طريقة الإنتاج في المرحلة السائلة لإنتاج هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز الميثيل (HPMC)

1. ما هي طريقة الإنتاج في المرحلة السائلة؟

تتطلب طريقة الإنتاج في المرحلة السائلة (طريقة إنتاج الملاط) لإنتاج HPMC نظامًا مختلطًا من الأسيتون أو الأيزوبروبانول أو الأيزوبروبانول أو البوتانول الثلاثي أو التولوين أو 1،2-ميثوكسي إيثان أو الهيدروكربونات منخفضة الدرجة وعدد قليل من الكحوليات منخفضة الدرجة كمذيب (أو مشتت) لجعل السليلوز ممزوجًا بالكامل مع القلوية, كلوريد الميثيل وأكسيد البروبيلين وما شابه ذلك في نظام ملاط مثل حالة الملاط السائل لإكمال تفاعل القلوية والأثيرية للسليلوز. تتطلب طريقة الإنتاج هذه سحق المواد الخام من الخشب والسليلوز القطني مسبقًا.

تعتمد عملية التشغيل المحددة لطريقة إنتاج المرحلة السائلة من MelaColl™ HPMC على متطلبات الأداء والمؤشر للمنتج. يمكن للمنتج اعتماد طريقة القلوية → الأثيرية أو اعتماد طريقة القلوية المتسلسلة → الأثيرية → القلوية الثانوية → طريقة الأثيرية الثانوية متعددة المراحل للحصول على المنتج النهائي بتجانس أفضل ودرجة أعلى من الإحلال.

المحدد عملية إنتاج HPMC: يمكن أن يقوم المنتج بترتيب مسحوق السليلوز الناعم المسحوق في مفاعل رأسي أو أفقي مع جهاز تقليب قوي، مشتت في مذيب، ثم تضاف كمية معينة من السائل القلوي وأكسيد البروبيلين وكلوريد الميثيل للأثير والتفاعل. عند اكتمال التفاعل، يتم الحصول على المنتج النهائي من خلال الغسيل بالماء الساخن والتجفيف والسحق والنخل.

يظهر المخطط الانسيابي لطريقة الإنتاج في الشكل التالي:

المعدات الرئيسية لطريقة الإنتاج في المرحلة السائلة:

تعتمد طريقة الإنتاج على المذيبات الأكثر اختلاطًا من التولوين والأيزوبروبانول كمشتتات. ويكون ضغط التفاعل الرئيسي المستخدم في طريقة الإنتاج أقل من 1 ميجا باسكال. عند اكتمال التفاعل، يكون المذيب المختلط لـ التولوين ويتم استرداد الأيزوبروبانول.

تسمح تكنولوجيا الإنتاج بإنتاج البولي فينيل كلوريد متعدد الكلوريد (PVC), منتجات HPMC من الدرجة الإنشائية والصيدلانية والغذائية.

2. مزايا وأوجه القصور في طريقة الإنتاج في المرحلة السائلة

تتميز طريقة الإنتاج في المرحلة السائلة بالمزايا التالية: الضغط الداخلي لمعدات التفاعل صغير، ومتطلبات الضغط للمعدات منخفضة، والخطر ضئيل. بعد أن يتم تشريب السليلوز في المحلول القلوي، يتم توسيع السليلوز بالكامل، ويمكن أن يخضع السليلوز القلوي والسائل القلوي للقلوية بالتساوي لتحقيق تسلل وتورم أفضل للسليلوز. مفاعل الأثير صغير، والسليلوز القلوي منتفخ بالتساوي، مما يسمح للمنتج بالتحكم بسهولة في جودة المنتج للحصول على تجانس أفضل من حيث درجة الاستبدال واللزوجة. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن للمنتج تغيير نوع المنتج المطلوب بسهولة.

ولكن طريقة الإنتاج في المرحلة السائلة لها أيضًا أوجه القصور التالية: لا يكون المفاعل عادةً كبيرًا جدًا (أقل من 15 م³)، والقدرة صغيرة بسبب القيود الإحصائية. ولا بد من إضافة أكثر من مفاعل واحد لزيادة الإنتاج. ويتطلب تكرير وتنقية المنتجات الخام الكثير من المعدات والعمليات المعقدة وكثافة عمالة عالية. ونظرًا لعدم إجراء أي معالجة مقاومة للقالب أو المعالجة المركبة، يتأثر استقرار لزوجة المنتج وتكاليف الإنتاج. وبمجرد أن يعتمد المنتج طريقة التعبئة اليدوية هذه، تصبح كثافة العمالة والتكاليف أكثر تكلفة.

إن درجة أتمتة التحكم في التفاعل في طريقة الإنتاج في المرحلة السائلة أقل من تلك الموجودة في طريقة الإنتاج في المرحلة الغازية، وبالتالي فإن دقة التحكم أقل. وخلافًا لطريقة الإنتاج في المرحلة الغازية، تتطلب طريقة الإنتاج في المرحلة السائلة نظامًا معقدًا لاستعادة المذيبات. في الوقت الحاضر، يتم تطوير بعض تقنيات الإنتاج الجديدة باستمرار، كما يتم تحسين صيغة هيدروكسي بروبيل الميثيل باستمرار لتلبية الاحتياجات الخاصة للمنتجات في مختلف المجالات. وبالإضافة إلى ذلك، بالإضافة إلى هيدروكسي بروبيل الميثيل، يتم تطوير إيثرات مختلطة جديدة باستمرار.