Hydroxypropylmetylcelulóza (HPMC) je všestranný polymér so širokou škálou aplikácií v rôznych odvetviach vrátane farmaceutických výrobkov, výstavby, potravín a kozmetiky. Suroviny použité pri výrobe HPMC pochádzajú z prírodných a obnoviteľných zdrojov.
HPMC je semizyntetický derivát celulózy, prírodného polyméru nachádzajúci sa v stenách rastlinných buniek. Suroviny produkované HPMC zahŕňajú celulózu a propylénoxid. Suroviny a proces syntézy sú podrobne opísané nižšie:
1. Celulóza:
Zdroj: Hlavnou surovinou HPMC je celulóza, ktorá sa extrahuje z drevenej buničiny alebo bavlneného vlákna. Drevená dužina je najbežnejším zdrojom vďaka svojej hojnosti a nákladovej efektívnosti.
Separácia: Oddelenie celulózy od surovín pomocou rôznych chemických a mechanických procesov. Drevená dužina je chemicky ošetrená na odstránenie nečistôt a extrahovanie celulózových vlákien.
2. Oxid propylén:
Zdroj: Propylénoxid je dôležitou súčasťou syntetického HPMC a je odvodený od propylénu, petrochemického získaného počas rafinácie ropy.
Produkcia: Propylénoxid sa zvyčajne vyrába chemickým procesom nazývaným chlórhydrín alebo epoxidácia. V tomto procese propylén reaguje s chlórom alebo peroxidom vodíka za vzniku propylénoxidu.
3. Metylačná reakcia:
Eterifikácia: Syntéza HPMC zahŕňa éterifikáciu celulózy s propylénoxidom. Tento proces sa tiež nazýva metylácia, v ktorej sa do chrbtice celulózy zavádzajú hydroxypropylové skupiny.
Ošetrenie alkálie: Liečba celulózy alkáliou (zvyčajne hydroxid sodným) na aktiváciu hydroxylových skupín. Vďaka tomu sú reaktívnejšie počas nasledujúcich reakcií s propylénoxidom.
4. Stupeň metylácie:
Kontrola: Kontrola stupňa metylácie (DS) počas reakcie na dosiahnutie požadovaných vlastností HPMC. Stupeň substitúcie ovplyvňuje rozpustnosť, viskozitu a ďalšie vlastnosti konečného produktu.
Hydroxypropylácia:
Reakcia: Aktivovaná celulóza potom reaguje s propylénoxidom za kontrolovaných podmienok. To má za následok substitúciu hydroxypropylových skupín pozdĺž celulózového reťazca.
Teplota a tlak: Starostlivo riadte reakčné podmienky vrátane teploty a tlaku, aby sa zabezpečila účinnosť procesu a kvalita koncového produktu.
5. Neutralizácia a umývanie:
Neutralizácia kyseliny: Po reakcii je produkt neutralizovaný kyselinou, aby sa odstránil prebytočná báza.
Premytie: HPMC sa premyje na odstránenie nečistôt, nezreagovaných materiálov a vedľajších produktov. Tento krok je rozhodujúci na získanie konečného produktu s vysokou čistotou.
6. Sušenie:
Odstránenie vody: Posledným krokom je vysušenie HPMC na odstránenie zostávajúcej vlhkosti. Toto formuje HPMC vo forme prášku, ktorá sa môže ďalej spracovať a použiť v rôznych aplikáciách.
Suroviny HPMC zahŕňajú hlavne celulózu odvodenú z drevenej buničiny alebo bavlnenej vlákniny a propylénoxidu odvodeného z petrochemického propylénu. Proces syntézy zahŕňa metyláciu, hydroxypropyláciu, neutralizáciu, pranie a sušenie a reakčné podmienky sa starostlivo kontrolujú, aby sa získali požadované vlastnosti polyméru. Univerzálnosť HPMC vychádza z jej jedinečnej chemickej štruktúry, vďaka čomu je v rôznych výrobkoch cennou zložkou.
Čas príspevku: február-19-2025