Výrobné kroky a oblasti použitia HPMC

1. Úvod do hydroxypropylmetylcelulózy (HPMC)

Hydroxypropylmetylcelulóza (HPMC)je neiónový éter celulózy vyrobený z prírodného bavlneného vlákna alebo drevnej buničiny chemickou modifikáciou. HPMC má dobrú rozpustnosť vo vode, zahusťovanie, stabilitu, filmotvorné vlastnosti a biologickú kompatibilitu, takže sa široko používa v stavebníctve, medicíne, potravinách, každodenných chemikáliách a iných oblastiach.

2. Výrobné kroky HPMC

Výroba HPMC zahŕňa najmä tieto kľúčové kroky:

Príprava surovín

Hlavnou surovinou HPMC je prírodná celulóza vysokej čistoty (zvyčajne z bavlny alebo drevnej buničiny), ktorá si vyžaduje predbežnú úpravu na odstránenie nečistôt a zabezpečenie čistoty a jednotnosti celulózy.

Alkalizačná úprava

Vložte celulózu do reaktora a pridajte vhodné množstvo roztoku hydroxidu sodného (NaOH), aby celulóza napučala v alkalickom prostredí za vzniku alkalickej celulózy. Tento proces môže zvýšiť aktivitu celulózy a pripraviť sa na následné eterifikačné reakcie.

Eterifikačná reakcia

Na základe alkalickej celulózy sa zavádzajú metylačné činidlá (ako je metylchlorid) a hydroxypropylačné činidlá (ako je propylénoxid), aby sa uskutočnila eterifikačná reakcia. Reakcia sa zvyčajne uskutočňuje v uzavretom vysokotlakovom reaktore. Pri určitej teplote a tlaku sú hydroxylové skupiny na celulóze nahradené metylovými a hydroxypropylovými skupinami za vzniku hydroxypropylmetylcelulózy.

Neutralizačné umývanie

Po reakcii môže produkt obsahovať nezreagované chemické činidlá a vedľajšie produkty, preto je potrebné pridať kyslý roztok na neutralizačné ošetrenie a následne premyť veľkým množstvom vody alebo organického rozpúšťadla, aby sa odstránili zvyškové alkalické látky a nečistoty.

Dehydratácia a sušenie

Premytý roztok HPMC sa odstredí alebo prefiltruje, aby sa odstránila prebytočná voda, a potom sa použije technológia sušenia pri nízkej teplote na vytvorenie suchého prášku alebo vločiek, aby sa zachovali fyzikálne a chemické vlastnosti HPMC.

Brúsenie a preosievanie

Vysušená HPMC sa posiela do mlecieho zariadenia na drvenie, aby sa získal prášok HPMC s rôznymi veľkosťami častíc. Následne sa vykoná skríning a triedenie, aby sa zabezpečila jednotnosť produktu, aby spĺňal rôzne aplikačné požiadavky.

Balenie a skladovanie

Po kontrole kvality je konečný produkt zabalený podľa rôznych použití (napríklad 25 kg/vrece) a skladovaný v suchom a vetranom prostredí, aby sa zabránilo vlhkosti alebo kontaminácii.

3. Hlavné oblasti použitia HPMC

Vďaka svojim dobrým vlastnostiam zahusťovania, tvorby filmu, zadržiavania vody, emulgácie a biokompatibility sa HPMC široko používa v mnohých priemyselných odvetviach:

Stavebný priemysel

HPMC je dôležitá prísada do stavebných materiálov, používa sa hlavne na:

Cementová malta: zvyšuje plynulosť konštrukcie, zlepšuje priľnavosť a zabraňuje nadmernej strate vody.

Lepidlo na dlaždice: zvyšuje zadržiavanie vody v lepidle na dlaždice a zlepšuje výkon konštrukcie.

Sadrové výrobky: zlepšujú odolnosť proti praskaniu a funkčnosť konštrukcie.

Práškový tmel: zlepšuje priľnavosť, odolnosť proti praskaniu a schopnosť proti ochabnutiu.

Samonivelačná podlaha: zvyšuje plynulosť, odolnosť proti opotrebovaniu a stabilitu.

Farmaceutický priemysel

HPMC sa široko používa vo farmaceutickej oblasti ako:

Poťahovacie a filmotvorné činidlo pre liekové tablety: zlepšuje stabilitu lieku a kontroluje rýchlosť uvoľňovania lieku.

Prípravky s predĺženým a riadeným uvoľňovaním: používajú sa v tabletách s predĺženým uvoľňovaním a obaloch kapsúl s riadeným uvoľňovaním na reguláciu uvoľňovania liečiva.

Náhradky kapsúl: používajú sa pri výrobe vegetariánskych kapsúl (rastlinných kapsúl).

4. Potravinársky priemysel

HPMC sa používa ako potravinárska prídavná látka hlavne na:

Zahusťovadlo a emulgátor: používa sa v pečive, želé, omáčkach atď. na zlepšenie chuti jedla.

Stabilizátor: používa sa v zmrzline a mliečnych výrobkoch na zabránenie zrážaniu bielkovín.

Vegetariánska strava: používa sa ako zahusťovadlo do potravín rastlinného pôvodu ako náhrada za stabilizátory živočíšneho pôvodu, ako je želatína.

Denný chemický priemysel

HPMC je dôležitou zložkou v kozmetike a výrobkoch osobnej starostlivosti:

Produkty starostlivosti o pleť: používajú sa v pleťových vodách, pleťových maskách atď. na zabezpečenie hydratácie a stability.

Šampón a sprchový gél: zvyšujú stabilitu peny a zlepšujú viskozitu.

Zubná pasta: používa sa ako zahusťovadlo a zvlhčovač na zlepšenie chuti.

Farby a atramenty

HPMC má dobré filmotvorné vlastnosti a stabilitu suspenzie a môže sa použiť na:

Latexová farba: zlepšuje natierateľnosť a reológiu farby a zabraňuje zrážaniu.

Atrament: Zlepšenie reológie a zlepšenie kvality tlače.

Iné aplikácie

HPMC možno použiť aj na:

Keramický priemysel: Ako spojivo zlepšuje pevnosť keramických polotovarov.

Poľnohospodárstvo: Používa sa v pesticídnych suspenziách a obaloch semien na zlepšenie stability činidla.

Papierenský priemysel: Ako glejivo zlepšuje odolnosť papiera voči vode a potlačiteľnosť.

HPMCje široko používaný funkčný polymérny materiál, široko používaný v stavebníctve, medicíne, potravinárstve, každodenných chemikáliách, náteroch a iných priemyselných odvetviach. Jeho výrobný proces zahŕňa predúpravu surovín, alkalizáciu, éterifikáciu, pranie, sušenie, mletie a ďalšie kroky, pričom každý článok ovplyvňuje kvalitu finálneho produktu. So zlepšovaním požiadaviek na ochranu životného prostredia a rastom dopytu na trhu sa optimalizuje aj výrobná technológia HPMC, aby vyhovovala potrebám viacerých priemyselných odvetví.