Hidroksipropilmetilceluloze (HPMC) ir no celulozes iegūts daudzfunkcionāls polimērs, ko tā unikālo īpašību dēļ plaši izmanto dažādās nozarēs. Savienojums tiek sintezēts, izmantojot virkni ķīmisku modifikāciju celulozei, dabiskajam polimēram, kas atrodams augu šūnu sieniņās.
izejviela:
Avots: Celuloze ir galvenā HPMC izejviela, kas ir bagātīga dabā un tiek iegūta no augiem. Koksnes masa un kokvilnas linteri ir visizplatītākie celulozes avoti.
Izolēšana: ekstrakcijas process ietver augu šūnu sieniņu sadalīšanu un celulozes šķiedru atdalīšanu. Šim nolūkam var izmantot dažādas ķīmiskas un mehāniskas metodes.
Propilēna oksīds:
Avots: propilēna oksīds ir organisks savienojums, ko iegūst no naftas ķīmijas avotiem.
Funkcija: Propilēna oksīdu izmanto, lai sintēzes procesā ievadītu hidroksipropilgrupas celulozes molekulās, uzlabojot šķīdību ūdenī un mainot iegūtā HPMC fizikālās īpašības.
Metilhlorīds:
Avots: metilhlorīds ir hlorēts ogļūdeņradis, ko var sintezēt no metanola.
Funkcija: metilhlorīdu izmanto metilgrupu ievadīšanai celulozes molekulās, kas veicina HPMC kopējo hidrofobitāti.
Nātrija hidroksīds (NaOH):
Avots: Nātrija hidroksīds, kas pazīstams arī kā kaustiskā soda, ir spēcīga bāze un ir komerciāli pieejams.
Funkcija: NaOH izmanto, lai katalizētu reakciju un pielāgotu reakcijas maisījuma pH vērtību sintēzes procesa laikā.
Sintēze:
HPMC sintēze ietver vairākus posmus, un reakcijas shēmu var apkopot šādi:
Alkalizācija:
Celulozi apstrādā ar nātrija hidroksīdu, lai iegūtu sārmainu celulozi.
Pēc tam sārmu celuloze tiek reaģēta ar propilēna oksīdu, lai ieviestu hidroksipropilgrupas.
Metilēšana:
Hidroksipropilceluloze tiek tālāk reaģēta ar metilhlorīdu, lai ieviestu metilgrupas.
Šis solis nodrošina polimēram papildu stabilitāti un hidrofobitāti.
Neitralizācija un filtrēšana:
Reakcijas maisījums tika neitralizēts, lai noņemtu bāzes pārpalikumu.
Tika veikta filtrēšana, lai izolētu modificēto celulozi.
Mazgāšana un žāvēšana:
Atdalīto produktu mazgā un pēc tam žāvē, lai iegūtu hidroksipropilmetilcelulozi pulvera vai granulu veidā.
HPMC raksturīgā šķīdība:
HPMC ir ūdenī šķīstošs, un tā šķīdību var regulēt atbilstoši hidroksipropil- un metilgrupu aizstāšanas pakāpei.
Filmas veidošanas spēja:
HPMC veido elastīgas, caurspīdīgas plēves, kas piemērotas lietošanai farmācijas un pārtikas rūpniecībā.
Viskozitāte:
HPMC šķīduma viskozitāti var kontrolēt, un to bieži izmanto kā biezinātāju un želeju dažādos preparātos.
Termiskā želeja:
Dažām HPMC kategorijām piemīt termoželejas īpašības, karsējot veidojot želeju un atdzesējot atgriežoties šķīdumā.
Virsmas aktivitāte:
HPMC var izmantot kā virsmaktīvo vielu, un tās virsmas aktivitāti ietekmē aizvietošanas pakāpe.
HPMC lietotās zāles:
HPMC plaši izmanto farmaceitiskajos preparātos kā saistvielas, dezintegrantus un kontrolētas atbrīvošanās līdzekļus tabletēs un kapsulās.
Būvniecības nozare:
Būvniecības nozarē HPMC izmanto kā biezinātāju cementa izstrādājumos, piemēram, javās un flīžu līmēs.
pārtikas rūpniecība:
HPMC izmanto pārtikas rūpniecībā kā biezinātāju, emulgatoru un stabilizatoru dažādos produktos, tostarp mērcēs, desertos un saldējumā.
Personīgās kopšanas līdzekļi:
Kosmētikā un personīgās higiēnas līdzekļos HPMC tiek izmantots tādos sastāvos kā krēmi, losjoni un šampūni, pateicoties tā biezinošajām un stabilizējošām īpašībām.
Krāsas un pārklājumi:
HPMC tiek pievienots krāsām un pārklājumiem, lai kontrolētu viskozitāti, uzlabotu uzklāšanas īpašības un uzlabotu plēves veidošanas īpašības.
Oftalmoloģiskie risinājumi:
HPMC izmanto acu pilienos un mākslīgās asarās, pateicoties tā bioloģiskajai saderībai un mukoadhezīvām īpašībām.
noslēgumā:
Hidroksipropilmetilceluloze (HPMC) ir ievērojams polimērs, kas sintezēts no atjaunojamo resursu celulozes. Tā daudzfunkcionālās īpašības un plašais pielietojuma klāsts padara to par galveno sastāvdaļu dažādās nozarēs, sākot no farmācijas līdz būvniecībai un pārtikai. Rūpīgi izvēloties izejvielas un kontrolējot sintēzes parametrus, var ražot HPMC ar pielāgotām īpašībām, lai apmierinātu dažādu lietojumu specifiskās vajadzības. Turpinot attīstīties tehnoloģijām un vajadzībām, HPMC, visticamāk, joprojām būs galvenais spēlētājs inovāciju un ilgtspējīgu produktu attīstībā visās nozarēs.
Publicēšanas laiks: 18. decembris 2023