ヒドロキシプロピルメチルセルロース（HPMC）の液相製造法について

1.液相法とは？

HPMCを製造する液相製造法（スラリー製造法）では、セルロースをアルカリと十分に混合させるために、アセトン、イソプロパノール、tert-ブタノール、トルエン、1,2-メトキシエタンまたは低級炭化水素と少数の低級アルコールの混合系を溶媒（または分散媒）として必要とする、塩化メチル、プロピレンオキサイドなどを液体スラリー状態のようなスラリー系にして、セルロースのアルカリ化・エーテル化反応を完結させる。この製造方法では、原料の木材や綿セルロースをあらかじめ粉砕しておく必要がある。

MelaColl™ HPMCの液相製造法の具体的な操作プロセスは、製品の性能と指数の要件に基づいています。生産者は以下を採用することができます。 アルカリ化の方法 → エーテル化、または逐次アルカリ化→エーテル化→二次アルカリ化→二次エーテル化多段法を採用することで、より均一で、置換度の高い最終製品を得ることができる。

具体的には HPMC製造工程:生産者は粉砕したセルロース微粉末を強力な攪拌装置を備えた縦型または横型の反応器に配置し、溶媒に分散させ、一定量のアルカリ液、プロピレンオキシド、塩化メチルを加えてエーテル化反応させることができる。反応終了後、熱水洗浄、乾燥、粉砕、ふるい分けを経て完成品が得られる。

製造方法のフローチャートを下図に示す：

液相製造法の主な設備：

製造方法は、分散剤としてトルエンとイソプロパノールのより混合された溶媒を採用する。主な反応圧力は1MPa以下である。反応終了後、混合溶媒である トルエン とイソプロパノールを回収する。

この生産技術により、ポリ塩化ビニル級（PVC）の生産が可能になる、 建築用、医薬用、食品用HPMC製品.

2.液相製造法の利点と欠点

液相製造法には次のような利点がある：反応装置の内圧が小さくて、装置の必要圧力が低くて、危険が少ない。セルロースがアルカリ液に含浸された後、セルロースが十分に膨張し、アルカリセルロースとアルカリ液が均一にアルカリ化され、セルロースの浸透と膨潤がよくなる。エーテル化反応器が小さく、アルカリセルロースが均一に膨潤するため、生産者は製品の品質を容易に制御でき、置換度と粘度の面でより良い均一性を得ることができる。さらに、生産者は簡単に所望の製品の品種を変更することができます。

しかし、液相製造法には次のような欠点もある：通常、反応器はあまり大きくない（15m以下³)であり、統計的な制約から容量は小さい。生産量を増やすには、複数のリアクターを追加する必要がある。粗製品の精製・精製には多くの設備と複雑な操作が必要で、労働集約度が高い。防黴処理や配合処理を行わないため、製品の粘度安定性や生産コストに影響を及ぼす。一旦生産者がこの手作業による包装方法を採用すると、その労働強度とコストはより高価になる。

液相法は気相法に比べて反応制御の自動化の度合いが低く、制御精度が低い。液相製造法は気相製造法と異なり、複雑な溶媒回収システムを必要とする。現在、いくつかの新しい製造技術が継続的に開発されており、ヒドロキシプロピルメチルの配合も各分野の製品の特殊なニーズに応えるために継続的に改良されている。さらに、hpmcに加えて、新しい混合エーテルも絶えず開発されている。