З чаго вырабляюць гидроксипропилметилцеллюлозу

Гідраксіпрапілметылцэлюлоза (ГПМЦ) - гэта паўсінтэтычны палімер, які выкарыстоўваецца ў розных галінах прамысловасці, у тым ліку ў будаўніцтве, харчовай прамысловасці, фармацэўтыцы і прадуктах асабістай гігіены. Цэніцца за здольнасць паляпшаць реологіческіх ўласцівасці складаў, а таксама за сумяшчальнасць з іншымі інгрэдыентамі і нізкую таксічнасць. Каб зразумець, як вырабляецца HPMC, важна спачатку зразумець структуру і ўласцівасці цэлюлозы.

Цэлюлоза - гэта доўгі ланцужок малекул глюкозы, які змяшчаецца ў клеткавых сценках раслін. Малекулы глюкозы звязаны паміж сабой бэта-1,4-гликозидными сувязямі, утвараючы лінейны ланцуг. Затым ланцугі ўтрымліваюцца разам вадароднымі сувязямі і сіламі Ван-дэр-Ваальса, утвараючы трывалыя кудзелістыя структуры. Цэлюлоза з'яўляецца найбольш распаўсюджаным арганічным злучэннем на зямлі, і яна выкарыстоўваецца ў шырокім дыяпазоне прымянення, у тым ліку паперы, тэкстылю і будаўнічых матэрыялаў.

У той час як цэлюлоза мае шмат карысных уласцівасцяў, яна часта бывае занадта жорсткай і нерастваральнай для выкарыстання ў многіх складах. Каб пераадолець гэтыя абмежаванні, навукоўцы распрацавалі шэраг мадыфікаваных вытворных цэлюлозы, у тым ліку HPMC. HPMC вырабляецца шляхам мадыфікацыі натуральнай цэлюлозы праз шэраг хімічных рэакцый.

Першы крок у стварэнні HPMC - гэта атрыманне зыходнага матэрыялу цэлюлозы. Гэта можна зрабіць шляхам здабывання цэлюлозы з раслінных крыніц, такіх як драўняная цэлюлоза, бавоўна або бамбук. Затым цэлюлозу апрацоўваюць шчолачным растворам, такім як гідраксід натрыю або гідраксід калія, каб выдаліць прымешкі і раскласці цэлюлозныя валокны на больш дробныя часціцы. Гэты працэс вядомы як мерсеризация, і ён робіць цэлюлозу больш рэактыўнай і яе лягчэй мадыфікаваць.

Пасля мерсерызацыі цэлюлоза ўступае ў рэакцыю з сумессю аксіду прапілену і хларыду метыла для ўвядзення гидроксипропильных і метыльных груп на аснову цэлюлозы. Гідраксіпрапілавыя групы дадаюцца для паляпшэння растваральнасці і ўтрымання вады ў цэлюлозе, у той час як метыльныя групы дадаюцца для павышэння стабільнасці і зніжэння рэакцыйнай здольнасці цэлюлозы. Рэакцыя звычайна праводзіцца ў прысутнасці каталізатара, такога як гідраксід натрыю або гідраксід калія, і ў кантраляваных умовах тэмпературы, ціску і часу рэакцыі.

Ступень замяшчэння (DS) HPMC адносіцца да колькасці гидроксипропильных і метыльных груп, якія ўводзяцца ў аснову цэлюлозы. DS можа вар'іравацца ў залежнасці ад жаданых уласцівасцяў HPMC і канкрэтнага прымянення, для якога ён выкарыстоўваецца. Як правіла, больш высокія значэнні DS прыводзяць да ГПМЦ з больш нізкай глейкасцю і больш высокай хуткасцю растварэння, у той час як больш нізкія значэнні DS прыводзяць да ГПМЦ з больш высокай глейкасцю і меншай хуткасцю растварэння.

Пасля завяршэння рэакцыі атрыманы прадукт чысцяць і сушаць для атрымання парашка HPMC. Працэс ачысткі ўключае ў сябе выдаленне любых хімічных рэчываў, якія не прарэагавалі, рэшткаў растваральнікаў і іншых прымешак з HPMC. Звычайна гэта робіцца з дапамогай камбінацыі этапаў прамывання, фільтрацыі і сушкі.

Канчатковы прадукт уяўляе сабой белы або амаль белы парашок без паху і густу. HPMC раствараецца ў вадзе і многіх арганічных растваральніках і можа ўтвараць гелі, плёнкі і іншыя структуры ў залежнасці ад умоў выкарыстання. Гэта неіённы палімер, што азначае, што ён не нясе ніякага электрычнага зарада, і звычайна лічыцца нетоксичным і бяспечным для выкарыстання ў шырокім дыяпазоне прымянення.

HPMC выкарыстоўваецца ў шырокім спектры складаў, уключаючы фарбы, клеі, герметыкі, фармацэўтычныя прэпараты і харчовыя прадукты. У будаўніцтве HPMC часта выкарыстоўваецца ў якасці загушчальніка, звязальнага рэчыва і пленкообразователя ў прадуктах на аснове цэменту і гіпсу, такіх як растворы, заціркі і сумесі для швоў.