Hydroksipropyylimetyyliselluloosan HPMC:n tuotantoprosessi ja sovellukset

Hydroksipropyylimetyyliselluloosa HPMC, joka tunnetaan myös nimellä hydroksipromelloosi, on valkoinen tai lähes valkoinen selluloosaeetterijauhe tai -rae, jonka kylmän veden liukoisuus ja kuuman veden liukenemattomuus ovat samanlaisia ​​kuin metyyliselluloosan. Hydroksipropyyliryhmä ja metyyliryhmä ovat selluloosan eetterisidos ja vedetön glukoosirengas, ja se on eräänlainen ioniton selluloosaseoseetteri. Se on puolisynteettinen, inaktiivinen, viskoelastinen polymeeri, jota käytetään yleisesti voiteluaineena oftalmologiassa tai täyteaineena tai apuaineena suun kautta otettavissa lääkkeissä.

1. Tuotantoprosessi

Kraftselluloosaa, jonka α-selluloosapitoisuus oli 97 %, sisäinen viskositeetti 720 ml/g ja keskimääräinen kuidun pituus 2,6 mm, liotettiin 49-prosenttisessa NaOH-liuoksessa 40 °C:ssa 50 sekunnin ajan. Sitten massa ekstrudoitiin ylimääräisen 49-prosenttisen NaOH-liuoksen poistamiseksi alkaliselluloosan saamiseksi. Kyllästysvaiheessa (49-prosenttisen NaOH-vesiliuoksen) ja (massan kiinteän komponentin) painosuhde oli 200. Alkaliselluloosan NaOH:n ja massan kiinteän aineen painosuhde on 1,49. Näin saatu alkaliselluloosa (20 kg) sijoitettiin tunkkipainereaktoriin, jossa oli sisäinen sekoitus, minkä jälkeen se tyhjennettiin ja huuhdeltiin typellä hapen poistamiseksi riittävästi reaktorista. Sitten reaktorin lämpötila säädettiin 60 °C:seen samalla kun sisäistä sekoitusta suoritettiin.

Sitten lisättiin 2,4 kg dME:tä ja reaktorin lämpötila säädettiin 60 °C:seen. Dimetyylieetterin lisäyksen jälkeen metyleenikloridia lisättiin siten, että metyleenikloridin ja NaOH:n moolisuhde alkalisessa selluloosassa oli 1,3, ja propyleenioksidia lisättiin siten, että propyleenioksidin ja kiinteän aineen painosuhde massassa oli 1,97, ja reaktorin lämpötila säädettiin 60 °C:sta 80 °C:seen. Kloorimetaanin ja propyleenioksidin lisäyksen jälkeen reaktorin lämpötila säädettiin 80 °C:sta 90 °C:seen. Lisäksi reaktio kesti 20 minuuttia 90 °C:ssa.

Kaasu tyhjennetään sitten reaktorista ja raaka hydroksipropyylimetyyliselluloosa poistetaan reaktorista. Raa'an hydroksipropyylimetyyliselluloosan lämpötila oli 62 °C. Mittaa kumulatiivinen 50 %:n hiukkaskoko kumulatiivisesta painosta perustuvasta hiukkaskokojakaumasta, joka perustuu raa'an hydroksipropyylimetyyliselluloosan suhteeseen viiden seulan aukkojen läpi, joilla kullakin on eri koko.

Karkeiden hiukkasten keskimääräinen hiukkaskoko oli 6,2 mm. Saatu raaka hydroksipropyylimetyyliselluloosa syötettiin jatkuvatoimiseen kaksiaksiaaliseen vaivaimeen (KRC-vaivain S1, L/D = 10,2, sisätilavuus 0,12 l, pyörimisnopeus 150 rpm) nopeudella 10 kg/h, ja saatiin hajotettua raakaa hydroksipropyylimetyyliselluloosaa. Samankaltaisten mittausten tuloksena käyttäen viittä erikokoista seulaa, keskimääräinen hiukkaskoko oli 1,4 mm. Lisättiin 80 °C:n kuumaa vettä hajotettuun raakaan hydroksipropyylimetyyliselluloosaan säiliössä, jossa vaipan lämpötilaa säädettiin. Hajotetun raakan hydroksipropyylimetyyliselluloosan painosuhde lietteen kokonaismäärään oli 0,1, ja liete saatiin. Lietettä sekoitettiin vakiolämpötilassa 80 °C 60 minuuttia.

Sitten liete syötetään 0,5 RPM:n pyörimisnopeudelle ja esilämmitetylle pyörivälle painesuodattimelle (BHS Sonthofen -tuotteet). Laastin lämpötila on 93 ℃. Liete syötetään pumpulla, pumpun paine on 0,2 MPa. Pyörivän painesuodattimen aukon koko on 80 μm ja suodattimen pinta-ala on 0,12 m2. Pyörivään painesuodattimeen syötetty liete suodatetaan suodattimen läpi ja muunnetaan suodatinkakuksi. Tuloksena olevaan suodatinkakkuun syötetään 0,3 MPa:n höyryä ja 95 ℃:n kuumaa vettä, joiden painosuhde on 10,0 pestyn hydroksipropyylimetyyliselluloosan kiinteään komponenttiin nähden, joka sitten suodatetaan suodattimen läpi.

Kuumaa vettä syötetään pumpulla 0,2 MPa:n poistopaineella. Kuuman veden syötön jälkeen syötetään 0,3 MPa:n höyryä. Pesun jälkeen tuotteet poistetaan suodattimen pinnalta kaapimella ja poistetaan pesukoneesta. Vaiheet lietteen syötöstä pestyjen tuotteiden poistamiseen suoritetaan jatkuvasti. Lämpökuivauskosteusmittarilla mitattuna pestyn tuotteen vesipitoisuus oli 52,8 %. Pyörivästä painesuodattimesta poistetut pestyt tuotteet kuivattiin ilmakuivurilla 80 °C:ssa ja murskattiin Victory-myllyssä hydroksipropyylimetyyliselluloosan saamiseksi.

2. Hakemus

HPMCTuotetta käytetään sakeuttamisaineena, dispergointiaineena, sideaineena, emulgointiaineena ja stabilointiaineena tekstiiliteollisuudessa. Käytetään myös laajalti synteettisessä hartsissa, petrokemian, keramiikan, paperin, nahan, lääketieteen, elintarvikkeiden, kosmetiikan ja muiden teollisuudenalojen teollisuudessa.


Julkaisuaika: 26.4.2024