Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC) je neiontový éter celulózy široce používaný v průmyslových odvětvích, jako je stavebnictví, lékařství, potravinářství, kosmetika a nátěry. Jeho všestrannost vychází z jeho jedinečných fyzikálně-chemických vlastností, jako je zahušťování, lepení, tvorba filmu, zadržování vody a lubrikace. Různé druhy HPMC jsou klasifikovány hlavně podle jejich stupně substituce (DS) a obsahu methoxy a hydroxypropylu, kromě jejich viskozity, velikosti částic a čistoty. Tyto různé druhy HPMC mají různé aplikační charakteristiky a použití.
1. Obsah methoxyskupiny a obsah hydroxypropylu
Obsah methoxy a hydroxypropyl substituentů HPMC je klíčovým faktorem, který určuje jeho výkonnost. Obecně řečeno, obsah methoxy v HPMC je mezi 19 % a 30 % a obsah hydroxypropylu je mezi 4 % a 12 %. HPMC s vyšším obsahem methoxyskupin má obecně lepší rozpustnost a filmotvorné vlastnosti, zatímco HPMC s vyšším obsahem hydroxypropylu má lepší elasticitu a zadržování vody. Tyto parametry přímo ovlivňují použití HPMC. Například ve stavebnictví pomáhá vyšší obsah methoxyskupiny zlepšit zadržování vody a konstrukční vlastnosti malty; ve farmaceutické oblasti pomáhá vyšší obsah hydroxypropylu zlepšit přilnavost a vlastnosti uvolňování léčiv.
2. Stupeň viskozity
HPMC lze rozdělit na třídy s nízkou viskozitou, střední viskozitou a vysokou viskozitou podle viskozity jeho roztoku. Viskozita je důležitou fyzikální vlastností HPMC, obvykle měřená zdánlivou viskozitou 2% roztoku v miliPascal sekundách (mPa.s).
HPMC s nízkou viskozitou (jako je 5 mPa.s až 100 mPa.s): Tento typ HPMC se obvykle používá v aplikacích, které vyžadují nižší zahušťovací účinky, jako jsou oční kapky, spreje a kosmetika. V těchto aplikacích může HPMC s nízkou viskozitou zajistit dobrou tekutost a rovnoměrnou distribuci.
HPMC se střední viskozitou (např. 400 mPa.s až 2000 mPa.s): HPMC se střední viskozitou se běžně používá ve stavebních materiálech, emulzích a lepidlech k zajištění mírného zahušťovacího efektu, který může vyvážit konstrukční výkon a fyzickou pevnost konečného produktu.
HPMC s vysokou viskozitou (např. 4000 mPa.s až 200 000 mPa.s): HPMC s vysokou viskozitou se používá hlavně v aplikacích, které vyžadují výrazné zahuštění, jako je malta, tmel, lepidla na dlaždice a nátěry. V těchto produktech vysoká viskozita HPMC pomáhá zlepšit její zadržování vody, odolnost proti stékání a pevnost spoje.
3. Velikost částic
Velikost částic HPMC také ovlivňuje její aplikační účinek. Obecně lze HPMC rozdělit na hrubé částice a jemné částice. HPMC s hrubými částicemi se obvykle používá v aplikacích, které vyžadují rychlejší rozpouštění nebo disperzi, zatímco HPMC s jemnými částicemi je vhodná pro produkty, které mají vyšší požadavky na vzhled nebo vyžadují rovnoměrnější distribuci.
Hrubozrnná HPMC: HPMC s většími částicemi má vyšší rychlost rozpouštění v maltě míchané za sucha a na jiných polích a může rychle vytvořit jednotné řešení, čímž se zlepší efektivita výroby.
Jemnozrnná HPMC: Jemnozrnná HPMC se většinou používá v průmyslových odvětvích, jako jsou barvy, nátěry a kosmetika. Může vytvořit rovnoměrnější vrstvu filmu během procesu aplikace, čímž se zlepší lesk a pocit produktu.
4. Čistota a speciální druhy
Podle požadavků různých aplikací lze HPMC také dále čistit nebo funkcionalizovat. HPMC s vyšší čistotou se obvykle používá ve farmaceutickém a potravinářském průmyslu k zajištění bezpečnosti a biokompatibility produktu. Kromě toho existují některé HPMC se speciálními funkcemi, jako jsou zesíťované HPMC, povrchově upravené HPMC atd. Tyto speciální druhy HPMC mohou poskytovat vyšší odolnost proti bobtnání, silnější filmotvorné vlastnosti nebo lepší odolnost vůči kyselinám a zásadám.
Farmaceutická kvalita HPMC: Farmaceutická kvalita HPMC má vyšší čistotu a je vhodná pro tablety, kapsle a přípravky s prodlouženým uvolňováním, které mohou významně zlepšit rychlost uvolňování a stabilitu léčiv.
HPMC potravinářské kvality: HPMC potravinářské kvality se používá jako zahušťovadlo, stabilizátor a emulgátor potravin k zajištění bezpečnosti a chuti potravin.
HPMC průmyslové kvality: HPMC používané ve stavebnictví, nátěrech a dalších oblastech může obsahovat malé množství nečistot, ale může poskytnout vyšší hospodárnost a dobrý výkon při zpracování.
5. Oblasti použití a výběr
Různé druhy HPMC jsou široce používány ve stavebnictví, medicíně, potravinářství, kosmetice a dalších oborech. Při výběru vhodného stupně HPMC je třeba vzít v úvahu faktory, jako je viskozita, obsah substituentů, velikost částic a čistota, podle potřeb konkrétních aplikací.
Stavební oblast: Ve stavebních materiálech se HPMC používá hlavně jako zahušťovadlo, zadržovač vody a pojivo. Pro aplikace, jako je suchá malta a lepidla na dlaždice, je klíčové vybrat HPMC s vhodnou viskozitou a zadržováním vody.
Farmaceutická oblast: Ve farmaceutických přípravcích se HPMC používá jako obalový materiál tobolek, potah tablet a lepidlo. Je nutné vybrat stupně HPMC s vhodnou účinností uvolňování léčiva a biokompatibilitou.
Potraviny a kosmetika: V potravinářském a kosmetickém průmyslu se HPMC používá jako zahušťovadlo a stabilizátor a jeho čistota a bezpečnost jsou primárními hledisky.
Různé druhy hydroxypropylmethylcelulózy (HPMC) mají své vlastní výhody a použitelné oblasti aplikací. Pochopení a výběr vhodné třídy HPMC může účinně zlepšit výkon a kvalitu produktu a splnit potřeby různých průmyslových a spotřebitelských produktů.
Čas odeslání: 21. srpna 2024