1.Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC)ni etha ya selulosi muhimu, inayotumika sana katika ujenzi, dawa, chakula, vipodozi na nyanja zingine. HPMC ina unene mzuri, uundaji wa filamu, emulsifying, kusimamishwa na sifa za kuhifadhi maji, kwa hivyo ina jukumu muhimu katika tasnia nyingi. Uzalishaji wa HPMC unategemea sana michakato ya urekebishaji wa kemikali. Katika miaka ya hivi karibuni, pamoja na maendeleo ya teknolojia ya kibayoteki, mbinu za uzalishaji kulingana na uchachushaji wa vijidudu pia zimeanza kuvutia.
2. Kanuni ya uzalishaji wa Fermentation ya HPMC
Mchakato wa kitamaduni wa uzalishaji wa HPMC hutumia selulosi asilia kama malighafi na huzalishwa na mbinu za kemikali kama vile alkalization, etherification na usafishaji. Hata hivyo, mchakato huu unahusisha kiasi kikubwa cha vimumunyisho vya kikaboni na reagents za kemikali, ambayo ina athari kubwa kwa mazingira. Kwa hivyo, utumiaji wa uchachushaji wa vijiumbe ili kusanisi selulosi na kuiboresha zaidi imekuwa njia ya uzalishaji rafiki kwa mazingira na endelevu.
Mchanganyiko wa microbial wa selulosi (BC) imekuwa mada moto katika miaka ya hivi karibuni. Bakteria ikiwa ni pamoja na Komagataeibacter (kama vile Komagataeibacter xylinus) na Gluconacetobacter wanaweza kuunganisha moja kwa moja selulosi yenye usafi wa hali ya juu kupitia uchachushaji. Bakteria hawa hutumia glukosi, glycerol au vyanzo vingine vya kaboni kama substrates, huchacha chini ya hali zinazofaa, na kutoa nanofiber za selulosi. Selulosi ya bakteria inayotokana inaweza kubadilishwa kuwa HPMC baada ya hydroxypropyl na urekebishaji wa methylation.
3. Mchakato wa uzalishaji
3.1 Mchakato wa Fermentation ya selulosi ya bakteria
Uboreshaji wa mchakato wa uchachishaji ni muhimu ili kuboresha mavuno na ubora wa selulosi ya bakteria. Hatua kuu ni kama ifuatavyo:
Uchunguzi na ukuzaji wa matatizo: Chagua aina za selulosi zenye mavuno mengi, kama vile Komagataeibacter xylinus, kwa ajili ya ufugaji na uboreshaji.
Njia ya uchachushaji: Toa vyanzo vya kaboni (glucose, sucrose, sailosi), vyanzo vya nitrojeni (dondoo ya chachu, peptoni), chumvi isokaboni (fosfati, chumvi za magnesiamu, n.k.) na vidhibiti (asidi ya asetiki, asidi ya citric) ili kukuza ukuaji wa bakteria na usanisi wa selulosi.
Udhibiti wa hali ya uchachushaji: ikijumuisha halijoto (28-30℃), pH (4.5-6.0), kiwango cha oksijeni iliyoyeyushwa (kuchochea au utamaduni tuli), n.k.
Ukusanyaji na utakaso: Baada ya kuchacha, selulosi ya bakteria hukusanywa kwa kuchuja, kuosha, kukausha na hatua nyingine, na bakteria iliyobaki na uchafu mwingine huondolewa.
3.2 Marekebisho ya methylation ya Hydroxypropyl ya selulosi
Selulosi ya bakteria iliyopatikana inahitaji kubadilishwa kemikali ili kuipa sifa za HPMC. Hatua kuu ni kama ifuatavyo:
Matibabu ya alkalinisation: loweka kwa kiasi kinachofaa cha myeyusho wa NaOH ili kupanua mnyororo wa selulosi na kuboresha shughuli ya athari ya etherification inayofuata.
Mmenyuko wa etherification: chini ya hali ya joto maalum na hali ya kichocheo, ongeza oksidi ya propylene (hydroxypropylation) na kloridi ya methyl (methylation) kuchukua nafasi ya kikundi cha hidroksili selulosi kuunda HPMC.
Neutralization na usafishaji: neutralize kwa asidi baada ya mmenyuko ili kuondoa vitendanishi vya kemikali visivyoathiriwa, na kupata bidhaa ya mwisho kwa kuosha, kuchuja na kukausha.
Kusagwa na kuweka alama: ponda HPMC kuwa vijisehemu vinavyokidhi vipimo, na uzichunge na kuzifunga kulingana na madaraja tofauti ya mnato.
4. Teknolojia muhimu na mikakati ya uboreshaji
Uboreshaji wa matatizo: kuboresha mavuno na ubora wa selulosi kupitia uhandisi wa kijeni wa aina za vijidudu.
Uboreshaji wa mchakato wa uchachishaji: tumia vinu vya kibaolojia kwa udhibiti thabiti ili kuboresha ufanisi wa uzalishaji wa selulosi.
Mchakato wa uthibitishaji wa kijani kibichi: punguza matumizi ya vimumunyisho vya kikaboni na utengeneze teknolojia ya etherification rafiki kwa mazingira, kama vile urekebishaji wa kimeng'enya wa kichocheo.
Udhibiti wa ubora wa bidhaa: kwa kuchanganua kiwango cha ubadilishaji, umumunyifu, mnato na viashirio vingine vya HPMC, hakikisha kwamba inakidhi mahitaji ya programu.
Msingi wa FermentationHPMCnjia ya uzalishaji ina faida za kuwa mbadala, rafiki wa mazingira na ufanisi, ambayo inaambatana na mwenendo wa kemia ya kijani na maendeleo endelevu. Pamoja na maendeleo ya bioteknolojia, teknolojia hii inatarajiwa kuchukua nafasi ya mbinu za jadi za kemikali na kukuza matumizi mapana ya HPMC katika nyanja za ujenzi, chakula, dawa, nk.
Muda wa kutuma: Apr-11-2025