Wat is hydroxypropylzetmeelether?

Hydroxypropylzetmeelether (HPS) is een gemodificeerd zetmeel dat in verschillende industrieën steeds populairder is geworden als verdikkings-, stabilisatie- en emulgator. Het is een in water oplosbaar koolhydraatderivaat dat is afgeleid van natuurlijk maïs-, aardappel- of tapiocazetmeel via een chemisch modificatieproces waarbij hydroxypropylgroepen in de zetmeelmoleculen worden geïntroduceerd.

Het gebruik van HPS is populair geworden in de voedingsindustrie omdat het de textuur, het mondgevoel en de houdbaarheid van veel voedingsproducten verbetert. Het wordt vaak gebruikt in soepen, sauzen, jus, puddingen en andere producten die verdikking of stabilisatie vereisen. HPS wordt ook gebruikt in de farmaceutische industrie om de afgifte van medicijnen te verbeteren, maar ook in cosmetica en producten voor persoonlijke verzorging, zoals shampoos, lotions en crèmes.

In dit artikel zullen we de eigenschappen, het productieproces, de toepassingen en veiligheidsoverwegingen van HPS onderzoeken.

Eigenschappen van hydroxypropylzetmeelether

Hydroxypropylzetmeelether is een wit, geurloos en smaakloos poeder dat zeer oplosbaar is in water en andere polaire oplosmiddelen. Het heeft een molecuulgewicht dat varieert van 1.000 tot 2.000.000 Dalton, afhankelijk van de mate van substitutie van hydroxypropylgroepen. De substitutiegraad (DS) verwijst naar het gemiddelde aantal hydroxypropylgroepen per anhydroglucose-eenheid (AGU) in het zetmeelmolecuul. Een hogere DS resulteert in een meer hydrofiel en wateroplosbaar HPS-molecuul.

HPS is verkrijgbaar in verschillende kwaliteiten, afhankelijk van de viscositeit, deeltjesgrootte en andere eigenschappen. De viscositeit van HPS wordt gewoonlijk uitgedrukt in termen van de Brookfield-viscositeit, die wordt gemeten in centipoise (cP) bij een specifieke afschuifsnelheid en temperatuur. HPS-kwaliteiten met een hogere viscositeit worden gebruikt voor dikkere producten, terwijl kwaliteiten met een lagere viscositeit worden gebruikt voor dunnere producten.

De deeltjesgrootte van HPS is ook een belangrijke eigenschap, omdat deze de dispergeerbaarheid en vloeibaarheid ervan beïnvloedt. HPS is verkrijgbaar in verschillende deeltjesgroottes, variërend van fijne poeders tot korrels, afhankelijk van de toepassing.

Productieproces van hydroxypropylzetmeelether

De productie van HPS omvat de modificatie van natuurlijk zetmeel met behulp van een reactie tussen het zetmeel en propyleenoxide (PO), waardoor hydroxypropylgroepen in de zetmeelmoleculen worden geïntroduceerd. De werkwijze wordt gewoonlijk uitgevoerd in een waterige alkalische oplossing, onder toevoeging van een katalysator zoals natriumhydroxide of kaliumhydroxide.

Het modificatieproces wordt beïnvloed door verschillende factoren, zoals de reactietijd, temperatuur, pH, PO/zetmeel-verhouding en katalysatorconcentratie. Deze factoren beïnvloeden de mate van substitutie, het molecuulgewicht en andere eigenschappen van het resulterende HPS-product.

Het gemodificeerde zetmeel wordt vervolgens gewassen, geneutraliseerd en gedroogd om een ​​wit poeder of witte korrels te verkrijgen. Vervolgens wordt het HPS-product getest op verschillende eigenschappen zoals viscositeit, deeltjesgrootte, vochtgehalte en zuiverheid.

Toepassingen van hydroxypropylzetmeelether

Het gebruik van HPS in de bouw is op verschillende manieren nuttig, zoals het verbeteren van de sterkte en duurzaamheid van beton, het verminderen van het watergehalte en het verbeteren van de hechting en cohesie van mortels. Enkele veel voorkomende toepassingen van HPS in de bouw zijn:

1. Concreet:

HPS wordt in beton gebruikt als waterreductiemiddel, waardoor de hoeveelheid water die nodig is voor een bepaald mengselontwerp wordt verminderd. Dit resulteert in een hogere sterkte en duurzaamheid van beton, omdat overtollig water het beton kan verzwakken en krimpscheuren kan veroorzaken. HPS verbetert ook de verwerkbaarheid en vloeibaarheid van beton, wat gunstig is bij grootschalige projecten.

2. Mortier:

HPS wordt in mortel gebruikt als weekmaker, wat de verwerkbaarheid en consistentie van de mortel verbetert. Hierdoor ontstaat een betere hechting tussen de mortel en de metseleenheden, wat belangrijk is voor de structurele integriteit van het gebouw. HPS vermindert ook het watergehalte in de mortel, wat de sterkte en duurzaamheid verbetert.

3. Gips producten:

HPS wordt gebruikt in gipsproducten zoals gips en voegmortel als verdikkingsmiddel en stabilisator. Dit resulteert in een gladdere en consistentere applicatie van de gipsproducten, evenals een verbeterde hechting en cohesie. HPS verbetert ook de hardingstijd en sterkte van de gipsproducten, wat gunstig is in bouwtoepassingen.

Naast bovengenoemde toepassingen kan HPS ook worden toegepast in andere bouwmaterialen zoals coatings, lijmen en kitten. Het gebruik van HPS in de bouw kan de kwaliteit, efficiëntie en duurzaamheid van bouwprojecten verbeteren en de kosten en verspilling verminderen.