ヒドロキシプロピルデンプンエーテルとは何ですか?

ヒドロキシプロピルスターチエーテル (HPS) は、増粘剤、安定剤、乳化剤としてさまざまな業界で人気が高まっている加工デンプンです。これは、デンプン分子へのヒドロキシプロピル基の導入を伴う化学修飾プロセスを通じて、天然のトウモロコシ、ジャガイモ、またはタピオカデンプンから得られる水溶性炭水化物誘導体です。

HPS の使用は、多くの食品の食感、口当たり、保存期間を改善するため、食品業界で一般的になってきています。スープ、ソース、グレービーソース、プリン、および増粘や安定化が必要なその他の製品によく使用されます。 HPS は、製薬業界でも薬物送達を改善するために使用されているだけでなく、化粧品やシャンプー、ローション、クリームなどのパーソナルケア製品にも使用されています。

この記事では、HPS の特性、製造プロセス、用途、安全性に関する考慮事項について説明します。

ヒドロキシプロピルデンプンエーテルの性質

ヒドロキシプロピルデンプンエーテルは白色、無臭、無味の粉末で、水やその他の極性溶媒によく溶けます。ヒドロキシプロピル基の置換度に応じて、分子量は 1,000 ～ 2,000,000 ダルトンの範囲にあります。置換度 (DS) は、デンプン分子中のアンヒドログルコース単位 (AGU) あたりのヒドロキシプロピル基の平均数を指します。 DS が高いほど、HPS 分子はより親水性で水溶性になります。

HPS は、粘度、粒子サイズ、その他の特性に応じて、さまざまなグレードで入手できます。 HPS の粘度は通常、特定のせん断速度および温度でセンチポアズ (cP) で測定されるブルックフィールド粘度で表されます。より粘度の高い HPS グレードはより厚い製品に使用され、より低い粘度のグレードはより薄い製品に使用されます。

HPS の粒子サイズも分散性と流動性に影響するため、重要な特性です。 HPS は、用途に応じて、微粉末から顆粒までのさまざまな粒子サイズで入手できます。

ヒドロキシプロピルスターチエーテルの製造工程

HPS の製造には、デンプンとプロピレンオキシド (PO) の間の反応を使用した天然デンプンの修飾が含まれ、これによりデンプン分子にヒドロキシプロピル基が導入されます。このプロセスは通常、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどの触媒を添加したアルカリ水溶液中で行われます。

修飾プロセスは、反応時間、温度、pH、PO/デンプン比、触媒濃度などのいくつかの要因の影響を受けます。これらの要因は、得られる HPS 製品の置換度、分子量、およびその他の特性に影響を与えます。

次いで、加工澱粉を洗浄し、中和し、乾燥させて、白色の粉末または顆粒を得る。その後、HPS 製品は、粘度、粒子サイズ、含水率、純度などのさまざまな特性がテストされます。

ヒドロキシプロピルスターチエーテルの用途

建設におけるHPSの使用は、コンクリートの強度と耐久性の向上、含水量の削減、モルタルの接着と凝集の強化など、さまざまな点で有益です。建設における HPS の一般的な用途には次のようなものがあります。

1. コンクリート：

HPS は減水剤としてコンクリートに使用され、特定の配合設計に必要な水の量を削減します。過剰な水分がコンクリートを弱め、収縮亀裂を引き起こす可能性があるため、これによりコンクリートの強度と耐久性が向上します。 HPS はコンクリートの作業性と流動性も向上させるため、大規模プロジェクトに役立ちます。

2. モルタル：

HPS はモルタルの可塑剤として使用され、モルタルの作業性と粘稠度を向上させます。これにより、モルタルと石積みユニット間の結合が強化され、建物の構造的完全性にとって重要になります。また、HPS はモルタル内の水分を減らし、モルタルの強度と耐久性を向上させます。

3. 石膏製品:

HPS は、石膏や目地コンパウンドなどの石膏製品に増粘剤および安定剤として使用されます。これにより、石膏製品のよりスムーズで一貫した塗布が可能になり、接着力と凝集力も向上します。 HPS はまた、石膏製品の硬化時間と強度を向上させ、建築用途に有益です。

上記の用途に加えて、HPS はコーティング、接着剤、シーラントなどの他の建築材料にも使用できます。建設に HPS を使用すると、建設プロジェクトの品質、効率、持続可能性が向上し、コストと無駄が削減されます。