La hidroxipropil metilcel·lulosa (HPMC) és un polímer versàtil que s'utilitza en una àmplia gamma d'indústries, com ara la farmacèutica, la construcció, l'alimentació i la cosmètica. És un derivat de la cel·lulosa que presenta una varietat de propietats depenent del seu grau específic. Els diferents graus d'HPMC es distingeixen principalment per la seva viscositat, grau de substitució, mida de partícula i propòsit d'aplicació específic.
1. Grau de viscositat
La viscositat és un paràmetre clau que defineix el grau de HPMC. Es refereix al gruix o resistència al flux d'una solució HPMC. HPMC té un rang de viscositat de baix a alt i normalment es mesura en centipoise (cP) quan es dissol a l'aigua. Alguns graus de viscositat comuns inclouen:
Graus de baixa viscositat (p. ex., 3 a 50 cP): aquests graus s'utilitzen en aplicacions que requereixen solucions de baixa viscositat, com a la indústria alimentària com estabilitzadors, espessidors o emulsionants.
Graus de viscositat mitjana (per exemple, 100 a 4000 cP): HPMC de viscositat mitjana s'utilitza en formulacions d'alliberament controlat de fàrmacs i com a aglutinants en la producció de comprimits.
Graus d'alta viscositat (per exemple, 10.000 a 100.000 cP): els graus d'alta viscositat s'utilitzen sovint en la construcció, especialment morters, adhesius i guixos a base de ciment, on milloren la treballabilitat, la retenció d'aigua i l'adhesió.
2. Grau de substitució (DS) i substitució molar (MS)
El grau de substitució fa referència al nombre mitjà de grups hidroxil de la molècula de cel·lulosa que són substituïts per grups metoxi (-OCH3) o hidroxipropil (-OCH2CHOHCH3). El grau de substitució afecta la solubilitat, la temperatura de gelificació i la viscositat de HPMC. Els graus HPMC es classifiquen en funció del contingut de metoxi i hidroxipropil:
Contingut de metoxi (28-30%): un contingut més alt de metoxi generalment dóna lloc a temperatures de gelificació més baixes i viscositats més altes.
Contingut d'hidroxipropil (7-12%): augmentar el contingut d'hidroxipropil generalment millora la solubilitat en aigua freda i augmenta la flexibilitat.
3. Distribució de la mida de les partícules
La mida de partícules de les pols HPMC pot variar àmpliament, afectant la seva velocitat de dissolució i el seu rendiment en una aplicació concreta. Com més fines siguin les partícules, més ràpid es dissolen, fent-les més adequades per a aplicacions que requereixen una hidratació ràpida, com la indústria alimentària. A la construcció, el millor és utilitzar graus més gruixuts per a una millor dispersió en mescles seques.
4. Graus específics d'aplicació
HPMC està disponible en diferents graus, adaptats a necessitats industrials específiques:
Grau farmacèutic: s'utilitza com a aglutinant, formador de pel·lícules i agent d'alliberament controlat en formes de dosificació sòlida oral. Compleix estrictes estàndards de puresa i normalment té propietats específiques de viscositat i substitució.
Grau de construcció: aquest grau de HPMC està optimitzat per al seu ús en productes a base de ciment i guix. Millora la retenció d'aigua, la treballabilitat i l'adhesió en guixos, morters i adhesius de rajoles. Els graus d'alta viscositat s'utilitzen normalment en aquesta àrea.
Qualitat alimentària: HPMC de qualitat alimentària està aprovada per al seu ús com a additiu alimentari (E464) i es pot utilitzar com a espessidor, emulsionant i estabilitzador en una varietat de productes, inclosos productes de forn i substituts de lactis. Ha de complir amb les normatives de seguretat alimentària i normalment és baix en impureses.
Grau cosmètic: en productes de cura personal, HPMC s'utilitza com a espessidor, emulsionant i formador de pel·lícules. Proporciona una textura suau a cremes, locions i xampús.
5. Qualificacions modificades
Algunes aplicacions requereixen graus HPMC modificats, on el polímer es modifica químicament per millorar les propietats específiques:
HPMC reticulat: aquesta modificació millora la força i l'estabilitat del gel en les formulacions d'alliberament controlat.
HPMC modificada hidròfoba: aquest tipus de HPMC s'utilitza en formulacions que requereixen una resistència a l'aigua millorada, com ara recobriments i pintures.
6. Graus de temperatura del gel
La temperatura del gel de HPMC és la temperatura a la qual una solució comença a formar un gel. Depèn del grau de substitució i de la viscositat. Hi ha diferents graus disponibles en funció de la temperatura del gel desitjada:
Graus de baixa temperatura de gel: aquests graus gelifiquen a temperatures més baixes, el que els fa adequats per a climes càlids o processos industrials específics que requereixen ajustos de baixa temperatura.
Graus d'alta temperatura de gel: s'utilitzen en aplicacions que requereixen la formació de gel a temperatures més altes, com certes formulacions farmacèutiques.
HPMC està disponible en una varietat de graus per satisfer les necessitats específiques de diferents indústries. L'elecció del grau HPMC depèn de la viscositat desitjada, el grau de substitució, la mida de les partícules i els requisits específics de l'aplicació. Tant si s'utilitza en productes farmacèutics, construcció, alimentació o cosmètics, el grau correcte d'HPMC és fonamental per aconseguir les propietats i la funcionalitat desitjades en el producte final.
Hora de publicació: 27-agost-2024