Hidroxipropil-metil-cellulóz HPMC előállítási folyamata és alkalmazásai

Hidroxipropil-metil-cellulóz HPMCA hidroxipromellóz, más néven hidroxipromellóz, egy fehér vagy törtfehér cellulóz-éter por vagy granulátum, amelynek hideg vízben való oldhatósága és meleg vízben való oldhatatlansága hasonló a metilcellulózhoz. A hidroxipropil-csoport és a metilcsoport a cellulóz éterkötéséből és vízmentes glükózgyűrűjéből áll, egyfajta nemionos cellulózkeverék. Ez egy félszintetikus, inaktív, viszkoelasztikus polimer, amelyet általában kenőanyagként használnak szemészetben, vagy vivőanyagként vagy segédanyagként orális gyógyszerekben.

1. A gyártási folyamat

A 97%-os α-cellulóz tartalmú, 720 ml/g belső viszkozitású és 2,6 mm átlagos szálhosszúságú kraft pépet 40 °C-on 50 másodpercig 49%-os NaOH oldatban áztatták. Ezután a pépet extrudálták, hogy eltávolítsák a felesleges 49%-os NaOH oldatot, így alkáli cellulózt kaptak. Az impregnálás során a (49%-os NaOH vizes oldat) és a (pép szilárd komponensének) tömegaránya 200 volt. Az alkáli cellulózban lévő NaOH és a pép szilárd anyagának tömegaránya 1,49. Az így kapott 20 kg alkáli cellulózt egy belső keverővel ellátott, emelőemelésű nyomásreaktorba helyezték, majd vákuumozták és nitrogénnel átöblítették, hogy megfelelően eltávolítsák az oxigént a reaktorból. Ezután a reaktor hőmérsékletét 60 °C-on tartották, miközben a belső keverést végezték.

Ezután 2,4 kg dME-t adtunk hozzá, és a reaktor hőmérsékletét 60 °C-ra szabályoztuk. Dimetil-éter hozzáadása után metilén-kloridot adtunk hozzá, hogy a metilén-klorid és a NaOH mólaránya az alkáli cellulózban 1,3 legyen, propilén-oxidot adtunk hozzá, hogy a propilén-oxid és a szilárd anyag tömegaránya a pépben 1,97 legyen, és a reaktor hőmérsékletét 60 °C és 80 °C között szabályoztuk. Klór-metán és propilén-oxid hozzáadása után a reaktor hőmérsékletét 80 °C és 90 °C között szabályoztuk. Ezenkívül a reakció 20 percig tartott 90 °C-on.

A gázt ezután elvezetik a reaktorból, és a nyers hidroxipropil-metil-cellulózt eltávolítják a reaktorból. A nyers hidroxipropil-metil-cellulóz hőmérséklete 62 °C volt. Mérje meg a kumulatív tömeg alapú részecskeméret-eloszlásban az 50%-os részecskeméret-összetevőt, a nyers hidroxipropil-metil-cellulóz aránya alapján, az öt szita nyílásain keresztül. Mindegyik szita különböző nyílásméretű.

Ennek eredményeként a durva részecskék átlagos részecskemérete 6,2 mm volt. A kapott nyers hidroxipropil-metil-cellulózt egy folyamatos biaxiális gyúróba (KRC S1 gyúró, L/D = 10,2, belső térfogat 0,12 l, forgási sebesség 150 fordulat/perc) vezettük 10 kg/óra sebességgel, és így lebontott nyers hidroxipropil-metil-cellulózt kaptunk. Hasonló mérések eredményeként, 5 különböző nyílásméretű szitán, az átlagos részecskeméret 1,4 mm volt. 80 °C-os forró vizet adtunk a lebontott nyers hidroxipropil-metil-cellulózhoz a tartályban, a köpeny hőmérsékletének szabályozása mellett. A lebontott nyers hidroxipropil-metil-cellulóz tömegaránya a szuszpenzió teljes mennyiségéhez képest 0,1 lett, és így megkaptuk a szuszpenziót. A szuszpenziót állandó 80 °C-os hőmérsékleten 60 percig kevertük.

Ezután a zagyot 0,5 RPM forgási sebességre és előmelegített forgó nyomószűrőre (BHS Sonthofen termékek) vezetik. A habarcs hőmérséklete 93 ℃. A zagyot szivattyúval adagolják, a szivattyú ürítési nyomása 0,2 MPa. A forgó nyomószűrő nyílásának mérete 80 μm, a szűrőfelülete pedig 0,12 m2. A forgó nyomószűrőre juttatott zagyot a szűrőn átszűrik, és szűrőlepényné alakítják. A kapott szűrőlepényt 0,3 MPa gőzzel és 95 ℃-os forró vízzel látják el, a mosott hidroxi-propil-metil-cellulóz szilárd komponenséhez viszonyítva 10,0 tömegarányban, amelyet ezután egy szűrőn átszűrnek.

A forró vizet egy szivattyú biztosítja 0,2 MPa nyomáson. A forró víz bevezetése után 0,3 MPa gőzt vezetnek be. Mosás után a termékeket egy kaparó eltávolítja a szűrő felületéről, és kiüríti a mosógépből. A zagy adagolásától a mosott termékek ürítéséig tartó lépések folyamatosan zajlanak. Hőszárító higrométerrel mérve a mosott termék víztartalma 52,8% volt. A forgó nyomószűrőről kiürített mosott termékeket 80 °C-on levegőszárítóval szárították, majd Victory malomban zúzták össze, így hidroxipropil-metil-cellulózt kaptak.

2. Alkalmazás

HPMCA terméket sűrítőanyagként, diszpergálószerként, kötőanyagként, emulgeálószerként és stabilizátorként használják a textiliparban. Széles körben alkalmazzák szintetikus gyanta, petrolkémiai, kerámia-, papír-, bőr-, gyógyszer-, élelmiszer-, kozmetikai és más iparágakban is.


Közzététel ideje: 2024. április 26.