1.Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC)ເປັນ cellulose ether ທີ່ສໍາຄັນ, ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການກໍ່ສ້າງ, ຢາ, ອາຫານ, ເຄື່ອງສໍາອາງແລະຂົງເຂດອື່ນໆ. HPMC ມີຄວາມຫນາທີ່ດີ, ການສ້າງຮູບເງົາ, emulsifying, suspension ແລະການເກັບຮັກສານ້ໍາ, ສະນັ້ນມັນມີບົດບາດສໍາຄັນໃນຫຼາຍອຸດສາຫະກໍາ. ການຜະລິດ HPMC ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນອີງໃສ່ຂະບວນການດັດແປງສານເຄມີ. ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ດ້ວຍຄວາມກ້າວຫນ້າຂອງເຕັກໂນໂລຢີຊີວະພາບ, ວິທີການຜະລິດໂດຍອີງໃສ່ການຫມັກຈຸລິນຊີກໍ່ເລີ່ມດຶງດູດຄວາມສົນໃຈ.
2. ຫຼັກການການຜະລິດໝັກດອງຂອງ HPMC
ຂະບວນການຜະລິດ HPMC ແບບດັ້ງເດີມໃຊ້ cellulose ທໍາມະຊາດເປັນວັດຖຸດິບແລະຖືກຜະລິດໂດຍວິທີທາງເຄມີເຊັ່ນ: ການເຮັດໃຫ້ເປັນດ່າງ, etherification ແລະການຫລອມໂລຫະ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຂະບວນການນີ້ປະກອບດ້ວຍຈໍານວນຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງສານລະລາຍອິນຊີແລະສານເຄມີ reagents, ເຊິ່ງມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ. ດັ່ງນັ້ນ, ການນໍາໃຊ້ການຫມັກຈຸລິນຊີເພື່ອສັງເຄາະ cellulose ແລະ etherify ມັນໄດ້ກາຍເປັນວິທີການຜະລິດທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມແລະຍືນຍົງ.
ການສັງເຄາະຈຸລິນຊີຂອງເຊນລູໂລສ (BC) ເປັນຫົວຂໍ້ຮ້ອນໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້. ເຊື້ອແບັກທີເຣັຍລວມທັງ Komagataeibacter (ເຊັ່ນ: Komagataeibacter xylinus) ແລະ Gluconacetobacter ສາມາດສັງເຄາະເຊນລູໂລສທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງໂດຍກົງຜ່ານການຫມັກ. ເຊື້ອແບັກທີເຣັຍເຫຼົ່ານີ້ໃຊ້ glucose, glycerol ຫຼືແຫຼ່ງກາກບອນອື່ນໆເປັນສານຍ່ອຍ, ໝັກ ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ເຫມາະສົມ, ແລະ secrete cellulose nanofibers. cellulose ເຊື້ອແບັກທີເຣັຍຜົນໄດ້ຮັບສາມາດປ່ຽນເປັນ HPMC ຫຼັງຈາກການດັດແປງ hydroxypropyl ແລະ methylation.
3. ຂະບວນການຜະລິດ
3.1 ຂະບວນການຫມັກຂອງເຊນລູໂລສແບັກທີເລຍ
ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງຂະບວນການຫມັກແມ່ນສໍາຄັນຕໍ່ການປັບປຸງຜົນຜະລິດແລະຄຸນນະພາບຂອງ cellulose ເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ. ຂັ້ນຕອນຕົ້ນຕໍແມ່ນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
ການຄັດເລືອກສາຍພັນ ແລະການປູກຝັງ: ເລືອກສາຍພັນເຊລູໂລສທີ່ໃຫ້ຜົນຜະລິດສູງ, ເຊັ່ນ: Komagataeibacter xylinus, ສໍາລັບການຜະລິດພາຍໃນ ແລະ ເພີ່ມປະສິດທິພາບ.
ຂະຫນາດກາງການຫມັກ: ສະຫນອງແຫຼ່ງກາກບອນ (glucose, sucrose, xylose), ແຫຼ່ງໄນໂຕຣເຈນ (ສານສະກັດຈາກເຊື້ອລາ, peptone), ເກືອອະນົງຄະທາດ (phosphates, magnesium salts, ແລະອື່ນໆ) ແລະຜູ້ຄວບຄຸມ (ອາຊິດອາຊິດອາຊິດ, ອາຊິດ citric) ເພື່ອສົ່ງເສີມການເຕີບໂຕຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣັຍແລະການສັງເຄາະ cellulose.
ການຄວບຄຸມເງື່ອນໄຂການຫມັກ: ລວມທັງອຸນຫະພູມ (28-30 ℃), pH (4.5-6.0), ລະດັບອົກຊີເຈນທີ່ລະລາຍ ( stirring ຫຼືວັດທະນະທໍາ static), ແລະອື່ນໆ.
ການເກັບກໍາແລະການຊໍາລະລ້າງ: ຫຼັງຈາກການຫມັກ, cellulose ເຊື້ອແບັກທີເຣັຍໄດ້ຖືກເກັບກໍາໂດຍການກັ່ນຕອງ, ລ້າງ, ຕາກໃຫ້ແຫ້ງແລະຂັ້ນຕອນອື່ນໆ, ແລະເຊື້ອແບັກທີເຣັຍທີ່ຕົກຄ້າງແລະ impurities ອື່ນໆໄດ້ຖືກໂຍກຍ້າຍອອກ.
3.2 ການດັດແກ້ hydroxypropyl methylation ຂອງ cellulose
cellulose ເຊື້ອແບັກທີເຣັຍທີ່ໄດ້ຮັບຕ້ອງໄດ້ຮັບການດັດແປງທາງເຄມີເພື່ອໃຫ້ມັນມີລັກສະນະຂອງ HPMC. ຂັ້ນຕອນຕົ້ນຕໍແມ່ນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
ການປິ່ນປົວຄວາມເປັນດ່າງ: ແຊ່ນ້ໍາໃນປະລິມານທີ່ເຫມາະສົມຂອງການແກ້ໄຂ NaOH ເພື່ອຂະຫຍາຍຕ່ອງໂສ້ເຊນລູໂລສແລະປັບປຸງກິດຈະກໍາຕິກິຣິຍາຂອງ etherification ຕໍ່ມາ.
ປະຕິກິລິຍາ Etherification: ພາຍໃຕ້ອຸນຫະພູມສະເພາະແລະເງື່ອນໄຂ catalytic, ເພີ່ມ propylene oxide (hydroxypropylation) ແລະ methyl chloride (methylation) ເພື່ອທົດແທນກຸ່ມ cellulose hydroxyl ເພື່ອສ້າງ HPMC.
Neutralization ແລະການຫລອມໂລຫະ: neutralize ກັບອາຊິດຫຼັງຈາກຕິກິຣິຍາທີ່ຈະເອົາ reagents ສານເຄມີ unreacted, ແລະໄດ້ຮັບຜະລິດຕະພັນສຸດທ້າຍໂດຍການລ້າງ, ການກັ່ນຕອງແລະການແຫ້ງ.
ການຂັດແລະການຈັດອັນດັບ: crushing HPMC ເຂົ້າໄປໃນອະນຸພາກທີ່ຕອບສະຫນອງສະເພາະ, ແລະການຄັດເລືອກແລະຫຸ້ມຫໍ່ໃຫ້ເຂົາເຈົ້າຕາມເກຣດຄວາມຫນືດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.
4. ເທັກໂນໂລຍີຫຼັກ ແລະຍຸດທະສາດການເພີ່ມປະສິດທິພາບ
ການປັບປຸງສາຍພັນ: ປັບປຸງຜົນຜະລິດ cellulose ແລະຄຸນນະພາບໂດຍຜ່ານວິສະວະກໍາພັນທຸກໍາຂອງສາຍພັນຈຸລິນຊີ.
ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂະບວນການຫມັກ: ໃຊ້ bioreactors ສໍາລັບການຄວບຄຸມແບບເຄື່ອນໄຫວເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບການຜະລິດ cellulose.
ຂະບວນການ etherification ສີຂຽວ: ຫຼຸດຜ່ອນການນໍາໃຊ້ສານລະລາຍອິນຊີແລະພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີ etherification ທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມຫຼາຍ, ເຊັ່ນ: ການດັດແປງ enzyme catalytic.
ການຄວບຄຸມຄຸນນະພາບຜະລິດຕະພັນ: ໂດຍການວິເຄາະລະດັບການທົດແທນ, ການລະລາຍ, ຄວາມຫນືດແລະຕົວຊີ້ວັດອື່ນໆຂອງ HPMC, ໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າມັນຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ.
ການຫມັກທີ່ອີງໃສ່HPMCວິທີການຜະລິດມີທ່າໄດ້ປຽບໃນການທົດແທນຄືນໃຫມ່, ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມແລະປະສິດທິພາບ, ສອດຄ່ອງກັບທ່າອ່ຽງຂອງເຄມີສາດສີຂຽວແລະການພັດທະນາແບບຍືນຍົງ. ດ້ວຍຄວາມກ້າວຫນ້າຂອງເຕັກໂນໂລຊີຊີວະພາບ, ເຕັກໂນໂລຊີນີ້ຄາດວ່າຈະຄ່ອຍໆທົດແທນວິທີການເຄມີແບບດັ້ງເດີມແລະສົ່ງເສີມການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງຂອງ HPMC ໃນຂົງເຂດການກໍ່ສ້າງ, ອາຫານ, ຢາປົວພະຍາດ, ແລະອື່ນໆ.
ເວລາປະກາດ: 11-04-2025