Mis on hüdroksüpropüültärklise eeter?

Hüdroksüpropüültärkliseeeter (HPS) on modifitseeritud tärklis, mis on erinevates tööstusharudes paksendava, stabiliseeriva ja emulgeeriva ainena üha populaarsemaks muutunud. See on vees lahustuv süsivesikute derivaat, mis on saadud looduslikust maisi-, kartuli- või tapiokitärklisest keemilise modifitseerimise teel, mis hõlmab hüdroksüpropüülrühmade viimist tärklise molekulidesse.

HPS-i kasutamine on muutunud toiduainetööstuses populaarseks, kuna see parandab paljude toiduainete tekstuuri, suutunnetust ja säilivusaega. Seda kasutatakse tavaliselt suppides, kastmetes, kastmetes, pudingites ja muudes toodetes, mis vajavad paksendamist või stabiliseerimist. HPS-i kasutatakse ka farmaatsiatööstuses ravimite kohaletoimetamise parandamiseks, samuti kosmeetikatoodetes ja isikliku hügieeni toodetes, nagu šampoonid, losjoonid ja kreemid.

Selles artiklis uurime HPS-i omadusi, tootmisprotsessi, rakendusi ja ohutuskaalutlusi.

Hüdroksüpropüültärkliseeetri omadused

Hüdroksüpropüültärklise eeter on valge, lõhnatu ja maitsetu pulber, mis lahustub hästi vees ja muudes polaarsetes lahustites. Selle molekulmass on vahemikus 1 000 kuni 2 000 000 daltonit, olenevalt hüdroksüpropüülrühmade asendusastmest. Asendusaste (DS) viitab hüdroksüpropüülrühmade keskmisele arvule ühe anhüdroglükoosiühiku (AGU) kohta tärklise molekulis. Suurem DS annab hüdrofiilsema ja vees lahustuvama HPS-i molekuli.

HPS on saadaval erinevates klassides, olenevalt selle viskoossusest, osakeste suurusest ja muudest omadustest. HPS-i viskoossust väljendatakse tavaliselt selle Brookfieldi viskoossusena, mida mõõdetakse sentipoisides (cP) kindlal nihkekiirusel ja temperatuuril. Paksemate toodete puhul kasutatakse kõrgema viskoossusega HPS klasse, õhemate toodete puhul aga madalama viskoossusega klasse.

HPS-i osakeste suurus on samuti oluline omadus, kuna see mõjutab selle hajutatavust ja voolavust. HPS on olenevalt rakendusest saadaval erineva suurusega osakestega, alates peenest pulbrist kuni graanuliteni.

Hüdroksüpropüültärkliseeetri tootmisprotsess

HPS-i tootmine hõlmab loodusliku tärklise modifitseerimist, kasutades tärklise ja propüleenoksiidi (PO) vahelist reaktsiooni, mis viib tärklise molekulidesse hüdroksüpropüülrühmad. Protsess viiakse tavaliselt läbi leeliselises vesilahuses, lisades katalüsaatorit nagu naatriumhüdroksiid või kaaliumhüdroksiid.

Modifitseerimisprotsessi mõjutavad mitmed tegurid, nagu reaktsiooniaeg, temperatuur, pH, PO/tärklise suhe ja katalüsaatori kontsentratsioon. Need tegurid mõjutavad saadud HPS-i toote asendusastet, molekulmassi ja muid omadusi.

Seejärel modifitseeritud tärklis pestakse, neutraliseeritakse ja kuivatatakse, et saada valge pulber või graanulid. Seejärel testitakse HPS toodet erinevate omaduste, nagu viskoossus, osakeste suurus, niiskusesisaldus ja puhtus, suhtes.

Hüdroksüpropüültärkliseeetri rakendused

HPS-i kasutamine ehituses on kasulik mitmel viisil, näiteks parandab betooni tugevust ja vastupidavust, vähendab veesisaldust ning suurendab mörtide nakkuvust ja sidusust. Mõned HPS-i levinumad rakendused ehituses on:

1. Betoon:

HPS-i kasutatakse betoonis vee reduktorina, mis vähendab antud segukonstruktsiooni jaoks vajalikku vee hulka. Selle tulemuseks on betooni suurem tugevus ja vastupidavus, kuna liigne vesi võib betooni nõrgendada ja põhjustada kokkutõmbumispragusid. HPS parandab ka betooni töödeldavust ja voolavust, mis tuleb kasuks suuremahulistes projektides.

2. Mört:

HPS-i kasutatakse mördis plastifikaatorina, mis parandab mördi töödeldavust ja konsistentsi. Selle tulemuseks on parem side mördi ja müüritise vahel, mis on oluline hoone konstruktsiooni terviklikkuse seisukohalt. HPS vähendab ka veesisaldust mördis, mis parandab selle tugevust ja vastupidavust.

3. Kipsitooted:

HPS-i kasutatakse kipsitoodetes nagu krohv ja vuugisegu paksendaja ja stabilisaatorina. Selle tulemuseks on kipstoodete sujuvam ja ühtlasem pealekandmine ning parem haardumine ja sidusus. HPS parandab ka kipstoodete tardumisaega ja tugevust, mis on kasulik ehitusrakendustes.

Lisaks ülaltoodud rakendustele saab HPS-i kasutada ka muudes ehitusmaterjalides, nagu pinnakatted, liimid ja hermeetikud. HPS-i kasutamine ehituses võib parandada ehitusprojektide kvaliteeti, tõhusust ja jätkusuutlikkust ning vähendada kulusid ja jäätmeid.