Hidroksipropil metil selüloz HPMCHidroksipromelloz olarak da bilinen, metil selüloza benzer şekilde soğuk suda çözünür ve sıcak suda çözünmez olan beyaz ila kirli beyaz bir selüloz eter tozu veya granülüdür. Hidroksipropil grubu ve metil grubu, eter bağı ve selülozun susuz glikoz halkasının birleşimiyle oluşan, iyonik olmayan bir selüloz karışık eter türüdür. Genellikle oftalmolojide kayganlaştırıcı olarak veya oral ilaçlarda yardımcı madde olarak kullanılan yarı sentetik, inaktif, viskoelastik bir polimerdir.
1. Üretim süreci
%97 α-selüloz içeriğine, 720 mL/g içsel viskoziteye ve ortalama lif uzunluğu 2,6 mm'ye sahip kraft hamuru, 40℃'de 50 saniye boyunca %49'luk NaOH çözeltisine batırıldı. Daha sonra, fazla %49'luk NaOH çözeltisini uzaklaştırmak ve alkali selüloz elde etmek için hamur ekstrüzyon işlemine tabi tutuldu. Emprenye aşamasında (%49'luk NaOH sulu çözeltisi) ile (hamurun katı bileşeni) ağırlık oranı 200 idi. Alkali selüloz içindeki NaOH'nin hamurdaki katı maddeye ağırlık oranı 1,49'dur. Böylece elde edilen alkali selüloz (20 kg), içten karıştırmalı bir basınçlı reaktöre yerleştirildi, ardından vakumlandı ve reaktörden oksijeni yeterince uzaklaştırmak için azotla temizlendi. Daha sonra, içten karıştırma işlemi devam ederken reaktördeki sıcaklık 60℃'de kontrol edildi.
Daha sonra 2,4 kg dimetil eter (dME) eklendi ve reaktördeki sıcaklık 60℃'ye ayarlandı. Dimetil eter eklendikten sonra, alkali selülozda metilen klorürün NaOH'ye molar oranı 1,3 olacak şekilde metilen klorür eklendi, hamurdaki katı maddeye propilen oksitin ağırlık oranı 1,97 olacak şekilde propilen oksit eklendi ve reaktördeki sıcaklık 60℃ ile 80℃ arasında ayarlandı. Klorometan ve propilen oksit eklendikten sonra, reaktördeki sıcaklık 80℃ ile 90℃ arasında ayarlandı. Ayrıca, reaksiyon 90℃'de 20 dakika sürdü.
Daha sonra reaktörden gaz boşaltılır ve ham hidroksipropil metil selüloz reaktörden uzaklaştırılır. Ham hidroksipropil metil selülozun sıcaklığı 62℃ idi. Her birinin farklı açıklık boyutuna sahip beş elekten geçen ham hidroksipropil metil selüloz oranına dayalı olarak, kümülatif ağırlık bazlı parçacık boyutu dağılımında kümülatif %50 parçacık boyutunu ölçün.
Sonuç olarak, iri tanelerin ortalama partikül boyutu 6,2 mm idi. Elde edilen ham hidroksipropil metil selüloz, 10 kg/saat hızında sürekli bir çift eksenli yoğurma makinesine (KRC yoğurma makinesi S1, L/D = 10,2, iç hacim 0,12 L, dönüş hızı 150 rpm) verildi ve parçalanmış ham hidroksipropil metil selüloz elde edildi. Farklı açıklık boyutlarına sahip 5 elek kullanılarak yapılan benzer ölçümler sonucunda, ortalama partikül boyutu 1,4 mm olarak belirlendi. Ceketli sıcaklık kontrollü tankta, parçalanmış ham hidroksipropil metil selüloza 80℃ sıcak su eklendi. Parçalanmış ham hidroksipropil metil selülozun toplam bulamaç miktarına ağırlık oranı 0,1 olacak şekilde bulamaç elde edildi. Bulamaç, 80℃ sabit sıcaklıkta 60 dakika boyunca karıştırıldı.
Daha sonra, bulamaç 0,5 RPM dönüş hızına sahip ve önceden ısıtılmış döner basınçlı filtreye (BHS Sonthofen ürünleri) verilir. Harcın sıcaklığı 93℃'dir. Bulamaç, pompa deşarj basıncı 0,2 mpa olan bir pompa kullanılarak verilir. Döner basınçlı filtrenin açıklık boyutu 80 μm, filtre alanı ise 0,12 m2'dir. Döner basınçlı filtreye verilen bulamaç, filtreden süzülerek filtre kekine dönüştürülür. Elde edilen filtre kekine, yıkanmış hidroksipropil metil selülozun katı bileşenine ağırlık oranı 10,0 olan 0,3 mpa buhar ve 95℃ sıcak su verilir ve ardından bir filtreden süzülür.
Sıcak su, 0,2 mpa deşarj basıncında bir pompa aracılığıyla verilir. Sıcak su verildikten sonra, 0,3 mpa buhar verilir. Daha sonra, yıkama işleminden sonra ürünler bir sıyırıcı yardımıyla filtre yüzeyinden uzaklaştırılır ve yıkama makinesinden dışarı atılır. Çamur beslemesinden yıkanmış ürünlerin boşaltılmasına kadar olan adımlar sürekli olarak gerçekleştirilir. Isı-kurutma higrometresi kullanılarak ölçüldüğü üzere, bu şekilde boşaltılan yıkanmış ürünün su içeriği %52,8'dir. Döner basınçlı filtreden boşaltılan yıkanmış ürünler, 80℃'de bir hava kurutucu ile kurutulur ve hidroksipropil metil selüloz elde etmek için Victory değirmeninde öğütülür.
2. Uygulama
HPMCBu ürün, tekstil endüstrisinde kıvam arttırıcı, dağıtıcı, bağlayıcı, emülgatör ve stabilizatör olarak kullanılmaktadır. Ayrıca sentetik reçine, petrokimya, seramik, kağıt, deri, ilaç, gıda, kozmetik ve diğer endüstrilerde de yaygın olarak kullanılmaktadır.
Yayın tarihi: 26 Nisan 2024