Hydroxypropylcellulose (HEC) ialah terbitan selulosa, polimer semula jadi yang terdapat dalam dinding sel tumbuhan. HPC digunakan secara meluas dalam pelbagai industri seperti farmaseutikal, kosmetik dan industri makanan kerana sifat pembentuk filem dan penebalannya yang sangat baik. Sintesis hidroksipropilselulosa melibatkan pelbagai langkah dan prosesnya boleh menjadi kompleks.
Pengenalan kepada hidroksipropilselulosa:
1. Menggunakan selulosa sebagai bahan permulaan:
Sumber utama selulosa ialah bahan tumbuhan seperti pulpa kayu atau kapas. Selulosa ialah polimer linear yang terdiri daripada unit glukosa yang dihubungkan oleh ikatan β-1,4-glikosidik. Ia mempunyai tahap pempolimeran yang tinggi, dengan beribu-ribu unit glukosa membentuk rantai panjang.
2. Tindak balas eterifikasi:
Sintesis hidroksipropilselulosa melibatkan pengenalan kumpulan hidroksipropil ke dalam tulang belakang selulosa melalui eterifikasi. Tindak balas ini biasanya melibatkan penggunaan propilena oksida sebagai agen pengalkilasi.
Selulosa + propilena oksida → hidroksipropil selulosa bermangkin alkali + selulosa hasil sampingan + propilena oksida hidroksipropil selulosa bermangkin alkali + hasil sampingan
Pemangkinan asas adalah penting untuk menggalakkan tindak balas antara kumpulan hidroksil selulosa dan propilena oksida. Langkah ini biasanya dijalankan di bawah keadaan terkawal untuk memastikan tahap penggantian (DS) kumpulan hidroksipropil yang dikehendaki pada rantai selulosa.
3. Hidroksipropilasi:
Hydroxypropylation melibatkan penambahan kumpulan hidroksipropil pada tulang belakang selulosa. Pengubahsuaian ini memberikan keterlarutan yang lebih baik dan sifat lain yang diingini kepada polimer selulosa. Keadaan tindak balas, termasuk suhu, tekanan dan masa tindak balas, dikawal dengan teliti untuk mencapai sifat produk yang diingini.
4. Rawatan alkali:
Selepas hidroksipropilasi, rawatan alkali selalunya digunakan untuk meneutralkan sebarang kekotoran berasid yang tinggal dan melaraskan pH campuran tindak balas. Langkah ini penting untuk proses penulenan seterusnya.
5. Langkah-langkah pembersihan:
Selepas tindak balas eterifikasi, beberapa langkah penulenan biasanya dilakukan untuk mendapatkan hidroksipropilselulosa ketulenan tinggi. Langkah-langkah ini mungkin termasuk:
Basuh: Basuh campuran tindak balas untuk membuang sisa reagen, produk sampingan dan selulosa yang tidak bertindak balas.
Penapisan: Penapisan digunakan untuk mengasingkan kekotoran pepejal daripada campuran tindak balas.
Pengeringan: Selulosa hidroksipropil basah kemudiannya dikeringkan untuk mengeluarkan sebarang lembapan yang tinggal.
6. Kawalan berat molekul:
Berat molekul hidroksipropilselulosa boleh dikawal semasa sintesis untuk menyesuaikan sifatnya kepada aplikasi tertentu. Ini dicapai dengan melaraskan keadaan tindak balas, seperti jumlah reagen dan masa tindak balas.
Pengeluaran perindustrian:
1. Proses terputus-putus atau berterusan:
Penghasilan selulosa hidroksipropil boleh dijalankan dalam proses kelompok atau berterusan. Proses batch sesuai untuk pengeluaran berskala kecil, manakala proses berterusan lebih sesuai untuk pembuatan berskala besar.
2. Kawalan kualiti:
Langkah kawalan kualiti dilaksanakan pada semua peringkat proses pengeluaran untuk memastikan ketekalan dan ketulenan produk akhir. Teknik analisis seperti kromatografi, spektroskopi dan kajian reologi digunakan untuk menilai parameter utama seperti tahap penggantian, berat molekul dan ketulenan.
Aplikasi Hydroxypropyl Cellulose:
1. Industri farmaseutikal:
Hydroxypropylcellulose digunakan secara meluas dalam persediaan farmaseutikal sebagai bahan pengikat, penghancur dan agen pelepas terkawal. Keserasiannya dengan pelbagai jenis ubat dan sifat lengainya menjadikannya bahan bantu yang serba boleh.
2. Industri kosmetik:
Dalam industri kosmetik, hydroxypropylcellulose digunakan dalam perumusan produk penjagaan rambut, krim kulit dan produk penjagaan diri yang lain. Sifat pembentuk filemnya menjadikannya berharga dalam produk penjagaan rambut.
3. Industri makanan:
Dalam industri makanan, hidroksipropilselulosa digunakan sebagai agen pemekat dan pembentuk gel. Ia ditemui dalam pelbagai makanan dan membantu meningkatkan tekstur dan kestabilannya.
Sintesis hidroksipropilselulosa melibatkan pengeteran selulosa dengan penambahan kumpulan hidroksipropil. Tindak balas biasanya dimangkinkan oleh asas, diikuti dengan langkah penulenan untuk mendapatkan produk yang sangat tulen. Pengeluaran perindustrian boleh dijalankan secara kumpulan atau proses berterusan dengan langkah kawalan kualiti yang ketat. Hydroxypropylcellulose mempunyai pelbagai aplikasi dalam industri farmaseutikal, kosmetik dan makanan kerana sifatnya yang unik dan serba boleh. Penambahbaikan berterusan proses pengeluaran dan pembangunan aplikasi baru menekankan
Masa siaran: Dis-26-2023