Получение и применение гидроксипропилметилцеллюлозы

Гидроксипропилметилцеллюлоза (гипромеллоза), также известная как гипромеллоза, представляет собой порошок или гранулы целлюлозы от белого до почти белого цвета, которые обладают характеристиками растворимости в холодной воде и нерастворимости в горячей воде, подобно метилцеллюлозе. Гидроксипропильная группа и метильная группа соединяются с безводным глюкозным кольцом целлюлозы простой эфирной связью, которая представляет собой разновидность неионного смешанного эфира целлюлозы. Это полусинтетический, неактивный, вязкоупругий полимер, обычно используемый в качестве смазки в офтальмологии или в качестве наполнителя или носителя в пероральных лекарствах.

подготовка

Листовую целлюлозу крафт-бумаги, полученную из древесины сосны с содержанием альфа-целлюлозы 97 %, характеристической вязкостью 720 мл/г и средней длиной волокон 2,6 мм, погружали в 49 %-ный водный раствор NaOH при 40°С. 50 секунд; полученную пульпу затем отжимали для удаления избытка 49% водного раствора NaOH с получением щелочной целлюлозы. Массовое соотношение (49% водного раствора NaOH) к (содержанию твердых веществ в пульпе) на стадии пропитки составляло 200. Массовое соотношение (содержания NaOH в полученной таким образом щелочной целлюлозе) и (содержания твердых веществ в пульпе) составляло 1.49. Полученную таким образом щелочную целлюлозу (20 кг) помещали в реактор под давлением с рубашкой и внутренним перемешиванием, затем вакуумировали и продували азотом для достаточного удаления кислорода из реактора. Далее осуществляли внутреннее перемешивание, поддерживая температуру в реакторе на уровне 60°С. Затем добавляли 2,4 кг диметилового эфира и поддерживали температуру в реакторе на уровне 60°С. После добавления диметилового эфира добавьте дихлорметан так, чтобы молярное соотношение (дихлорметана) к (компоненту NaOH в щелочной целлюлозе) составляло 1,3, и добавьте оксид пропилена, чтобы получить (оксид пропилена) и (в пульпе) весовое соотношение содержания твердого вещества) изменяли до 1,97, а температуру в реакторе контролировали от 60°С до 80°С. После добавления метилхлорида и пропиленоксида температуру в реакторе контролировали от 80°С до 90°С. Кроме того, реакцию продолжали при 90°С в течение 20 минут. Затем газ выпускали из реактора, а затем сырую гидроксипропилметилцеллюлозу выгружали из реактора. Температура сырой гидроксипропилметилцеллюлозы во время извлечения составляла 62 градуса Цельсия. Измеряли совокупный 50%-ный размер частиц в распределении размеров частиц, исходя из совокупного веса, определенного на основании доли сырой гидроксипропилметилцеллюлозы, проходящей через отверстия пяти сит, причем каждое сито имело разный размер отверстий. В результате средний размер крупных частиц составил 6,2 мм. Полученную таким образом сырую гидроксипропилметилцеллюлозу вводили в двухосную месильную машину непрерывного действия (месильная машина KRC S1, L/D=10,2, внутренний объем 0,12 литра, скорость вращения 150 об/мин) со скоростью 10 кг/час и получали разложение. сырой гидроксипропилметилцеллюлозы. Средний размер частиц составлял 1,4 мм, измеренный аналогичным образом с использованием сит с 5 различными размерами отверстий. К разложившейся сырой гидроксипропилметилцеллюлозе в резервуаре с рубашкой контроля температуры добавляют горячую воду при 80°С в таком количестве, чтобы (весовое соотношение количества целлюлозы) к (общему количеству суспензии) было изменено на 0,1, и получилась суспензия. Суспензию перемешивали при постоянной температуре 80°С в течение 60 минут. Далее суспензию подавали в предварительно нагретый ротационный напорный фильтр (продукт BHS-Sonthofen) со скоростью вращения 0,5 об/мин. Температура суспензии составляла 93°С. Шлам подавался с помощью насоса, давление нагнетания насоса составляло 0,2 МПа. Размер отверстия фильтра роторного напорного фильтра составлял 80 мкм, а площадь фильтрации - 0,12 м 2 . Пульпа, подаваемая на ротационный напорный фильтр, посредством фильтрационной фильтрации превращается в осадок на фильтре. После подачи пара давлением 0,3 МПа к полученному таким образом осадку подавали горячую воду с температурой 95°С в таком количестве, чтобы массовое соотношение (горячей воды) к (содержанию твердых веществ гидроксипропилметилцеллюлозы после промывки) составляло 10,0. Затем фильтровали через фильтр. Горячая вода подавалась насосом при давлении нагнетания 0,2 МПа. После подачи горячей воды подавался пар давлением 0,3 МПа. Затем промытый продукт на поверхности фильтра удаляется скребком и выгружается из стиральной машины. Этапы от подачи суспензии до выгрузки промытого продукта выполняются непрерывно. В результате измерения с использованием гигрометра с термической сушкой содержание воды в выгружаемом таким образом промытом продукте составило 52,8%. Промытый продукт, выпущенный из ротационного напорного фильтра, сушили с помощью воздушной сушилки при 80°C и измельчали в ударной мельнице Victory с получением гидроксипропилметилцеллюлозы.

приложение

Этот продукт используется в качестве загустителя, диспергатора, связующего, эмульгатора и стабилизатора в текстильной промышленности. Он также широко используется в синтетических смолах, нефтехимической, керамической, бумажной, кожевенной, медицинской, пищевой, косметической и других отраслях промышленности.