ما هو هيدروكسي بروبيل النشا الأثير؟

إن إيثر نشاء الهيدروكسي بروبيل (HPS) هو نشا معدل أصبح شائعًا بشكل متزايد في مختلف الصناعات كعامل سماكة ومثبت واستحلاب. وهو أحد مشتقات الكربوهيدرات القابلة للذوبان في الماء والمشتق من نشا الذرة أو البطاطس أو التابيوكا الطبيعي من خلال عملية تعديل كيميائية تتضمن إدخال مجموعات الهيدروكسي بروبيل إلى جزيئات النشا.

أصبح استخدام HPS شائعًا في صناعة المواد الغذائية لأنه يعمل على تحسين الملمس والملمس الفموي ومدة الصلاحية للعديد من المنتجات الغذائية. يستخدم بشكل شائع في الحساء والصلصات والمرق والحلويات وغيرها من المنتجات التي تتطلب سماكة أو تثبيت. تُستخدم HPS أيضًا في صناعة الأدوية لتحسين توصيل الأدوية، وكذلك في مستحضرات التجميل ومنتجات العناية الشخصية مثل الشامبو والمستحضرات والكريمات.

في هذه المقالة، سوف نستكشف خصائص HPS وعملية التصنيع والتطبيقات واعتبارات السلامة.

خصائص هيدروكسي بروبيل النشا الأثير

إيثر نشاء الهيدروكسي بروبيل هو مسحوق أبيض عديم الرائحة والمذاق وقابل للذوبان بدرجة عالية في الماء والمذيبات القطبية الأخرى. ويتراوح وزنه الجزيئي من 1000 إلى 2000000 دالتون، حسب درجة إحلال مجموعات الهيدروكسي بروبيل. تشير درجة الاستبدال (DS) إلى متوسط ​​عدد مجموعات الهيدروكسي بروبيل لكل وحدة أنهيدروجلوكوز (AGU) في جزيء النشا. يؤدي ارتفاع DS إلى جزيء HPS أكثر محبة للماء وقابل للذوبان في الماء.

يتوفر HPS بدرجات مختلفة، اعتمادًا على لزوجته وحجم جسيماته وخصائص أخرى. عادة ما يتم التعبير عن لزوجة HPS من خلال لزوجة بروكفيلد، والتي يتم قياسها بالمئوية (cP) عند معدل قص ودرجة حرارة محددة. تُستخدم درجات HPS ذات اللزوجة العالية للمنتجات الأكثر سمكًا، بينما تُستخدم درجات اللزوجة المنخفضة للمنتجات الأقل سمكًا.

يعد حجم جسيمات HPS أيضًا خاصية مهمة، لأنها تؤثر على تشتتها وقابليتها للتدفق. يتوفر HPS بأحجام جسيمات مختلفة، تتراوح من المساحيق الدقيقة إلى الحبيبات، اعتمادًا على التطبيق.

عملية تصنيع هيدروكسي بروبيل النشا الأثير

يتضمن إنتاج HPS تعديل النشا الطبيعي باستخدام تفاعل بين النشا وأكسيد البروبيلين (PO)، والذي يُدخل مجموعات الهيدروكسي بروبيل إلى جزيئات النشا. تتم العملية عادة في محلول قلوي مائي، مع إضافة محفز مثل هيدروكسيد الصوديوم أو هيدروكسيد البوتاسيوم.

تتأثر عملية التعديل بعدة عوامل، مثل وقت التفاعل، ودرجة الحرارة، ودرجة الحموضة، ونسبة PO/النشا، وتركيز المحفز. تؤثر هذه العوامل على درجة الإحلال والوزن الجزيئي والخصائص الأخرى لمنتج HPS الناتج.

يتم بعد ذلك غسل النشا المعدل وتحييده وتجفيفه للحصول على مسحوق أو حبيبات بيضاء. يتم بعد ذلك اختبار منتج HPS لخصائص مختلفة مثل اللزوجة وحجم الجسيمات ومحتوى الرطوبة والنقاء.

تطبيقات هيدروكسي بروبيل النشا الأثير

يعد استخدام HPS في البناء مفيدًا بعدة طرق، مثل تحسين قوة ومتانة الخرسانة، وتقليل محتوى الماء، وتعزيز التصاق وتماسك الملاط. بعض التطبيقات الشائعة لـ HPS في البناء هي:

1. أسمنت:

يتم استخدام HPS في الخرسانة كمخفض للمياه، مما يقلل من كمية المياه اللازمة لتصميم مزيج معين. ويؤدي ذلك إلى زيادة قوة ومتانة الخرسانة، حيث أن الماء الزائد يمكن أن يضعف الخرسانة ويسبب تشققات الانكماش. تعمل HPS أيضًا على تحسين قابلية التشغيل وتدفق الخرسانة، وهو أمر مفيد في المشاريع واسعة النطاق.

2. هاون:

يتم استخدام HPS في الملاط كمادة ملدنة، مما يحسن قابلية التشغيل واتساق الملاط. وينتج عن ذلك رابطة أفضل بين الملاط ووحدات البناء، وهو أمر مهم للسلامة الهيكلية للمبنى. تعمل HPS أيضًا على تقليل محتوى الماء في الملاط، مما يحسن قوته ومتانته.

3. منتجات الجبس:

يتم استخدام HPS في منتجات الجبس مثل الجص ومركب المفاصل كمثخن ومثبت. وينتج عن ذلك تطبيق أكثر سلاسة واتساقًا لمنتجات الجبس، بالإضافة إلى تحسين الالتصاق والتماسك. تعمل HPS أيضًا على تحسين وقت الإعداد وقوة منتجات الجبس، وهو أمر مفيد في تطبيقات البناء.

بالإضافة إلى التطبيقات المذكورة أعلاه، يمكن أيضًا استخدام HPS في مواد البناء الأخرى مثل الطلاءات والمواد اللاصقة والمواد المانعة للتسرب. يمكن أن يؤدي استخدام HPS في البناء إلى تحسين جودة وكفاءة واستدامة مشاريع البناء، فضلاً عن تقليل التكاليف والهدر.