Гідроксипропілметилцелюлоза ГПМЦГідроксипромелоза, також відома як гідроксипромелоза, являє собою білий або майже білий порошок або гранули ефіру целюлози, що мають розчинність у холодній воді та нерозчинність у гарячій воді, подібну до метилцелюлози. Гідроксипропілова група та метильна група утворюють ефірний зв'язок та безводне глюкозне кільце целюлози, що є різновидом неіонного змішаного ефіру целюлози. Це напівсинтетичний, неактивний, в'язкопружний полімер, який зазвичай використовується як мастило в офтальмології або як допоміжна речовина чи наповнювач у пероральних лікарських засобах.
1. Виробничий процес
Крафт-целюлозу з вмістом α-целюлози 97%, внутрішньою в'язкістю 720 мл/г та середньою довжиною волокна 2,6 мм замочували в 49% розчині NaOH при температурі 40℃ протягом 50 секунд. Потім целюлозу екструдували для видалення надлишку 49% розчину NaOH з отриманням лужної целюлози. Вагове співвідношення (49% водний розчин NaOH) до (твердої речовини целюлози) на етапі просочення становило 200. Вагове співвідношення NaOH у лужній целюлозі до твердої речовини в целюлозі становить 1,49. Отриману таким чином лужну целюлозу (20 кг) поміщали в реактор під тиском з домкратом та внутрішнім перемішуванням, потім вакуумували та продували азотом для належного видалення кисню з реактора. Потім температуру в реакторі контролювали на рівні 60℃ під час внутрішнього перемішування.
Потім додали 2,4 кг dME та встановили температуру в реакторі до 60℃. Після додавання диметилового ефіру додали метиленхлорид, щоб молярне співвідношення метиленхлориду до NaOH у лужній целюлозі становило 1,3, додали пропіленоксид, щоб масове співвідношення пропіленоксиду до твердої речовини в пульпі становило 1,97, та встановили температуру в реакторі від 60℃ до 80℃. Після додавання хлорметану та пропіленоксиду температуру в реакторі встановили від 80℃ до 90℃. Крім того, реакція тривала 20 хвилин при 90℃.
Потім газ зливають з реактора, а неочищену гідроксипропілметилцелюлозу видаляють з реактора. Температура неочищеної гідроксипропілметилцелюлози становила 62 ℃. Вимірюють кумулятивний розмір частинок 50% у кумулятивному розподілі розмірів частинок на основі ваги, виходячи зі співвідношення кількості неочищеної гідроксипропілметилцелюлози до отворів п'яти сит, кожне з яких має різний розмір отворів.
В результаті середній розмір частинок грубих частинок становив 6,2 мм. Отриману неочищену гідроксипропілметилцелюлозу вводили в безперервну двоосьову місильну машину (місильна машина KRC S1, L/D = 10,2, внутрішній об'єм 0,12 л, швидкість обертання 150 об/хв) зі швидкістю 10 кг/год, і отримували розкладену неочищену гідроксипропілметилцелюлозу. В результаті аналогічних вимірювань з використанням 5 сит з різним розміром отворів середній розмір частинок становив 1,4 мм. Додаючи гарячу воду з температурою 80℃ до розкладеної неочищеної гідроксипропілметилцелюлози в резервуарі з контролем температури оболонки, вагове співвідношення розкладеної неочищеної гідроксипропілметилцелюлози до загальної кількості суспензії становило 0,1, і отримували суспензію. Суспензію перемішували при постійній температурі 80℃ протягом 60 хвилин.
Потім суспензію подають на попередньо нагрітий роторний фільтр тиску (продукція BHS Sonthofen) зі швидкістю обертання 0,5 об/хв. Температура розчину становить 93℃. Для подачі суспензії використовується насос, тиск нагнітання насоса становить 0,2 МПа. Розмір отвору роторного фільтра тиску становить 80 мкм, а площа фільтра – 0,12 м2. Суспензія, що подається на роторний фільтр тиску, фільтрується через фільтр і перетворюється на фільтрувальний осад. Отриманий фільтрувальний осад подається парою тиском 0,3 МПа та гарячою водою з температурою 95℃ з ваговим співвідношенням 10,0 до твердого компонента промитої гідроксипропілметилцелюлози, яку потім фільтрують через фільтр.
Гаряча вода подається через насос під тиском нагнітання 0,2 МПа. Після подачі гарячої води подається пара тиском 0,3 МПа. Потім, після промивання, продукти видаляються з поверхні фільтра скребком та виводяться з пральної машини. Етапи від подачі суспензії до виведення промитих продуктів здійснюються безперервно. Виміряний за допомогою термосушильного гігрометра, вміст води у виведеному таким чином промитому продукті становив 52,8%. Промиті продукти, виведені з роторного фільтра тиску, сушили повітряною сушаркою при температурі 80℃ та подрібнювали у млині Victory для отримання гідроксипропілметилцелюлози.
2. Застосування
ГПМЦПродукт використовується як загусник, диспергатор, сполучна речовина, емульгатор та стабілізатор у текстильній промисловості. Також широко застосовується у виробництві синтетичних смол, нафтохімічній, керамічній, паперовій, шкіряній, медичній, харчовій, косметичній та інших галузях промисловості.
Час публікації: 26 квітня 2024 р.