O beth mae Hydroxypropyl Methylcellulose wedi'i Wneud

Mae hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) yn bolymer lledsynthetig a ddefnyddir mewn ystod eang o ddiwydiannau, gan gynnwys adeiladu, bwyd, fferyllol, a chynhyrchion gofal personol. Fe'i gwerthfawrogir am ei allu i wella priodweddau rheolegol fformwleiddiadau, yn ogystal â'i gydnawsedd â chynhwysion eraill a'i wenwyndra isel. Er mwyn deall sut mae HPMC yn cael ei wneud, mae'n bwysig deall strwythur a phriodweddau cellwlos yn gyntaf.

Mae cellwlos yn gadwyn hir o foleciwlau glwcos a geir yn cellfuriau planhigion. Mae'r moleciwlau glwcos yn cael eu cysylltu â'i gilydd gan fondiau beta-1,4-glycosidig, gan ffurfio cadwyn llinol. Yna caiff y cadwyni eu dal at ei gilydd gan fondiau hydrogen a grymoedd Van der Waals i ffurfio strwythurau ffibrog cryf. Cellwlos yw'r cyfansoddyn organig mwyaf helaeth ar y ddaear, ac fe'i defnyddir mewn ystod eang o gymwysiadau, gan gynnwys papur, tecstilau a deunyddiau adeiladu.

Er bod gan seliwlos lawer o briodweddau defnyddiol, mae'n aml yn rhy anystwyth ac anhydawdd i'w ddefnyddio mewn llawer o fformwleiddiadau. Er mwyn goresgyn y cyfyngiadau hyn, mae gwyddonwyr wedi datblygu nifer o ddeilliadau seliwlos wedi'u haddasu, gan gynnwys HPMC. Gwneir HPMC trwy addasu cellwlos naturiol trwy gyfres o adweithiau cemegol.

Y cam cyntaf wrth wneud HPMC yw cael y deunydd cychwyn cellwlos. Gellir gwneud hyn trwy echdynnu seliwlos o ffynonellau planhigion fel mwydion pren, cotwm, neu bambŵ. Yna caiff y seliwlos ei drin â hydoddiant alcalïaidd, fel sodiwm hydrocsid neu potasiwm hydrocsid, i gael gwared ar amhureddau a thorri'r ffibrau cellwlos yn ronynnau llai. Gelwir y broses hon yn mercerization, ac mae'n gwneud y cellwlos yn fwy adweithiol ac yn haws ei addasu.

Ar ôl mercerization, mae'r cellwlos yn cael ei adweithio â chymysgedd o propylen ocsid a methyl clorid i gyflwyno grwpiau hydroxypropyl a methyl i asgwrn cefn y seliwlos. Ychwanegir y grwpiau hydroxypropyl i wella hydoddedd a phriodweddau cadw dŵr y seliwlos, tra bod y grwpiau methyl yn cael eu hychwanegu i gynyddu sefydlogrwydd a lleihau adweithedd y seliwlos. Mae'r adwaith yn cael ei wneud fel arfer ym mhresenoldeb catalydd, fel sodiwm hydrocsid neu potasiwm hydrocsid, ac o dan amodau rheoledig tymheredd, gwasgedd ac amser adwaith.

Mae gradd amnewid (DS) HPMC yn cyfeirio at nifer y grwpiau hydroxypropyl a methyl sy'n cael eu cyflwyno i asgwrn cefn y cellwlos. Gall y DS amrywio yn dibynnu ar briodweddau dymunol yr HPMC a'r cymhwysiad penodol y mae'n cael ei ddefnyddio ar ei gyfer. Yn gyffredinol, mae gwerthoedd DS uwch yn arwain at HPMC â gludedd is a chyfraddau diddymu cyflymach, tra bod gwerthoedd DS is yn arwain at HPMC â gludedd uwch a chyfraddau diddymu arafach.

Ar ôl i'r adwaith gael ei gwblhau, caiff y cynnyrch sy'n deillio ohono ei buro a'i sychu i greu powdr HPMC. Mae'r broses buro yn cynnwys tynnu unrhyw gemegau heb adweithio, toddyddion gweddilliol, ac amhureddau eraill o'r HPMC. Gwneir hyn fel arfer trwy gyfuniad o gamau golchi, hidlo a sychu.

Mae'r cynnyrch terfynol yn bowdr gwyn i all-gwyn sy'n ddiarogl ac yn ddi-flas. Mae HPMC yn hydawdd mewn dŵr a llawer o doddyddion organig, a gall ffurfio geliau, ffilmiau a strwythurau eraill yn dibynnu ar yr amodau defnydd. Mae'n bolymer nad yw'n ïonig, sy'n golygu nad yw'n cario unrhyw dâl trydanol, ac yn gyffredinol fe'i hystyrir yn wenwynig ac yn ddiogel i'w ddefnyddio mewn ystod eang o gymwysiadau.

Defnyddir HPMC mewn ystod eang o fformwleiddiadau, gan gynnwys paent, gludyddion, selyddion, fferyllol, a chynhyrchion bwyd. Mewn cymwysiadau adeiladu, mae HPMC yn aml yn cael ei ddefnyddio fel tewychydd, rhwymwr, a ffurfiwr ffilm mewn cynhyrchion smentaidd a gypswm, megis morter, growt, a chyfansoddion ar y cyd.