Diperbuat Daripada Apa Hydroxypropyl Methylcellulose

Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) ialah polimer separa sintetik yang digunakan dalam pelbagai industri, termasuk pembinaan, makanan, farmaseutikal dan produk penjagaan diri. Ia dihargai kerana keupayaannya untuk meningkatkan sifat reologi formulasi, serta keserasiannya dengan bahan lain dan ketoksikannya yang rendah. Untuk memahami cara HPMC dibuat, adalah penting untuk memahami struktur dan sifat selulosa terlebih dahulu.

Selulosa ialah rantaian panjang molekul glukosa yang terdapat dalam dinding sel tumbuhan. Molekul glukosa dihubungkan bersama oleh ikatan beta-1,4-glikosidik, membentuk rantai linear. Rantai itu kemudiannya disatukan oleh ikatan hidrogen dan daya Van der Waals untuk membentuk struktur berserabut yang kuat. Selulosa adalah sebatian organik yang paling banyak di bumi, dan ia digunakan dalam pelbagai aplikasi, termasuk kertas, tekstil, dan bahan binaan.

Walaupun selulosa mempunyai banyak sifat berguna, ia selalunya terlalu kaku dan tidak larut untuk digunakan dalam banyak formulasi. Untuk mengatasi batasan ini, saintis telah membangunkan beberapa derivatif selulosa yang diubah suai, termasuk HPMC. HPMC dibuat dengan mengubah suai selulosa semula jadi melalui satu siri tindak balas kimia.

Langkah pertama dalam membuat HPMC ialah mendapatkan bahan permulaan selulosa. Ini boleh dilakukan dengan mengekstrak selulosa daripada sumber tumbuhan seperti pulpa kayu, kapas, atau buluh. Selulosa kemudiannya dirawat dengan larutan alkali, seperti natrium hidroksida atau kalium hidroksida, untuk menghilangkan kekotoran dan memecahkan gentian selulosa kepada zarah yang lebih kecil. Proses ini dikenali sebagai mercerization, dan ia menjadikan selulosa lebih reaktif dan lebih mudah untuk diubah suai.

Selepas memerserisasi, selulosa bertindak balas dengan campuran propilena oksida dan metil klorida untuk memperkenalkan kumpulan hidroksipropil dan metil ke tulang belakang selulosa. Kumpulan hidroksipropil ditambah untuk meningkatkan sifat keterlarutan dan pengekalan air selulosa, manakala kumpulan metil ditambah untuk meningkatkan kestabilan dan mengurangkan kereaktifan selulosa. Tindak balas biasanya dijalankan dengan kehadiran pemangkin, seperti natrium hidroksida atau kalium hidroksida, dan di bawah keadaan suhu, tekanan, dan masa tindak balas yang terkawal.

Darjah penggantian (DS) HPMC merujuk kepada bilangan kumpulan hidroksipropil dan metil yang dimasukkan ke dalam tulang belakang selulosa. DS boleh berbeza-beza bergantung pada sifat HPMC yang dikehendaki dan aplikasi khusus yang digunakan untuknya. Secara amnya, nilai DS yang lebih tinggi menghasilkan HPMC dengan kelikatan yang lebih rendah dan kadar pembubaran yang lebih cepat, manakala nilai DS yang lebih rendah menghasilkan HPMC dengan kelikatan yang lebih tinggi dan kadar pembubaran yang lebih perlahan.

Selepas tindak balas selesai, produk yang terhasil ditulenkan dan dikeringkan untuk menghasilkan serbuk HPMC. Proses penulenan melibatkan penyingkiran sebarang bahan kimia yang tidak bertindak balas, sisa pelarut dan kekotoran lain daripada HPMC. Ini biasanya dilakukan melalui gabungan langkah mencuci, penapisan dan pengeringan.

Produk akhir adalah serbuk putih hingga putih pucat yang tidak berbau dan tidak berasa. HPMC larut dalam air dan banyak pelarut organik, dan ia boleh membentuk gel, filem, dan struktur lain bergantung pada syarat penggunaan. Ia adalah polimer bukan ionik, bermakna ia tidak membawa sebarang cas elektrik, dan ia secara amnya dianggap sebagai tidak toksik dan selamat untuk digunakan dalam pelbagai aplikasi.

HPMC digunakan dalam pelbagai rumusan, termasuk cat, pelekat, pengedap, farmaseutikal dan produk makanan. Dalam aplikasi pembinaan, HPMC sering digunakan sebagai pemekat, pengikat, dan pembentuk filem dalam produk berasaskan simen dan gipsum, seperti mortar, grout, dan sebatian sambungan.