甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素等的复杂设备技术。
纤维素浆是指在植物纤维的化学分解过程中产生的纤维状物质。纤维素浆主要由纤维素组成。这个词源自拉丁语，意思是小细胞。纤维素是所有植物细胞的静态骨架。
纤维素是一种多才多艺的物质：在化学改变的形式下——作为纤维素衍生物——它使摄影的发展成为可能。它是纺织纤维的重要组成部分，帮助铺设瓷砖，保持烘焙食品的新鲜，赋予蛋黄酱其稠度，并使牙膏柔滑。然而，制造各种纤维素衍生物只能通过高质量的工艺设备来实现。
羧甲基纤维素的复杂反应过程
数量上最重要的纤维素醚是羧甲基纤维素（CMC）。从木材或棉花中提取的纯化纤维素被研磨成细粉（颗粒大小约为100至200微米），并通过气动方式输送到一个体积为10至30立方米的大型混合器中。
从那里，均质化的纤维素被输送到一个合成反应器中。在反应器中喷入50%的苛性钠溶液。通过放热反应生成纤维素钠。随后将氯乙酸喷入反应器，从而生成羧甲基纤维素。CMC的合成可以选择在浆液形式下进行，无需或使用溶剂（异丙醇或乙醇）。
其他纤维素衍生物（例如羟丙基甲基纤维素）以类似方式制造。只是通常不使用溶剂，反应化学品是气态的（氯甲烷、环氧丙烷或环氧乙烷）。这种物质转化需要相对较高的系统压力（高达20巴），以确保气态反应物在高温下留在系统中。
用于制造纤维素衍生物的反应器设计为耐压型。此外，它们配有双层夹套，以便加热或冷却内容物。较大的反应器还在结构中以及与反应器并行的部分配备了额外的冷却系统。
amixon® 提供三种大容量均质方法：(1)、(2) 和 (3)：
amixon® 合成反应器/真空混合干燥机用于12立方米批次。圆柱形混合室。
amixon®-合成反应器/真空混合干燥机。锥形圆柱形混合室。
amixon® 锥形混合机，可用容积为 30 立方米。
(2) amixon® 锥形混合机连续搅拌
这种混合器的有趣之处在于，无论其大小如何，都可以选择间歇或连续运行。更有趣的是，从一开始排出的混合物就达到了理想的混合质量。没有“启动损失”。以下将对此进行解释：
生产开始时的工作方式：
混合机出口关闭。所有重力式计量装置同时以较小的质量流量启动。主计量控制系统协调所有产品流。混合机的填充度持续增加，当填充量达到一半时，混合器驱动启动。当混合机稍微超过一半填充时，这个平衡过程完成。达到所需填充度（约60%至80%的有效容积）后，出口装置慢慢打开。这个填充度保持恒定。计量流量可以在持续调节下增加到最大质量流量。
生产结束时的操作模式：
所有计量装置依次减慢质量流量，然后同时关闭并关闭。混合器持续排空直到最后一滴。流动性好的产品完全流出。
用户的优势一目了然：
- 技术上理想的混合质量
- 可选择作为预混合的批次混合机或连续混合机运行
- 混合强度可调（从温和均质化到强烈解聚）
- 基于连续釜流的混合物在混合机中的平均停留时间是确定的。这与搅拌工具的转速无关
- 生产开始时无产品损失
- 生产结束时无产品损失
- 理想的残留排空
- 可选择的填充度从10%到100%的有效容积
- 液体的微细混合，无混合器污染
- 扩展的工艺如加湿、调温、干燥、
- 反应进行可能 - 最高卫生标准（GMP标准）；易于清洁，干燥或湿润 - 混合机仅在顶部支撑和驱动。
混合螺旋将混合物沿周边向上输送。重力使产品在中心向下流动。混合过程无死角。
amixon®锥形混合机AMK 600在这里具有连续混合机的功能。混合原理是“连续锅流”。
amixon GmbH 的 Gyraton® 混合机结构特别紧凑。它的高度不到 7 米。它可以将 70 立方米的批次均匀混合。
Gyraton®混合机的混合螺旋桨旋转并将混合物向上输送。同时，搅拌轴像圆摆一样运动，并在混合机的弯曲底部描绘出一个圆轨迹。
Gyraton® 混合机可连续或非连续地进行混合
对于特别大批量的均质化，amixon® 通过 Gyraton® 混合器创造了一项有趣的新发展：混合螺旋顺时针旋转，将混合物向上输送。一个额外的驱动装置使混合机轴的下部沿圆轨道移动。枢轴点位于轴密封的上部中间。
这种混合机也可以用于干燥、潮湿或悬浮的散装物料。结构尺寸可以从10立方米到100立方米自由选择。结构尺寸可达70立方米的混合器可以完全组装后通过公路运输。
在10%的填充率下即可达到最佳混合效果。混合过程极为温和，能量输入极低。通过一个或多个标准接口从上方进行装料。混合物通过打开的底部盖板通过标准接口向下排出。
Gyraton® 混合机的特点是
- 混合过程无死角，特别温和，能量输入最小。
- 非常好的残留排空
- 可选的耐压或耐真空
- 混合室可选温控
- 节省空间的紧凑设计。大型混合器可通过公路运输
- 混合室通过一个大检修门易于进入
- 易于清洁
- 湿法（自动）
- 干法手动用吸尘器
- 根据客户指定的混合时间，调整混合工具的旋转频率和叠加的摆动运动。电机非常小，能耗相应较低。
- 混合系统也可用于潮湿、流动性差的产品。
在amixon®技术中心的实验
如果您在混合、均质化、造粒、合成、冷却或真空混合干燥领域做出投资决策之前，请与我们联系。amixon® 提供卓越且高效的解决方案。我们为您提供广泛的工艺技术知识，并拥有设备齐全的机械/设备制造。我们很乐意与您尽快安排在我们技术中心进行试验的时间。
amixon® 200升有效容积的混合干燥反应器。该试验装置的接触产品材料为Alloy 59。混合室为圆柱形。
amixon® 200升有效容积的混合干燥反应器。混合室是锥形的。
片冰持续冷却
反应产物是一种湿润的纤维素衍生物，仍含有普通盐和一些副产品（高级醇）。将原料转移到 90 °C 的水浴中并悬浮。盐和副产品会溶解在热水中。但纤维素醚不会：MC、HEMC 和 HPMC 在 50-60 °C 以上的温度下不溶于水。
然后通过过滤分离热洗涤水，并对滤饼进行无盐洗涤。由于热洗涤水可吸收高达 30% 的食盐，因此可多次用于清洗。这样既节能又节水。经过过滤和洗涤阶段后，清洁产品的残留水分仍约为 50%至 60%。洗涤后纤维素醚的体积密度仍约为 150 克/升。连续运行的卧式搅拌机用于冷却。冷却通常使用片冰。温度低于 45 °C 时，产品不再溶于水。
需要高效、卫生地烘干大量物品。
这里使用的闪蒸干燥机通常是连续运行的研磨干燥机。它们能够有效地破碎结块。干燥过程在大气中进行。大量空气经过预清洁、干燥和加热。干燥过程非常重要。它消耗大量能源。
干燥后的粉末在旋风分离器中进行除尘。最细的粉尘在织物过滤器中分离出来。重颗粒则被分拣出来并过筛。确定的颗粒大小对最终应用非常重要。
纸浆是一种可再生的天然产品。与所有天然产品一样，纸浆也会受到季节性和现场波动的影响。纸浆也是分批加工的。在这方面，不同批次的质量也会略有不同。大容量最终混合机的主要任务之一就是均衡这些差异。然后将货物装入麻袋或大袋中。
![[Translate to 中文:] 示例：各种材料在硫酸存在下的耐腐蚀性。](/fileadmin/amixon/Articles/0070_Komplexe_Anlagentechnik_bei_der_Aufbereitung_von_Methylcellulose-_Carboxymethylcellulose-_Hydroxyethylcellulose_usw/Werkstoffe_Korrosionsbestaendigkeit_Schwefelsaeure.jpg "示例：各种材料在硫酸存在下的耐腐蚀性。")
示例：各种材料在硫酸存在下的耐腐蚀性。
高强度材料也必须具有持久的耐腐蚀性。在这里，焊接技术具有重要意义。
此外，在设计反应器时还需要考虑其他标准。容器材料除了需要具有高强度外，还必须具有特殊的耐腐蚀性，因为在高温下生成的盐类氯化物与水结合时具有化学侵蚀性。应力腐蚀开裂现象描述了材料在承受高拉应力时耐腐蚀性的下降。此外，还需要考虑由于交变负荷和温度引起的材料疲劳现象。
处理试剂和反应副产物也需要丰富的专业知识。乙烯氧化物（用于生产HEC或HE混合醚如HEMC）具有最高的危险性：它是爆炸性的，必须在氮气气氛下储存。在生产甲基纤维素（MC、HEMC或HPMC）时，会在副反应中生成二甲醚，这是一种易燃、爆炸性和有毒的物质。它必须在反应结束时与未反应的氯甲烷一起排出。在工业过程中，气体混合物会在压力下被收集，并最好在工艺中重新使用。
纤维素是多面手。
几乎没有其他原材料与人类历史有如此紧密的联系，如纤维素。没有纸张，人类的历史将会是另一番模样。甚至破布最初也被用来制造纸张，因为它们由棉花制成，其纤维中含有特别纯净的纤维素。
纤维素化学利用的发展始于1846年，当时制造出了硝化纤维素，也称为纤维素三硝酸酯。它最初用于军事目的，也被称为火棉。它是在纤维素与硝化酸（一种由硫酸和硝酸混合而成的酸）处理后产生的。在进一步的工艺步骤中，火棉被清洗、研磨和干燥。
纤维素的化学结构与淀粉相似。然而，它的功能却完全不同。
与军事用途平行，硝化纤维素在19世纪开始了民用。弱硝化的硝化纤维素（纤维素二硝酸酯）与樟脑混合，形成了作为第一种技术塑料基础的赛璐珞celluloid。
赛璐珞celluloid作为摄影胶片的载体一直使用到1951年。乒乓球也一直到2014年都是用赛璐珞制造的。第一种透明的塑料薄膜同样基于纤维素。在1920年代，纤维素玻璃（商品名：玻璃纸）被用于包装目的。它特别光亮，与现代包装薄膜不同的是，它可以永久折叠。例如，它被用作糖果包装，因为它的两端可以很好地“扭结”。然而，由于价格和技术原因，玻璃纸已被石油基塑料薄膜大部分取代。然而，玻璃纸的复兴可能在未来由于其出色的生物降解性而成为可能。
赛璐珞被其他塑料取代有一个重要原因。那就是赛璐珞的易燃性。
纤维素是生物可降解的。
棉花的纤维素含量约为84-91%。由于其长纤维，主要作为纺织原料加工。相比之下，木材的纤维素含量仅为40-45%左右，必须通过复杂的化学分解来提取。主要是锯木剩余物和低质量的针叶木被用作工业纸浆的原料。但也有较高质量的针叶木和阔叶木，通常来自种植园，被用作化学纤维素的原料。
通过亚硫酸盐分解法从木材中提取特别纯净的纤维素。这样获得的化学纤维素也被称为溶解浆或特种纤维素。
但首先必须将纤维素从木材中分离出来。树干被切成木片，力求达到统一的大小。
这些木片在耐压反应器中与酸性化学品在高温高压下煮沸数小时。纤维素的伴随物质如木质素和半纤维素在酸中溶解，并与滤液分离。滤液被称为黑液，含有木质素残留物、半纤维素分解产生的碳水化合物、碳酸钠、硫酸钠和其他无机盐。从黑液中可以回收钠、硫和钙，并加以再利用。类似于从树皮中提取香草醛，也可以从木质素中提取香草醛。
工业规模的过滤：纤维素泥浆被脱水。
纤维素泥浆被手动脱水。
纤维素的衍生物几乎无处不在。
在大分子化学方面的进展导致了具有宝贵特性的多种纤维素衍生物的发展。
纤维素酯：1856年，樟脑和硝化纤维素制成了第一种热塑性塑料。由此产生了乒乓球和用于摄影和电影的胶片材料。
醋酸纤维素：随后出现了第二种热塑性塑料，可以加工成泡沫（香烟过滤嘴）和纤维。进一步的发展导致了透明成型体、立方体和工具手柄的出现。
纤维素醚：自30年代初以来，这类纤维素衍生物获得了工业意义，并且这种趋势一直持续到今天，应用范围越来越广。纤维素醚是无毒的，通常是水溶性的产品，通常以白色粉末或颗粒形式交易。各个纤维素醚的特定性质取决于通过用氢氧化钠活化纤维素分子后引入的取代基的种类、数量和分布。
干燥纸浆板材
干燥纸浆打包成捆
来自amixon®的环层混合造粒机。通过小型实验机器可以在实验室中获得见解。问题：“一种粉末/一种悬浮液的造粒效果如何？”只能通过经验来回答。
命名是通过提及取代基来进行的，例如：甲基纤维素 (MC)、羟丙基甲基纤维素 (HPMC)、羧甲基纤维素 (CMC)、羟丙基纤维素 (HPC)、乙基纤维素 (EC) 等。在建筑行业中，它们被用作添加剂，以优化砂浆、瓷砖胶或填缝料（HEMC 或 HPMC）的各种性能。壁纸胶主要由甲基纤维素 (MC) 或羧甲基纤维素 (CMC) 组成。
在金属成型中，纤维素衍生物被用作润滑剂，在涂料和油漆的生产中用作粘度调节剂和粘合剂。在洗碗机洗涤块中用作爆破剂或在农业中用来延缓农药的作用。
一些纤维素衍生物被批准作为食品添加剂和用于化妆品配方。人们利用了不同纤维素醚在不同温度下的水环境行为。它们通常是乳化剂、稳定剂和防腐剂中不可或缺的添加剂。它们改善了速溶酱汁和汤的流动性。在冰淇淋中，它们影响融化行为和口感，并在减少奶油的情况下赋予其奶油般的味道。
在食品和制药行业中，它们影响液体和半固体产品的质地、形状、结构和一致性。其应用范围从牙膏到药物包衣。在化妆品中，它们用作粘度调节剂和稳定剂，决定了软膏、防晒霜和化妆品的流变性。它们的潜力还远未被充分利用，仍是密集研究的对象。
“简单”纤维素衍生物如羧甲基纤维素 (CMC) 的价格从 1.50 欧元/公斤起，制药应用中的特殊纤维素衍生物价格高达 100 欧元/公斤以上。在许多应用中，纤维素醚几乎无法被石油基产品替代。这将提高它们在各个行业中的重要性，特别是在许多制药应用中或作为食品添加剂，尤其是方便食品。
纤维素醚及其在工业中的应用领域
| 名称 | 缩写 | 制造 | 应用 |
| 羧甲基纤维素 | CMC | 用苛性钠转化为碱性纤维素。用氯乙酸进行烷基化。 | 石油工业、纺织工业、洗涤剂添加剂、粘合剂、增稠剂、纸张施胶剂（壁纸胶）、保护胶体、食品添加剂E 466（冰淇淋、蛋黄酱、果冻、烘焙食品）、牙膏、交联作为片剂崩解剂 |
| 甲基纤维素 | MC HEMC HPMC | 用苛性钠转化为碱性纤维素。用氯甲烷进行烷基化，用环氧乙烷或环氧丙烷进行醚化 | 各种建筑材料中的添加剂（混凝土、砂浆、瓷砖胶、填缝料、灰泥等）壁纸胶、增稠剂、凝胶剂和涂层剂、乳化剂、食品中的稳定剂（MC：E 461，HPMC：E 464）肉类替代品、冰淇淋、烘焙食品、蛋黄酱、即食产品和冷冻食品）和化妆品。在药学中作为“人工泪液”、泻药、负对比剂、药物缓释剂、片剂包衣、硬胶囊材料。 |
| 乙基纤维素 | EC | 用苛性钠转化为碱性纤维素。用氯乙 |
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