تؤثر نقاوة هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) في ملاط عزل المباني بشكل مباشر على جودة البناء. في عملية إنتاج HPMC، يؤدي وجود الأكسجين المتبقي في المفاعل إلى تحلل HPMC وانخفاض وزنه الجزيئي. ومع ذلك، فإن كمية الأكسجين المتبقي محدودة، وإعادة ربط الجزيئات المتكسرة ليس بالأمر الصعب.
تُصنع مادة هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC) بشكل أساسي من خلال ثلاث عمليات: المعالجة القلوية لألياف القطن، والهيدروكسي بروبيل، والميثلة. وقد ركزت التقنيات المختلفة التي ظهرت في السنوات الأخيرة على تحسين وتطوير كل عملية من هذه العمليات.
تستخدم عملية إنتاج هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز كلورو ميثان وأكسيد البروبيلين كعوامل إيثيرية. معادلة التفاعل الكيميائي هي: Rcell – OH (قطن مكرر) + NaOH (صودا كاوية) + CH3Cl (كلورو ميثان) + CH2OCHCH2 (أكسيد البروبيلين) → Rcell – O -CH2OHCH2 (هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز) + NaCl (كلوريد الصوديوم) + H2O (ماء). إن مبدأ تخليق هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC) بالإيثير ليس معقدًا، ولكن عمليات القلوية، وسحق المواد الخام، والإيثير، واستعادة المذيب، والفصل بالطرد المركزي، بالإضافة إلى تفاعل الإيثير في ظل ظروف معينة من درجة الحرارة والضغط، تتطلب تحكمًا دقيقًا. تُحدد نقطة نهاية التفاعل بدرجة الإيثير المطلوبة، يليها التعادل، والغسل، والتجفيف، والسحق للحصول على المنتج النهائي. تتضمن كل خطوة عددًا كبيرًا من النقاط التقنية الرئيسية ومعرفة واسعة. بالنسبة لأنواع المنتجات المختلفة، تُعدّ ظروف التحكم في كل خطوة، مثل درجة الحرارة والوقت والضغط والتحكم في تدفق المواد، بالغة الأهمية. وتُعدّ المعدات المساعدة وأجهزة التحكم ضرورية لضمان جودة منتج مستقرة ونظام إنتاج موثوق.
تعتمد عملية تصنيع هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC) عمومًا على طريقة المزج في خطوة واحدة. وفيما يلي الخطوات العامة:
① المعالجة المسبقة: يتم سحق القطن المكرر إلى كتل من القطن المكرر بقطر حوالي 1-3 سم باستخدام آلة الفتح، ثم يدخل إلى الكسارة، حيث يتم قصه وسحقه بسرعة إلى مسحوق قطن مكرر بحجم شبكي 60-100.
٢- المعالجة القلوية: يُوزّع مسحوق القطن المكرر المطحون في ٨-١٠ أضعاف كمية المذيب المختلط، ويتفاعل القلوي لإنتاج السليلوز القلوي ذي النشاط الكيميائي. ٣- الأسترة: يتفاعل السليلوز القلوي مع أكسيد البروبيلين وكلوريد الميثيل في تفاعل أسترة. ومن خلال التحكم في درجة حرارة التفاعل ومدة التفاعل والصيغة، يتم ضبط درجة استبدال الميثوكسي والهيدروكسي بروبيل. وتُضبط لزوجة المنتج من خلال التحكم في نقاء المؤكسد في النظام واختيار مواد القطن الخام المكررة. ويُستخدم نظام تحكم حاسوبي DCS لضمان جودة منتج مستقرة وخصائص عملية موثوقة.
④ التعادل: بعد اكتمال التفاعل، يتم استخدام حمض لمعادلة القلوي المتبقي، مما يؤدي إلى رفع درجة حموضة المنتج إلى المعيار المحدد.
⑤ استعادة المذيب: يتم تسخين الخليط المتعادل، ويتم استعادة المذيب من خلال نظام تكثيف وتبريد. ثم يُعاد تدوير المذيب المستعاد.
⑥ المعالجة اللاحقة: يتم فصل المركب المنزوع المذيب بواسطة جهاز طرد مركزي أفقي للترسيب، ثم يتم تحبيبه وتجفيفه وتجانسه وتعبئته في المنتج النهائي.
تؤثر نقاوة هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز في ملاط عزل المباني بشكل مباشر على جودة البناء. في عملية إنتاج هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز، يؤدي الأكسجين المتبقي في المفاعل إلى تحلله وانخفاض وزنه الجزيئي. ومع ذلك، فإن كمية الأكسجين المتبقي محدودة، وإعادة ربط الجزيئات المتكسرة أمر سهل. يرتبط معدل احتفاظ هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز بالماء ارتباطًا وثيقًا بمحتوى الهيدروكسي بروبيل، ولكن عملية التفاعل بأكملها تحدد أيضًا معدل احتفاظه بالماء. ويؤثر كل من تأثير القلوية، ونسبة كلوريد الميثيل إلى أكسيد البروبيلين، وتركيز القلوي، ونسبة الماء إلى القطن المكرر، على أداء المنتج.
