HPMC:n tuotantovaiheet ja sovellusalueet

1. Johdatus hydroksipropyylimetyyliselluloosaan (HPMC)

Hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC)on ioniton selluloosaeetteri, joka on valmistettu luonnollisesta puuvillakuidusta tai puumassasta kemiallisesti modifioimalla. HPMC:llä on hyvä vesiliukoisuus, paksuuntuminen, stabiilisuus, kalvonmuodostusominaisuudet ja bioyhteensopivuus, joten sitä käytetään laajasti rakentamisessa, lääketieteessä, elintarvikkeissa, päivittäisissä kemikaaleissa ja muilla aloilla.

2. HPMC:n tuotantovaiheet

HPMC:n tuotanto sisältää pääasiassa seuraavat avainvaiheet:

Raaka-aineen valmistus

HPMC:n pääraaka-aine on erittäin puhdas luonnonselluloosa (yleensä puuvillasta tai puumassasta), joka vaatii esikäsittelyn epäpuhtauksien poistamiseksi ja selluloosan puhtauden ja tasalaatuisuuden varmistamiseksi.

Alkalisointikäsittely

Laita selluloosa reaktoriin ja lisää sopiva määrä natriumhydroksidiliuosta (NaOH) selluloosan turvottamiseksi alkalisessa ympäristössä alkaliselluloosan muodostamiseksi. Tämä prosessi voi lisätä selluloosan aktiivisuutta ja valmistautua seuraaviin eetteröintireaktioihin.

Eetteröintireaktio

Alkaliselluloosaan perustuen lisätään metylointiaineita (kuten metyylikloridia) ja hydroksipropylointiaineita (kuten propyleenioksidia) eetteröintireaktion suorittamiseksi. Reaktio suoritetaan tavallisesti suljetussa korkeapainereaktorissa. Tietyssä lämpötilassa ja paineessa selluloosan hydroksyyliryhmät korvataan metyyli- ja hydroksipropyyliryhmillä, jolloin muodostuu hydroksipropyylimetyyliselluloosaa.

Neutralisoiva pesu

Reaktion jälkeen tuote saattaa sisältää reagoimattomia kemiallisia reagensseja ja sivutuotteita, joten neutralointikäsittelyyn on lisättävä happoliuosta ja sen jälkeen pestävä runsaalla vedellä tai orgaanisella liuottimella jäljelle jääneiden alkalisten aineiden ja epäpuhtauksien poistamiseksi.

Kuivuminen ja kuivuminen

Pesty HPMC-liuos sentrifugoidaan tai suodatetaan ylimääräisen veden poistamiseksi, ja sitten käytetään matalan lämpötilan kuivaustekniikkaa kuivan jauheen tai hiutaleiden muodostamiseen HPMC:n fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien ylläpitämiseksi.

Hionta ja seulonta

Kuivattu HPMC lähetetään jauhatuslaitteistoon murskattavaksi, jolloin saadaan erikokoista HPMC-jauhetta. Myöhemmin seulonta ja luokittelu suoritetaan tuotteen yhtenäisyyden varmistamiseksi vastaamaan erilaisia ​​käyttövaatimuksia.

Pakkaus ja varastointi

Laaduntarkastuksen jälkeen lopputuote pakataan eri käyttötarkoitusten mukaan (esim. 25kg/pussi) ja varastoidaan kuivassa ja tuuletetussa ympäristössä kosteuden tai saastumisen estämiseksi.

3. HPMC:n pääsovellusalueet

Hyvien sakeuttamis-, kalvoa muodostavien, vettä pidättävien, emulgointi- ja bioyhteensopivuusominaisuuksiensa ansiosta HPMC:tä on käytetty laajasti monilla teollisuudenaloilla:

Rakennusteollisuus

HPMC on tärkeä lisäaine rakennusmateriaaleille, jota käytetään pääasiassa:

Sementtilaasti: parantaa rakenteen juoksevuutta, parantaa tarttuvuutta ja estää liiallista vesihukkaa.

Laattaliima: lisää laattaliiman vedenpidätyskykyä ja parantaa rakentamisen suorituskykyä.

Kipsituotteet: parantavat halkeilunkestoa ja rakentamisen käytettävyyttä.

Kittijauhe: parantaa tarttuvuutta, halkeilunkestoa ja painumisen estokykyä.

Itsetasoittuva lattia: parantaa sujuvuutta, kulutuskestävyyttä ja vakautta.

Lääketeollisuus

HPMC:tä käytetään laajalti lääkealalla:

Päällyste ja kalvon muodostava aine lääketableteille: parantaa lääkkeen stabiilisuutta ja säätelee lääkkeen vapautumisnopeutta.

Depotvalmisteet ja kontrolloidusti vapautuvat valmisteet: käytetään depottableteissa ja kontrolloidusti vapauttavissa kapselin kuorissa lääkkeen vapautumisen säätelemiseen.

Kapselin korvikkeet: käytetään kasviskapseleiden (kasviskapseleiden) valmistuksessa.

4. Elintarviketeollisuus

HPMC:tä käytetään elintarvikelisäaineena pääasiassa:

Sakeuttamisaine ja emulgointiaine: käytetään leivonnaisissa, hyytelöissä, kastikkeissa jne. parantamaan ruoan makua.

Stabilisaattori: käytetään jäätelössä ja maitotuotteissa estämään proteiinin saostumista.

Kasvisruoka: käytetään kasvipohjaisten ruokien sakeuttamisaineena korvaamaan eläinperäisiä stabilointiaineita, kuten gelatiinia.

Päivittäinen kemianteollisuus

HPMC on tärkeä ainesosa kosmetiikassa ja henkilökohtaisen hygienian tuotteissa:

Ihonhoitotuotteet: käytetään emulsioissa, kasvonaamioissa jne. antamaan kosteutta ja vakautta.

Shampoo ja suihkugeeli: lisää vaahdon pysyvyyttä ja parantaa viskositeettia.

Hammastahna: käytetään sakeuttajana ja kosteuttajana makua parantamaan.

Maalit ja musteet

HPMC:llä on hyvät kalvonmuodostusominaisuudet ja suspension stabiilisuus, ja sitä voidaan käyttää:

Lateksimaali: parantaa maalin siveltävyyttä ja reologiaa ja estää saostumista.

Muste: Paranna reologiaa ja tulostuslaatua.

Muut sovellukset

HPMC:tä voidaan käyttää myös:

Keramiikkateollisuus: Sideaineena parantaa keraamisten aihioiden lujuutta.

Maatalous: Käytetään torjunta-ainesuspensioissa ja siementen päällysteissä parantamaan aineen stabiilisuutta.

Paperiteollisuus: Liimausaineena parantaa paperin vedenkestävyyttä ja painettavuutta.

HPMCon laajalti käytetty funktionaalinen polymeerimateriaali, jota käytetään laajalti rakentamisessa, lääketieteessä, elintarviketeollisuudessa, päivittäisissä kemikaaleissa, pinnoitteissa ja muilla aloilla. Sen tuotantoprosessi sisältää raaka-aineiden esikäsittelyn, alkalisoinnin, eetteröinnin, pesun, kuivauksen, jauhamisen ja muut vaiheet, jokainen linkki vaikuttaa lopputuotteen laatuun. Ympäristönsuojeluvaatimusten parantuessa ja markkinoiden kysynnän kasvaessa myös HPMC:n tuotantotekniikkaa optimoidaan vastaamaan yhä useamman teollisuuden tarpeita.