Metilceluloze (MC) ir ūdenī šķīstošs polimēru savienojums, ko plaši izmanto pārtikā, medicīnā, ikdienas ķimikālijās, celtniecībā un citās nozarēs. Tā ražošanas process ietver vairākus soļus, galvenokārt iekļaujot celulozes ekstrakciju, modifikācijas reakciju, žāvēšanu un sasmalcināšanu.
1. Celulozes ekstrakcija
Metilcelulozes pamata izejviela ir dabiska celuloze, ko parasti iegūst no koka mīkstuma vai kokvilnas. Pirmkārt, koks vai kokvilna tiek pakļauta virknei pirmapstrādes, lai noņemtu piemaisījumus (piemēram, lignīnu, sveķus, olbaltumvielas utt.), Lai iegūtu tīru celulozi. Parastās pirmapstrādes metodes ietver skābes bāzes metodi un fermentatīvo metodi. Skābes bāzes metodē koksni vai kokvilnas mīkstumu apstrādā ar nātrija hidroksīdu (NaOH) vai citiem sārmainiem šķīdumiem, lai izšķīdinātu lignīnu un citus piemaisījumus, tādējādi iegūstot celulozi.
2. Celulozes ēterifikācijas reakcija
Pēc tam metilcelulozes sagatavošanai tiek veikta metilācijas reakcija (ēterifikācijas reakcija). Eterfikācijas reakcijas pamatpolts ir reaģēt uz celulozi ar metilējošu līdzekli (parasti metilhlorīdu, metil jodīdu utt.), Lai iegūtu metilcelulozi. Konkrētā darbība ir šāda:
Reakcijas šķīdinātāja izvēle: polāros šķīdinātājus (piemēram, ūdeni, etanolu vai jauktu ūdens un spirta šķīdinātāju) parasti izmanto kā reakcijas barotni, un katalizatori (piemēram, nātrija hidroksīds) dažreiz tiek pievienoti, lai uzlabotu reakcijas efektivitāti.
Reakcijas apstākļi: reakciju veic noteiktā temperatūrā un spiedienā, un parastā reakcijas temperatūra ir 50–70 ° C. Reakcijas laikā metilhlorīds reaģē ar hidroksil (-OH) grupu celulozes molekulā, lai to pārveidotu par metil celulozi.
Reakcijas kontrole: metilēšanas reakcijai nepieciešama precīza reakcijas laika un temperatūras kontrole. Pārāk ilgs reakcijas laiks vai pārāk augsta temperatūra var izraisīt celulozes sadalīšanos, savukārt pārāk zema temperatūra vai nepilnīga reakcija var izraisīt nepietiekamu metilāciju, ietekmējot metilcelulozes veiktspēju.
3. Neitralizācija un tīrīšana
Pēc reakcijas pabeigšanas metilcelulozes produktā, kas ir jānotīra un jānotīra, var palikt nereaģējoši metilēšanas reaģenti un katalizatori. Neitralizācijas procesā parasti tiek izmantots skābs šķīdums (piemēram, etiķskābes šķīdums), lai neitralizētu sārmainās vielas reakcijas izstrādājumā. Tīrīšanas procesā tiek izmantots liels daudzums ūdens vai spirta, lai pēc reakcijas noņemtu šķīdinātājus, nereaģētās ķīmiskās vielas un blakusproduktus, lai nodrošinātu galaprodukta tīrību.
4. Žāvēšana un sasmalcināšana
Pēc mazgāšanas metilceluloze parasti atrodas pastas vai gēla stāvoklī, tāpēc tā ir jāizžāvē, lai iegūtu pulverveida produktu. Ir daudz veidu, kā nožūt, un parasti izmantotie ir žāvēšana ar smidzināšanu, žāvēšana sasaldē un vakuuma žāvēšana. Žāvēšanas procesa laikā temperatūra un mitrums ir stingri jākontrolē, lai izvairītos no sadalīšanās, ko izraisa augsta temperatūra vai gēla īpašību bojājumi.
Pēc žāvēšanas iegūtā metilceluloze ir jāsasmalcina, lai sasniegtu nepieciešamo daļiņu lielumu. Sasmalcināšanas procesu parasti pabeidz ar gaisa strūklas malšanu vai mehānisku frēzēšanu. Kontrolējot daļiņu lielumu, var pielāgot metilcelulozes izšķīšanas ātrumu un viskozitātes īpašības.
5. galaprodukta pārbaude un iesaiņošana
Pēc sasmalcināšanas metilcelulozei jāveic stingra kvalitātes kontrole, lai nodrošinātu, ka tā atbilst tehniskajām specifikācijām. Parastie pārbaudes priekšmeti ietver:
Mitruma saturs: pārāk augsts metilcelulozes mitruma saturs ietekmēs tā stabilitāti un uzglabāšanu.
Daļiņu lieluma sadalījums: daļiņu lielums un sadalījums ietekmēs metilcelulozes šķīdību.
Metilēšanas pakāpe: metilēšanas pakāpe ir galvenais rādītājs metilcelulozes kvalitātes novērtēšanai, ietekmējot tās šķīdību un pielietojuma veiktspēju.
Šķīdība un viskozitāte: Metilcelulozes šķīdība un viskozitāte ir svarīgi parametri to pielietojumā, īpaši pārtikas un medicīnas jomā.
Pēc pārbaudes nodošanas produkts tiks iesaiņots atbilstoši dažādām vajadzībām, parasti plastmasas maisiņos vai papīra maisiņos un apzīmēts ar ražošanas partijas numuru, specifikācijām, ražošanas datumu un citu informāciju.
6. Vides aizsardzība un drošība
Metilcelulozes ražošanas procesa laikā jāveic atbilstoši vides aizsardzības pasākumi, īpaši ķīmiskām vielām un šķīdinātājiem, ko izmanto reakcijas procesā. Pēc reakcijas ir jāapstrādā atkritumu šķidruma un atkritumu gāze, lai izvairītos no vides piesārņošanas. Turklāt ķīmiskie reaģenti ražošanas procesā stingri jāveic saskaņā ar drošības darbības procedūrām, lai nodrošinātu darba ņēmēju drošību.
Metilcelulozes ražošanas process galvenokārt ietver celulozes ekstrakciju, metilēšanas reakciju, mazgāšanu un neitralizāciju, žāvēšanu un sasmalcināšanu. Katrai saitei ir būtiska ietekme uz galaprodukta kvalitāti, tāpēc kontrole un uzraudzība ražošanas procesā ir ļoti kritiska. Izmantojot šos procesa posmus, var radīt metilcelulozi, kas atbilst dažādas lietošanas prasības.
Pasta laiks: 19.-1925. Februāris