低取代羟丙纤维素工艺研究报告
低取代羟丙基纤维素 得分子量
低取代羟丙基纤维素得分子量在化学领域，低取代羟丙基纤维素（Low Substitution Hydroxypropyl Cellulose，简称L-HPC）已经成为一个备受关注的主题。
在本文中，我将对L-HPC的分子量进行全面评估，并以深度和广度的方式进行探讨。
通过这篇文章，你将更深入地了解L-HPC的性质、应用以及其在不同领域中的潜在作用。
一、什么是低取代羟丙基纤维素？低取代羟丙基纤维素，是一种从天然纤维素中合成的化合物。
它是通过羟基丙酮化反应获得的，具有中等分子量和较低的取代度，这使得它在许多领域中具有广泛的应用潜力。
二、低取代羟丙基纤维素的性质1. 分子量：L-HPC的分子量是使用凝胶渗透色谱法进行测量的。
它通常在10,000至1,000,000之间，具体取决于生产过程和用途要求。
2. 溶解性：L-HPC在水和有机溶剂中具有良好的溶解性。
这使得它在制药、食品和化妆品等领域中成为一种理想的溶解剂。
3. 黏度：L-HPC的黏度决定了其在各种应用中的适用性。
具有不同分子量的L-HPC在流变性质方面表现出差异，可根据具体要求进行选择。
三、低取代羟丙基纤维素的应用1. 制药领域：L-HPC在制药领域中扮演着重要的角色。
它可以用作溶解助剂、增粘剂和润滑剂，促进药物的溶解和稳定。
L-HPC还可以用于控释药物的释放，提高药物的生物利用度。
2. 食品工业：L-HPC在食品工业中有很多应用。
它可以用作增稠剂、稳定剂和乳化剂，改善食品的质感和口感。
L-HPC还可以防止冰冻食品结块，并提高冻结和融化的稳定性。
3. 化妆品：由于其良好的溶解性和黏度调控性，L-HPC广泛应用于化妆品制造过程中。
它可以用作增稠剂、护肤品基质和乳化剂，改善化妆品的质地和稳定性。
四、对L-HPC分子量的个人观点和理解在我的观点和理解中，L-HPC分子量的选择是基于具体应用需求和目标的。
较低的分子量可以提供更好的溶解性和流动性，适用于一些需要快速溶解和释放的药物制剂。
低取代羟丙基纤维素和高取代羟丙基纤维素
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羟丙基纤维素研究报告
羟丙基纤维素研究报告
羟丙基纤维素（Hydroxypropyl cellulose，简称HPC）是一种重要的功能性高分子材料，广泛用于药物、食品、化妆品和纺织品等领域。
以下是关于羟丙基纤维素的研究报告：
1. 羟丙基纤维素在医药领域的应用研究：羟丙基纤维素作为药物的包裹剂、缓释剂和增稠剂，可以改善药物的稳定性和控制药物释放速度，提高药物的生物利用度。
研究表明，羟丙基纤维素可以用于制备口服药物、眼药水和注射剂等制剂，具有良好的安全性和可溶性。
2. 羟丙基纤维素在食品工业中的应用研究：羟丙基纤维素作为食品保湿剂和增稠剂，可提高食品质地和口感，延长食品的保鲜期。
研究表明，羟丙基纤维素可用于制备冰淇淋、果冻、酸奶和饼干等食品，并对人体无害。
3. 羟丙基纤维素在化妆品领域的应用研究：羟丙基纤维素作为化妆品的稳定剂和增稠剂，可以改善化妆品的质地和延长其保鲜期。
研究表明，羟丙基纤维素可用于制备化妆水、面霜和洗发水等产品，并具有良好的安全性和渗透性。
4. 羟丙基纤维素在纺织品领域的应用研究：羟丙基纤维素作为纺织品的增稠剂和助染剂，可以提高纺织品的染色性能和持久性。
研究表明，羟丙基纤维素可用于染料印刷和织物整理等工艺，具有良好的附着力和耐洗性。
总之，羟丙基纤维素是一种具有广泛应用前景的高分子材料，
研究表明它在医药、食品、化妆品和纺织品等领域都具有重要的应用价值。
进一步的研究可以进一步拓展羟丙基纤维素的应用范围，并改进其性能和制备工艺。
低取代羟丙纤维素
04 安全性评估
毒理学评估
急性毒性
低取代羟丙纤维素在急性毒性试 验中表现出低毒性，对动物和人 体均无急性毒性反应。
亚慢性毒性
亚慢性毒性试验显示，低取代羟 丙纤维素在一定剂量下对动物生 长、血液学指标和脏器系数无明 显影响，无致突变和致畸作用。
慢性毒性
长期毒性试验表明，低取代羟丙 纤维素在规定剂量下对动物无明 显毒性作用，无致癌和致突变作 用。
03
低取代羟丙纤维素在医药、食品、化妆品等领域的 应用不断拓展，市场前景广阔。
发展趋势
01
随着环保意识的提高，低取代羟丙纤维素的生产工艺
将趋向于绿色环保，减少对环境的污染。
02
低取代羟丙纤维素的改性技术将不断涌现，以满足不
同领域的需求。
03
低取代羟丙纤维素的应用领域将进一步拓展，特别是
在生物医学、新能源等领域的应用将得到更多关注。
食品加工助剂
低取代羟丙纤维素可以作为食品加工助剂，如用 于稳定食品中的乳液、悬浮液等，提高加工效率 和产品质量。
在化妆品中的应用
化妆品增稠剂和稳定剂
低取代羟丙纤维素可以作为化妆品的增稠剂和稳定剂，调整化妆 品的质地和稳定性，提高使用效果。
化妆品成膜剂
低取代羟丙纤维素具有较好的成膜性，可以作为化妆品的成膜剂， 形成一层薄膜覆盖在皮肤表面，起到保湿、修护等作用。
安全性评价标准
国内外法规标准
低取代羟丙纤维素作为食品添加剂已在多个国家和地区得到批准使用，并制定了相应的质量标准和安全限量。
每日允许摄入量（ADI）
根据毒理学评估结果和实际使用情况，确定低取代羟丙纤维素的每日允许摄入量（ADI）值。
安全使用建议
使用范围和限量
低取代羟丙基甲基纤维素
低取代羟丙甲纤维素的稳定性及储藏条件
低取代羟丙甲纤维素干燥后有吸潮性，但性质稳定。
其溶液在
为增黏剂时，通常加入苯扎氯铵作为防腐剂。
水溶液可热压灭菌。
结块在其冷却后振摇重新分散。
低取代羟丙甲纤维素粉末必须储藏在密闭容器中，并置于阴凉干燥处。
安徽金水桥建材有限公司是年产3000吨羟丙基甲基纤维素(羟丙甲\hpmc纤维素）的高新技术企业。
羟丙基甲基纤维素品型号有kh60和kh75,羟丙基甲基纤维素的粘度有：5万、10万、15万、20万分类；广泛应用于建筑、乳胶涂料、聚氯乙烯、陶瓷以及纺织生产中。
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低取代羟丙基纤维素的制备工艺优化探析
ｅｔｈｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎꎬ ｓｏｍｅ ｈｙｄｒｏｘｙｌ ｇｒｏｕｐｓ ｗｅｒｅ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ ｒｅｐｌａｃｅｄ ｂｙ ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｙｌ ｇｒｏｕｐｓ ｔｏ ｏｂｔａｉｎ Ｌ￣ＨＰＣꎬ ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ｅａｓｉｌｙ
水平 碱化温度 / ℃ 碱化时间 / ｈ 碱化质量分数 / ％
１
１０
１
１０
３
３０
３
３０
２
２０
２
２０
醚化温度 / ℃
５５
７０
８５
１. ３ Ｌ￣ＨＰＣ 的溶解
配制质量分数 ８％ ＮａＯＨ 水溶液后将其预冷至 － ６ ℃ ꎬ再
称取已经干燥的 Ｌ￣ＨＰＣ 粉末浸入其中ꎬ均匀搅拌 ３ ｈ 形成 ４％
固含量的 Ｌ￣ＨＰＣ 溶液ꎮ
ＴＡＮ Ｙｏｕｄａｎꎬ ＺＨＵＡＮＧ Ｌｉｈｕａｎꎬ ＷＡＮＧ Ｗｅｎｃｏｎｇꎬ ＷＡＮＧ Ｈｏｎｇｂｏ
( ａ. Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎻ ｂ. Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｅｃｏ￣Ｔｅｘｔｉｌｅｓꎬ
Ｊｉａｎｇｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｗｕｘｉ ２１４１２２ꎬ Ｃｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｕｓｉｎｇ ｌｉｑｕｉｄ ｐｈａｓｅ ｍｅｔｈｏｄꎬ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｈａｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｔｈｅｌｏｗ￣ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄ ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ( Ｌ￣ＨＰＣ) . Ｔｈｅ
低取代羟丙基纤维素 得分子量
低取代羟丙基纤维素得分子量【原创实用版】目录1.低取代羟丙基纤维素概述2.低取代羟丙基纤维素的制备方法3.低取代羟丙基纤维素的用途4.低取代羟丙基纤维素与羟丙基纤维素的区别5.低取代羟丙基纤维素的优点正文一、低取代羟丙基纤维素概述低取代羟丙基纤维素（L-HPC）是一种纤维素衍生物，其分子结构中含有羟丙基基团。
由于其特殊的结构，低取代羟丙基纤维素具有良好的溶解性、吸水性和粘度调节性等特点，被广泛应用于制药、食品、化工等行业。
二、低取代羟丙基纤维素的制备方法低取代羟丙基纤维素的制备方法主要包括过筛制粒、滚压式制粒、流化沸腾制粒和喷雾干燥制粒等。
这些方法都可以通过控制羟丙基的取代量，得到具有不同性能的低取代羟丙基纤维素产品。
三、低取代羟丙基纤维素的用途低取代羟丙基纤维素主要作为片剂崩解剂和粘合剂使用。
它具有容易压制成型、适用性较强等特点，特别是对于不易成型、塑性和脆性大的片子，加入低取代羟丙纤维素可以提高片剂的硬度和外观的光亮度，使片剂崩解迅速，提高疗效。
四、低取代羟丙基纤维素与羟丙基纤维素的区别低取代羟丙基纤维素与羟丙基纤维素在分子结构上有所不同，前者的羟丙基取代度较低，因此具有更好的溶解性和透明性。
在应用中，低取代羟丙基纤维素主要作为片剂崩解剂和粘合剂，而后者则广泛应用于制药、食品、化工等行业。
五、低取代羟丙基纤维素的优点低取代羟丙基纤维素具有以下优点：1.高度的溶解性和吸水性，可以提高药物的生物利用度；2.良好的流动性和可压性，便于制片和包装；3.稳定性好，长期保存不会影响药物的疗效；4.对药物的吸附性低，不会影响药物的纯度和质量。
低取代羟丙纤维素湿法制粒
低取代羟丙纤维素湿法制粒
低取代羟丙纤维素(HPC)湿法制粒是一种新型的制粒技术。
该技术采用HPC作为溶剂，将药物和辅料混合后加入到HPC中，形成混合物。
随后，将混合物制成颗粒状并干燥，形成制粒品。
该技术与传统的干法制粒和湿法制粒相比，具有一定的优势。
首先，HPC作为溶剂，具有良好的溶解性和流动性，可以较好地保持药物和辅料的均匀混合。
其次，该技术制粒的过程中不需要高温和高压，对药物的热稳定性有较好的保护作用。
同时，该技术制得的颗粒大小均匀、形状规则，粒径可控，可满足不同的制剂要求。
此外，该技术操作简单、成本低廉、环保，适用于中小批量生产。
目前，该技术已经得到广泛应用，成为制粒领域的重要技术之一。
未来，随着科技的进步和制粒需求的不断提高，低取代羟丙纤维素湿法制粒技术将会得到更广泛的应用和发展。
- 1 -。
低取代羟丙纤维素
• 作片剂粘合剂，湿法制粒时一般加5~20%， 粉末直接压片时用量5~20%，作片剂崩解剂， 用量2~10%，一般为5%，内加和外加均可， 视具体处方而定。
• 低取代羟丙纤维素（L－HPC）也可作为食 品添加剂，在食品工业中用作乳化剂、稳 定剂、助悬剂、增稠剂、成膜剂，用于饮 料、糕点、果酱等的制造。
• (2)吸湿性
• HPMCAS有吸湿性，它的平衡吸湿量在25℃和相对湿 度82%时，大约在10%以下。HPMCAS的抗拉强度为 450-520kg/cm2，伸长率为5%-10%。
• (3)稳定性
• 热重分析表明，在200℃以前HPMCAS对热稳定，在 200℃以后，开始快速失重，比之HPMCP(152℃)和CAP (124℃)有更大的热稳定性。
• 它的粗糙结构与药粉和颗粒之间有较大的 镶嵌作用，使黏结强度增加，从而提高片 剂的硬度和光泽度
3、应用
L-HPC主要在片剂中用作崩解剂及湿法制粒 的粘合剂，也可用于直接压片制备的快速崩 解剂。 一般L-HPC在处方中用量为5-25％ 也可用于快速崩解片中（直接压片）
• 低取代羟丙纤维素（L－HPC）主要作片剂 崩解剂和粘合剂，用低取代羟丙纤维素作 粘合剂、崩解剂的特点是：容易压制成型， 适用性较强，特别是不易成型，塑性和脆 性大的片子，加入低取代羟丙纤维素就能 提高片剂的硬度和外观的光亮度还能使片 剂崩解迅速，即使片子的硬度达到13kg不 碎，崩解也只需十几分钟，提高片子内在 质量，并提高疗效；用低取代羟丙纤维素 制得的片剂长期保存崩解度不受影响。
低取代羟丙纤维素 L-HPC
L-HPC R = H or [CH2CH(CH3)O]mH
低取代羟丙基纤维素是纤维素的低取代羟基
醚
低取代羟丙基纤维素(L-HPC)是中西药 片剂优良的赋形剂。它不仅可以大大 缩短片剂的崩解时问,有利于药剂的有 效释放,充分发挥其疗效;同时可以提高 药片硬度,便于其贮存和运输，是制药 行业不可缺少的辅料。
低取代度羟丙基纤维素的制备及影响因素分析
低取代度羟丙基纤维素的制备及影响因素分析徐琴;李振国;李发学;俞建勇【摘要】Gas-solid reaction between alkali cellulose and propylene oxide was used to synthesize low degree of substitution hydroxypropyl cellulose (HPC). The influences of propylene oxide mass fraction, temperature as well as squeeze ratio exerted on both the etherification degree and propylene oxide effective utilization rate were investigated. The results showed that, the optimum synthesis condition of HPC was obtained by using etherification agent mass fraction of 20% (with respect to the mass of cellulose ), squeeze ratio of 3.0 and etherification temperature of 60℃. The test on the structure of HPC was conducted through 1H-NMR, which showed that the hydroxypropyl groups was successfully grafted on cellulose, with an etherification degrees of 0. 23 and propylene oxide effective utilization rate of 41.51%.%将碱纤维素与环氧丙烷进行醚化反应,利用气固相法合成低取代度的羟丙基纤维素(HPC).研究了环氧丙烷质量分数、压榨比、醚化温度对HPC的醚化度及环氧丙烷有效利用率的影响.结果表明:HPC的最佳合成条件为环氧丙烷质量分数为20％(与纤维素的质量比),碱纤维素的压榨比为3.0,醚化温度为60℃.通过核磁共振对HPC进行结构测试,可知HPC的醚化度为0.23,环氧丙烷有效利用率为41.51％,纤维素分子链上成功接上了羟丙基基团.【期刊名称】《东华大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(039)001【总页数】5页(P26-30)【关键词】羟丙基纤维素;气固相反应;醚化度;环氧丙烷有效利用率【作者】徐琴;李振国;李发学;俞建勇【作者单位】东华大学现代纺织研究院,上海201620【正文语种】中文【中图分类】TQ341.9羟丙基纤维素（HPC）是一种非离子型纤维素醚，由纤维素经碱化、醚化、中和及洗涤等工艺得到的一种羟烷基纤维素.与羟乙基纤维素（HEC）相比，HPC疏水性强、取代基分布均匀、抗酶性好，因此有望制备出湿强度良好的纤维材料，克服HEC湿强不足的缺点[1－4].同时，HPC的浓溶液可以形成液晶，使其在液晶领域产生巨大的应用价值[5－6].现有的黏胶纤维生产环境污染大，用纤维素醚生产纤维素纤维有望改善这种现状，对开发利用丰富的纤维素资源也有积极意义.目前，HPC的生产一般采用木浆纤维素或棉短绒非均相制取.我国对于HPC在成膜、成纤方面的研究还未开始，HEC的气固相成纤已有少量研究，但是湿法纺丝得到的 HEC纤维的湿强度低[7－8].因此，本文采用气固相法来合成HPC，其工艺简单、操作方便，且反应过程中产生的副产物较少，不用洗去.一般认为纤维素醚化物的取代度越低其越不易溶于水，因此耐水洗性越好[9－10].本文在保证一定溶解度的前提下制备取代度尽可能低的HPC，以期可制备较高湿强的HPC纤维，同时讨论了低取代度羟丙基纤维素的制备工艺.1 试验部分1.1 原料与设备精制棉，聚合度为800，湖北祥泰公司；环氧丙烷，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；真空捏合机，ZH-10L型，江阴市伟业化工机械厂；单极旋片式真空泵，XD型，上海第二真空泵厂有限公司；压榨机，自制.1.2 样品的制备1.2.1 碱纤维素的制备称取700g精制棉，以1∶8浴比浸入质量分数为21%的NaOH溶液中，在20～25℃的条件下浸渍1h.将所得的碱纤维素用400目的滤布包上，并在自制的压榨机上进行压榨，压榨比控制在3.0左右，得到组成为NaOH质量分数为16%～17%、纤维素质量分数为32%～33%、水分质量分数为50%～52%的碱纤维素.将得到的碱纤维素在捏合机中粉碎30min.1.2.2 羟丙基纤维素的制备称取500g碱纤维素于捏合机中抽真空5min，至体系真空度恒定，保持真空度为－0.095MPa.利用捏合机负压，一次性吸入液态的环氧丙烷33.2g，此时体系内为正压.在60℃下，搅拌10min后体系真空度开始回升，反应150min后，真空度回到－0.08MPa并保持不变，醚化反应结束.取一定量的反应产物置于乙醇／水的混合溶液中，用冰醋酸中和反应产物至中性，过滤，再用80℃的蒸馏水洗涤过滤，重复洗涤10次，得到纯净的HPC.将洗净的HPC于50℃下真空干燥24h，得到干燥的HPC.1.3 测试方法1.3.1 HPC醚化度的测试HPC醚化度定义：平均每个失水葡萄糖单元上所结合的取代醚基的总量，用 MS （Molar Degree of Substitution）表示.称取5mg的HPC，将称量样品置于直径为5 mm的核磁管，加入氘代盐酸（质量分数为20%，氘代度≥99.0），在恒温水浴（50℃）中水解2h，不断振荡样品管，使样品充分水解[11].水解产物进行1 H-NMR（Bruker，AV400型，Switzerland）测试，得到的谱图经分峰处理后，通过积分计算质子共振峰的强度，由式（1）定量测定醚化度D.式中：A为C—1质子峰面积；B为亚甲基、次甲基峰面积；C为端甲基峰面积；数字3表示每个葡萄糖单元中有3个羟丙基，1为C—1上的1个质子，而6为除羟丙基以外的其他质子（环上4个和1个—CH2）.1.3.2 环氧丙烷有效利用率的测试根据所测产品的醚化度D，通过式（2）可以得到环氧丙烷的有效利用率（P）[12].式中：M为纤维素的质量；m为环氧丙烷的质量；58为羟丙基的相对分子质量，162为葡萄糖单元的相对分子质量.1.3.3 醚化反应时间的测试起始状态时捏合机内体系的真空度为－0.095 MPa，当加入环氧丙烷时，体系瞬间恢复到正压，随着醚化反应的进行，捏合机内的真空度重新回到负压.以加入环氧丙烷到捏合机内的真空度保持15 min不变的时间为醚化反应时间.2 结果与讨论2.1 核磁共振1 H谱分析如图1所示为纤维素原样和醚化后羟丙基纤维素的核磁共振1 H 谱.图1（a）中，化学位移为3.40～4.02的较宽多重峰是亚甲基和次甲基质子之间的相互耦合峰（不包括C—1质子），C—1质子在化学位移为4.87和5.41出现双峰，这是由于纤维素水解后醚键断裂所致.图1（b）中，化学位移为1.26和1.27出现了新的特征峰，这是羟丙基化反应后生成—O（CH2CHOCH3）nH，分子链末端和中间的羟丙氧基的端甲基峰受CH影响分裂为双峰.根据纤维素和羟丙基纤维素的核磁共振1 H谱可知，纤维素被环氧丙烷成功地醚化成羟丙基纤维素.图1 纤维素和羟丙基纤维素的核磁共振1 H谱Fig.1 NMR1 H spectrum of cellulose and HPC图2 环氧丙烷质量分数对醚化度的影响Fig.2 The influence of propylene oxide mass fraction on the etherification degree2.2 HPC醚化度的影响因素2.2.1 环氧丙烷质量分数对醚化度的影响反应温度60℃、压榨比3.0，不同环氧丙烷质量分数对HPC醚化度的影响如图2所示.由图2可以看出，随着环氧丙烷质量分数的增大，HPC的醚化度逐渐增大.当环氧丙烷质量分数超过20%时，醚化度随环氧丙烷质量分数的增加变化缓慢.原因可能是随着环氧丙烷质量分数的增加，更多的环氧丙烷与羟丙基发生反应增大了羟丙基侧链的长度，分子链的羟基被取代得到更多的羟丙基基团，增大了侧链的体积，当侧链增加到一定程度时，取代基上甲基的空间位阻效应对进一步醚化有去活化作用，使HPC的醚化度增大变缓.2.2.2 温度对醚化度的影响环氧丙烷质量分数20%、压榨比3.0，反应温度对HPC醚化度的影响如图3所示.由图3可以看出，随着温度的升高，HPC醚化度先增加后减小.当温度为60℃时，HPC醚化度达到最大.原因是温度的升高使环氧丙烷的动能增大，有利于渗透到纤维素分子内部与纤维素充分接触，使反应易于进行.但温度的升高，在加快正反应的同时，增加了副反应.随着温度的继续升高，环氧丙烷水解，水解产物与环氧丙烷反应，生成（CH3—CHOH—CH2）2O，导致环氧丙烷的消耗量加大，醚化度减小.总体而言，温度对醚化度的影响不大.图3 温度对醚化度的影响Fig.3 The influence of temperature on the etherification degree2.2.3 压榨比对醚化度的影响压榨比是压榨后的碱纤维素与纤维素的质量比.NaOH溶液在压榨过程中，可以拆散分子间和分子内的氢键，降低结晶度，使纤维素的结晶区和非结晶区发生溶胀，而使环氧丙烷容易渗透到纤维素分子内部.同时，NaOH又起到催化剂的作用，使环氧丙烷开环[13].环氧丙烷质量分数20%、反应温度60℃，不同压榨比对HPC醚化度的影响如图4所示.由图4可知，随着压榨比的增大，HPC醚化度降低.当压榨比为2.8～3.0时，醚化度的变化较小；随着压榨比继续增加，醚化度明显降低.这可能是由于随着NaOH质量分数的增加，纤维素醚化反应中的副反应消耗了碱和环氧丙烷.压榨比越大，发生的副反应越多，使接入到纤维素分子链上的羟丙基变少.综合考虑较小压榨比对机器的要求，选择合适的压榨比为3.0.图4 压榨比对醚化度的影响Fig.4 The influence of squeeze ratio on the etherification degree2.3 环氧丙烷质量分数对其有效利用率的影响反应温度60℃、压榨比3.0，不同环氧丙烷质量分数对其有效利用率的影响如图5所示.由图5可知，随着环氧丙烷质量分数的增大，其有效利用率降低.这主要由于环氧丙烷质量分数增大，羟丙基取代反应后，侧链体积变大，侧链取代基上甲基的空间位阻效应阻碍了进一步的醚化反应，使醚化反应速度变慢，且取代基上的羟基反应活性降低，不利于环氧丙烷对碱纤维进一步有效扩散、渗透和反应，导致环氧丙烷更多地参与到副反应中，因此，增大环氧丙烷质量分数不利于提高其有效利用率.图5 环氧丙烷质量分数对其有效利用率的影响Fig.5 The influence of propylene oxide mass fraction on its effective utilization rate2.4 醚化反应时间的影响因素反应温度、压榨比不变，不同环氧丙烷质量分数对醚化反应时间的影响如表1所示；环氧丙烷质量分数、压榨比不变，不同醚化温度对醚化反应时间的影响如表2所示.由表1和2可知，随着环氧丙烷质量分数增加、醚化温度的降低，醚化反应时间增加.环氧丙烷质量分数对醚化时间的影响不明显，而温度对醚化反应时间的影响较大.说明环氧丙烷需要一定时间以充分渗透和扩散到碱纤维素原纤中与羟基发生反应，温度越高，环氧丙烷的动能越大，醚化反应越快.表1 环氧丙烷质量分数对醚化反应时间的影响Table 1 The influence of propylene oxide mass fraction on the etherification time环氧丙烷质量分数／%15 20 25 30 40 50醚化时间／h 2.0 2.0 2.0 2.5 2.7 2.7表2 醚化温度对醚化反应时间的影响Table 2 The influence of temperature on the etherification time醚化温度／℃ 40 50 60 70 80醚化时间／h 5.0 3.0 2.5 2.0 2.0图6和7分别为不同环氧丙烷质量分数和不同醚化温度的捏合机内的真空度随时间的变化关系.真空度变化反映了环氧丙烷的消耗速度，间接反映了醚化反应速率.从图6和7中可以看出，环氧丙烷质量分数越大、温度越高，醚化反应速率越快.原因可能是环氧丙烷质量分数增大，单位时间内渗透和扩散到碱纤维素原纤结构内部的分子数更多，使醚化反应进行的速度更快.温度的升高，使环氧丙烷的分子动能增大，利于渗透到碱纤维素分子内部与纤维素充分接触，使反应易于进行.图6 环氧丙烷质量分数对醚化反应速率的影响Fig.6 The influence of propylene oxide mass fraction on the etherification reaction rate图7 温度对醚化反应速率的影响Fig.7 The influence of temperature on the etherification reaction rate3 结语（1）气固相合成低取代度羟丙基纤维素时，醚化度随着环氧丙烷质量分数的增大而增大，随着温度的升高先增大后减小，随着压榨比的增大逐渐降低.理想的合成条件：环氧丙烷质量分数为20%，压榨比为3.0，醚化温度为60℃.（2）随着环氧丙烷质量分数的增大，其有效利用率呈下降趋势；醚化时间随着环氧丙烷质量分数的增加、醚化温度的降低而增加；温度对醚化反应速率影响较大，温度升高有利于提高反应速度.（3）通过核磁共振1 H谱测试，结果表明 HPC中出现新的甲基特征峰，说明纤维素成功接上了羟丙基基团.致谢：本文由江苏常熟绣珀纤维有限公司研究生工作站资助，并在刘兆峰教授、胡盼盼教授、俞波教授的悉心指导下完成的，表示衷心感谢.参考文献[1]闫东广，佘万能，彭长征.羟丙基纤维素的合成及应用[J].河南化工，2005，22（1）：6-8.[2]邵自强.纤维素醚[M].北京：化学工业出版社，2007：139-154.[3]田武，闫惠兰.高取代度羟丙基纤维素的应用[J].纤维素醚工业，2001（4）：55-60.[4]LIM W S， CHOI J W，IWATA Y， et al. 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低取代羟丙纤维素分解产物
低取代羟丙纤维素分解产物羟丙纤维素是一种常见的纤维素衍生物，它具有高度的稳定性和生物相容性，因此在医药、食品、化妆品等领域有着广泛的应用。
然而，随着对环境友好和可持续发展的要求不断增加，研究人员开始关注羟丙纤维素的分解产物及其低取代化合物。
羟丙纤维素的分解产物主要包括羟丙醛、乙醛、丙酮和醋酸等。
这些化合物是羟丙纤维素在酸性或碱性条件下发生水解反应生成的。
这些分解产物具有一定的活性，可以在一定程度上影响羟丙纤维素的性质和应用。
因此，研究人员对这些分解产物的性质和应用进行了深入的研究。
羟丙纤维素的分解产物中，羟丙醛是一种重要的中间产物。
羟丙醛可以通过进一步反应生成一系列低取代羟丙纤维素化合物，如低取代羟丙纤维素醇和低取代羟丙纤维素醚。
这些低取代化合物具有较低的粘度和较高的水溶性，可以在药物控释、生物材料和涂料等领域发挥重要作用。
低取代羟丙纤维素化合物的制备方法主要包括酸碱催化、酯化和氧化等。
通过调节反应条件和原料比例，可以控制低取代羟丙纤维素化合物的取代度和分子量，从而实现对其性质的调控。
此外，还可以通过化学修饰和交联等方法对低取代羟丙纤维素化合物进行功能化改性，以满足不同领域的应用需求。
低取代羟丙纤维素化合物具有许多优良的性质和应用。
首先，它们具有较高的生物相容性和生物可降解性，可以在医药领域用于药物控释和组织工程等方面；其次，它们具有较低的粘度和较高的水溶性，可以在食品和化妆品中用作增稠剂和稳定剂；此外，它们还具有一定的吸湿性和保湿性，可以在纺织和涂料中用作湿润剂和增湿剂。
羟丙纤维素的分解产物及其低取代化合物在环境友好和可持续发展的背景下引起了研究人员的关注。
通过研究这些化合物的性质和应用，可以更好地发掘羟丙纤维素的潜力，并为其在不同领域的应用提供新的思路和方法。
随着科学技术的不断进步，相信低取代羟丙纤维素化合物将在未来展现出更广阔的应用前景。
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低取代羟丙纤维素工艺研究报告
作者：苏龙辉
来源：《中国化工贸易·下旬刊》2018年第02期
摘要：本文是木浆取代精制棉生产L-HPC（低取代羟丙纤维素）的工艺研究。
参照精制棉生产工艺，设计了木浆生产L-HPC的原辅料配比、工艺流程，然后进行中试检测，并根据检验数据对原辅料配比和工艺流程进行适当调整，使各项指标均能够达到药典标准。
经过不断实验，可以使用木浆稳定生产L-HPC。
关键词：木浆；L-HPC；工艺流
1 低取代羟丙纤维素概述
①低取代羟丙基纤维素醚，是一种多用途的非离子型纤维素衍生物，主要用作固体制剂崩解和粘合剂，由于它的粉末有较大的表面积和孔隙率，故能快速吸水膨胀，用于片剂时，使片剂快速崩解，同时它的粗糙结构与药物和颗粒之间有较大的镶嵌，可明显提高片剂硬度，同时不影响崩解，从而加速药物的溶出度，提高生物利用度；
②性状：本品为白色或类白色粉末；无臭，无味。
本品在水中溶胀成胶体溶液；在乙醇、丙酮或乙醚中不溶；
③制法：将碱化纤维素和环氧丙烷在高温高压条件下反应，反应结束后，经过中和、洗涤、干燥、粉碎等过程即得；
④用途：药用辅料，主要作为崩解剂和填充剂。
2 工艺研究目的
使用木浆代替精制棉生产低取代羟丙纤维素，是为了解决使用精制棉生产L-HPC时出现的杂色点偏高的问题以及精制棉价格上涨所带来的生产成本过高的问题。
3 方案设计构想
木浆生产L-HPC没有可以借鉴的生产经验，缺乏相关的一些记录以及数据作为参考，所以初期按照精制棉生产工艺进行木浆试产，然后根据中间体检验数据对试产工艺进行适当的调整，使木浆生产的L-HPC能够达到国家质量标准。
4 工艺描述
4.1 反应原理
木浆中的a-纤维素与工业用液体氢氧化钠进行碱化反应生成碱纤维，碱纤维在加温的条件下与工业用环氧丙烷进行醚化反应，经工业盐酸溶液中和即得。
4.2 化学反应式
碱化：
[C6H7（OH）3]n+nNaOH→[C6H7（OH）3]n.nNaOH
醚化：
5 工艺过程
5.1 工艺过程对比
木浆生产工艺是参照精制棉生产工艺制定的，但结合实际情况以及初期试产的中间体检测数据，木浆生产工艺又有一些调整，主要是木浆吸水性较强导致用碱量增加。
主要工艺对比及技术原理
5.2 木浆（片）物料与精制棉物料杂色点对比
下表列举了几批试产同时生产的精制棉物料与试产物料的杂色点对比，从而判断使用木浆生产L-HPC是否能解决精制棉生产时出现的杂色点偏高的问题。
杂色点对比
通过上表可知使用木浆生产的物料杂色点要好于精制棉生产的物料，有效解决了精制棉生产产生的杂色点偏多的问题。
6 总结
使用木浆代替精制棉生产低取代羟丙纤维素，解决了使用精制棉生产低取代羟丙纤维素时出现的杂色点偏高的问题。
用木浆取代精制棉生产低取代羟丙纤维素很好的应对了精制棉价格上涨所带来的生产成本过高的问题。
目前使用木浆生产低取代羟丙纤维素主要为有特殊要求的企业供货，因为个别企业对杂色点和白度要求较高，而且需求量也较大，用木浆生产的L-HPC杂色点和白度都较好，正好满足所需L-HPC的质量问题。
使用木浆粉生产比较稳定，不过每次到的木浆性状不太一样，这就要求针对变化情况进行工艺调整，以使木浆生产出的L-HPC能够达到国家药典标准。
作者简介：
苏龙辉（1989- ），男，汉族，安徽淮南人，当前职务：技术员，当前职称：助理工程师，学历：本科，研究方向：化工方面。