Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) is een veelzijdig polymeer dat wordt gebruikt in een breed scala van industrieën, waaronder de farmaceutische industrie, de bouw, de voeding en de cosmetica. Het is een cellulosederivaat dat, afhankelijk van de specifieke kwaliteit, een reeks eigenschappen vertoont. Verschillende soorten HPMC onderscheiden zich voornamelijk door hun viscositeit, substitutiegraad, deeltjesgrootte en specifiek toepassingsdoel.
1. Viscositeitsgraad
Viscositeit is een belangrijke parameter die de kwaliteit van HPMC definieert. Het verwijst naar de dikte of weerstand tegen stroming van een HPMC-oplossing. HPMC heeft een viscositeitsbereik van laag tot hoog en wordt gewoonlijk gemeten in centipoise (cP) wanneer opgelost in water. Enkele veel voorkomende viscositeitsklassen zijn:
Lage viscositeitsklassen (bijv. 3 tot 50 cP): Deze kwaliteiten worden gebruikt in toepassingen die oplossingen met een lage viscositeit vereisen, zoals in de voedingsindustrie als stabilisatoren, verdikkingsmiddelen of emulgatoren.
Middelmatige viscositeitsklassen (bijv. 100 tot 4000 cP): HPMC met gemiddelde viscositeit wordt gebruikt in formuleringen van geneesmiddelen met gecontroleerde afgifte en als bindmiddelen bij de productie van tabletten.
Hoge viscositeitsklassen (bijv. 10.000 tot 100.000 cP): Hoge viscositeitsklassen worden vaak gebruikt in de bouw, met name mortels, lijmen en pleisters op cementbasis, waar ze de verwerkbaarheid, het vasthouden van water en de hechting verbeteren.
2. Mate van substitutie (DS) en molaire substitutie (MS)
De substitutiegraad heeft betrekking op het gemiddelde aantal hydroxylgroepen op het cellulosemolecuul dat vervangen wordt door methoxy- (-OCH3) of hydroxypropylgroepen (-OCH2CHOHCH3). De mate van substitutie beïnvloedt de oplosbaarheid, geleringstemperatuur en viscositeit van HPMC. HPMC-kwaliteiten worden geclassificeerd op basis van het methoxy- en hydroxypropylgehalte:
Methoxygehalte (28-30%): Een hoger methoxygehalte resulteert in het algemeen in lagere geleringstemperaturen en hogere viscositeiten.
Hydroxypropylgehalte (7-12%): Het verhogen van het hydroxypropylgehalte verbetert over het algemeen de oplosbaarheid in koud water en verhoogt de flexibiliteit.
3. Deeltjesgrootteverdeling
De deeltjesgrootte van HPMC-poeders kan sterk variëren, waardoor de oplossnelheid en prestaties bij een bepaalde toepassing worden beïnvloed. Hoe fijner de deeltjes, hoe sneller ze oplossen, waardoor ze beter geschikt zijn voor toepassingen die een snelle hydratatie vereisen, zoals de voedingsmiddelenindustrie. In de bouw is het het beste om grovere soorten te gebruiken voor een betere verspreiding in droge mengsels.
4. Specifieke toepassingsgraden
HPMC is verkrijgbaar in verschillende kwaliteiten, afgestemd op specifieke industriële behoeften:
Farmaceutische kwaliteit: Gebruikt als bindmiddel, filmvormer en middel voor gecontroleerde afgifte in orale vaste doseringsvormen. Het voldoet aan strenge zuiverheidsnormen en heeft doorgaans specifieke viscositeits- en substitutie-eigenschappen.
Constructiekwaliteit: Deze HPMC-kwaliteit is geoptimaliseerd voor gebruik in producten op cement- en gipsbasis. Het verbetert de waterretentie, verwerkbaarheid en hechting in pleisters, mortels en tegellijmen. Op dit gebied worden doorgaans hoge viscositeitsklassen gebruikt.
Voedselkwaliteit: HPMC van voedingskwaliteit is goedgekeurd voor gebruik als voedingsadditief (E464) en kan worden gebruikt als verdikkingsmiddel, emulgator en stabilisator in een verscheidenheid aan producten, waaronder gebak en zuivelvervangers. Het moet voldoen aan de voedselveiligheidsvoorschriften en bevat doorgaans weinig onzuiverheden.
Cosmetische kwaliteit: In producten voor persoonlijke verzorging wordt HPMC gebruikt als verdikkingsmiddel, emulgator en filmvormer. Het geeft een gladde textuur aan crèmes, lotions en shampoos.
5. Gewijzigde cijfers
Sommige toepassingen vereisen aangepaste HPMC-kwaliteiten, waarbij het polymeer chemisch wordt gemodificeerd om specifieke eigenschappen te verbeteren:
Cross-linked HPMC: Deze modificatie verbetert de gelsterkte en stabiliteit in formuleringen met gecontroleerde afgifte.
Hydrofoob gemodificeerde HPMC: Dit type HPMC wordt gebruikt in formuleringen die een verbeterde waterbestendigheid vereisen, zoals coatings en verven.
6. Geltemperatuurgraden
De geltemperatuur van HPMC is de temperatuur waarbij een oplossing een gel begint te vormen. Het hangt af van de mate van substitutie en viscositeit. Afhankelijk van de gewenste geltemperatuur zijn er verschillende kwaliteiten beschikbaar:
Kwaliteiten met lage geltemperatuur: Deze kwaliteiten geleren bij lagere temperaturen, waardoor ze geschikt zijn voor warme klimaten of specifieke industriële processen die lage temperatuurinstellingen vereisen.
Hoge geltemperatuurklassen: Deze worden gebruikt in toepassingen waarbij gelvorming bij hogere temperaturen vereist is, zoals bepaalde farmaceutische formuleringen.
HPMC is verkrijgbaar in verschillende kwaliteiten om aan de specifieke behoeften van verschillende industrieën te voldoen. De keuze van de HPMC-kwaliteit hangt af van de gewenste viscositeit, substitutiegraad, deeltjesgrootte en specifieke toepassingsvereisten. Of het nu wordt gebruikt in de farmaceutische industrie, de bouw, de voeding of de cosmetica, de juiste kwaliteit HPMC is van cruciaal belang om de gewenste eigenschappen en functionaliteit in het eindproduct te bereiken.
Posttijd: 27 augustus 2024