Idrossipropilmetilcellulosa HPMC, nota anche come idrossipromellosa, è una polvere o un granulo di etere di cellulosa di colore bianco-biancastro, solubile in acqua fredda e insolubile in acqua calda, simile alla metilcellulosa. Il gruppo idrossipropilico e il gruppo metilico sono costituiti dal legame etereo e dall'anello di glucosio anidro della cellulosa, combinati tra loro, e costituiscono un tipo di etere misto di cellulosa non ionico. È un polimero semisintetico, inattivo e viscoelastico, comunemente utilizzato come lubrificante in oftalmologia o come eccipiente nei farmaci orali.
1. Il processo produttivo
La cellulosa Kraft con un contenuto di αcellulosa del 97%, una viscosità intrinseca di 720 mL/g e una lunghezza media delle fibre di 2,6 mm è stata immersa in una soluzione di NaOH al 49% a 40 °C per 50 secondi. Successivamente, la cellulosa è stata estrusa per rimuovere la soluzione di NaOH al 49% in eccesso e ottenere cellulosa alcalina. Il rapporto in peso tra la soluzione acquosa di NaOH al 49% e la componente solida della cellulosa nella fase di impregnazione era di 200. Il rapporto in peso tra la NaOH nella cellulosa alcalina e la componente solida nella cellulosa è di 1,49. La cellulosa alcalina così ottenuta (20 kg) viene posta in un reattore a pressione con agitazione interna, quindi sottoposta a vuoto e spurgata con azoto per rimuovere adeguatamente l'ossigeno dal reattore. La temperatura nel reattore è stata quindi mantenuta a 60 °C durante l'agitazione interna.
Sono stati quindi aggiunti 2,4 kg di dME e la temperatura nel reattore è stata mantenuta a 60 °C. Dopo l'aggiunta di dimetiletere, è stato aggiunto cloruro di metilene per portare il rapporto molare tra cloruro di metilene e NaOH nella cellulosa alcalina a 1,3, è stato aggiunto ossido di propilene per portare il rapporto in peso tra ossido di propilene e solido nella polpa a 1,97, e la temperatura nel reattore è stata mantenuta tra 60 °C e 80 °C. Dopo l'aggiunta di clorometano e ossido di propilene, la temperatura nel reattore è stata mantenuta tra 80 °C e 90 °C. Inoltre, la reazione è durata 20 minuti a 90 °C.
Il gas viene quindi drenato dal reattore e l'idrossipropilmetilcellulosa grezza viene rimossa dal reattore. La temperatura dell'idrossipropilmetilcellulosa grezza era di 62 °C. Misurare la granulometria cumulativa del 50% nella distribuzione granulometrica basata sul peso cumulativo, in base al rapporto di idrossipropilmetilcellulosa grezza attraverso le aperture dei cinque setacci, ciascuno con una diversa ampiezza di apertura.
Di conseguenza, la granulometria media delle particelle grossolane era di 6,2 mm. L'idrossipropilmetilcellulosa grezza ottenuta è stata introdotta in un'impastatrice biassiale continua (impastatrice KRC S1, L/D = 10,2, volume interno 0,12 L, velocità di rotazione 150 giri/min) a una velocità di 10 kg/ora, ottenendo l'idrossipropilmetilcellulosa grezza decomposta. A seguito di misurazioni simili utilizzando 5 setacci con diverse aperture, la granulometria media era di 1,4 mm. Aggiungendo acqua calda a 80 °C all'idrossipropilmetilcellulosa grezza decomposta nel serbatoio con controllo della temperatura della camicia, il rapporto in peso tra l'idrossipropilmetilcellulosa grezza decomposta e la quantità totale di impasto è risultato pari a 0,1, ottenendo così l'impasto. L'impasto è stato agitato a una temperatura costante di 80 °C per 60 minuti.
Successivamente, la poltiglia viene alimentata a una velocità di rotazione di 0,5 giri/min e preriscaldata in un filtro rotativo a pressione (prodotti BHS Sonthofen). La temperatura della malta è di 93 °C. Per alimentare la poltiglia, la pressione di mandata della pompa è di 0,2 MPa. L'apertura del filtro rotativo a pressione è di 80 μm e la superficie filtrante è di 0,12 m². La poltiglia alimentata al filtro rotativo a pressione viene filtrata attraverso il filtro e convertita in torta di filtrazione. La torta di filtrazione risultante viene alimentata con vapore a 0,3 MPa e acqua calda a 95 °C con un rapporto in peso di 10,0 rispetto alla componente solida dell'IDROSSIpropilmetilcellulosa lavata, che viene poi filtrata attraverso un filtro.
L'acqua calda viene immessa tramite una pompa a una pressione di scarico di 0,2 MPa. Dopo l'immissione di acqua calda, viene immesso vapore a 0,3 MPa. Quindi, dopo il lavaggio, i prodotti vengono rimossi dalla superficie del filtro tramite un raschiatore e scaricati dalla lavatrice. Le fasi dall'immissione della fanghiglia allo scarico dei prodotti lavati vengono eseguite in continuo. Come misurato utilizzando un igrometro ad essiccazione termica, il contenuto d'acqua del prodotto lavato così scaricato era del 52,8%. I prodotti lavati scaricati dal filtro rotativo a pressione sono stati essiccati tramite un essiccatore ad aria a 80 °C e macinati nel mulino Victory per ottenere idrossipropilmetilcellulosa.
2. Applicazione
HPMCIl prodotto è utilizzato come addensante, disperdente, legante, emulsionante e stabilizzante nell'industria tessile. Ampiamente utilizzato anche nell'industria delle resine sintetiche, petrolchimica, ceramica, cartaria, conciaria, medica, alimentare, cosmetica e in altri settori.
Data di pubblicazione: 26 aprile 2024