中国におけるヒドロキシプロピルメチルセルロース（HPMC）製造技術および製造プロセスの開発状況

中国におけるヒドロキシプロピルメチルセルロース（HPMC）製造技術および製造プロセスの開発状況

ヒドロキシプロピルメチルセルロースHPMC現在、国内生産では液相法技術が優先的に採用されています。この技術は、1970年代に中国の無錫化学工業研究設計院の研究ユニットによって開発され、その研究成果を基に普及されました。元々は気相法エーテル化反応でしたが、設備が我が国に適していなかったため、液相法エーテル化反応が開発されました。現在でも、高浴比液相エーテル化反応プロセスは、一部の著名なセルロースエーテルメーカーの主要な生産プロセスとなっています。

国内のヒドロキシプロピルメチルセルロース（HPMC）製造では、一般的に精製綿を原料として使用し（一部のメーカーは木材パルプの使用も試み始めている）、国内では粉砕機で粉砕するか、精製綿を直接アルカリ化、二成分混合有機溶媒を用いてエーテル化し、垂直反応器で反応させる。精製工程では、反応器内で有機溶媒を除去し、粗生成物を数回の洗浄と脱水、スクラバーと遠心分離機を通して精製する間欠プロセスを使用する。完成品の加工は、間欠造粒、加熱条件下（造粒を行わないメーカーもある）、乾燥、粉砕といった従来の方法で行われるが、特殊加工のほとんどは、製品の水和時間を遅らせる（速やかに溶解させる）加工であり、防カビ処理や流通処理は行わず、包装は手作業で行う。

液相法には以下の利点があります。反応プロセス装置の内部圧力が小さく、装置の圧力容量要件が低く、リスクが小さい。苛性ソーダに含浸した後、セルロース完全に膨張し、均一にアルカリ化される。苛性ソーダはセルロースへの浸透性と膨潤性に優れている。エーテル化反応器は小型で、アルカリセルロースの均一な膨潤と相まって、製品の品質制御が容易であり、置換度と粘度の均一な製品が得られ、品種の変更も容易である。

しかしながら、このプロセスには次のような欠点もあります。反応器は通常あまり大きくなく、統計的な制約により生産能力が小さいため、生産量を向上させるには反応器の数を増やす必要があります。精製された粗製品にはより多くの設備が必要で、操作が複雑で、労働集約的です。防カビ処理や複合処理が行われないため、製品の粘度安定性や生産コストに影響が出ます。包装は手作業で行われ、労働集約的で、人件費が高くなります。反応制御の自動化度は気相プロセスよりも低いため、制御精度が比較的低くなります。気相プロセスと比較すると、複雑な溶媒回収システムが必要です。

国内産ヒドロキシプロピルメチルセルロースの改良によりHPMC生産技術において、一部の企業は継続的な自主的革新を通じて、大型釜液相法を飛躍的に開発し、独自の技術的特徴を有しています。安新化学は、独自のHPMC生産プロセスを使用しており、生産プロセスが合理的であるだけでなく、操作制御パラメータが正確かつ信頼性が高く、原材料を完全かつ合理的に使用し、製品の置換度が均一で、反応が完全に徹底しており、溶液の透明度が良好であり、同時に製品品質の安定性を確保しています。一部の企業のHPMC生産ラインは自動化され、デバイスのDCS自動制御要件を満たしており、液体、固体の原材料を含む材料はDCSシステムを使用して正確に測定および添加でき、反応プロセスにおける温度と圧力の制御はすべてDCS自動制御と遠隔監視を実現しています。生産の実現可能性、信頼性、安定性、安全性に関しては、従来の生産方式と比較して明らかに改善されており、人員を節約し、労働強度を軽減するだけでなく、現場の作業環境も改善しています。