Mitkä ovat hydroksipropyylimetyyliselluloosan ainesosat?

Hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC) on tärkeä selluloosa eetteri, ja sen tuotantoon tarvitaan erilaisia raaka-aineita.Tärkeimmät raaka-aineet ovat selluloosa, propyleenioksidi, kloorimetaani, natriumhydroksidi ja niin edelleen.

1.Basic raaka-aineet

Selluloosa on HPMC:n perusraaka-aine. Puhdistettu puuvilla on yksi tärkeimmistä selluloosan lähteistä. Puuvilla sisältää paljon selluloosaa. Ennen kuin sitä käytetään HPMC:n valmistukseen, se on jalostettava tiukasti. Siihen kuuluu puuvillansiementen, epäpuhtauksien, lyhyiden kuitujen ja niin edelleen poistaminen puuvillasta sekä rasvanpoistokäsittely. Näiden vaiheiden avulla saadaan erittäin puhdasta selluloosaa, jonka selluloosapitoisuus on yli 90%. Tämä puhdistettu puuvilla muodostaa HPMC-molekyylien perusrakenteen ja toimii perustana myöhemmille kemiallisille muunnoksille.

Puhdistetun puuvillan lisäksi selluloosan lähteenä voidaan käyttää myös puumassaa. Puumassaa uutetaan puusta, ja se voidaan jakaa kemialliseen ja mekaaniseen puumassaan. Kemiallista puumassaa saadaan keittämällä puuta kemiallisilla aineilla ligniinin ja muiden selluloosaan kuulumattomien ainesosien liuottamiseksi puusta, jolloin saadaan suhteellisen puhdasta selluloosaa. Mekaanista puumassaa saadaan mekaanisesti jauhamalla puuta, mutta se sisältää enemmän ligniiniä ja hemiselluloosaa, ja se on puhdistettava edelleen ennen kuin sitä voidaan käyttää HPMC:n valmistukseen. Puusellun lähde on kuitenkin laaja ja sen hinta on suhteellisen alhainen, joten se voi täyttää tuotantovaatimukset jossain määrin.

2.Chemical modifiointi raaka-aineet

Propyleenioksidi ja metyylikloridi ovat keskeisiä kemiallisen modifioinnin raaka-aineita. Propyleenioksidia käytetään pääasiassa hydroksipropyyliryhmän tuomiseen selluloosamolekyyleihin. Tuotantoprosessin aikana alkaloitu selluloosa reagoi propeenioksidin kanssa, ja propeenioksidin epoksiryhmä käy läpi rengasavausreaktion selluloosamolekyylin hydroksyyliryhmän kanssa. Tekijät, kuten lämpötila, emäskonsentraatio ja käytetyn propeenioksidin määrä, vaikuttavat merkittävästi reaktiotuloksiin. Säätämällä käytetyn propyleenioksidin määrää voidaan säätää HPMC-molekyylin hydroksipropyyliryhmän pitoisuutta. Hydroksipropyyliryhmän pitoisuus vaikuttaa merkittävästi HPMC:n vesiliukoisuuteen, hyytelöitymislämpötilaan ja muihin ominaisuuksiin.

Metyylikloridin tehtävänä on tuoda selluloosamolekyyliin metyyliryhmä. Eetteröintireaktiossa metyylikloridi reagoi selluloosan hydroksyyliryhmän kanssa emäksisissä olosuhteissa muodostaen metyylieetterisidoksen. Aivan kuten propeenioksidin kanssa tapahtuvassa reaktiossa, olosuhteet, kuten reaktioaika, emäksen tyyppi ja määrä, vaikuttavat metyylikloridin ja selluloosan välisen reaktion asteeseen. Lisäksi metyylikloridin puhtaus on myös ratkaisevan tärkeää, sillä epäpuhtaudet voivat häiritä reaktion selektiivisyyttä ja vaikuttaa tuotteen laatuun. Käytetyn metyylikloridin määrää säätämällä voidaan säätää HPMC-molekyylin metyyliryhmän pitoisuutta, ja erilaiset metyyliryhmäpitoisuudet aiheuttavat eroja HPMC:n liukenemattomuudessa, pinta-aktiivisuudessa ja muissa ominaisuuksissa.

3.Alkaliset aineet

Alkaliaineet, kuten natriumhydroksidi, ovat myös tärkeitä raaka-aineita. Selluloosan esikäsittelyn alkalointiprosessin aikana natriumhydroksidi reagoi selluloosan kanssa, jolloin selluloosamolekyylin hydroksyyliryhmä muuttuu alkoholin natriumrakenteeksi. Tämä rakenne parantaa huomattavasti selluloosan aktiivisuutta ja hyödyttää myöhempiä eetteröintireaktioita propyleenioksidin ja metyylikloridin kanssa. Alkalin pitoisuutta ja määrää on kuitenkin valvottava tarkasti, koska liian korkea alkalipitoisuus voi johtaa selluloosan liialliseen hajoamiseen, mikä vaikuttaa tuotteen molekyylipainoon ja suorituskykyyn, kun taas liian alhainen alkalipitoisuus johtaa selluloosan riittämättömään reaktiivisuuteen ja epätäydellisiin eetteröintireaktioihin.

Lyhyesti sanottuna hydroksipropyylimetyyliselluloosassa on useita komponentteja, jotka ovat meille yhteisiä, mutta se ei tarkoita, että kuka tahansa voi valmistaa sitä. melacoll, kuten tunnettu hydroksipropyylimetyyliselluloosamerkkija sen valmistajat kehittävät selluloosaeetterituotevalikoimaansa teknisten innovaatioiden sekä tutkimus- ja kehitystoiminnan avulla, mikä vastaa suurinta osaa alan tarpeista.