セルロースエーテルに焦点を当てます

ヒドロキシプロピルメチルセルロースの製品特性と合成方法

1。製品の特性

化学構造と組成ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)化学修飾によって得られるセルロース誘導体です。エチル化、メチル化、ヒドロキシプロピル化反応を通じて天然セルロースから作られています。その分子構造では、セルロース骨格はβ-1,4グリコシド結合を介してβ-d-グルコース単位で接続され、側群はメチル(-oCH3)とヒドロキシプロピル(-C3H7OH)で構成されています。

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物理的特性

溶解度:Kimacell®HPMCは水と有機溶媒に不溶ですが、冷水に透明なコロイド溶液を形成することができます。その溶解度は、分子のヒドロキシプロピルとメチルの含有量に比例します。

粘度:HPMCの溶液には特定の粘度があり、通常、分子量の増加とともに増加します。その粘度範囲は広く、異なるフィールドの使用要件を満たすために需要に応じて調整できます。

熱安定性:HPMCは熱安定性が高く、高温環境に耐えることができ、加熱中に分解するのは簡単ではありません。

機能特性

フィルム形成特性:HPMCは優れたフィルム形成特性を持ち、水溶液中の透明で均一なフィルム構造を形成できるため、薬物制御された放出システムのマトリックス材料としてよく使用されます。

乳化と安定性:その表面活性により、HPMCは、製剤の安定性を改善するために、エマルジョン、懸濁液、ゲル、その他の製剤でよく使用されます。

肥厚と保水:HPMCには良好な肥厚特性があり、低濃度で溶液の粘度を高めることができます。さらに、水を効果的に保持することができ、それにより製品の保水能力が改善され、一般的に化粧品や毎日の化学物質に見られます。

非イオン性:非イオン性界面活性剤として、HPMCは酸、アルカリ、または塩溶液で安定したままであり、強力な適応性を持っています。

アプリケーション領域

製薬業界:薬物担体として、制御されたリリース、持続的なリリース、拡張放出の準備を準備するために使用されます。また、薬物の錠剤、カプセル、局所軟膏の調製にも使用されます。

建設業界:添加剤として、モルタルやコーティングなどの建築材料の建設性能が向上し、接着、流動性、水分保持が改善されます。

食品産業:調味料、ゼリー、アイスクリーム、その他の製品で、粘膜、乳化剤、ゲル化剤として使用されます。

化粧品業界:粘度と安定性を提供するために、ローション、スキンクリーム、シャンプー、その他の製品で使用されます。

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2。合成方法

セルロース抽出HPMCの合成プロセスは、最初に天然の植物繊維(木材、綿など)からセルロースを抽出する必要があります。一般に、原料のリグニンなどの不純物や非セルロース成分は、化学的または機械的な方法によって除去されます。セルロース抽出プロセスには、主に浸漬、アルカリ治療、漂白、その他のステップが含まれます。

セルロースのエーテル化反応抽出されたセルロースは、エーテル化反応を受け、メチルやヒドロキシプロピルなどの置換基を追加します。エーテル化反応は通常、アルカリ溶液で行われ、一般的に使用されるエーテル化剤には塩化メチル(CH3Cl)、プロピレン酸化物(C3H6O)などが含まれます。

メチル化反応:セルロースはメチル化剤(塩化メチルなど)と反応し、セルロース分子の一部のヒドロキシル基(-OH)をメチル基(-oCH3)に置き換えます。

ヒドロキシプロピル化反応:ヒドロキシプロピル(-C3H7OH)グループをセルロース分子に導入すると、一般的に使用される試薬はプロピレン酸化物です。この反応では、セルロース分子のヒドロキシル基のいくつかは、ヒドロキシプロピル基に置き換えられます。

反応条件制御

温度と時間:エーテル化反応は通常、50〜70°Cの温度で行われ、反応時間は数時間から10時間以上です。温度が高すぎるとセルロースの分解が生じる可能性があり、温度が低すぎると反応効率が低くなります。

pH値制御:反応は通常、アルカリ条件下で行われ、エーテル化反応の効率を改善するのに役立ちます。

エーテル化剤濃度:エーテル化剤の濃度は、反応生成物の特性に重要な影響を及ぼします。より高いエーテル化剤濃度は、生成物のヒドロキシプロピルまたはメチル化の程度を増加させる可能性があり、それによりKimacell®HPMCの性能を調整します。

反応が完了した後、精製と乾燥は通常、生成物を水で洗浄するか、溶媒で抽出して、未反応の試薬と副産物を除去する必要があります。精製されたHPMCを乾燥させて、粉末または粒状の最終製品を入手します。

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分子量制御合成プロセス中に、HPMCの分子量は、反応条件(温度、時間、試薬濃度など)を調整することで制御できます。分子量が異なるHPMCは、溶解度、粘度、アプリケーション効果などが異なるため、実際の用途では、ニーズに応じて適切な分子量を選択できます。

多機能ポリマー材料として、HPMC医学、建設、食品、化粧品で広く使用されています。その優れた肥厚、乳化、水分保持、膜形成特性により、産業用の重要な原材料になります。 HPMCの合成法は、主にセルロースのエーテル化反応を介しています。特定の反応条件(温度、pH値、試薬濃度など)は、要件を満たす製品を取得するために細かく制御する必要があります。将来、HPMCの機能は多くの分野でさらに拡張される可能性があります。


投稿時間:Jan-27-2025
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