Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) is een synthetisch polymeer afgeleid van cellulose. Als verdikkingsmiddel, emulgator en stabilisator wordt het veel gebruikt in de geneeskunde, de voedings- en cosmetische industrie. HPMC wordt ook gebruikt in bouwmaterialen zoals cement, mortel en gips om de verwerkbaarheid en het vasthouden van water te verbeteren. In dit artikel bespreken we de productie van HPMC en de toepassing ervan in verschillende industrieën.
HPMC-productie
HPMC wordt gesynthetiseerd door cellulose te laten reageren met propyleenoxide en methylchloride onder alkalische omstandigheden. Het proces omvat de volgende stappen:
Stap 1: Alkalische behandeling van cellulose
De cellulose wordt behandeld met een bijtende oplossing van natriumhydroxide om deze om te zetten in alkalische cellulose. Deze behandeling maakt de hydroxylgroepen van de cellulose reactiever, waardoor daaropvolgende reacties worden vergemakkelijkt.
Stap 2: Reactie met propyleenoxide
In de volgende stap wordt propyleenoxide onder gecontroleerde temperatuur- en drukomstandigheden aan de alkalische cellulose toegevoegd. De reactie wordt uitgevoerd in aanwezigheid van een katalysator zoals een tertiair amine of een alkalimetaalhydroxide. Propyleenoxide reageert met de hydroxylgroepen van cellulose om hydroxypropylcellulose te vormen.
Stap 3: Quaternisering met methylchloride
Hydroxypropylcellulose werd vervolgens gequaterniseerd met methylchloride om HPMC te produceren. De reactie wordt uitgevoerd onder alkalische omstandigheden en de mate van quaternisatie kan worden geregeld door de hoeveelheid methylchloride aan te passen.
De resulterende HPMC werd gewassen, gefiltreerd en gedroogd, waardoor een wit, vrijstromend poeder werd verkregen. De eigenschappen van HPMC, zoals viscositeit, oplosbaarheid en geleigenschappen, kunnen worden afgestemd door de substitutiegraad (DS) van hydroxypropyl- en methylgroepen te veranderen.
Toepassing van HPMC
HPMC heeft een breed scala aan toepassingen in diverse industrieën. Enkele opmerkelijke toepassingen worden hieronder besproken:
Farmaceutische industrie
HPMC wordt veel gebruikt in de farmaceutische industrie als verdikkingsmiddel, bindmiddel en filmvormer. Het wordt gebruikt in tabletformuleringen om de afgifte van geneesmiddelen te controleren. HPMC werkt als bindmiddel door het poedermengsel tot een vaste doseringsvorm te comprimeren. Het verbetert ook de oplosbaarheid en biologische beschikbaarheid van slecht oplosbare geneesmiddelen door stabiele en uniforme dispersies te vormen.
voedingsindustrie
HPMC wordt in de voedingsmiddelenindustrie gebruikt als emulgator, verdikkingsmiddel en stabilisator. Het wordt vaak gebruikt in bakkerijproducten, ijs en zuivelproducten. HPMC verbetert de textuur en consistentie van voedingsmiddelen door de scheiding van ingrediënten te voorkomen en synerese te verminderen. Het verbetert ook de smaak en houdbaarheid van voedingsmiddelen.
Cosmetica-industrie
HPMC wordt in de cosmetische industrie gebruikt als verdikkingsmiddel en emulgator. Het wordt gebruikt in huid- en haarverzorgingsproducten zoals lotions, crèmes, shampoos en conditioners. HPMC verbetert de textuur en consistentie van deze producten en biedt hydraterende en conditionerende voordelen.
bouwsector
HPMC wordt in de bouw gebruikt als additief voor cement, mortel en gips. Het verbetert de verwerkbaarheid en het vasthouden van water van deze materialen, waardoor hun sterkte en duurzaamheid toenemen. HPMC vermindert ook het risico op scheuren en krimp tijdens het drogen.
tot slot
Concluderend is HPMC een veelzijdig en veelzijdig polymeer met toepassingen in verschillende industrieën. Het wordt bereid door alkalische behandeling van cellulose, reactie met propyleenoxide en quaternisatie met methylchloride. De eigenschappen van HPMC kunnen worden afgestemd door de mate van substitutie te wijzigen. HPMC speelt een belangrijke rol in de farmaceutische, voedings-, cosmetische en bouwsector door de textuur, consistentie en prestaties van verschillende producten te verbeteren. De niet-toxiciteit en biocompatibiliteit maken het tot een veilig en waardevol ingrediënt in deze industrieën.
Posttijd: 03-aug-2023