تاریخچه تولید HPMC

تاریخچه تولید HPMC

تاریخچه دقیق HPMC و به طور کل سلولزهای اتری به شرح ذیل می باشد.

HPMC برای نخستین بار توسط جانسن در سال ۱۹۱۸ میلادی در نتیجه واکنش بین سلولز و پروپیلن اکسید ومتیلن کلرید تهیه گردید. تولید HPMC در مقیاس کاملاً صنعتی در پایان سال ۱۹۳۰ انجام گرفت،  که در آن هنگام اساساً HPMC به عنوان یک ماده خام کلوئیدی و یک ماده چسبنده به کار گرفته می شد. چون تا آن زمان روش تولید HPMC به طور آزمایشگاهی بود، لذا استفاده از روش تولید صنعتی HPMC در مقیاس صنعتی دارای عیب پائین بودن راندمان به علت واکنش فرعی اتریفیکاسیون بود. در زمینه بهبود این فرایند تلاش های فراوانی انجام گرفت.

اولین اتری شدن سلولز، متیلاسیون با دی متیل سولفات، توسط سوئیدا در سال ۱۹۰۵ انجام گرفت. این اترهای غیریونی به عنوان محصول های محلول در آب یا محلول در مواد آلی معرفی شدند. بوفلر و گومبرگ در ۱۹۲۱ سلولز را بنزیله کردند، که در سال ۱۹۱۸ برای اولین بار جنسین HPMC را تهیه کرد. هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) به طور تجارتی در اوایل دهه ۱۹۲۰ در آلمان تهیه شد. هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) که سدیم سلولز گلیکولات نیز نامیده می‌شود، در آمریکا در سال ۱۹۴۵ به طور تجارتی در دسترس قرار گرفت، همچنین HPMC برای مدت مدیدی در اروپا در خمیر کاغذ دیواری و به عنوان تغلیظ کننده می گردید. پیشرفت اولیه در اروپا، گویا به خاطر این واقعیت بود که نشاسته به طور کافی جهت استفاده در خمیرهای ارزان قیمت (همانطوری که در آمریکا بوده است) فراوان نبود. این کشف که هیدروکسی پروپیل متیل سلولز ((HPMC می تواند به جای مواد طبیعی محلول در آب نسبتاً گران قیمت مانند آلژینات سدیم، خزه ایرلندی صمغ تراگاکانت و ژلاتین جایگزین شود. تولید تجارتی HPMC را در آمریکا بیشتر مورد توجه قرار داده است .

History of HPMC production

The exact history of HPMC and in general the ether cellulose is as follows.

HPMC was first prepared by Johnson in 1918 as a result of the reaction between cellulose and propylene oxide and methylene chloride. Production of HPMC on a fully industrial scale was completed at the end of the 1930s, at that time, HPMC was essentially used as a colloidal raw material and a sticky substance. Because the HPMC production method was up to that time in a laboratory, the use of industrial production of HPMC on a scale of industry had a lack of efficiency due to a secondary reaction to etrification. Efforts have been made to improve this process.

The first cellulose etherization, dimethylation with dimethyl sulfate, was taken by Sweden in 1905. These nonionic ethers were introduced as water-soluble or organic soluble products. In 1921, Buffler and Gömberg made Benzyl Benzene Cellulose, which in 1918, for the first time, produced HPMC. Hydroxypropylmethyl cellulose (HPMC) was commercially available in Germany in the early 1920s. Hydroxypropylmethyl cellulose (HPMC), also known as sodium cellulose glycolate, was commercially available in the United States in 1945, and HPMC was used as a condenser for a long time in Europe. Initial progress in Europe was apparently due to the fact that starch was not enough to use in cheap pastries (as in the United States). The discovery that HPMC can be replaced by relatively expensive water-soluble organic solvents such as sodium alginate, Irish moss, gum tragacanth and gelatin. The HPMC business in the United States is more focused on.

sanaat.mahdi

اثر قلیا بر سلولز

اثر قلیا بر سلولز

اثر قلیا بر سلولز

سلولز مقاومت بسیار زیادی در مقابل قلیاها بالاخص در هیدروکسید سدیم در دمای بالا از خود نشان می دهد. با این حال می توان گفت که سلولز در مقابل قلیاهای قوی آسیب پذیر نیست. به همین خاطر یکی از فرایندهای مهم در صنایع سلولزی فرآیند قلیایی نمودن(مرسریزاسیون) سلولز است.

تورم مولکولی سلولز نه تنها از نظر خواص شیمیایی آن، بلکه از نظر خواص فیزیکی نیز حائز اهمیت بوده و در مشاهده تصاویر میکروسکوپی معین است که سلولز حالت طبیعی خود را از دست داده و الیاف ضخیم تر و کوتاه تر شده اند. شکی نیست که سلولز واحدهای سود را در خود جذب می کند و از آنجائی که سلولز سه عامل الکلی دارد بسته به اینکه در یک یا چند جایگاه با سود واکنش دهد، محصولهایی که بدست می آیند با یکدیگر متفاوت می باشند.

فرآورده های سلولز قلیایی بدست آمده ممکن است به دو حالت زیر مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد.

الف) در حالت اول سود به مقدار اضافی بر حسب سلولز مصرف شده: در این حالت علاوه بر جذب سود ممکن است در میان الیاف سلولز سود مازاد بدون اینکه پیوندی با سلولز برقرار کند، موجود باشد.

ب) در حالت دوم سود به میزان مورد نیاز وارد واکنش شود که مقدار جذب شده در حقیقت معادل سودی است که با سلولز واکنش داده و سلولز قلیایی مناسبی بدست آمده است.

واکنش بین محلول قلیایی و سلولز هم پدیده فیزیکی و هم پدیده شیمیایی می باشد. فرمول شیمیایی آن به صورت (C6H10O5)X.(NaOH)y.H2O  است. این ترکیب در حقیقت رابطه قلیا با سلولز بوده که کیفیت سلولز قلیایی به عواملی از جمله طبیعت سلولز، حالت متورم شدن الیاف سلولز، دمای واکنش، غلظت سود، مدت تماس قلیا با الیاف سلولز، نوع قلیا، بستگی دارد.

مشخصات مولکولی سلولز در محلول قلیایی توسط ماساتوشی سای تو مورد بررسی قرار گرفت. مشخصات مولکولی نشان می دهد که الیاف سلولز در مقابل اکسیداسیون فلزات قلیایی خاکی ضعیف بوده که موجب قلیایی شدن سلولز می شود. محققینی نظیر کامید و همکارانشان متوجه شده اند که سلولز احیاء شده با محلول سود ۸ درصد و در دمای ۴ درجه سانتی گراد خاصیت قلیایی داشتند.

این محققین مکانیزم قلیایی شدن سلولز را در سود به روش مشخصی تجزیه و تحلیل نموده اند. پارامترهای مورد بررسی شده در محلول قلیایی سود عبارتند از: وابستگی آن به دمای واکنش و غلظت سود. وابستگی دمای محلول سود در قلیایی نمودن سلولز نیز به روش تفرق نور و سنجش ویسکوزیته مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

واکنش قلیایی شدن سلولز برای جایگزینی سود بجای عامل هیدروژن هیدروکسیل که در نهایت برای تشکیل مشتقات سلولز است. نسبت این جایگزینی درجه استخلاف نامیده می شود که به تعداد متوسط از سه گروه هیدروکسیل واحد انیدروگلوکز که واکنش داده اند، توصیف می گردد.

نویسنده : مهندس مهدی صناعت

The effect of alkali on cellulose

Cellulose exhibits very high resistance to alkali, especially in sodium hydroxide at high temperatures. However, it can be said that cellulose is not vulnerable to strong alkali. Therefore, one of the important processes in the cellulosic industry is the cellulose alkalization process.

Cellulose molecular swelling is important not only in terms of its chemical properties, but also in terms of physical properties, and it is observed in certain microscopic images that cellulose has lost its natural state and the fibers are thicker and shorter. There is no doubt that cellulose absorbs profitable units, and since cellulose has three alcoholic components, depending on how they react in one or more positions, the products that are obtained are different.

Alkaline cellulose products can be analyzed in two ways:

(A) In the first case, the profit is used in excess of the cellulose: in this case, in addition to gaining profits, there may be an excess of excess cellulose fibers without making a cellulose bond.

B) In the latter case, the profit is to be applied to the required amount, which is, in fact, equivalent to that which is obtained with cellulose and obtains an appropriate alkaline cellulose.

The reaction between alkaline solution and cellulose is both a physical phenomenon and a chemical phenomenon. Its chemical formula is (C6H10O5) X. (NaOH) y.H2O [click and drag to move]. This compound is in fact the relationship between alkali and cellulose, the quality of the alkali cellulose depends on factors such as the nature of the cellulose, the swelling of the cellulose fiber, the reaction temperature, the concentration of alkalinity, the duration of contact with the cellulose fiber, the type of alkali.

The molecular characterization of cellulose in an alkaline solution was investigated by Masutoshi Sai. Molecular specification shows that cellulose fibers are weak against oxidation of alkaline earth metals, which causes alkalization of cellulose. Researchers such as Camid and colleagues found that resin cellulose had an alkaline property with a 8% solution and at 4 ° C.

The researchers analyzed the mechanism of cellulose alkalization in profit in a specific way. The parameters studied in the alkaline solution of the profit are its dependence on the reaction temperature and the concentration of profit. The dependence of the solubility of the pellet on alkalizing cellulose was also determined by light diffraction and viscosity measurements.

The cellulose alkalization reaction is to replace the profit instead of the hydroxyl hydrogen moiety, which ultimately forms the cellulose derivative. The ratio of this substitution is called the degree of substitution, which is described by the average number of three groups of hydroxyl units of the antidogglucose units that have reacted.

Author: Mehdi Sanaat Engineer