Cal é o proceso de produción de metilcelulosa?

A metilcelulosa (MC) é un composto de polímero soluble en auga amplamente usado en alimentos, medicamentos, produtos químicos diarios, construción e outras industrias. O seu proceso de produción implica varios pasos, incluíndo principalmente a extracción de celulosa, a reacción de modificación, o secado e o esmagamento.

1. Extracción de celulosa
A materia prima básica da metilcelulosa é a celulosa natural, que normalmente deriva de polpa de madeira ou algodón. En primeiro lugar, a madeira ou o algodón está sometido a unha serie de pretratamentos para eliminar as impurezas (como a lignina, a resina, a proteína, etc.) para obter celulosa pura. Os métodos comúns de pretratamento inclúen o método ácido-base e o método enzimático. No método ácido-base, a polpa de madeira ou algodón trátase con hidróxido de sodio (NaOH) ou outras solucións alcalinas para disolver a lignina e outras impurezas, extraendo así celulosa.

2. Reacción de eterificación da celulosa
A continuación, realízase unha reacción de metilación (reacción de eterificación) para preparar metilcelulosa. O paso núcleo da reacción de éterificación é reaccionar a celulosa cun axente metilante (normalmente cloruro de metilo, ioduro de metilo, etc.) para obter metilcelulosa. A operación específica é a seguinte:

Elección do disolvente de reacción: ás veces úsanse disolventes polares (como auga, etanol ou un disolvente mixto de auga e alcol) como medios de reacción e catalizadores (como o hidróxido sódico) engádense para mellorar a eficiencia da reacción.
Condicións de reacción: a reacción realízase a unha certa temperatura e presión, e a temperatura habitual de reacción é de 50-70 ° C. Durante a reacción, o cloruro de metilo reacciona co grupo hidroxilo (-OH) na molécula de celulosa para convertela en metil celulosa.
Control de reacción: a reacción de metilación require un control preciso do tempo de reacción e da temperatura. O tempo de reacción demasiado longo ou a temperatura demasiado alta poden causar descomposición de celulosa, mentres que a temperatura demasiado baixa ou a reacción incompleta poden levar a unha metilación insuficiente, afectando o rendemento da celulosa de metilo.

3. Neutralización e limpeza
Despois de completar a reacción, os reactivos de metilación non reaccionados e os catalizadores poden permanecer no produto de metil celulosa, que debe neutralizar e limpar. O proceso de neutralización normalmente usa unha solución ácida (como a solución de ácido acético) para neutralizar as substancias alcalinas no produto de reacción. O proceso de limpeza usa unha gran cantidade de auga ou alcol para eliminar disolventes, produtos químicos non reaccionados e subprodutos despois da reacción para garantir a pureza do produto final.

4. Secado e esmagamento
Despois do lavado, a metilcelulosa adoita estar nun estado de pasta ou xel, polo que hai que secar para obter un produto en po. Hai moitas formas de secar e as de uso común inclúen secado por pulverización, secado de conxelación e secado ao baleiro. Durante o proceso de secado, a temperatura e a humidade deben controlarse estrictamente para evitar a descomposición causada por alta temperatura ou danos nas propiedades do xel.

Despois do secado, a metilcelulosa obtida debe ser esmagada para conseguir o tamaño de partícula requirido. O proceso de trituración normalmente complétase mediante fresado de chorro de aire ou fresado mecánico. Ao controlar o tamaño das partículas, pódese axustar a taxa de disolución e as características de viscosidade da metilcelulosa.

5. Inspección e embalaxe do produto final
Despois de esmagar, a metilcelulosa necesita sufrir un estrito control de calidade para asegurarse de que cumpra as especificacións técnicas. Os elementos de inspección común inclúen:

Contido de humidade: o contido de humidade demasiado elevado da metilcelulosa afectará á súa estabilidade e almacenamento.
Distribución do tamaño de partículas: o tamaño e a distribución das partículas afectarán á solubilidade da metilcelulosa.
Grao de metilación: o grao de metilación é un indicador clave para avaliar a calidade da metilcelulosa, que afecta a súa solubilidade e o rendemento da aplicación.
Solubilidade e viscosidade: a solubilidade e a viscosidade da metilcelulosa son parámetros importantes na súa aplicación, especialmente no campo dos alimentos e da medicina.
Despois de pasar a inspección, o produto será envasado segundo diferentes necesidades, normalmente en bolsas de plástico ou bolsas de papel, e marcados con número de lotes de produción, especificacións, data de produción e outra información.

6. Protección e seguridade ambiental
Durante o proceso de produción de metil celulosa, cómpre tomar medidas de protección ambiental apropiadas, especialmente para produtos químicos e disolventes empregados no proceso de reacción. Despois da reacción, os residuos de líquido e os residuos de gases deben ser tratados para evitar contaminar o ambiente. Ademais, os reactivos químicos no proceso de produción deberían realizarse estrictamente de acordo cos procedementos operativos de seguridade para garantir a seguridade dos traballadores.

O proceso de produción de metil celulosa inclúe principalmente a extracción de celulosa, a reacción de metilación, o lavado e a neutralización, o secado e o esmagamento. Cada ligazón ten un impacto importante na calidade do produto final, polo que o control e o seguimento no proceso de produción son moi críticos. A través destes pasos do proceso, pódense producir medílicos que cumpran diferentes requisitos de aplicación.