Hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC) on monikäyttöinen yhdiste, jota käytetään laajasti eri teollisuudenaloilla ainutlaatuisen kemiallisen koostumuksensa ja ominaisuuksiensa ansiosta.
1. Kemiallinen koostumus:
a. Selluloosa runko:
HPMC on selluloosajohdannainen, mikä tarkoittaa, että se on johdettu selluloosasta, luonnollisesta polysakkaridista, jota löytyy kasvien soluseinistä. Selluloosa koostuu toistuvista β-D-glukoosin yksiköistä, jotka on yhdistetty β(1→4)-glykosidisilla sidoksilla.
b. Korvaus:
HPMC:ssä selluloosarungon hydroksyyli (-OH) -osa on substituoitu metyyli- ja hydroksipropyyliryhmillä. Tämä substituutio tapahtuu eetteröintireaktion kautta. Substituutioaste (DS) viittaa selluloosaketjun glukoosiyksikköä kohti substituoitujen hydroksyyliryhmien keskimääräiseen lukumäärään. Metyyli- ja hydroksipropyyliryhmien DS-arvot ovat erilaisia, mikä vaikuttaa HPMC:n suorituskykyyn.
2. Synteesi:
a. Eetteröinti:
HPMC syntetisoidaan selluloosan eetteröintireaktiolla propyleenioksidin ja metyylikloridin kanssa. Prosessi sisältää selluloosan reagoimisen propyleenioksidin kanssa hydroksipropyyliryhmien lisäämiseksi ja sitten metyylikloridin kanssa metyyliryhmien lisäämiseksi.
b. Vaihtoehtoisen ohjauksen aste:
HPMC:n DS:ää voidaan kontrolloida säätämällä reaktio-olosuhteita, kuten lämpötilaa, reaktioaikaa ja reagoivan aineen pitoisuutta.
3. Suorituskyky:
a. Liukoisuus:
HPMC liukenee veteen ja joihinkin orgaanisiin liuottimiin, kuten metanoliin ja etanoliin. Sen liukoisuus kuitenkin pienenee molekyylipainon ja substituutioasteen kasvaessa.
b. Filmin muodostus:
HPMC muodostaa läpinäkyvän, joustavan kalvon, kun se liuotetaan veteen. Näillä kalvoilla on hyvä mekaaninen lujuus ja sulkuominaisuudet.
C. Viskositeetti:
HPMC-liuokset osoittavat pseudoplastista käyttäytymistä, mikä tarkoittaa, että niiden viskositeetti pienenee leikkausnopeuden kasvaessa. HPMC-liuosten viskositeetti riippuu tekijöistä, kuten konsentraatiosta, molekyylipainosta ja substituutioasteesta.
d. Vedenpidätyskyky:
Yksi HPMC:n tärkeimmistä ominaisuuksista on sen kyky pidättää vettä. Tämä ominaisuus on kriittinen erilaisissa sovelluksissa, kuten rakennusmateriaaleissa, joissa HPMC:tä käytetään sakeuttajana ja vettä pidättävänä aineena.
e. Kiinnitys:
HPMC:tä käytetään usein liimana eri teollisuudenaloilla, koska se kykenee muodostamaan vahvoja sidoksia eri alustoihin.
4. Sovellus:
a. Lääketeollisuus:
Lääkkeissä HPMC:tä käytetään sideaineena, kalvopäällystysaineena, säädellysti vapautuvana aineena ja viskositeetin modifiointiaineena tablettiformulaatioissa.
b. Rakennusala:
HPMC:tä lisätään sementtipohjaisiin laasteihin, kipsipohjaisiin laasteihin ja laattaliimoihin parantamaan työstettävyyttä, vedenpidätystä ja tarttuvuutta.
C. elintarviketeollisuus:
Elintarviketeollisuudessa HPMC:tä käytetään sakeuttajana, stabilointiaineena ja emulgaattorina tuotteissa, kuten kastikkeissa, kastikeissa ja jäätelössä.
d. Henkilökohtaiset hygieniatuotteet:
HPMC:tä käytetään sakeuttajana, emulgaattorina ja kalvon muodostavana aineena henkilökohtaisen hygienian tuotteissa, kuten shampoissa, emulsioissa ja voiteessa.
e. Maalit ja pinnoitteet:
Maaleissa ja pinnoitteissa HPMC:tä käytetään parantamaan pigmentin dispersiota, viskositeetin hallintaa ja vedenpidätyskykyä.
Hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC) on monipuolinen yhdiste, jolla on laaja valikoima sovelluksia eri teollisuudenaloilla. Sen ainutlaatuinen kemiallinen koostumus, synteesi ja ominaisuudet tekevät siitä tärkeän ainesosan lääkkeissä, rakennusmateriaaleissa, elintarvikkeissa, henkilökohtaisen hygienian tuotteissa ja maaleissa/pinnoitteissa. HPMC:n ominaisuuksien ymmärtäminen mahdollistaa räätälöidyt sovellukset eri aloilla, mikä edistää sen laajaa käyttöä ja merkitystä nykyaikaisissa valmistusprosesseissa.
Postitusaika: 22.2.2024