Proceso de producción y aplicaciones de hidroxipropilmetilcelulosa HPMC

Hidroxipropilmetilcelulosa HPMCLa hidroxipromelosa, también conocida como hidroxipromelosa, es un polvo o gránulo de éter de celulosa, de color blanco a blanquecino, con una solubilidad en agua fría e insolubilidad en agua caliente similar a la de la metilcelulosa. La combinación de los grupos hidroxipropilo y metilo, que forman un enlace éter y un anillo de glucosa anhidro de la celulosa, constituye un tipo de éter mixto de celulosa no iónico. Es un polímero viscoelástico semisintético, inactivo y comúnmente utilizado como lubricante en oftalmología o como excipiente en medicamentos orales.

1. El proceso de producción

Pulpa Kraft con un contenido de αcelulosa del 97%, una viscosidad intrínseca de 720 ml/g y una longitud media de fibra de 2,6 mm se sumergió en una solución de NaOH al 49% a 40 °C durante 50 segundos. A continuación, se extruyó la pulpa para eliminar el exceso de solución de NaOH al 49% y obtener celulosa alcalina. La relación en peso de (solución acuosa de NaOH al 49%) a (componente sólido de la pulpa) en la etapa de impregnación fue de 200. La relación en peso de NaOH en la celulosa alcalina al sólido en la pulpa es de 1,49. La celulosa alcalina así obtenida (20 kg) se coloca en un reactor de presión con gato hidráulico y agitación interna, luego se vacía y se purga con nitrógeno para eliminar adecuadamente el oxígeno del reactor. A continuación, la temperatura en el reactor se controla a 60 °C mientras se realiza la agitación interna.

A continuación, se añadieron 2,4 kg de dME y la temperatura del reactor se controló a 60 °C. Tras añadir éter dimetílico, se añadió cloruro de metileno para obtener una relación molar de cloruro de metileno a NaOH en celulosa alcalina de 1,3. Se añadió óxido de propileno para obtener una relación en peso de óxido de propileno a sólido en pulpa de 1,97. La temperatura del reactor se controló de 60 °C a 80 °C. Tras añadir clorometano y óxido de propileno, la temperatura del reactor se controló de 80 °C a 90 °C. La reacción se prolongó durante 20 minutos a 90 °C.

A continuación, se drena el gas del reactor y se retira la hidroxipropilmetilcelulosa cruda. La temperatura de la hidroxipropilmetilcelulosa cruda fue de 62 °C. Se mide el tamaño de partícula acumulado del 50 % en la distribución del tamaño de partícula basada en el peso acumulado, basándose en la proporción de hidroxipropilmetilcelulosa cruda que pasa por las aberturas de los cinco tamices, cada uno con un tamaño de abertura diferente.

Como resultado, el tamaño promedio de partícula de partículas gruesas fue de 6,2 mm. La hidroxipropilmetilcelulosa cruda obtenida se introdujo en una amasadora biaxial continua (amasadora KRC S1, L/D = 10,2, volumen interno 0,12 L, velocidad de rotación 150 rpm) a una velocidad de 10 kg/h, y se obtuvo hidroxipropilmetilcelulosa cruda descompuesta. Como resultado de mediciones similares utilizando 5 tamices con diferentes tamaños de apertura, el tamaño promedio de partícula fue de 1,4 mm. Añadiendo agua caliente a 80 ℃ a la hidroxipropilmetilcelulosa cruda descompuesta en el tanque con control de temperatura de la camisa. La cantidad de la relación en peso de la hidroxipropilmetilcelulosa cruda descompuesta a la cantidad total de la suspensión es de 0,1, y se obtiene la suspensión. La suspensión se agitó a una temperatura constante de 80 ℃ durante 60 minutos.

A continuación, la lechada se suministra a una velocidad de rotación de 0,5 RPM y se precalienta en un filtro rotatorio de presión (productos BHS Sonthofen). La temperatura de la lechada es de 93 °C. Se utiliza una bomba para suministrar la lechada, con una presión de descarga de 0,2 MPa. El tamaño de apertura del filtro rotatorio de presión es de 80 μm y el área del filtro es de 0,12 m². La lechada suministrada al filtro rotatorio de presión se filtra a través del filtro y se convierte en una torta de filtración. La torta de filtración resultante se suministra con vapor a 0,3 MPa y agua caliente a 95 °C con una relación de peso de 10,0 con respecto al componente sólido de la hidroxipropilmetilcelulosa lavada, que posteriormente se filtra a través de un filtro.

Se suministra agua caliente mediante una bomba a una presión de descarga de 0,2 MPa. Tras el suministro de agua caliente, se suministra vapor a 0,3 MPa. Tras el lavado, los productos se retiran de la superficie del filtro mediante un raspador y se descargan de la lavadora. Los pasos, desde el suministro de la suspensión hasta la descarga de los productos lavados, se realizan de forma continua. El contenido de agua del producto lavado descargado fue del 52,8 %, medido con un higrómetro de secado por calor. Los productos lavados descargados del filtro rotatorio a presión se secaron en un secador de aire a 80 °C y se trituraron en el molino Victory para obtener hidroxipropilmetilcelulosa.

2. Aplicación

HPMCEste producto se utiliza como espesante, dispersante, aglutinante, emulsionante y estabilizador en la industria textil. También se utiliza ampliamente en las industrias de resinas sintéticas, petroquímica, cerámica, papel, cuero, medicina, alimentación, cosmética y otras.


Hora de publicación: 26 de abril de 2024