Хидроксипропилметилцелулозата (HPMC) е многофункционален полимер, получен от целулоза, който се използва широко в различни индустрии поради уникалните си свойства. Съединението се синтезира чрез серия от химични модификации на целулозата, естествен полимер, намиращ се в стените на растителните клетки.
суровина:
Източник: Целулозата е основната суровина за HPMC, която е изобилна в природата и се извлича от растения. Дървесната маса и памучният линтер са най-честите източници на целулоза.
Изолиране: Процесът на екстракция включва разрушаване на стените на растителните клетки и отделяне на целулозните влакна. За тази цел могат да се използват различни химични и механични методи.
Пропиленов оксид:
Източник: Пропиленовият оксид е органично съединение, получено от нефтохимически източници.
Функция: Пропиленовият оксид се използва за въвеждане на хидроксипропилови групи в целулозни молекули по време на процеса на синтез, като подобрява разтворимостта във вода и променя физическите свойства на получения HPMC.
Метилхлорид:
Източник: Метилхлоридът е хлориран въглеводород, който може да се синтезира от метанол.
Функция: Метилхлоридът се използва за въвеждане на метилови групи в целулозни молекули, което допринася за цялостната хидрофобност на HPMC.
Натриев хидроксид (NaOH):
Източник: Натриевият хидроксид, известен още като сода каустик, е силна основа и се предлага в търговската мрежа.
Функция: NaOH се използва за катализиране на реакцията и регулиране на рН стойността на реакционната смес по време на процеса на синтез.
Синтез:
Синтезът на HPMC включва няколко етапа и реакционната схема може да бъде обобщена, както следва:
Алкализиране:
Целулозата се обработва с натриев хидроксид, за да се получи алкална целулоза.
След това алкалната целулоза реагира с пропилей оксид, за да се въведат хидроксипропилови групи.
Метилиране:
Хидроксипропилираната целулоза допълнително взаимодейства с метил хлорид за въвеждане на метилови групи.
Тази стъпка дава на полимера допълнителна стабилност и хидрофобност.
Неутрализиране и филтриране:
Реакционната смес се неутрализира за отстраняване на излишната основа.
Извършва се филтруване, за да се изолира модифицираната целулоза.
Пране и сушене:
Отделеният продукт се промива и след това се суши, за да се получи хидроксипропил метилцелулоза в прахообразна или гранулирана форма.
Характерна разтворимост на HPMC:
HPMC е водоразтворим и неговата разтворимост може да се регулира според степента на заместване на хидроксипропиловите и метиловите групи.
Способност за образуване на филм:
HPMC образува гъвкави, прозрачни филми, подходящи за приложения във фармацевтичната и хранително-вкусовата промишленост.
Вискозитет:
Вискозитетът на HPMC разтвор може да се контролира и често се използва като сгъстител и желиращ агент в различни формулировки.
Термично желиране:
Някои степени на HPMC проявяват термогелиращи свойства, образувайки гел при нагряване и връщайки се в разтвор при охлаждане.
Повърхностна активност:
HPMC може да се използва като повърхностно активно вещество и неговата повърхностна активност се влияе от степента на заместване.
Прилагани лекарства на HPMC:
HPMC се използва широко във фармацевтичните състави като свързващи вещества, дезинтегранти и агенти за контролирано освобождаване в таблетки и капсули.
Строителна индустрия:
В строителния сектор HPMC се използва като сгъстител в продукти на циментова основа, като разтвори и лепила за плочки.
хранително-вкусова промишленост:
HPMC се използва в хранително-вкусовата промишленост като сгъстител, емулгатор и стабилизатор в различни продукти, включително сосове, десерти и сладолед.
Продукти за лична хигиена:
В козметиката и продуктите за лична хигиена HPMC се използва във формули като кремове, лосиони и шампоани поради своите сгъстяващи и стабилизиращи свойства.
Бои и покрития:
HPMC се добавя към бои и покрития за контролиране на вискозитета, подобряване на свойствата на приложение и подобряване на филмообразуващите свойства.
Офталмологични разтвори:
HPMC се използва в капки за очи и изкуствени сълзи поради своята биосъвместимост и мукоадхезивни свойства.
в заключение:
Хидроксипропилметилцелулозата (НРМС) е забележителен полимер, синтезиран от възобновяемия ресурс целулоза. Неговите мултифункционални свойства и широка гама от приложения го правят ключова съставка в различни индустрии, от фармацевтиката до строителството и хранително-вкусовата промишленост. Чрез внимателен подбор на суровини и контрол на параметрите на синтеза, HPMCs с персонализирани свойства могат да бъдат произведени, за да отговорят на специфичните нужди на различни приложения. Тъй като технологията и нуждите продължават да се развиват, HPMC вероятно ще остане ключов играч в иновациите и устойчивото разработване на продукти в различните индустрии.
Време на публикуване: 18 декември 2023 г