تتكون عملية إنتاج إثيرات نشا الهيدروكسي بروبيل (HPS) بشكل أساسي من الخطوات الرئيسية بما في ذلك إعداد المواد الخام، والقلونة، وتفاعل الأثير، والتحييد والتنقية، والتجفيف. يتم تنفيذ العملية بأكملها تحت رقابة صارمة على درجة الحموضة ودرجة الحرارة وحماية الغاز الخامل لضمان درجة استبدال عالية وأداء مستقر للمنتج.
عملية الإنتاج النموذجية لإثيرات نشاء الهيدروكسي بروبيل (مع أخذ طريقة المذيبات كمثال)
1. تحضير المواد الخام
المواد الخام الرئيسية: النشا الطبيعي (مثل الذرة أو البطاطس أو نشا الكسافا)، وأكسيد البروبيلين (عامل الأثير)، وهيدروكسيد الصوديوم (المحفز)، والإيثانول أو الأيزوبروبانول (المذيب العضوي).
يجب تجفيف النشا مسبقًا-إلى محتوى رطوبة أقل من 15% ثم غربلته لإزالة الشوائب لضمان تفاعل موحد.
2. التشتت والقلويات
أضف النشا إلى مذيب الإيثانول-المختلط بالماء لتحضير معلق بنسبة 30%-40% تقريبًا. أضف محلول هيدروكسيد الصوديوم ببطء مع التحريك.
حافظ على درجة حموضة النظام عند 9.0-10.5 ودرجة الحرارة عند 40-50 درجة لمدة ساعة واحدة لتنشيط حبيبات النشا بشكل كامل وتوليد نشا الصوديوم (النشا -O⁻Na⁺)، والتحضير للأثير اللاحق.
3. رد فعل الأثير
تحت حماية النيتروجين، قم بإضافة أكسيد البروبيلين ببطء على دفعات، وتجنب التفاعلات الطاردة للحرارة العنيفة.
حافظ على درجة حرارة التفاعل عند 40-50 درجة وحرك باستمرار لمدة 18-24 ساعة للسماح لأكسيد البروبيلين بالخضوع الكامل للحلقة -فتح الأثير مع مجموعات الهيدروكسيل النشا، مما يؤدي إلى توليد بدائل الهيدروكسي بروبيل (-OCH₂CHOHCH₃).
يمكن التحكم بدقة في درجة الاستبدال (DS) عن طريق ضبط كمية أكسيد البروبيلين ووقت التفاعل، الذي يستهدف عادةً 0.1-0.3.
4. تحييد وإنهاء التفاعل
بعد التفاعل، اضبط درجة الحموضة في النظام إلى 5.0-5.5 باستخدام حمض الهيدروكلوريك المخفف لتحييد القلويات المتبقية وإنهاء التفاعل.
5. الغسيل والترشيح
يتم غسل المنتج عدة مرات بالإيثانول أو الماء لإزالة أكسيد البروبيلين غير المتفاعل والمنتجات الثانوية (مثل البروبيلين جليكول) والأملاح غير العضوية، وبالتالي تحسين نقاء المنتج.
6. التجفيف والطحن
بعد الغسيل، يتم طرد المادة الرطبة لإزالة الماء، ثم يتم رشها -تجفيفها أو تجفيفها بالفراغ-للتحكم في محتوى الرطوبة النهائي إلى أقل من أو يساوي 15%.
يتم بعد ذلك طحن المسحوق المجفف إلى النعومة المطلوبة (عادةً 80-120 شبكة) باستخدام مطحنة نفث الهواء، ثم غربلته وتعبئته للحصول على منتج مسحوق ناعم أبيض.
