Hidroksipropilkrakmolo eterio paruošimas ir fizikinės savybės

Hidroksipropilo krakmolo eteris (HPStE) gaminamas cheminio modifikavimo būdu, kurio metu į krakmolo molekulę įvedamos hidroksipropilo grupės. Paruošimo būdas paprastai apima šiuos veiksmus:

1. Krakmolo pasirinkimas: Aukštos kokybės krakmolas, paprastai gaunamas iš tokių šaltinių, kaip kukurūzai, kviečiai, bulvės arba tapijoka, pasirenkamas kaip pradinė medžiaga. Krakmolo šaltinio pasirinkimas gali turėti įtakos galutinio HPStE produkto savybėms.
2. Krakmolo pastos paruošimas: Pasirinktas krakmolas disperguojamas vandenyje, kad susidarytų krakmolo pasta. Pasta kaitinama iki tam tikros temperatūros, kad krakmolo granulės suželatinuotų, o tai pagerintų reaktyvumą ir reagentų prasiskverbimą tolesniuose modifikavimo etapuose.
3. Eterifikavimo reakcija: želatinizuota krakmolo pasta kontroliuojamomis sąlygomis reaguoja su propileno oksidu (PO), dalyvaujant katalizatoriui. Propileno oksidas reaguoja su hidroksilo grupėmis (-OH) krakmolo molekulėje, todėl prie krakmolo pagrindo prisijungia hidroksipropilo grupės (-OCH2CH(OH)CH3).
4. Neutralizavimas ir gryninimas: Po eterinimo reakcijos reakcijos mišinys neutralizuojamas, kad būtų pašalintas bet koks reagentų ar katalizatorių perteklius. Tada gautas hidroksipropilo krakmolo eteris išvalomas tokiais procesais kaip filtravimas, plovimas ir džiovinimas, kad būtų pašalintos priemaišos ir cheminių medžiagų likučiai.
5. Dalelių dydžio reguliavimas: HPStE fizinės savybės, pvz., dalelių dydis ir pasiskirstymas, gali būti koreguojamos malimo arba šlifavimo procesais, kad būtų pasiektos norimos savybės konkrečioms reikmėms.

Hidroksipropilo krakmolo eterio fizinės savybės gali skirtis priklausomai nuo tokių veiksnių kaip pakeitimo laipsnis (DS), molekulinė masė, dalelių dydis ir apdorojimo sąlygos. Kai kurios bendros fizinės HPStE savybės yra:

1. Išvaizda: HPStE paprastai yra balti arba beveik balti milteliai su smulkiu dalelių dydžio pasiskirstymu. Priklausomai nuo gamybos proceso, dalelių morfologija gali skirtis nuo sferinės iki netaisyklingos formos.
2. Dalelių dydis: HPStE dalelių dydis gali svyruoti nuo kelių mikrometrų iki dešimčių mikrometrų, o tai turi didelę įtaką jo sklaidumui, tirpumui ir funkcionalumui įvairiose srityse.
3. Tūrinis tankis: HPStE tūrinis tankis įtakoja jo takumą, tvarkymo charakteristikas ir pakavimo reikalavimus. Paprastai jis matuojamas gramais kubiniame centimetre (g/cm³) arba kilogramais litre (kg/l).
4. Tirpumas: HPStE netirpsta šaltame vandenyje, bet gali išsisklaidyti ir išsipūsti karštame vandenyje, sudarydamas klampius tirpalus arba gelius. HPStE tirpumo ir hidratacijos savybės gali skirtis priklausomai nuo tokių veiksnių kaip DS, molekulinė masė ir temperatūra.
5. Klampumas: HPStE pasižymi tirštinimo ir reologinės kontrolės savybėmis vandeninėse sistemose, turinčios įtakos klampumui, tekėjimo elgsenai ir formulių stabilumui. HPStE tirpalų klampumas priklauso nuo tokių veiksnių kaip koncentracija, temperatūra ir šlyties greitis.
6. Hidratacijos greitis: HPStE hidratacijos greitis reiškia greitį, kuriuo jis sugeria vandenį ir išsipučia, kad susidarytų klampūs tirpalai arba geliai. Ši savybė svarbi tais atvejais, kai reikalingas greitas drėkinimas ir sutirštinimas.

Hidroksipropilo krakmolo eterio paruošimas ir fizinės savybės yra pritaikytos tam, kad atitiktų specifinius naudojimo reikalavimus ir veikimo kriterijus, todėl jis yra universalus ir vertingas priedas įvairiose pramonės šakose ir įvairiose formulėse.