثلة باستخدام 5 مناخل بأحجام فتحات مختلفة، بلغ متوسط ​​حجم الجسيمات 1.4 مم. بإضافة ماء ساخن بدرجة حرارة 80 درجة مئوية إلى هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز الخام المُحلّل في الخزان مع التحكم في درجة حرارة الغلاف، بلغت نسبة وزن هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز الخام المُحلّل إلى الكمية الإجمالية للخليط 0.1، وحصلنا على الخليط. تم تحريك الملاط عند درجة حرارة ثابتة تبلغ 80 درجة مئوية لمدة 60 دقيقة.

بعد ذلك، يُغذّى الملاط بسرعة دوران تبلغ 0.5 دورة في الدقيقة، ويُسخّن مسبقًا بواسطة مرشح ضغط دوار (من منتجات BHS Sonthofen). تبلغ درجة حرارة الملاط 93 درجة مئوية. تُستخدم مضخة لتزويد الملاط، ويبلغ ضغط تصريف المضخة 0.2 ميجا باسكال. يبلغ حجم فتحة مرشح الضغط الدوار 80 ميكرومتر، وتبلغ مساحة المرشح 0.12 متر مربع. يُرشّح الملاط المُزوّد ​​إلى مرشح الضغط الدوار عبر المرشح، ويُحوّل إلى كعكة ترشيح. تُغذّى كعكة الترشيح الناتجة ببخار 0.3 ميجا باسكال وماء ساخن 95 درجة مئوية، بنسبة وزن 10.0 إلى المكون الصلب من هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز المغسول، والذي يُرشّح بعد ذلك عبر مرشح.

يتم توفير الماء الساخن عبر مضخة بضغط تصريف يبلغ 0.2 ميجا باسكال. بعد ذلك، يُضخ بخار بضغط 0.3 ميجا باسكال. بعد ذلك، تُزال منتجات الغسيل من سطح المرشح باستخدام مكشطة وتُفرّغ من الغسالة. تتم الخطوات من تزويد الملاط إلى تفريغ المنتجات المغسولة بشكل مستمر. وبقياس نسبة الماء في المنتج المغسول المُفرّغ باستخدام مقياس رطوبة التجفيف الحراري، بلغ 52.8%. جُفّفت المنتجات المغسولة المُفرّغة من مرشح الضغط الدوار بمجفف هواء على درجة حرارة 80 درجة مئوية، ثم طُحنت في مطحنة فيكتوري للحصول على هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز.

2.التطبيق

HPMCيُستخدم هذا المنتج كمكثّف، ومشتّت، ومادة رابطة، ومستحلب، ومثبّت في صناعة النسيج. كما يُستخدم على نطاق واسع في الراتنجات الاصطناعية، والبتروكيماويات، والسيراميك، والورق، والجلود، والأدوية، والأغذية، ومستحضرات التجميل، وغيرها من الصناعات.