Гидроксипропилметилцеллюлоза HPMCгидроксипромеллоза, также известная как гидроксипромеллоза, представляет собой белый или слегка бежевый порошок или гранулы эфира целлюлозы, растворимость в холодной воде и нерастворимость в горячей воде, аналогичные метилцеллюлозе. Гидроксипропильная и метильная группы образуют эфирную связь и соединены с безводным глюкозным кольцом целлюлозы, представляя собой неионогенный смешанный эфир целлюлозы. Это полусинтетический, неактивный, вязкоупругий полимер, обычно используемый в качестве смазки в офтальмологии или в качестве вспомогательного вещества в лекарственных препаратах для приема внутрь.
1. Производственный процесс
Крафт-целлюлоза с содержанием α-целлюлозы 97%, характеристической вязкостью 720 мл/г и средней длиной волокна 2,6 мм была выдержана в 49%-ном растворе NaOH при 40℃ в течение 50 секунд. Затем целлюлозу экструдировали для удаления избытка 49%-ного раствора NaOH с целью получения щелочной целлюлозы. Весовое соотношение (49%-ного водного раствора NaOH) к (твердой составляющей целлюлозы) на этапе пропитки составляло 200. Весовое соотношение NaOH в щелочной целлюлозе к твердой составляющей в целлюлозе составляло 1,49. Полученную таким образом щелочную целлюлозу (20 кг) помещали в реактор высокого давления с внутренним перемешиванием, затем вакуумировали и продували азотом для полного удаления кислорода из реактора. Затем температуру в реакторе поддерживали на уровне 60℃ при постоянном внутреннем перемешивании.
Затем добавили 2,4 кг диметилового эфира (dME), и температуру в реакторе поддерживали на уровне 60℃. После добавления диметилового эфира добавили метиленхлорид, доведя молярное соотношение метиленхлорида к NaOH в щелочной целлюлозе до 1,3, затем добавили пропиленоксид, доведя весовое соотношение пропиленоксида к твердому веществу в пульпе до 1,97, и температуру в реакторе поддерживали в диапазоне от 60℃ до 80℃. После добавления хлорметана и пропиленоксида температуру в реакторе поддерживали в диапазоне от 80℃ до 90℃. Кроме того, реакцию проводили в течение 20 минут при температуре 90℃.
Затем газ отводится из реактора, и неочищенная гидроксипропилметилцеллюлоза удаляется из реактора. Температура неочищенной гидроксипропилметилцеллюлозы составляла 62℃. Измерьте суммарный размер частиц 50% в распределении размеров частиц по суммарной массе, исходя из соотношения неочищенной гидроксипропилметилцеллюлозы, через отверстия пяти сит, каждое из которых имеет разный размер отверстий.
В результате средний размер крупных частиц составил 6,2 мм. Полученная неочищенная гидроксипропилметилцеллюлоза была помещена в непрерывный двухосный смеситель (смеситель KRC S1, L/D = 10,2, внутренний объем 0,12 л, скорость вращения 150 об/мин) со скоростью 10 кг/ч, в результате чего была получена разложенная неочищенная гидроксипропилметилцеллюлоза. В результате аналогичных измерений с использованием 5 сит с различными размерами отверстий средний размер частиц составил 1,4 мм. В резервуар с рубашкой охлаждения, в который добавляли горячую воду температурой 80℃, доводили весовое соотношение разложенной неочищенной гидроксипропилметилцеллюлозы к общему объему суспензии до 0,1, после чего получали суспензию. Суспензию перемешивали при постоянной температуре 80℃ в течение 60 минут.
Затем суспензия подается со скоростью вращения 0,5 об/мин в предварительно нагретый роторный фильтр высокого давления (продукция BHS Sonthofen). Температура раствора составляет 93℃. Для подачи суспензии используется насос, давление на выходе насоса составляет 0,2 МПа. Размер отверстий роторного фильтра высокого давления составляет 80 мкм, а площадь фильтрации — 0,12 м². Подаваемая в роторный фильтр высокого давления суспензия фильтруется через фильтр и превращается в фильтрационный осадок. Полученный фильтрационный осадок подается с паром под давлением 0,3 МПа и горячей водой температурой 95℃ в весовом соотношении 10,0 к твердому компоненту промытой гидроксипропилметилцеллюлозы, после чего фильтруется через фильтр.
Горячая вода подается насосом под давлением 0,2 МПа. После подачи горячей воды подается пар под давлением 0,3 МПа. Затем, после промывки, продукты удаляются с поверхности фильтра с помощью скребка и выгружаются из промывочной машины. Этапы от подачи суспензии до выгрузки промытых продуктов осуществляются непрерывно. По данным термогигрометра, содержание воды в выгруженном таким образом промытом продукте составило 52,8%. Промытые продукты, выгруженные из роторного напорного фильтра, высушиваются в воздушной сушилке при температуре 80℃ и измельчаются в мельнице «Виктори» для получения гидроксипропилметилцеллюлозы.
2. Применение
ГПМКПродукт используется в текстильной промышленности в качестве загустителя, диспергатора, связующего вещества, эмульгатора и стабилизатора. Также широко применяется в производстве синтетических смол, нефтехимической, керамической, бумажной, кожевенной, медицинской, пищевой, косметической и других отраслях промышленности.
Дата публикации: 26 апреля 2024 г.