Hüdroksüpropüülmetüültselluloos (HPMC)on mitteioonne tselluloos eeter, mis on valmistatud looduslikust tselluloosist keemilise modifikatsiooni kaudu. Seda kasutatakse laialdaselt ehituse, ravimite, toidu ja kosmeetika valdkonnas. Selle sünteesiprotsess ja tooteomadused annavad sellele ainulaadse jõudluse ja võivad vastata mitmesugustele tööstuslikele vajadustele.
1. hüdroksüpropüülmetüültselluloosi süntees
Kimacell®HPMC ettevalmistamine kasutab toorainena looduslikku tselluloosi ja muudab seda keemiliselt leelise töötlemise ja eetrireaktsiooni kaudu. Konkreetne sünteesiprotsess sisaldab järgmisi samme:
Tselluloosi alusendamine
Tselluloos tooraineid (näiteks puuvillast või puidumassi) segatakse naatriumhüdroksiidilahusega ja leeliseeritakse teatud temperatuuril ja rõhul leelise tselluloosi saamiseks. Leelistamisprotsess laiendab tselluloosi molekulaarset ahelat ja suurendab selle reaktsioonivõimet eeterliku ainega.
Eeterreaktsioon
Leelise tselluloos reageeritakse formaldehüüdiga ja propüleenglükoolpropüleenoksiidiga, et saada hüdroksüpropüülmetüültulluloos. Reaktsiooni ajal toimuvad samaaegselt metüleerimise ja hüdroksüpropüülimise reaktsioonid, asendades osa hüdroksüülrühmadest tselluloosi molekulaarses ahelas, moodustades sellega HPMC spetsiifilise asendusastme (DS) ja molaarse asendamise (MS).
Neutraliseerimine ja pesemine
Pärast reaktsiooni lõpuleviimist lisatakse reaktsioonisegu neutraliseerimiseks happeline lahus ja pestakse seejärel veega, et eemaldada reageerimata tooraine ja kõrvalsaadused, et saada puhas HPMC.
Kuivatamine ja purustamine
Märg HPMC kuivatatakse madala niiskusesisalduseni ja purustatakse pulbriks, et saada lõpptoode. Toote osakeste suurust saab reguleerida vastavalt rakendusnõuetele.
2. Hüdroksüpropüülmetüültselluloosi tooteomadused
HPMC -l on ainulaadsed füüsikalised ja keemilised omadused, mis muudab selle suurepäraseks erinevates rakendustes:
Suurepärane vee lahustuvus
HPMC saab külma veega kiiresti lahustada, moodustades läbipaistva kolloidse lahuse ja vee kõvadus ei mõjuta selle lahustuvust. HPMC on sooja veega lahustumatu, kuid see võib lahustuvuse taastada pärast vee jahutamist. See omadus muudab selle sobivaks stseenide jaoks, mis nõuavad termilist geelistuse jõudlust.
Stabiilsed keemilised omadused
HPMC on mitteioonne aine, millel on hea tolerants hapete, leeliste ja soolade suhtes ning võib erinevates pH-tingimustes püsida stabiilsena.
Head paksenemis- ja adhesiooniomadused
HPMC vesilahusel on oluline paksendav toime ja selle viskoossus suureneb kontsentratsiooni ja molekulmassi suurenemisega. Selle adhesiooni- ja kile moodustavad omadused muudavad selle katte ja liimides hästi.
Suurepärased soojusgeeliumi omadused
HPMC lahus läbib kuumutamisel pöörduva geelistuse ja naaseb pärast jahutamist vedela olekusse. Seda termilise geelistuse omadust kasutatakse ehitusmaterjalides (näiteks tsemendimördil) laialdaselt ehituse jõudluse parandamiseks.
Mittetoksiline ja biosoblik
Kuna HPMC on saadud looduslikust tselluloosist ning sellel on hea biosobivuse ja ohutus, kasutatakse seda laialdaselt toidulisandites ja farmaatsiaabides, näiteks ravimitega kontrollitud vabastatud tablettide maatriksmaterjal.
Paindlikkus jõudluse kohandamiseks
Kimacell®HPMC asendamise astet (DS ja MS) saab reguleerida vastavalt nõudlusele, muutes seeläbi selle lahustuvust, viskoossust ja geelistumistemperatuuri ning muid omadusi, et täita erinevate rakenduste tehnilisi nõudeid.
3. rakendusväljad ja väljavaated
Hpmc saab kasutada mördi paksendajana ja vee reduktorina ehitusväljal, ravimi püsiva vabastamise ainena farmaatsiavaldkonnas ning emulgaatorina ja stabilisaatorina toiduainetööstuses. Rohelise keemia edendamise ja säästva arenguga saavad tulevaste uuringute fookuseks HPMC madala energiatarbega süntees ja suure jõudlusega arendamine.
Hüdroksüpropüültmetüültselluloos on muutunud hädavajalikuks ja igapäevaelus hädavajalikuks ja oluliseks materjaliks koos oma suurepärase jõudluse ja mitmekülgsusega.
Postiaeg: 18. jaanuar-2025