1、1 產(chǎn)品概況纖維索醴是一類重要的水溶性高分子化合物，是以天然纖維索(«纖維索，包括棉短絨或木槳粕)經(jīng) 過堿化、瞇化反應(yīng)而生成的一系列產(chǎn)品的總稱。纖維索瞇分為離子型和非離子型兩類產(chǎn)品，離子型產(chǎn)品主要 是竣卩基纖維素(chc)，非離子型產(chǎn)品包括卬基纖維素(hc)、徑丙基甲基纖維素(iipmc)、乙基纖維素 (ec)、輕乙基纖維素(hec)、輕丙基纖維素(hpc)等。i1pmc屬水溶性非離子型纖維素瞇是卬基纖維素(hc)中部分卬氧基被疑丙氧基置換時得到的產(chǎn)物。hpmc為白色粉末，無味，無臭，無毒，在人體內(nèi)完全無變化而排出體外。該品易溶于水，但不溶于熱水。 水溶液為無色透明粘稠物。hpmc具

2、有優(yōu)良的增稠、乳化、成膜、分散、保護(hù)膠體、保持水分、粘合、耐酸 堿，抗酶等性能，廣泛用于建筑、涂料、醫(yī)藥、食品、紡織、油田、化妝品、洗滌劑、陶瓷、油堪及化學(xué)聚 合反應(yīng)過程中。1生產(chǎn)工藝1ipmc制造主要山棉絨堿處理、疑內(nèi)基化、卩基化等三個反應(yīng)來完成的。在近幾年出現(xiàn)的各種技術(shù)方只 僅僅集中在完善與改進(jìn)各個單元操作方面。一般都用棉絨為原料，用50%的氫氧化鈉水溶液進(jìn)行堿性處理, 得到纖維索鈉鹽，在進(jìn)行拜丙基化和甲基化操作。最近常用的脛丙基化試劑是氧化丙烯，而在70年代也有 川丙醇作拜丙基化試劑的報(bào)道。甲基化試劑-般都采用氯甲烷，在早期也有用浣甲烷、硫酸二甲酯的報(bào)道。評價：hpmc性能的指標(biāo)是甲基取

3、代度，瞇化效率，聚合度，粘度等。各種新工藝方法的出現(xiàn)，均是用 繞著改進(jìn)某些工藝路線，捉高某些指標(biāo)水平而進(jìn)行的。纖維素瞇類生產(chǎn)工藝仃其共性，即耕制棉或木漿經(jīng)液體燒堿浸漬，壓榨除去多余的堿液，得到堿纖維素， 再加入溶劑，魅化劑,在一定溫度、壓力下進(jìn)行瞇化反應(yīng)，反應(yīng)終點(diǎn)以所需魅化度為準(zhǔn)，然后經(jīng)中和洗滌、干 燥,粉碎等得成品。hpmc的生產(chǎn)采用氯甲烷和環(huán)氧丙烷作為髓化劑，其化學(xué)反應(yīng)方程是：rcell - 0h+ naoh+ ch3c1 + ch20chc1i3->rcell - 0 - ch20hchch3 + nacl + h20儲化工藝大體上可分為兩大類，一類是一步蘇化法，即使帑丙基化反應(yīng)和

4、甲基化反應(yīng)同時進(jìn)行，這是 早期采用的方法，仍然是現(xiàn)在制備hpmc的匝要方法。另一類是分步儲化法，即將輕丙基化操作和甲基化操 作分開進(jìn)行，這樣得到的產(chǎn)品某些指標(biāo)較好。1. 1 一步醵化法實(shí)例1：粉末狀棉紙與50%氫氧化鈉水溶液在60°c時混合，在反應(yīng)器壓力為2. 26x10愉d情況下，連 續(xù)通入環(huán)氧丙烯。在通過組成為52%卬瞇，43%氯卬烷與5%環(huán)氧丙烷混介氣體。再次加入50%氫氧化鈉溶液, 并混合z。繼續(xù)通入氯丙烷，在80°c反映lh。反應(yīng)產(chǎn)物徑丙基卬基纖維素的卬基取代度為20.2%,疑丙基 取代度為25.4%,不溶物< 0. 05% o在反應(yīng)中，氯甲烷的轉(zhuǎn)化率為53

5、.8%,環(huán)肉甲烷的轉(zhuǎn)化率為42.6%。實(shí)例2：將粉末狀纖維索，50%氫氧化鈉水溶液，氧化內(nèi)烯和氯甲烷依次加入反應(yīng)器，在80°c保持30min, 斥力維持在2. o7.ipa.反應(yīng)產(chǎn)物1ipmc,具有甲基取代度為27. 5%,輕內(nèi)基取代度為6. 5%,粘度為14, ooocp (2% 水溶液)。實(shí)例3：將50%蛍氧化鈉水溶液噴灑在棉絨上，并加熱到85ec,加入氧化肉烯、氯甲烷，繼續(xù)加熱， 玄到反應(yīng)完全。結(jié)果可得含冇甲基取代度為17.0%,起丙基取代度為24. 8%的強(qiáng)內(nèi)基甲基纖維素。在反應(yīng)中， 屮基轉(zhuǎn)化率為37. 8%,氧化丙烯轉(zhuǎn)化率為26. 2%o1. 2分步醸化法實(shí)例4：首先使纖維

6、素粉末與氧化丙烯在氮?dú)饬髦蟹从?h,反應(yīng)溫度為3060°c。然片再用氯屮烷處 理5h,反應(yīng)溫度為3580°co得到輕丙基取代度為23. 5%的疑丙棊屮棊纖維素實(shí)例5：先使堿性纖維素粉末與氧化內(nèi)烯在鹵代坯存在時發(fā)生反應(yīng)，然后再在氫氧化鈉存在下，與氯 甲烷反應(yīng)得到釋丙基甲基纖維索。該反應(yīng)中，氧化丙烯與氯甲烷的轉(zhuǎn)化率分別是42. 6%與41.0%。生產(chǎn)hpmc的關(guān)鍵設(shè)備是反應(yīng)器、干燥器、造粒機(jī)、粉碎機(jī)等。生產(chǎn)hpmc的主要原材料是精制棉、氫 氧化鈉、氯甲烷、環(huán)氧丙烷等。消耗定額見下表。表3 原材料消耗定額一覽表名稱規(guī)格單耗(噸產(chǎn)品)精制棉含水w6 %0. 931氫氧化鈉>5

7、0 %1. 15t氯甲烷299 %0. 75t環(huán)氧丙烷299 %0. 25t2性質(zhì)水溶性:hpmc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)甲氧基含最低時,能溶于強(qiáng)堿、 無熱力學(xué)膠凝點(diǎn)。隨著甲氧基含最的升高，其對水的溶脹性顯得更為嫩感，并能溶于稀堿、弱堿。當(dāng)甲氧 基含量38°c時,則能溶于水,并且還能溶于鹵代坯。如果將高碘酸加入hpmc時,則iipmc會迅速在水中 分散，而不至于產(chǎn)牛難溶的結(jié)塊性物質(zhì)。這主要應(yīng)歸功于髙碘酸貝有分散糖元上處于鄰位的二疑基z故。毒性：大量的動物喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)表明，i1pmc1u性我微。i1pmc按疑內(nèi)基取代度的大小，町分為高取代度(h-hpmc),中取代

8、度(m-hpmc)與低取代度(l- hpmc).經(jīng)對這三類hpmc的急性毒性試驗(yàn)表明，老鼠口服劑量 為0.5、1.5、10g/kg時，結(jié)果證明,低用量時,無副作用，高用量時與未用hpmc喂養(yǎng)的老鼠,增加體重 略少一些，但其它生理功能正常。因此，美國聯(lián)邦政府食品、醫(yī)藥、化妝品局允許將hpmc直接加入糖果中。 經(jīng)粘度測定實(shí)驗(yàn)、經(jīng)典光散射法、超高速離心實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，1ipmc的特性與其分子中冇一水合的隨機(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1ipmc發(fā)生降解作 用。這在環(huán)境保護(hù)方而，有重要意義。3應(yīng)用按hpmc在國民經(jīng)濟(jì)與生活的各個領(lǐng)

9、域中的應(yīng)川情況，分別敘述之。3. 1在醫(yī)藥工業(yè)中的應(yīng)用在分散型制劑中的應(yīng)用。分散型制劑包括注射劑、內(nèi)服劑、外用藥等。為了適應(yīng)治療的不同耍求，通常 把藥物做成上述各種不同的劑型，例如：分散型制劑、片劑、顆粒劑、丸劑等。處方例1毗氧噬嗪250份乙二胺ri乙酸鈉鹽5份磷酸氫二鈉500份氫化苯甲酰胺10份氯化俐2, 500 份hpmc300份處方例2（含解酸劑的口服劑）含鎂硅酸鹽鋁酸鹽3份甘氨酸0. 9份upmc0. 1份蔗糖9.0份苯甲酸鈉0. 05 份食用香料若干上述配比，加水配成100ml溶液。處方例3 （含葵烯服的藥物，在水中具仃很好的分散劑）iipmc:葵烯ffi>0.05： 1hpm

10、c還叮用于vbi鹽的顆粒制造中，作為粘合劑加入。崩解劑：在不溶性帑族藥物中，加入hpmc,可以較快地釋放帑族物質(zhì)，增加其生物活性，減少用藥量，保 證人體血液中所需的簾族物質(zhì)的濃度，達(dá)到治療目的。藥物的包衣：處方例1：漠麥角環(huán)肽（多巴胺拮抗劑）叩磺酸浪麥角環(huán)肽5735份乳糖184份甘油三棕欄酯20份upmc60份其它在人造血漿、人造唾液、繃帶中均能應(yīng)川3.2在建筑行業(yè)中的應(yīng)用用作陶瓷瓦的粘合劑hpmc0.3份珍珠巖19. 1 份脂肪酰胺與環(huán)狀硫代物2.0份粘土95. 4 份硅石調(diào)料（22 u ）420份水450. 4 份用在無機(jī)磚、瓦、石或水泥粘接的水泥中hpmc （分散度為1.3）0.3份卡特

11、蘭水泥100份一氧化硅砂50份川在瓷硅(瓦)與混凝土板面粘合水泥的添加劑時:水泥100份砂200份hpmc0.5份葡萄糖酸鈣0.2份水50份還可用作高強(qiáng)度水泥建筑材料添加劑:卡特蘭水泥100份石棉5份聚乙烯醉鉛維1份硅酸鈣15份粘土0.5份水32份hpmc0.8份用作墻紙粘合劑將6ghpmc溶于500g水中,配成溶液(1 ),然后將174ghpmc與1, 321g甲醇混合配成溶液(ii ),最后 將(1 )與(ii)混合,即得粘合劑,粘度(20°c)為32pas,能在80g/m2紙上涂上5g固體用作電器元件粘合劑i1pmc 于粘結(jié)mi電極柵極，該柵極對于粘合劑涂層冇良好的粘合性。10

12、份mc （甲基纖維素）03份hpmc0.3份水14份3.3在涂料工業(yè)中的應(yīng)用iipmc可作為掩蔽劑涂在電學(xué)裝置上,也可添加在聚瞇膜層中，該膜層可增加聚隴織布印花的熱傳遞效 率；它還能作為鋼鐵涂料組份，隨后用硅酸鹽處理，可以防止腐蝕；它用于氟樹脂涂料的配方如下：iipmc （甲基取代度22%,涇丙基取代度8%,粘度loocp） 6份聚乙烯乙二醉二硬酸酯（hlb16.0）12份十二烷基磺酸俐3份酩酸鈉1份酷酸1份水412份過硫酸錢0. 5份乙烯/乙烯基乙酸400份該方法粘度為£ 600cp,若不jij11pmc,僅為800cp,使該涂層有較好的抗流掛能力。用于pvc的涂料組份10份1.0份1.0份80份硅膠i廠l(15z)snowtex-20l (45m u)hpmc水該涂料具冇較強(qiáng)的粘結(jié)性、透明，具冇較好的防霧性能。3.4在食品工業(yè)中的應(yīng)用在食品屮使用水溶性高分子，可以賦予其某些功能，改善其性質(zhì)。它在食品中宜作為穩(wěn)定劑、粘合劑、 増稠劑、成膜劑。t食品的快速再水化：將24ghpmc在加熱下溶于1, ooog水屮，再加入200g脫水并粉碎過的洋蔥，5min 后，可再水化將全部水吸收。用作食品而膜：可防止食品中的水分揮發(fā)，并抵制微生物對食品的侵害，防止食品腐敗變質(zhì)，保持食 品的外觀與新鮮。用作食品的粘合劑與穩(wěn)定劑：hphc加入食品，能使食品造型優(yōu)美，防止食品香味的散失，提面食