Hüdroksüpropüülmetüültselluloos (HPMC) on tselluloosist saadud multifunktsionaalne polümeer, mida oma ainulaadsete omaduste tõttu kasutatakse laialdaselt erinevates tööstusharudes. Ühend sünteesitakse tselluloosi, taimede rakuseintes leiduva loodusliku polümeeri keemiliste modifikatsioonide seeria kaudu.
tooraine:
Allikas: Tselluloos on HPMC peamine tooraine, mida leidub looduses rohkesti ja mida ekstraheeritakse taimedest. Tselluloosi levinumad allikad on puidumass ja puuvill.
Isoleerimine: Ekstraheerimisprotsess hõlmab taimeraku seinte purustamist ja tselluloosikiudude eraldamist. Selleks võib kasutada erinevaid keemilisi ja mehaanilisi meetodeid.
Propüleenoksiid:
Allikas: propüleenoksiid on naftakeemiaallikatest saadud orgaaniline ühend.
Funktsioon: propüleenoksiidi kasutatakse hüdroksüpropüülrühmade sisestamiseks tselluloosi molekulidesse sünteesiprotsessi käigus, parandades vees lahustuvust ja muutes saadud HPMC füüsikalisi omadusi.
Metüülkloriid:
Allikas: Metüülkloriid on klooritud süsivesinik, mida saab sünteesida metanoolist.
Funktsioon: Metüülkloriidi kasutatakse metüülrühmade viimiseks tselluloosi molekulidesse, mis aitab kaasa HPMC üldisele hüdrofoobsusele.
Naatriumhüdroksiid (NaOH):
Allikas: naatriumhüdroksiid, tuntud ka kui seebikivi, on tugev alus ja on kaubanduslikult saadaval.
Funktsioon: NaOH-d kasutatakse reaktsiooni katalüüsimiseks ja reaktsioonisegu pH väärtuse reguleerimiseks sünteesiprotsessi ajal.
Süntees:
HPMC süntees hõlmab mitut etappi ja reaktsiooniskeemi võib kokku võtta järgmiselt:
Leelistamine:
Tselluloosi töödeldakse leeliselise tselluloosi saamiseks naatriumhüdroksiidiga.
Seejärel lastakse leelistselluloosil reageerida propüleenoksiidiga, et viia sisse hüdroksüpropüülrühmad.
Metüülimine:
Hüdroksüpropüülitud tselluloos reageerib täiendavalt metüülkloriidiga, et sisestada metüülrühmad.
See etapp annab polümeerile täiendava stabiilsuse ja hüdrofoobsuse.
Neutraliseerimine ja filtreerimine:
Reaktsioonisegu neutraliseeriti, et eemaldada liigne alus.
Modifitseeritud tselluloosi eraldamiseks viidi läbi filtreerimine.
Pesemine ja kuivatamine:
Eraldatud saadus pestakse ja seejärel kuivatatakse, et saada hüdroksüpropüülmetüültselluloos pulbri või graanulite kujul.
HPMC iseloomulik lahustuvus:
HPMC on vees lahustuv ja selle lahustuvust saab reguleerida vastavalt hüdroksüpropüül- ja metüülrühmade asendusastmele.
Filmi moodustamise võime:
HPMC moodustab painduvaid läbipaistvaid kilesid, mis sobivad kasutamiseks farmaatsia- ja toiduainetööstuses.
Viskoossus:
HPMC lahuse viskoossust saab kontrollida ja seda kasutatakse sageli paksendaja ja geelistava ainena erinevates preparaatides.
Termiline geelistumine:
Teatud tüüpi HPMC-del on termogeelistuvad omadused, moodustades kuumutamisel geeli ja jahutades naasdes lahusesse.
Pinna aktiivsus:
HPMC-d saab kasutada pindaktiivse ainena ja selle pinnaaktiivsust mõjutab asendusaste.
HPMC kasutatavad ravimid:
HPMC-d kasutatakse laialdaselt farmatseutilistes preparaatides sideainete, desintegrantidena ja toimeainet reguleeritult vabastavate ainetena tablettides ja kapslites.
Ehitustööstus:
Ehitussektoris kasutatakse HPMC-d paksendajana tsemendipõhistes toodetes, nagu mördid ja plaadiliimid.
toiduainetööstus:
HPMC-d kasutatakse toiduainetööstuses paksendaja, emulgaatorina ja stabilisaatorina mitmesugustes toodetes, sealhulgas kastmetes, magustoitudes ja jäätises.
Isikuhooldustooted:
Kosmeetikatoodetes ja isikliku hügieeni toodetes kasutatakse HPMC-d kreemides, losjoonides ja šampoonides selle paksendavate ja stabiliseerivate omaduste tõttu.
Värvid ja katted:
HPMC lisatakse värvidele ja kattekihtidele viskoossuse reguleerimiseks, pealekandmisomaduste parandamiseks ja kilet moodustavate omaduste parandamiseks.
Oftalmoloogilised lahused:
HPMC-d kasutatakse selle biosobivuse ja mukoadhesiivsete omaduste tõttu silmatilkades ja kunstpisarates.
kokkuvõtteks:
Hüdroksüpropüülmetüültselluloos (HPMC) on tähelepanuväärne polümeer, mis on sünteesitud taastuvast ressursist tselluloosist. Selle multifunktsionaalsed omadused ja lai valik rakendusi muudavad selle võtmekomponendiks erinevates tööstusharudes, alates ravimitest kuni ehituse ja toiduaineteni. Toormaterjalide hoolika valiku ja sünteesiparameetrite kontrollimise abil saab toota kohandatud omadustega HPMC-sid, mis vastavad erinevate rakenduste spetsiifilistele vajadustele. Kuna tehnoloogia ja vajadused arenevad edasi, jääb HPMC tõenäoliselt võtmeisikuks innovatsiooni ja säästva tootearenduse vallas erinevates tööstusharudes.
Postitusaeg: 18. detsember 2023