Princíp reakcie celulózového éteru hydroxypropylmetylcelulózy: výroba HPMC hydroxypropylmetylcelulózy využíva metylchlorid a propylénoxid ako eterifikačné činidlá.Rovnica chemickej reakcie je: Rcell-OH (rafinovaná bavlna) + NaOH (hydroxid sodný) , Hydroxid sodný) + CspanCl (metylchlorid) + CH2OCHCspan (propylénoxid) → Rcell-O -CH2OHCHCspan (hydroxypropylmetylcelulóza) + NaCl (chlorid sodný ) + H2O (voda)
Priebeh procesu:
drvenie rafinovanej bavlny – alkalizácia – kŕmenie – alkalizácia – éterifikácia – získavanie rozpúšťadiel a pranie – odstredivá separácia – sušenie – drvenie – miešanie – Balenie produktov
1: Suroviny a pomocné materiály na výrobu hydroxypropylmetylcelulózy Hlavnou surovinou je rafinovaná bavlna, pomocnými surovinami sú hydroxid sodný (hydroxid sodný), propylénoxid, metylchlorid, kyselina octová, toluén, izopropanol a dusík.Účelom drvenia rafinovanej bavlny je zničiť agregovanú štruktúru rafinovanej bavlny mechanickou energiou, aby sa znížila kryštalinita a stupeň polymerizácie a zväčšil sa jej povrch.
2: Meranie a kontrola kvality surovín: Podľa predpokladu určitého zariadenia kvalita akýchkoľvek hlavných a pomocných surovín a pomer pridaného množstva a koncentrácie rozpúšťadla priamo ovplyvňujú rôzne ukazovatele produktu.Systém výrobného procesu obsahuje určité množstvo vody a voda a organické rozpúšťadlá nie sú úplne miešateľné a disperzia vody ovplyvňuje distribúciu alkálií v systéme.Ak sa dostatočne nemieša, bude nevýhodné pre rovnomernú alkalizáciu a éterifikáciu celulózy.
3: Miešanie a prenos hmoty a prenos tepla: Alkalizácia celulózy a éterifikácia sa všetky vykonávajú za heterogénnych podmienok (miešanie vonkajšou silou).Či je disperzia a vzájomný kontakt vody, alkálie, rafinovanej bavlny a éterifikačného činidla v systéme rozpúšťadiel dostatočne rovnomerné, priamo ovplyvní účinky alkalizácie a eterifikácie.Nerovnomerné miešanie počas procesu alkalizácie spôsobí alkalické kryštály a zrážanie na dne zariadenia.Koncentrácia hornej vrstvy je nízka a alkalizácia nie je dostatočná.Výsledkom je, že po dokončení éterifikácie je v systéme stále veľké množstvo voľnej alkálie.Rovnomernosť, čo má za následok slabú transparentnosť, viac voľných vlákien, slabú retenciu vody, nízky bod gélovatenia a vysokú hodnotu PH.
4: Výrobný proces (proces výroby kalu)
(1:) Pridajte špecifikované množstvo tuhej zásady (790 kg) a vody (celková systémová voda 460 kg) do kanvice na hydroxid sodný, miešajte a zahrievajte na konštantnú teplotu 80 stupňov po dobu viac ako 40 minút a pevná zásada je úplne rozpustený.
(2:) Do reaktora sa pridá 6500 kg rozpúšťadla (pomer izopropanolu k toluénu v rozpúšťadle je asi 15/85);vtlačte alkáliu do reaktora a po stlačení alkálie nastriekajte 200 kg rozpúšťadla do alkalickej nádrže.Prepláchnite potrubie;reakčná nádoba sa ochladí na 23 °C a pridá sa mletá rafinovaná bavlna (800 kg).Po pridaní rafinovanej bavlny sa nastrieka 600 kg rozpúšťadla, aby sa začala alkalizačná reakcia.Pridávanie drvenej rafinovanej bavlny musí byť dokončené v stanovenom čase (7 minút) (dĺžka času pridávania je veľmi dôležitá).Akonáhle sa rafinovaná bavlna dostane do kontaktu s alkalickým roztokom, začne sa alkalizačná reakcia.Ak je čas podávania príliš dlhý, stupeň alkalizácie sa bude líšiť v dôsledku času, keď rafinovaná bavlna vstúpi do reakčného systému, čo vedie k nerovnomernej alkalizácii a zníženej uniformite produktu.Zároveň spôsobí, že alkalická celulóza bude v dlhodobom kontakte so vzduchom oxidovať a degradovať, čo má za následok zníženie viskozity produktu.Aby sa získali produkty s rôznymi úrovňami viskozity, počas procesu alkalizácie sa môže použiť vákuum a dusík alebo sa môže pridať určité množstvo antioxidantu (dichlórmetán).Čas alkalizácie sa reguluje na 120 minút a teplota sa udržiava na 20-23 °C.
(3:) Po ukončení alkalizácie pridajte určené množstvo éterifikačného činidla (metylchlorid a propylénoxid), zvýšte teplotu na stanovenú teplotu a v stanovenom čase vykonajte éterifikačnú reakciu.
Podmienky eterifikácie: 950 kg metylchloridu a 303 kg propylénoxidu.Pridá sa éterifikačné činidlo a ochladí sa a mieša počas 40 minút a potom sa zvýši teplota.Prvá teplota éterifikácie je 56 °C, čas konštantnej teploty je 2,5 hodiny, teplota druhej éterifikácie je 87 °C a konštantná teplota je 2,5 hodiny.Reakcia hydroxypropylu môže prebiehať pri asi 30 °C, rýchlosť reakcie sa výrazne zrýchli pri 50 °C, metoxylačná reakcia je pomalá pri 60 °C a slabšia pod 50 °C.Množstvo, pomer a načasovanie metylchloridu a propylénoxidu, ako aj riadenie nárastu teploty v procese éterifikácie priamo ovplyvňujú štruktúru produktu.
Kľúčovým zariadením na výrobu HPMC je reaktor, sušička, granulátor, drvič atď. V súčasnosti mnoho zahraničných výrobcov používa zariadenia vyrobené v Nemecku.Domáce zariadenia, či už ide o výrobnú kapacitu alebo kvalitu výroby, nedokážu uspokojiť potreby vysokokvalitnej výroby HPMC.
All-In-One Reactor vyrobený v Nemecku môže dokončiť viacero procesných krokov s jedným zariadením, realizovať automatické riadenie, stabilnú kvalitu produktu a bezpečné a spoľahlivé výrobné operácie.
Hlavnými surovinami na výrobu HPMC sú rafinovaná bavlna, hydroxid sodný, metylchlorid a propylénoxid.
Čas odoslania: 11. novembra 2021