Принципът на реакцията на целулозен етер хидроксипропил метил целулоза: производството на HPMC хидроксипропил метил целулоза използва метил хлорид и пропилей оксид като етерифициращи агенти.Уравнението на химическата реакция е: Rcell-OH (рафиниран памук) + NaOH (натриев хидроксид), натриев хидроксид) + CspanCl (метил хлорид) + CH2OCHCspan (пропиленов оксид) → Rcell-O -CH2OHCHCspan (хидроксипропил метилцелулоза) + NaCl (натриев хлорид) ) + H2O (вода)
Поток на процеса:
раздробяване на рафиниран памук—алкализиране—захранване—алкализиране—етерификация—възстановяване на разтворителя и измиване—центрофужно разделяне—сушене—раздробяване—смесване —Опаковане на продукта
1: Суровини и спомагателни материали за производството на хидроксипропил метилцелулоза Основната суровина е рафиниран памук, а спомагателните материали са натриев хидроксид (натриев хидроксид), пропилей оксид, метил хлорид, оцетна киселина, толуен, изопропанол и азот.Целта на раздробяването на рафиниран памук е да разруши агрегираната структура на рафинирания памук чрез механична енергия, за да се намали степента на кристалност и полимеризация и да се увеличи повърхността му.
2: Измерване и контрол на качеството на суровините: При наличието на определено оборудване качеството на всички основни и спомагателни суровини и съотношението на добавеното количество и концентрацията на разтворителя пряко влияят върху различните показатели на продукта.Системата на производствения процес съдържа определено количество вода, а водата и органичните разтворители не са напълно смесими и дисперсията на водата влияе върху разпределението на алкалите в системата.Ако не се разбърква достатъчно, това ще бъде неблагоприятно за равномерното алкализиране и етерификация на целулозата.
3: Разбъркване и пренос на маса и пренос на топлина: Алкализацията на целулозата и етерификацията се извършват при хетерогенни (разбъркване от външна сила) условия.Дали дисперсията и взаимният контакт на вода, алкали, рафиниран памук и етеризиращ агент в системата от разтворители са достатъчно равномерни, това ще повлияе пряко на ефектите на алкализация и етерификация.Неравномерното разбъркване по време на процеса на алкализиране ще причини алкални кристали и утаяване на дъното на оборудването.Концентрацията на горния слой е ниска и алкализирането не е достатъчно.В резултат на това все още има голямо количество свободна основа в системата след завършване на етерификацията.Еднородност, водеща до лоша прозрачност, повече свободни влакна, лошо задържане на вода, ниска точка на желиране и висока стойност на PH.
4: Производствен процес (процес на производство на тор)
(1:) Добавете определеното количество твърд алкален (790Kg) и вода (общо системна вода 460Kg) в котела със сода каустик, разбъркайте и загрейте до постоянна температура от 80 градуса за повече от 40 минути и твърдият алкален е напълно разтворени.
(2:) Добавете 6500 Kg разтворител към реактора (съотношението на изопропанол към толуен в разтворителя е около 15/85);натиснете алкала в реактора и напръскайте 200 кг разтворител в резервоара за алкали след натискане на алкала.Промийте тръбопровода;реакционният котел се охлажда до 23°С и се добавя пулверизиран рафиниран памук (800Kg).След като се добави рафинираният памук, се впръскват 600 кг разтворител, за да започне реакцията на алкализиране.Добавянето на натрошен рафиниран памук трябва да приключи в рамките на определеното време (7 минути) (продължителността на времето за добавяне е много важна).След като рафинираният памук влезе в контакт с алкалния разтвор, започва реакцията на алкализиране.Ако времето за подаване е твърде дълго, степента на алкализиране ще бъде различна поради времето, когато рафинираният памук навлезе в реакционната система, което води до неравномерно алкализиране и намалена еднородност на продукта.В същото време това ще накара алкалната целулоза да бъде в контакт с въздуха за дълго време, за да се окисли и разгради, което води до намаляване на вискозитета на продукта.За да се получат продукти с различни нива на вискозитет, по време на процеса на алкализиране може да се приложи вакуум и азот или да се добави определено количество антиоксидант (дихлорометан).Времето за алкализиране се контролира на 120 минути, а температурата се поддържа на 20-23 ℃.
(3:) След като алкализацията приключи, добавете определеното количество етеризиращ агент (метил хлорид и пропилей оксид), повишете температурата до определената температура и извършете реакцията на етерификация в рамките на определеното време.
Условия на етерификация: 950 Kg метил хлорид и 303 Kg пропилей оксид.Добавете етерифициращия агент и охладете и разбъркайте за 40 минути и след това повишете температурата.Първата температура на етерификация е 56°C, времето за постоянна температура е 2,5 часа, втората температура на етерификация е 87°C, а постоянната температура е 2,5 часа.Хидроксипропиловата реакция може да протече при около 30°C, скоростта на реакцията се ускорява значително при 50°C, реакцията на метоксилиране е бавна при 60°C и по-слаба под 50°C.Количеството, съотношението и времето на метил хлорид и пропилей оксид, както и контролът на повишаването на температурата на процеса на етерификация, влияят пряко върху структурата на продукта.
Основното оборудване за производство на HPMC е реактор, сушилня, гранулатор, пулверизатор и др. В момента много чуждестранни производители използват оборудване, произведено в Германия.Оборудването, произведено в страната, независимо дали става въпрос за производствен капацитет или качество на производство, не може да отговори на нуждите от висококачествено производство на HPMC.
Реакторът All-In-One, произведен в Германия, може да завърши множество стъпки на процеса с едно устройство, да реализира автоматично управление, стабилно качество на продукта и безопасни и надеждни производствени операции.
Основните суровини за производството на HPMC са рафиниран памук, натриев хидроксид, метил хлорид и пропиленов оксид.
Време на публикуване: 11 ноември 2021 г