Kaj je hidroksipropil škrobni eter?

Hidroksipropil škrobni eter (HPS) je modificiran škrob, ki je postal vse bolj priljubljen v različnih industrijah kot sredstvo za zgoščevanje, stabilizacijo in emulgiranje. Je vodotopen derivat ogljikovih hidratov, ki je pridobljen iz naravnega koruznega, krompirjevega ali tapiokinega škroba s postopkom kemične modifikacije, ki vključuje uvedbo hidroksipropilnih skupin v molekule škroba.

Uporaba HPS je postala priljubljena v živilski industriji, saj izboljša teksturo, občutek v ustih in rok uporabnosti mnogih živilskih izdelkov. Običajno se uporablja v juhah, omakah, omakah, pudingih in drugih izdelkih, ki jih je treba zgostiti ali stabilizirati. HPS se uporablja tudi v farmacevtski industriji za izboljšanje dostave zdravil, pa tudi v kozmetiki in izdelkih za osebno nego, kot so šamponi, losjoni in kreme.

V tem članku bomo raziskali lastnosti, proizvodni proces, aplikacije in varnostne vidike HPS.

Lastnosti hidroksipropil škrobnega etra

Hidroksipropil škrobni eter je bel prah brez vonja in okusa, ki je zelo topen v vodi in drugih polarnih topilih. Njegova molekulska masa se giblje od 1.000 do 2.000.000 Daltonov, odvisno od stopnje substitucije hidroksipropilnih skupin. Stopnja substitucije (DS) se nanaša na povprečno število hidroksipropilnih skupin na anhidroglukozno enoto (AGU) v molekuli škroba. Višji DS ima za posledico bolj hidrofilno in vodotopno molekulo HPS.

HPS je na voljo v različnih stopnjah, odvisno od njegove viskoznosti, velikosti delcev in drugih lastnosti. Viskoznost HPS je običajno izražena z njegovo Brookfieldovo viskoznostjo, ki se meri v centipoazih (cP) pri določeni strižni hitrosti in temperaturi. Stopnje HPS z višjo viskoznostjo se uporabljajo za debelejše izdelke, stopnje z nižjo viskoznostjo pa za tanjše izdelke.

Velikost delcev HPS je prav tako pomembna lastnost, saj vpliva na njegovo disperzibilnost in pretočnost. HPS je na voljo v različnih velikostih delcev, od finega prahu do granul, odvisno od uporabe.

Postopek izdelave hidroksipropil škrobnega etra

Proizvodnja HPS vključuje modifikacijo naravnega škroba z uporabo reakcije med škrobom in propilen oksidom (PO), ki uvaja hidroksipropilne skupine v molekule škroba. Postopek običajno poteka v vodni alkalni raztopini z dodatkom katalizatorja, kot je natrijev hidroksid ali kalijev hidroksid.

Na proces modifikacije vpliva več dejavnikov, kot so reakcijski čas, temperatura, pH, razmerje PO/škrob in koncentracija katalizatorja. Ti dejavniki vplivajo na stopnjo substitucije, molekulsko maso in druge lastnosti nastalega produkta HPS.

Modificiran škrob nato speremo, nevtraliziramo in posušimo, da dobimo bel prah ali granule. Izdelek HPS se nato testira glede različnih lastnosti, kot so viskoznost, velikost delcev, vsebnost vlage in čistost.

Uporaba hidroksipropil škrobnega etra

Uporaba HPS v gradbeništvu je koristna na različne načine, kot je izboljšanje trdnosti in trajnosti betona, zmanjšanje vsebnosti vode ter izboljšanje oprijema in kohezije malt. Nekatere običajne uporabe HPS v gradbeništvu so:

1. Beton:

HPS se uporablja v betonu kot reduktor vode, ki zmanjša količino vode, potrebno za določeno mešanico. Posledica tega je večja trdnost in vzdržljivost betona, saj lahko odvečna voda oslabi beton in povzroči nastanek razpok zaradi krčenja. HPS prav tako izboljša obdelavnost in pretočnost betona, kar je koristno pri velikih projektih.

2. Malta:

HPS se v malti uporablja kot mehčalo, ki izboljša obdelavnost in konsistenco malte. Posledica tega je boljša vez med malto in zidaki, kar je pomembno za strukturno celovitost objekta. HPS tudi zmanjša vsebnost vode v malti, kar izboljša njeno trdnost in vzdržljivost.

3. Izdelki iz mavca:

HPS se uporablja v izdelkih iz mavca, kot so omet in spojna masa, kot zgoščevalec in stabilizator. Posledica tega je bolj gladek in dosleden nanos izdelkov iz mavca ter izboljšana oprijemljivost in kohezija. HPS tudi izboljša čas strjevanja in trdnost izdelkov iz mavca, kar je koristno pri gradbeništvu.

Poleg zgornjih aplikacij se HPS lahko uporablja tudi v drugih gradbenih materialih, kot so premazi, lepila in tesnila. Uporaba HPS v gradbeništvu lahko izboljša kakovost, učinkovitost in trajnost gradbenih projektov ter zmanjša stroške in odpadke.