Cum se prepară pulberea HPMC?

HPMC este un eter de celuloză foarte popular care joacă un rol important în domeniile construcțiilor, produselor farmaceutice, produselor chimice zilnice, alimentelor etc. Așadar, cum se face pulberea HPMC? Etapele de bază sunt: prepararea materiei prime, tratamentul alcalin, eterificarea, metilarea, hidroxipropilarea, purificarea și uscarea.

Pregătirea materiilor prime

Producția de pulbere de hidroxipropil metilceluloză (HPMC) începe cu celuloza ca material de bază. Sursele obișnuite sunt pulpa de lemn și linterul de bumbac. Pasta de lemn, fiind rentabilă, este mai întâi prelucrată pentru a elimina lignina și alte componente necelulozice. Liniile de bumbac, având un conținut ridicat de celuloză, astfel încât utilizarea bumbacului rafinat ca materie primă pentru producerea HPMC va avea o vâscozitate mai mare.

Tratament alcalin

Celuloza selectată este tratată cu un alcalin, de obicei hidroxid de sodiu (NaOH). Acest tratament are două scopuri principale. În primul rând, determină umflarea fibrelor de celuloză. Pe măsură ce celuloza absoarbe soluția alcalină, legăturile interne de hidrogen din structura celulozei sunt întrerupte. Această umflare fizică permite o mai bună penetrare a reactivilor ulteriori. În al doilea rând, activarea chimică a celulozei. Grupările hidroxil (-OH) de pe celuloză devin mai reactive, ceea ce este esențial pentru următoarea etapă a procesului.

Eterificare

Eterificarea este etapa principală în producerea HPMC. Se utilizează doi reactivi cheie: clorura de metil (CH₃Cl) și oxidul de propilenă (C₃H₆O).

Metilare

Clorura de metil reacționează cu celuloza activată în cadrul unei reacții de substituție nucleofilă. Atomul de clor din clorura de metil este înlocuit cu o grupă metil (-CH₃) pe grupele hidroxil ale celulozei. Această etapă de metilare influențează solubilitatea și natura hidrofobă a produsului final.

Hidroxipropilare

Oxidul de propilenă reacționează cu grupele hidroxil rămase pe celuloză. Inelul epoxidic al oxidului de propilenă se deschide, iar o grupă hidroxipropil (-CH₂CH(OH)CH₃) se atașează la celuloză. Aceasta conferă HPMC solubilitate în apă și alte proprietăți utile. Reacția are loc într-un vas de reacție, cu temperatura menținută de obicei între 50 și 100 °C și presiunea reglată în funcție de cerințele reacției. Durata reacției este de câteva ore pentru a asigura o substituție adecvată.

Purificare și uscare

După reacția de eterificare, amestecul conține substanțe chimice care nu au reacționat, subproduse și săruri împreună cu HPMC brut. Se spală cu apă sau cu un solvent adecvat pentru a elimina aceste impurități și apoi se neutralizează. HPMC spălată este separată de faza lichidă, de exemplu, prin filtrare sau centrifugare. În final, se usucă, adesea prin uscare prin pulverizare. În cazul uscării prin pulverizare, HPMC umedă este transformată în picături mici și uscată cu ajutorul aerului cald, rezultând o pulbere fină cu o dimensiune uniformă a particulelor.

Rezumat

Producția și fabricarea de HPMC necesită anumite condiții. Micile ateliere cu echipamente relevante o pot produce, de asemenea, dar calitatea nu poate fi garantată. Pentru a găsi pulbere HPMC de înaltă calitate, aveți nevoie în continuare de sprijinul producători HPMC obișnuiți!