مراحل تولید و زمینه های کاربردی HPMC

1. مقدمه ای بر هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC)

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC)یک اتر سلولزی غیر یونی است که از الیاف طبیعی پنبه یا خمیر چوب از طریق اصلاح شیمیایی ساخته شده است. HPMC دارای حلالیت خوب در آب، ضخیم شدن، پایداری، خواص تشکیل فیلم و زیست سازگاری است، بنابراین به طور گسترده در ساخت و ساز، دارو، غذا، مواد شیمیایی روزانه و سایر زمینه ها استفاده می شود.

2. مراحل تولید HPMC

تولید HPMC عمدتاً شامل مراحل کلیدی زیر است:

تهیه مواد اولیه

ماده اولیه اصلی HPMC سلولز طبیعی با خلوص بالا (معمولاً از خمیر پنبه یا چوب) است که برای حذف ناخالصی ها و اطمینان از خلوص و یکنواختی سلولز نیاز به عملیات اولیه دارد.

درمان قلیایی سازی

سلولز را در یک راکتور قرار دهید و مقدار مناسبی محلول هیدروکسید سدیم (NaOH) اضافه کنید تا سلولز در یک محیط قلیایی متورم شود تا سلولز قلیایی تشکیل شود. این فرآیند می تواند فعالیت سلولز را افزایش داده و برای واکنش های اتریفیکاسیون بعدی آماده شود.

واکنش اتریفیکاسیون

بر اساس سلولز قلیایی، عوامل متیل کننده (مانند متیل کلرید) و عوامل هیدروکسی پروپیله کننده (مانند اکسید پروپیلن) برای انجام واکنش اتریفیکاسیون معرفی می شوند. واکنش معمولاً در یک راکتور فشار بالا بسته انجام می شود. در یک دما و فشار معین، گروه های هیدروکسیل روی سلولز با گروه های متیل و هیدروکسی پروپیل جایگزین می شوند تا هیدروکسی پروپیل متیل سلولز تشکیل شود.

شستشوی خنثی سازی

پس از واکنش، محصول ممکن است حاوی معرف‌های شیمیایی و فرآورده‌های فرعی باشد که واکنش نشان نداده‌اند، بنابراین لازم است محلول اسیدی برای خنثی‌سازی اضافه شود و سپس با مقدار زیادی آب یا حلال آلی شستشو داده شود تا مواد قلیایی و ناخالصی‌های باقی‌مانده حذف شوند.

کم آبی و خشک شدن

محلول HPMC شسته شده برای حذف آب اضافی سانتریفیوژ یا فیلتر می شود و سپس از فناوری خشک کردن در دمای پایین برای تشکیل پودر یا تکه های خشک برای حفظ خواص فیزیکی و شیمیایی HPMC استفاده می شود.

سنگ زنی و غربالگری

HPMC خشک شده برای خرد کردن به تجهیزات آسیاب فرستاده می شود تا پودر HPMC با اندازه های مختلف ذرات به دست آید. پس از آن، غربالگری و درجه بندی برای اطمینان از یکنواختی محصول برای برآوردن نیازهای مختلف کاربرد انجام می شود.

بسته بندی و ذخیره سازی

پس از بررسی کیفیت، محصول نهایی با توجه به مصارف مختلف (مانند 25 کیلوگرم در کیسه) بسته بندی شده و برای جلوگیری از رطوبت یا آلودگی در محیطی خشک و دارای تهویه نگهداری می شود.

3. حوزه های کاربردی اصلی HPMC

HPMC به دلیل ضخیم شدن خوب، تشکیل فیلم، حفظ آب، امولسیون کنندگی و ویژگی های زیست سازگاری به طور گسترده در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار گرفته است:

صنعت ساختمان

HPMC یک افزودنی مهم برای مصالح ساختمانی است که عمدتاً برای موارد زیر استفاده می شود:

ملات سیمان: افزایش سیالیت ساختمان، بهبود چسبندگی و جلوگیری از اتلاف بیش از حد آب.

چسب کاشی: افزایش احتباس آب چسب کاشی و بهبود عملکرد ساخت و ساز.

محصولات گچ: بهبود مقاومت در برابر ترک و عملکرد ساخت و ساز.

پودر بتونه: بهبود چسبندگی، مقاومت در برابر ترک و توانایی ضد افتادگی.

کف خود تراز: افزایش سیالیت، مقاومت در برابر سایش و پایداری.

صنعت داروسازی

HPMC به طور گسترده در زمینه داروسازی استفاده می شود:

عامل پوشش دهنده و تشکیل دهنده فیلم برای قرص های دارویی: بهبود پایداری دارو و کنترل سرعت انتشار دارو.

آماده‌سازی‌های رهش پایدار و رهش کنترل‌شده: در قرص‌های رهش پایدار و پوسته‌های کپسول با رهش کنترل‌شده برای تنظیم آزادسازی دارو استفاده می‌شود.

جایگزین های کپسول: در ساخت کپسول های گیاهی (کپسول های گیاهی) استفاده می شود.

4. صنایع غذایی

HPMC به عنوان یک افزودنی غذایی عمدتاً برای موارد زیر استفاده می شود:

قوام دهنده و امولسیفایر: در پخت و پز، ژله، سس و غیره برای بهبود طعم غذا استفاده می شود.

تثبیت کننده: در بستنی و محصولات لبنی برای جلوگیری از رسوب پروتئین استفاده می شود.

غذای گیاهی: به عنوان غلیظ کننده برای غذاهای گیاهی برای جایگزینی پایدارکننده های مشتق شده از حیوانات مانند ژلاتین استفاده می شود.

صنایع شیمیایی روزانه

HPMC یک عنصر مهم در لوازم آرایشی و محصولات مراقبت شخصی است:

محصولات مراقبت از پوست: در لوسیون ها، ماسک های صورت و غیره برای ایجاد رطوبت و ثبات استفاده می شود.

شامپو و ژل دوش: افزایش پایداری کف و بهبود ویسکوزیته.

خمیر دندان: به عنوان غلیظ کننده و مرطوب کننده برای بهبود طعم استفاده می شود.

رنگ و جوهر

HPMC خاصیت تشکیل فیلم و پایداری تعلیق خوبی دارد و می تواند برای موارد زیر استفاده شود:

رنگ لاتکس: برس پذیری و رئولوژی رنگ را بهبود می بخشد و از بارش جلوگیری می کند.

جوهر: بهبود رئولوژی و بهبود کیفیت چاپ.

برنامه های کاربردی دیگر

HPMC همچنین می تواند برای موارد زیر استفاده شود:

صنعت سرامیک: به عنوان یک اتصال دهنده، استحکام روکش های سرامیکی را بهبود می بخشد.

کشاورزی: ​​در سوسپانسیون های آفت کش و پوشش های بذر برای بهبود پایداری عامل استفاده می شود.

صنعت کاغذ سازی: به عنوان یک عامل اندازه، مقاومت در برابر آب و قابلیت چاپ کاغذ را بهبود می بخشد.

HPMCیک ماده پلیمری کاربردی است که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد که به طور گسترده در ساخت و ساز، دارو، غذا، مواد شیمیایی روزانه، پوشش ها و سایر صنایع استفاده می شود. فرآیند تولید آن شامل پیش تصفیه مواد خام، قلیایی کردن، اتریفیکاسیون، شستشو، خشک کردن، آسیاب و مراحل دیگر است که هر پیوند بر کیفیت محصول نهایی تأثیر می گذارد. با بهبود الزامات حفاظت از محیط زیست و رشد تقاضای بازار، فناوری تولید HPMC نیز برای پاسخگویی به نیازهای صنایع بیشتر بهینه می شود.