纖維素醚是一類重要的水溶性高分子化合物,是以天然纖維素(α- 纖維素,包含棉短絨或木槳粕) 經(jīng)過堿化、醚化反響而生成的一系列產(chǎn)品的總稱。纖維素醚分為離子型和非離子型兩類產(chǎn)品,離子型產(chǎn)品首要是羧甲基纖維素(CMC) ,非離子型產(chǎn)品包含甲基纖維素(MC) 、羥丙基甲基纖維素、乙基纖維素 、羥乙基纖維素(HEC) 、羥丙基纖維素等。 羥丙基甲基纖維素屬水溶性非離子型纖維素醚,是甲基纖維素(MC) 中部分甲氧基被羥丙氧基置換時(shí)得到的產(chǎn)品。
羥丙基甲基纖維素為白色粉末,無味,無臭,無毒,在人體內(nèi)徹底無變化而排出體外。該品易溶于水,但不溶于熱水。水溶液為無色通明粘稠物。羥丙基甲基纖維素 具有優(yōu)秀的增稠、乳化、成膜、渙散、維護(hù)膠體、堅(jiān)持水分、粘合、耐酸堿,抗酶等功能,廣泛用于修建、涂料、醫(yī)藥、食物、紡織、油田、化妝品、洗刷劑、陶瓷、油墨及化學(xué)聚合反響過程中。
出產(chǎn)工藝羥丙基甲基纖維素制作首要由棉絨堿處理、羥丙基化、甲基化等三個(gè)反響來完結(jié)的。在近幾年呈現(xiàn)的各種技能方只只是會(huì)集在完善與改善各個(gè)單元操作方面。一般都用棉絨為質(zhì)料,用50%的氫氧化鈉水溶液進(jìn)行堿性處理,得到纖維素鈉鹽,在進(jìn)行羥丙基化和甲基化操作。比較近常用的羥丙基化試劑是氧化丙烯,而在70年代也有用丙醇作羥丙基化試劑的報(bào)導(dǎo)。甲基化試劑一般都選用氯甲烷,在前期也有用溴甲烷、硫酸二甲酯的報(bào)導(dǎo)。
點(diǎn)評(píng):羥丙基甲基纖維素功能的目標(biāo)是甲基替代度,醚化功率,聚合度,粘度等。各種新工藝辦法的呈現(xiàn),均是圍繞著改善某些工藝道路,進(jìn)步某些目標(biāo)水平而進(jìn)行的。
纖維素醚類出產(chǎn)工藝有其共性,即精制棉或木漿經(jīng)液體燒堿浸漬,壓榨除掉剩余的堿液,得到堿纖維素,再參加溶劑,醚化劑,在必定溫度、壓力下進(jìn)行醚化反響,反響結(jié)尾以所需醚化度為準(zhǔn),然后經(jīng)中和洗刷、枯燥,破壞等得制品。羥丙基甲基纖維素的出產(chǎn)選用氯甲烷和環(huán)氧丙烷作為醚化劑, 其化學(xué)反響方程是:Rcell - OH+ NaOH+ CH3Cl + CH2OCHCH3 →Rcell - O - CH2OHCHCH3 + NaCl + H2O 醚化工藝大體上可分為兩大類,一類是一步醚化法,即便羥丙基化反響和甲基化反響一起進(jìn)行,這是前期選用的辦法,仍然是現(xiàn)在制備羥丙基甲基纖維素的重要辦法。另一類是分步醚化法,行將羥丙基化操作和甲基化操作分隔進(jìn)行,這樣得到的產(chǎn)品某些目標(biāo)較好。 1.1一步醚化法 實(shí)例1:粉末狀棉絨與50%氫氧化鈉水溶液在60℃時(shí)混合,在反響器壓力為2.26×10-4 MPa狀況下,接連通入環(huán)氧丙烯。在經(jīng)過組成為52%甲醚,43%氯甲烷與5%環(huán)氧丙烷混合氣體。再次參加50%氫氧化鈉溶液,并混合之。持續(xù)通入氯丙烷,在80℃反映1h。反響產(chǎn)品羥丙基甲基纖維素的甲基替代度為20.2%,羥丙基替代度為25.4%,不溶物<0.05%。在反響中,氯甲烷的轉(zhuǎn)化率為53.8%,環(huán)丙甲烷的轉(zhuǎn)化率為42.6%。
實(shí)例:將粉末狀纖維素,50%氫氧化鈉水溶液,氧化丙烯和氯甲烷順次參加反響器,在80℃堅(jiān)持30min,壓力維持在2.07MPa.反響產(chǎn)品羥丙基甲基纖維素,具有甲基替代度為27.5%,羥丙基替代度為6.5%,粘度為14,000Cp(2%水溶液)。 實(shí)例3:將50%氫氧化鈉水溶液噴灑在棉絨上,并加熱到85℃,參加氧化丙烯、氯甲烷,持續(xù)加熱,直到反響徹底。成果可得含有甲基替代度為17.0%,羥丙基替代度為24.8%的羥丙基甲基纖維素。在反響中,甲基轉(zhuǎn)化率為37.8%,氧化丙烯轉(zhuǎn)化率為26.2%。 1.2分步醚化法
實(shí)例:首要使纖維素粉末與氧化丙烯在氮?dú)饬髦蟹从?h,反響溫度為30~60℃。然后再用氯甲烷處理5h,反響溫度為35~80℃。得到羥丙基替代度為23.5%的羥丙基甲基纖維素 實(shí)例5:先使堿性纖維素粉末與氧化丙烯在鹵代烴存在時(shí)發(fā)作反響,然后再在氫氧化鈉存鄙人,與氯甲烷反響得到羥丙基甲基纖維素。該反響中,氧化丙烯與氯甲烷的轉(zhuǎn)化率別離是42.6%與41.0%。 出產(chǎn)羥丙基甲基纖維素 的關(guān)鍵設(shè)備是反響器、枯燥器、造粒機(jī)、破壞機(jī)等。出產(chǎn)羥丙基甲基纖維素 的首要原材料是精制棉、氫氧化鈉、氯甲烷、環(huán)氧丙烷等。
稱號(hào),標(biāo)準(zhǔn) 單耗(噸產(chǎn)品) 精制棉 含水≤6 % ,0. 93t 氫氧化鈉 ≥50 % 1. 15t 氯甲烷 ≥99 % 0. 75t 環(huán)氧丙烷 ≥99 % 0. 25t 2 性質(zhì) 水溶性:羥丙基甲基纖維素是水溶性高分子之一,其水溶性與甲氧基的含量有關(guān),當(dāng)甲氧基含量低時(shí),能溶于強(qiáng)堿、無熱力學(xué)膠凝點(diǎn)。跟著甲氧基含量的升高,其對(duì)水的溶脹性顯得更為靈敏,并能溶于稀堿、弱堿。當(dāng)甲氧基含量>38℃時(shí),則能溶于水,而且還能溶于鹵代烴。假如將高碘酸參加羥丙基甲基纖維素時(shí),則羥丙基甲基纖維素會(huì)敏捷在水中渙散,而不至于發(fā)作難溶的結(jié)塊性物質(zhì)。這首要應(yīng)歸功于高碘酸具有渙散糖元上處于鄰位的二羥基之故。 毒性:很多的動(dòng)物喂食試驗(yàn)標(biāo)明,羥丙基甲基纖維素毒性甚微。羥丙基甲基纖維素按羥丙基替代度的巨細(xì),可分為高替代度(H-羥丙基甲基纖維素),中替代度(M-羥丙基甲基纖維素)與低替代度(L-羥丙基甲基纖維素).經(jīng)對(duì)這三類羥丙基甲基纖維素的急性毒性試驗(yàn)標(biāo)明,老鼠口服劑量為0.5、1.5、10g/kg時(shí),成果證明,低用量時(shí),無副效果,高用量時(shí)與未用羥丙基甲基纖維素喂食的老鼠,添加體重略少一些,但其它生理功能正常。因而,美國聯(lián)邦政府食物、醫(yī)藥、化妝品局答應(yīng)將羥丙基甲基纖維素直接參加糖塊中。經(jīng)粘度測定試驗(yàn)、經(jīng)典光散射法、超高速離心試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),羥丙基甲基纖維素的特性與其分子中有一水合的隨機(jī)基因的結(jié)構(gòu)相符合。降解性:可用含0.00001%~5?與0.0001%~5?螯合劑的充氧水溶性介質(zhì)處理,可使羥丙基甲基纖維素發(fā)作降解效果。這在環(huán)境維護(hù)方面,有重要意義。
使用按羥丙基甲基纖維素在國民經(jīng)濟(jì)與日子的各個(gè)領(lǐng)域中的使用狀況,別離敘說之。在醫(yī)藥工業(yè)中的使用在渙散型制劑中的使用。渙散型制劑包含注射劑、內(nèi)服劑、外用藥等。為了習(xí)慣醫(yī)治的不同要求,一般把藥物做成上述各種不同的劑型,例如:渙散型制劑、片劑、顆粒劑、丸劑等。
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