Wat zijn de ingrediënten van hydroxypropylmethylcellulose?

Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) is een belangrijke cellulose-ether en voor de productie ervan worden verschillende grondstoffen gebruikt. De belangrijkste grondstoffen zijn cellulose, propyleenoxide, chloormethaan, natriumhydroxide enzovoort.

1.Basisgrondstoffen

Cellulose is de basisgrondstof voor HPMC. Geraffineerd katoen is een van de belangrijkste bronnen van cellulose. Katoen bevat een grote hoeveelheid cellulose. Voordat het wordt gebruikt voor de productie van HPMC, moet het een streng raffinageproces ondergaan. Dit omvat het verwijderen van katoenzaden, onzuiverheden, korte vezels enzovoort en het uitvoeren van een ontvettingsbehandeling. Door deze stappen kan zeer zuivere cellulose worden verkregen met een cellulosegehalte van meer dan 90%. Dit geraffineerde katoen levert de basisskeletstructuur van HPMC-moleculen en dient als basis voor latere chemische modificaties.

Naast geraffineerd katoen kan houtpulp ook worden gebruikt als bron van cellulose. Houtpulp wordt gewonnen uit hout en kan worden onderverdeeld in chemische houtpulp en mechanische houtpulp. Chemische houtpulp wordt verkregen door hout te koken met chemische middelen om lignine en andere niet-cellulosebestanddelen in het hout op te lossen, waardoor relatief zuivere cellulose wordt verkregen. Mechanische houtpulp wordt verkregen door hout mechanisch te malen, maar bevat meer lignine en hemicellulose en moet verder worden gezuiverd voordat het kan worden gebruikt voor de productie van HPMC. De bron van houtpulp is echter uitgebreid en de kosten zijn relatief laag, zodat het tot op zekere hoogte aan de productievereisten kan voldoen.

2.Chemische modificatie grondstoffen

Propyleenoxide en methylchloride zijn belangrijke chemische modificatiegrondstoffen. Propyleenoxide wordt voornamelijk gebruikt om de hydroxypropylgroep in cellulosemoleculen in te brengen. Tijdens het productieproces reageert de gealkaliseerde cellulose met propyleenoxide en de epoxygroep van propyleenoxide ondergaat een ringopening-additiereactie met de hydroxylgroep op de cellulosemolecuul. Factoren als temperatuur, alkaliconcentratie en de gebruikte hoeveelheid propyleenoxide hebben een belangrijke invloed op de reactieresultaten. Door de gebruikte hoeveelheid propyleenoxide te regelen, kan het gehalte van de hydroxypropylgroep in het HPMC-molecuul worden aangepast. Het gehalte van de hydroxypropylgroep heeft een grote invloed op de oplosbaarheid in water, de gelatietemperatuur en andere eigenschappen van HPMC.

De rol van methylchloride is om deethylgroep in de cellulosemolecule te introduceren. Bij de etherisatiereactie reageert methylchloride met de hydroxylgroep van cellulose onder alkalische omstandigheden om een methyletherbinding te vormen. Net als bij de reactie met propyleenoxide hebben omstandigheden zoals reactietijd, het type en de hoeveelheid alkali invloed op de mate van reactie tussen methylchloride en cellulose. Bovendien is de zuiverheid van methylchloride ook cruciaal, omdat onzuiverheden de selectiviteit van de reactie kunnen verstoren en vervolgens de productkwaliteit kunnen beïnvloeden. Door de hoeveelheid methylchloride te regelen, kan het gehalte van de methylgroep in het HPMC-molecuul worden aangepast. Verschillende gehaltes aan methylgroepen zorgen ervoor dat HPMC verschillen vertoont in onoplosbaarheid, oppervlakteactiviteit en andere aspecten.

3.Alkalische stoffen

Alkalische stoffen zoals natriumhydroxide zijn ook essentiële grondstoffen. Tijdens het alkalisatieproces van cellulosevoorbehandeling reageert natriumhydroxide met cellulose, waardoor de hydroxylgroep in de cellulosemolecuul toch verandert in een natriumalcoholstructuur. Deze structuur verbetert de activiteit van cellulose aanzienlijk en is gunstig voor de daaropvolgende etherificatiereacties met propyleenoxide en methylchloride. Deconcentratie en hoeveelheid alkali moeten echter strikt worden gecontroleerd, want een te hoge alkaliconcentratie kan leiden tot overmatige afbraak van cellulose, wat van invloed is op het moleculaire gewicht en de prestaties van het product; terwijl een te lage alkaliconcentratie leidt tot onvoldoende reactiviteit van cellulose en onvolledige etherisatiereacties.

Kortom, er zijn verschillende bestanddelen van hydroxypropylmethylcellulose die voor ons gewoon zijn, maar dat betekent niet dat iedereen het kan maken. melacoll, als een bekende merk hydroxypropylmethylcelluloseen de fabrikanten ervan verbeteren hun productlijn voor cellulose-ether door middel van technologische innovaties en onderzoek en ontwikkeling, waarmee ze aan de meeste behoeften van de industrie voldoen.