Од што е направена хидроксипропил метилцелулозата

Хидроксипропил метилцелулоза (HPMC) е полусинтетички полимер кој се користи во широк спектар на индустрии, вклучувајќи градежништво, храна, фармацевтски производи и производи за лична нега. Тој е ценет поради неговата способност да ги подобри реолошките својства на формулациите, како и неговата компатибилност со други состојки и неговата ниска токсичност. За да се разбере како се создава HPMC, важно е прво да се разбере структурата и својствата на целулозата.

Целулозата е долг синџир на молекули на гликоза што се наоѓа во клеточните ѕидови на растенијата. Молекулите на гликозата се поврзани заедно со бета-1,4-гликозидни врски, формирајќи линеарен ланец. Синџирите потоа се држат заедно со водородни врски и силите на Ван дер Валс формираат силни, влакнести структури. Целулозата е најзастапеното органско соединение на земјата и се користи во широк спектар на апликации, вклучувајќи хартија, текстил и градежни материјали.

Додека целулозата има многу корисни својства, таа често е премногу тврда и нерастворлива за да се користи во многу формулации. За да ги надминат овие ограничувања, научниците развија голем број модифицирани деривати на целулоза, вклучувајќи го и HPMC. HPMC е направен со модифицирање на природната целулоза преку серија хемиски реакции.

Првиот чекор во правењето HPMC е да се добие почетен материјал од целулоза. Ова може да се направи со екстракција на целулоза од растителни извори како што се дрвна маса, памук или бамбус. Целулозата потоа се третира со алкален раствор, како натриум хидроксид или калиум хидроксид, за да се отстранат нечистотиите и да се разложат целулозните влакна на помали честички. Овој процес е познат како мерцеризација и ја прави целулозата пореактивна и полесна за модификација.

По мерцеризацијата, целулозата се реагира со мешавина од пропилен оксид и метил хлорид за да се внесат хидроксипропил и метил групи на целулозниот столб. Хидроксипропилните групи се додаваат за да се подобрат својствата на растворливост и задржување на вода на целулозата, додека метил групите се додаваат за да се зголеми стабилноста и да се намали реактивноста на целулозата. Реакцијата обично се изведува во присуство на катализатор, како што е натриум хидроксид или калиум хидроксид, и под контролирани услови на температура, притисок и време на реакција.

Степенот на супституција (DS) на HPMC се однесува на бројот на хидроксипропил и метил групи кои се внесуваат на целулозниот столб. DS може да варира во зависност од саканите својства на HPMC и специфичната апликација за која се користи. Општо земено, повисоките вредности на DS резултираат со HPMC со помал вискозитет и побрзи стапки на растворање, додека пониските вредности на DS резултираат со HPMC со поголем вискозитет и побавни стапки на растворање.

По завршувањето на реакцијата, добиениот производ се прочистува и се суши за да се создаде HPMC прав. Процесот на прочистување вклучува отстранување на нереагираните хемикалии, резидуални растворувачи и други нечистотии од HPMC. Ова обично се прави преку комбинација на чекори за миење, филтрирање и сушење.

Финалниот производ е бел до бел прав кој е без мирис и вкус. HPMC е растворлив во вода и многу органски растворувачи и може да формира гелови, филмови и други структури во зависност од условите на употреба. Тоа е нејонски полимер, што значи дека не носи никакво електрично полнење и генерално се смета дека е нетоксичен и безбеден за употреба во широк опсег на апликации.

HPMC се користи во широк спектар на формулации, вклучувајќи бои, лепила, заптивки, фармацевтски производи и прехранбени производи. Во градежните апликации, HPMC често се користи како згуснувач, врзивно средство и формирање на филм во цементни и производи базирани на гипс, како што се малтери, фуги и споеви.