Úr hverju er hýdroxýprópýl metýlsellulósa búið til

Hýdroxýprópýl metýlsellulósa (HPMC) er hálftilbúin fjölliða sem er notuð í fjölmörgum atvinnugreinum, þar á meðal byggingariðnaði, matvælum, lyfjum og persónulegum umönnunarvörum. Það er metið fyrir getu sína til að bæta gigtareiginleika lyfjaforma, sem og samhæfni þess við önnur innihaldsefni og lítil eiturhrif. Til að skilja hvernig HPMC er búið til er mikilvægt að skilja fyrst uppbyggingu og eiginleika sellulósa.

Sellulósi er löng keðja glúkósasameinda sem finnast í frumuveggjum plantna. Glúkósasameindirnar eru tengdar saman með beta-1,4-glýkósíðtengjum og mynda línulega keðju. Keðjunum er síðan haldið saman með vetnistengi og Van der Waals kraftar til að mynda sterk, trefjarík mannvirki. Sellulósi er algengasta lífræna efnasambandið á jörðinni og það er notað í margs konar notkun, þar á meðal pappír, vefnaðarvöru og byggingarefni.

Þó að sellulósa hafi marga gagnlega eiginleika er hann oft of stífur og óleysanleg til að hægt sé að nota hann í margar samsetningar. Til að sigrast á þessum takmörkunum hafa vísindamenn þróað fjölda breyttra sellulósaafleiða, þar á meðal HPMC. HPMC er búið til með því að breyta náttúrulegum sellulósa í gegnum röð efnahvarfa.

Fyrsta skrefið við að búa til HPMC er að fá sellulósa upphafsefnið. Þetta er hægt að gera með því að vinna sellulósa úr plöntuuppsprettum eins og viðarkvoða, bómull eða bambus. Sellulósan er síðan meðhöndluð með basískri lausn, eins og natríumhýdroxíði eða kalíumhýdroxíði, til að fjarlægja óhreinindi og brjóta niður sellulósatrefjarnar í smærri agnir. Þetta ferli er þekkt sem mercerization, og það gerir sellulósa hvarfgjarnari og auðveldara að breyta.

Eftir mercerization er sellulósanum hvarfað með blöndu af própýlenoxíði og metýlklóríði til að setja hýdroxýprópýl- og metýlhópa inn á sellulósaburðinn. Hýdroxýprópýlhópunum er bætt við til að bæta leysni og vökvasöfnunareiginleika sellulósans, en metýlhópunum er bætt við til að auka stöðugleika og draga úr hvarfvirkni sellulósans. Hvarfið er venjulega framkvæmt í nærveru hvata, eins og natríumhýdroxíðs eða kalíumhýdroxíðs, og við stýrðar aðstæður hitastigs, þrýstings og hvarftíma.

Skiptingarstig (DS) HPMC vísar til fjölda hýdroxýprópýl- og metýlhópa sem eru settir inn á sellulósaburðinn. DS getur verið mismunandi eftir æskilegum eiginleikum HPMC og tilteknu forritinu sem það er notað fyrir. Almennt leiða hærra DS gildi til HPMC með lægri seigju og hraðari upplausnarhraða, en lægri DS gildi leiða til HPMC með hærri seigju og hægari upplausnarhraða.

Eftir að hvarfinu er lokið er afurðin sem myndast hreinsuð og þurrkuð til að búa til HPMC duft. Hreinsunarferlið felur í sér að fjarlægja öll óhvörfuð efni, leifar af leysiefnum og öðrum óhreinindum úr HPMC. Þetta er venjulega gert með blöndu af þvotta-, síunar- og þurrkunarskrefum.

Lokavaran er hvítt til beinhvítt duft sem er lyktarlaust og bragðlaust. HPMC er leysanlegt í vatni og mörgum lífrænum leysum og það getur myndað hlaup, filmur og aðra uppbyggingu eftir notkunarskilyrðum. Það er ójónísk fjölliða, sem þýðir að það ber enga rafhleðslu, og það er almennt talið vera óeitrað og öruggt til notkunar í margs konar notkun.

HPMC er notað í fjölmörgum samsetningum, þar á meðal málningu, lím, þéttiefni, lyfjum og matvælum. Í byggingarforritum er HPMC oft notað sem þykkingarefni, bindiefni og filmumyndandi í sements- og gifs-undirstaða vörur, svo sem steypuhræra, fúgur og samsetningar.