Hüdroksüpropüülmetüültselluloosi HPMC tootmisprotsess ja rakendused

Hüdroksüpropüülmetüültselluloos HPMC, tuntud ka kui hüdroksüpromelloos, on valge kuni tuhmvalge tsellulooseetri pulber või graanul, millel on külmas vees lahustuvus ja kuumas vees lahustumatus sarnane metüültselluloosiga. Hüdroksüpropüülrühm ja metüülrühm on tselluloosi eetri sidemed ja veevaba glükoosi tsükkel, mis on mitteioonsete tselluloosisegu eeter. See on poolsünteetiline, inaktiivne, viskoelastne polümeer, mida tavaliselt kasutatakse määrdeainena oftalmoloogias või abi- või abiainena suukaudsetes ravimites.

1. Tootmisprotsess

Krafttselluloosi, mille α-tselluloosi sisaldus oli 97%, sisemine viskoossus 720 ml/g ja keskmine kiu pikkus 2,6 mm, leotati 49% NaOH lahuses temperatuuril 40 °C 50 sekundit. Seejärel ekstrudeeriti tselluloos, et eemaldada liigne 49% NaOH lahus ja saada leeliseline tselluloos. Immutusetapis oli (49% NaOH vesilahuse) ja (tselluloosi tahke komponendi) kaalusuhe 200. Leeliselise tselluloosi NaOH ja tselluloosi tahke aine kaalusuhe on 1,49. Nii saadud leeliseline tselluloos (20 kg) paigutati sisemise segamisega varustatud survereaktorisse, seejärel vaakumis ja puhuti läbi lämmastikuga, et reaktorist hapnik piisavalt eemaldada. Seejärel hoiti reaktori temperatuuri 60 °C juures, samal ajal kui viidi läbi sisemine segamine.

Seejärel lisati 2,4 kg dME-d ja reaktori temperatuur reguleeriti 60 °C-ni. Pärast dimetüüleetri lisamist lisati metüleenkloriidi, et viia metüleenkloriidi ja NaOH molaarsuhe aluselises tselluloosis 1,3-ni, lisati propüleenoksiidi, et viia propüleenoksiidi ja tahke aine kaalusuhe tselluloosis 1,97-ni, ning reaktori temperatuuri reguleeriti 60 °C-lt 80 °C-ni. Pärast klorometaani ja propüleenoksiidi lisamist reguleeriti reaktori temperatuuri 80 °C-lt 90 °C-ni. Lisaks kestis reaktsioon 20 minutit temperatuuril 90 °C.

Seejärel eemaldatakse reaktorist gaas ja toorhüdroksüpropüülmetüültselluloos. Toorhüdroksüpropüülmetüültselluloosi temperatuur oli 62 °C. Mõõtke kumulatiivse kaalu põhjal arvutatud 50% osakeste suurus kumulatiivses kaalus, mis põhineb toorhüdroksüpropüülmetüültselluloosi suhtel läbi viie sõela avade, kusjuures igal sõelal on erineva suurusega ava.

Selle tulemusena oli jämedate osakeste keskmine suurus 6,2 mm. Saadud toorhüdroksüpropüülmetüültselluloos viidi pidevasse kahesuunalisse sõtkumismasinasse (KRC sõtkumismasin S1, L/D = 10,2, sisemaht 0,12 l, pöörlemiskiirus 150 p/min) kiirusega 10 kg/h ja saadi lagunenud toorhüdroksüpropüülmetüültselluloos. Sarnaste mõõtmiste tulemusel, kasutades 5 erineva ava suurusega sõela, oli keskmine osakeste suurus 1,4 mm. Lagundatud toorhüdroksüpropüülmetüültselluloosile lisati paagis 80 ℃ kuuma vett, reguleerides särgi temperatuuri. Lagundatud toorhüdroksüpropüülmetüültselluloosi ja suspensiooni koguhulga massi suhe oli 0,1 ja suspensioon saadi. Suspensiooni segati konstantsel temperatuuril 80 ℃ 60 minutit.

Seejärel suunatakse suspensioon pöörlemiskiirusele 0,5 p/min ja eelsoojendatud pöörlevasse rõhufiltrisse (BHS Sonthofeni tooted). Segu temperatuur on 93 ℃. Suspensiooni etteandmiseks kasutatakse pumpa, pumba väljalaskerõhk on 0,2 MPa. Pöörleva rõhufiltri ava suurus on 80 μm ja filtri pindala on 0,12 m2. Pöörlevasse rõhufiltrisse juhitav suspensioon filtreeritakse läbi filtri ja muudetakse filtrikoogiks. Saadud filtrikoogile lisatakse 0,3 MPa auru ja 95 ℃ kuuma vett, mille massisuhe pestud hüdroksüpropüülmetüültselluloosi tahke komponendiga on 10,0, mis seejärel filtreeritakse läbi filtri.

Kuum vesi juhitakse pumba abil rõhul 0,2 MPa. Pärast kuuma vee tarnimist juhitakse juurde 0,3 MPa auru. Seejärel, pärast pesemist, eemaldatakse produktid filtri pinnalt kaabitsaga ja juhitakse pesumasinast välja. Etapid alates suspensiooni tarnimisest kuni pestud produktide väljastamiseni toimuvad pidevalt. Soojuskuivatushügromeetri abil mõõdetuna oli niiviisi väljutatud pestud toote veesisaldus 52,8%. Pöördsurvefiltrist väljutatud pestud tooted kuivatati õhkkuivatis temperatuuril 80 ℃ ja purustati Victory veskis, et saada hüdroksüpropüülmetüültselluloos.

2. Taotlus

HPMCToodet kasutatakse tekstiilitööstuses paksendaja, dispergeeriva ainena, sideainena, emulgaatorina ja stabilisaatorina. Kasutatakse laialdaselt ka sünteetilise vaigu, naftakeemia, keraamika, paberi, naha, meditsiini, toidu, kosmeetika ja muudes tööstusharudes.


Postituse aeg: 26. aprill 2024