Kakav je proces proizvodnje metilceluloze?

Metilceluloza (MC) je polimerni spoj topiv u vodi koji se široko koristi u hrani, medicini, dnevnim kemikalijama, građevinarstvu i drugim industrijama. Njegov proizvodni proces uključuje više koraka, uglavnom uključujući ekstrakciju celuloze, reakciju modifikacije, sušenje i drobljenje.

1. Ekstrakcija celuloze
Osnovna sirovina metilceluloze je prirodna celuloza, koja se obično izvodi iz drvene pulpe ili pamuka. Prvo, drvo ili pamuk podvrgnut je nizu prethodnih tretmana kako bi se uklonili nečistoće (poput lignina, smola, proteina itd.) Za dobivanje čiste celuloze. Uobičajene metode prethodne obrade uključuju metodu kiseline-baze i enzimsku metodu. U metodi kiseline baze, drvena ili pamučna pulpa tretira se natrijevim hidroksidom (NaOH) ili drugim alkalnim otopinama za otapanje lignina i drugih nečistoća, izvlačeći tako celulozu.

2. Reakcija eterifikacije celuloze
Zatim se provodi reakcija metilacije (reakcija eterifikacije) za pripremu metilceluloze. Korak jezgre reakcije eterifikacije je reakcija celuloze s metilirajućim agensom (obično metil kloridom, metil jodidom itd.) Da bi se dobila metilceluloza. Specifična operacija je sljedeća:

Izbor reakcijskog otapala: Polarna otapala (poput vode, etanola ili miješanog otapala vode i alkohola) obično se koriste kao reakcijski medij, a ponekad se dodaju i katalizatori (poput natrijevog hidroksida) kako bi se poboljšala učinkovitost reakcije.
Uvjeti reakcije: Reakcija se provodi na određenoj temperaturi i tlaku, a uobičajena reakcijska temperatura je 50-70 ° C. Tijekom reakcije, metil klorid reagira s hidroksilnom (-OH) skupinom u molekuli celuloze kako bi je pretvorio u metil celulozu.
Kontrola reakcije: Reakcija metilacije zahtijeva precizno upravljanje vremenom i temperaturom reakcije. Predugo vrijeme reakcije ili previsoka temperatura mogu uzrokovati raspadanje celuloze, dok previska temperatura ili nepotpuna reakcija mogu dovesti do nedovoljne metilacije, što utječe na performanse metilne celuloze.

3. Neutralizacija i čišćenje
Nakon završetka reakcije, nereagirani metilacijski reagensi i katalizatori mogu ostati u proizvodu metil celuloze, koji je potrebno neutralizirati i očistiti. Proces neutralizacije obično koristi kiselu otopinu (poput otopine octene kiseline) za neutralizaciju alkalnih tvari u reakcijskom produktu. Proces čišćenja koristi veliku količinu vode ili alkohola za uklanjanje otapala, nereagiranih kemikalija i nusproizvoda nakon reakcije kako bi se osigurala čistoća konačnog proizvoda.

4. sušenje i drobljenje
Nakon pranja, metilceluloza je obično u stanju paste ili gela, tako da je potrebno osušiti da bi se dobila proizvod u prahu. Mnogo je načina za sušenje, a najčešće korištene uključuju sušenje raspršivanjem, sušenje smrzavanja i sušenje vakuuma. Tijekom postupka sušenja, temperaturu i vlažnost potrebno je strogo kontrolirati kako bi se izbjeglo raspadanje uzrokovano visokom temperaturom ili oštećenjem svojstava gela.

Nakon sušenja, dobivenu metilcelulozu treba drobiti kako bi se postigla potrebna veličina čestica. Proces drobljenja obično se dovršava mljevenjem zračnog mlaza ili mehaničkim glodanjem. Kontroliranjem veličine čestica mogu se prilagoditi brzina otapanja i karakteristike viskoznosti metilceluloze.

5. Pregled i pakiranje konačnog proizvoda
Nakon drobljenja, metilceluloza mora proći strogu kontrolu kvalitete kako bi osigurala da ispunjava tehničke specifikacije. Uobičajene inspekcijske stavke uključuju:

Sadržaj vlage: Previsoki sadržaj vlage u metilcelulozi utjecat će na njegovu stabilnost i pohranu.
Raspodjela veličine čestica: Veličina i raspodjela čestica utjecati će na topljivost metilceluloze.
Stupanj metilacije: Stupanj metilacije ključni je pokazatelj za procjenu kvalitete metilceluloze, što utječe na njegovu topljivost i performanse primjene.
Topljivost i viskoznost: topljivost i viskoznost metilceluloze važni su parametri u njegovoj primjeni, posebno u području hrane i lijeka.
Nakon prolaska inspekcije, proizvod će biti pakiran prema različitim potrebama, obično u plastičnim vrećicama ili papirnatim vrećicama, a označen je proizvodnom brojem, specifikacijama, datumom proizvodnje i drugim informacijama.

6. Zaštita i sigurnost okoliša
Tijekom procesa proizvodnje metil celuloze potrebno je poduzeti odgovarajuće mjere zaštite okoliša, posebno za kemikalije i otapala koja se koriste u reakcijskom procesu. Nakon reakcije, otpadna tekućina i otpadni plin moraju se tretirati kako bi se izbjeglo zagađivanje okoliša. Pored toga, kemijski reagensi u proizvodnom procesu trebaju se strogo provesti u skladu s operativnim postupcima sigurnosti kako bi se osigurala sigurnost radnika.

Proces proizvodnje metil celuloze uglavnom uključuje ekstrakciju celuloze, reakciju metilacije, pranje i neutralizaciju, sušenje i drobljenje. Svaka veza ima važan utjecaj na kvalitetu konačnog proizvoda, pa su kontrola i nadzor u proizvodnom procesu vrlo kritična. Kroz ove korake procesa može se proizvesti metil celuloza koja zadovoljava različite zahtjeve za primjenu.