Hydroksypropylometyloceluloza (HPMC) to syntetyczny polimer otrzymywany z celulozy. Jako zagęszczacz, emulgator i stabilizator znajduje szerokie zastosowanie w medycynie, przemyśle spożywczym i kosmetycznym. HPMC jest również stosowany w materiałach budowlanych, takich jak cement, zaprawa i gips, w celu poprawy urabialności i zatrzymywania wody. W tym artykule omówimy produkcję HPMC i jej zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu.
Produkcja HPMC
HPMC syntetyzuje się w reakcji celulozy z tlenkiem propylenu i chlorkiem metylu w warunkach zasadowych. Proces obejmuje następujące kroki:
Krok 1: Alkaliczna obróbka celulozy
Celuloza jest poddawana działaniu żrącego roztworu wodorotlenku sodu w celu przekształcenia jej w celulozę alkaliczną. Zabieg ten sprawia, że grupy hydroksylowe celulozy są bardziej reaktywne, ułatwiając późniejsze reakcje.
Krok 2: Reakcja z tlenkiem propylenu
W następnym etapie do alkalicznej celulozy dodaje się tlenek propylenu w kontrolowanych warunkach temperatury i ciśnienia. Reakcję prowadzi się w obecności katalizatora, takiego jak trzeciorzędowa amina lub wodorotlenek metalu alkalicznego. Tlenek propylenu reaguje z grupami hydroksylowymi celulozy, tworząc hydroksypropylocelulozę.
Etap 3: Kwaternizacja chlorkiem metylu
Hydroksypropylocelulozę następnie czwartorzędowano chlorkiem metylu, otrzymując HPMC. Reakcję prowadzi się w warunkach zasadowych, a stopień czwartorzędowania można kontrolować dostosowując ilość chlorku metylu.
Otrzymaną HPMC przemyto, przesączono i wysuszono, w wyniku czego otrzymano biały, sypki proszek. Właściwości HPMC, takie jak lepkość, rozpuszczalność i właściwości żelowe, można dostroić poprzez zmianę stopnia podstawienia (DS) grup hydroksypropylowych i metylowych.
Zastosowanie HPMC
HPMC ma szeroki zakres zastosowań w różnych gałęziach przemysłu. Poniżej omówiono kilka godnych uwagi zastosowań:
Przemysł farmaceutyczny
HPMC jest szeroko stosowany w przemyśle farmaceutycznym jako zagęszczacz, środek wiążący i błonotwórczy. Jest stosowany w preparatach tabletkowych w celu kontrolowania uwalniania leków. HPMC działa jako środek wiążący poprzez sprasowanie mieszaniny proszków do stałej postaci dawkowania. Poprawia także rozpuszczalność i biodostępność słabo rozpuszczalnych leków tworząc stabilne i jednolite dyspersje.
przemysł spożywczy
HPMC stosowany jest w przemyśle spożywczym jako emulgator, zagęszczacz i stabilizator. Powszechnie stosowany jest w produktach piekarniczych, lodach i produktach mlecznych. HPMC poprawia teksturę i konsystencję żywności, zapobiegając rozdzielaniu się składników i zmniejszając synerezę. Poprawia także smak i trwałość żywności.
Przemysł kosmetyczny
HPMC stosowany jest w przemyśle kosmetycznym jako zagęszczacz i emulgator. Stosowany jest w produktach do pielęgnacji skóry i włosów, takich jak balsamy, kremy, szampony i odżywki. HPMC poprawia teksturę i konsystencję tych produktów oraz zapewnia właściwości nawilżające i kondycjonujące.
przemysł budowlany
HPMC stosowany jest w budownictwie jako dodatek do cementu, zapraw i gipsu. Poprawia urabialność i retencję wody tych materiałów, zwiększając w ten sposób ich wytrzymałość i trwałość. HPMC zmniejsza także ryzyko pękania i kurczenia się podczas suszenia.
podsumowując
Podsumowując, HPMC jest wszechstronnym i wszechstronnym polimerem mającym zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu. Otrzymuje się go przez alkaliczną obróbkę celulozy, reakcję z tlenkiem propylenu i czwartorzędowanie chlorkiem metylu. Właściwości HPMC można dostroić, zmieniając stopień podstawienia. HPMC odgrywa ważną rolę w przemyśle farmaceutycznym, spożywczym, kosmetycznym i budowlanym, poprawiając teksturę, konsystencję i działanie różnych produktów. Jego nietoksyczność i biokompatybilność sprawiają, że jest to bezpieczny i cenny składnik w tych gałęziach przemysłu.
Czas publikacji: 03 sierpnia 2023 r