1.Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC)is in wichtige cellulose-ether, in protte brûkt yn bou, farmaseutyske, iten, kosmetika en oare fjilden. HPMC hat goede thickening, film-foarmjen, emulsifying, suspension en wetter fêsthâlden eigenskippen, dus it spilet in wichtige rol yn in protte yndustry. De produksje fan HPMC is benammen basearre op gemyske modifikaasjeprosessen. Yn 'e ôfrûne jierren, mei de foarútgong fan biotechnology, binne produksjemetoaden basearre op mikrobiële fermentaasje ek begon omtinken te lûken.
2. Fermentation produksje prinsipe fan HPMC
It tradisjonele HPMC-produksjeproses brûkt natuerlike cellulose as grûnstof en wurdt produsearre troch gemyske metoaden lykas alkalisaasje, etherifikaasje en raffinaazje. Dit proses giet lykwols om in grutte hoemannichte organyske solvents en gemyske reagentia, dy't in grutte ynfloed hawwe op it miljeu. Dêrom is it gebrûk fan mikrobiële fermentaasje om cellulose te synthetisearjen en it fierder te feretherjen is in mear miljeufreonlike en duorsume produksjemetoade wurden.
Mikrobiële synteze fan cellulose (BC) is de lêste jierren in hyt ûnderwerp west. Baktearjes ynklusyf Komagataeibacter (lykas Komagataeibacter xylinus) en Gluconacetobacter kinne direkt cellulose mei hege suverens synthesisearje troch fermentaasje. Dizze baktearjes brûke glukoaze, glycerol of oare koalstofboarnen as substraten, fermentearje ûnder gaadlike omstannichheden en skiede cellulose nanofibers út. De resultearjende baktearjele cellulose kin wurde omboud ta HPMC nei modifikaasje fan hydroxypropyl en methylaasje.
3. Produksje proses
3.1 Fermentaasjeproses fan baktearjele cellulose
De optimisaasje fan it fermentaasjeproses is krúsjaal foar it ferbetterjen fan de opbringst en kwaliteit fan baktearjele cellulose. De wichtichste stappen binne as folget:
Strain screening en teelt: Selektearje hege-opbringst cellulose stammen, lykas Komagataeibacter xylinus, foar domestikaasje en optimalisaasje.
Fermentaasjemedium: Soargje foar koalstofboarnen (glucose, sukrose, xylose), stikstofboarnen (gistekstrakt, pepton), anorganyske sâlten (fosfaten, magnesium sâlten, ensfh.)
Fermentaasjekontrôle: ynklusyf temperatuer (28-30 ℃), pH (4.5-6.0), nivo fan oplost soerstof (roeren as statyske kultuer), ensfh.
Samling en suvering: Nei fermentaasje wurdt de baktearjele cellulose sammele troch filterjen, waskjen, droegjen en oare stappen, en oerbliuwende baktearjes en oare ûnreinheden wurde fuortsmiten.
3.2 Hydroxypropyl methylation modifikaasje fan cellulose
De krigen baktearjele cellulose moat gemysk wizige wurde om it de skaaimerken fan HPMC te jaan. De wichtichste stappen binne as folget:
Alkalinisaasjebehanneling: wekje yn in passende hoemannichte NaOH-oplossing om de celluloseketen út te wreidzjen en de reaksjeaktiviteit fan folgjende etherifikaasje te ferbetterjen.
Etherifikaasjereaksje: foegje ûnder spesifike temperatuer en katalytyske omstannichheden propylene okside (hydroxypropylaasje) en methylchloride (methylaasje) ta om de cellulosehydroxylgroep te ferfangen om HPMC te foarmjen.
Neutralisaasje en raffinaazje: neutralisearje mei soer nei de reaksje om net-reagearre gemyske reagenzjes te ferwiderjen, en krije it einprodukt troch waskjen, filterjen en droegjen.
Crushing en grading: crush HPMC yn dieltsjes dy't foldogge oan de spesifikaasjes, en skerm en ferpakking se neffens ferskillende viscosity grades.
4. Key technologyen en optimalisaasje strategyen
Strain ferbettering: ferbetterje cellulose opbringst en kwaliteit troch genetyske yngenieur fan mikrobiële stammen.
Optimalisaasje fan fermentaasjeproses: brûk bioreaktors foar dynamyske kontrôle om effisjinsje fan celluloseproduksje te ferbetterjen.
Griene etherifikaasjeproses: ferminderje it gebrûk fan organyske solvents en ûntwikkelje mear miljeufreonlike etherifikaasjetechnologyen, lykas enzymkatalytyske modifikaasje.
Produktkwaliteitskontrôle: troch it analysearjen fan de substitúsjegraad, oplosberens, viskositeit en oare yndikatoaren fan HPMC, soargje derfoar dat it foldocht oan de applikaasje easken.
De fermentaasje-basearreHPMCproduksjemetoade hat de foardielen fan duorsum, miljeufreonlik en effisjint, wat yn oerienstimming is mei de trend fan griene skiekunde en duorsume ûntwikkeling. Mei de foarútgong fan biotechnology wurdt ferwachte dat dizze technology tradysjonele gemyske metoaden stadichoan ferfange sil en de bredere tapassing fan HPMC befoarderje op it mêd fan bou, iten, medisinen, ensfh.
Post tiid: Apr-11-2025