Metüültselluloos (MC) on vees lahustuv polümeerühend, mida kasutatakse laialdaselt toidu, ravimite, igapäevaste kemikaalide, ehituse ja muu tööstuse alal. Selle tootmisprotsess hõlmab mitut etappi, sealhulgas peamiselt tselluloosi ekstraheerimist, modifitseerimisreaktsiooni, kuivatamist ja purustamist.
1. tselluloosi ekstraheerimine
Metüültselluloosi põhiline tooraine on looduslik tselluloos, mis on tavaliselt saadud puidumassist või puuvillast. Esiteks allutatakse puidule või puuvillale eeltöötluste seeria, et eemaldada lisandid (näiteks ligniin, vanus, valk jne) puhta tselluloosi saamiseks. Levinud ravieelsed meetodid hõlmavad happe-aluse meetodit ja ensümaatilist meetodit. Happe-aluse meetodil töödeldakse puidust või puuvillamassiga naatriumhüdroksiidi (NAOH) või muude aluseliste lahustega ligniini ja muude lisandite lahustamiseks, ekstraheerides sellega tselluloosi.
2. tselluloosi eetri reaktsioon
Järgmisena viiakse metüültselluloosi valmistamiseks läbi metüülimisreaktsioon (eetri reaktsioon). Eetermisreaktsiooni südamiku samm on tselluloosi reageerimine metüülimisvahendiga (tavaliselt metüülkloriid, metüüljodiid jne) metüültselluloosi saamiseks. Konkreetne toiming on järgmine:
Reaktsioonilahusti valik: reaktsiooni söötmena kasutatakse tavaliselt polaarseid lahusteid (näiteks vesi, etanool või vee segatud lahusti) ning reaktsiooni efektiivsuse parandamiseks lisatakse mõnikord katalüsaatoreid (näiteks naatriumhüdroksiid).
Reaktsioonitingimused: reaktsioon viiakse läbi teatud temperatuuri ja rõhul ning tavaline reaktsiooni temperatuur on 50–70 ° C. Reaktsiooni ajal reageerib metüülkloriid tselluloosi molekulis hüdroksüül (-OH) rühmas, et muuta see metüültselluloosiks.
Reaktsiooni kontroll: metüülimisreaktsioon nõuab reaktsiooniaja ja temperatuuri täpset kontrolli. Liiga pikk reaktsiooniaeg või liiga kõrge temperatuur võib põhjustada tselluloosi lagunemist, samas kui liiga madal temperatuur või mittetäielik reaktsioon võib põhjustada ebapiisavat metüülimist, mõjutades metüültselluloosi jõudlust.
3. neutraliseerimine ja puhastamine
Pärast reaktsiooni lõpuleviimist võivad reageerimata metüülimisreagendid ja katalüsaatorid jääda metüült tselluloosiprodukti, mis tuleb neutraliseerida ja puhastada. Neutraliseerimisprotsess kasutab reaktsiooniprodukti aluseliste ainete neutraliseerimiseks tavaliselt happelist lahust (näiteks äädikhappe lahus). Puhastusprotsess kasutab lahustite, reageerimata kemikaalide ja kõrvalsaaduste eemaldamiseks pärast reaktsiooni suures koguses vett või alkoholi, et tagada lõpptoote puhtus.
4. kuivatamine ja purustamine
Pärast pesemist on metüülselluloos tavaliselt pasta- või geeli olekus, nii et pulbrilise toote saamiseks tuleb see kuivatada. Kuivamiseks on palju võimalusi ja tavaliselt kasutatavate hulka kuuluvad pihusti kuivatamine, külmutamine ja vaakumi kuivatamine. Kuivamisprotsessi ajal tuleb temperatuuri ja niiskust rangelt kontrollida, et vältida lagunemist, mis on põhjustatud kõrge temperatuuri või geeli omaduste kahjustusest.
Pärast kuivatamist tuleb saadud metüülselluloos purustada, et saavutada osakeste suurus. Purustusprotsess lõpeb tavaliselt õhujoa jahvatamise või mehaanilise jahvatamise teel. Osakeste suurust kontrollides saab reguleerida metüültselluloosi lahustumiskiirust ja viskoossuse omadusi.
5. Lõpptoote kontrollimine ja pakendamine
Pärast purustamist peab metüültselluloos läbima range kvaliteedikontrolli, et tagada selle vastavus tehnilistele spetsifikatsioonidele. Ühised kontrollrühmad hõlmavad järgmist:
Niiskusesisaldus: metüülselluloosi liiga kõrge niiskusesisaldus mõjutab selle stabiilsust ja säilitamist.
Osakeste suurus jaotus: osakeste suurus ja jaotus mõjutavad metüültselluloosi lahustuvust.
Metüleerimise aste: metüülimisaste on metüültselluloosi kvaliteedi hindamise peamine näitaja, mõjutades selle lahustuvust ja rakenduse jõudlust.
Lahustuvus ja viskoossus: metüültselluloosi lahustuvus ja viskoossus on selle kasutamisel olulised parameetrid, eriti toidu ja ravimite valdkonnas.
Pärast ülevaatuse läbimist pakendatakse toode erinevatele vajadustele, tavaliselt kilekottidesse või paberkottidesse, ning märgitakse tootmispartii numbri, spetsifikatsioonide, tootmiskuupäeva ja muu teabega.
6. keskkonnakaitse ja ohutus
Metüültselluloosi tootmisprotsessi käigus tuleb võtta sobivad keskkonnakaitsemeetmed, eriti reaktsiooniprotsessis kasutatavate kemikaalide ja lahustite jaoks. Pärast reaktsiooni tuleb keskkonna saastamise vältimiseks töödelda jäätmevedelikku ja jäätmegaasi. Lisaks tuleks töötajate ohutuse tagamiseks keemilisi reagente tootmisprotsessis rangelt läbi viia vastavalt ohutusprotseduuridele.
Metüültselluloosi tootmisprotsess hõlmab peamiselt tselluloosi ekstraheerimist, metüülimisreaktsiooni, pesemist ja neutraliseerimist, kuivatamist ja purustamist. Igal lingil on oluline mõju lõpptoote kvaliteedile, seega on tootmisprotsessi kontrollimine ja jälgimine väga kriitilised. Nende protsesside etappide kaudu saab koostada metüültselluloosi, mis vastab erinevatele rakendusnõuetele.
Postiaeg: 19. veebruar-20125