Vad är hydroxipropylmetylcellulosa gjord av

Hydroxipropylmetylcellulosa (HPMC) är en semisyntetisk polymer som används i ett brett spektrum av industrier, inklusive bygg-, livsmedels-, läkemedels- och personliga hygienprodukter. Det värderas för sin förmåga att förbättra de reologiska egenskaperna hos formuleringar, såväl som dess kompatibilitet med andra ingredienser och dess låga toxicitet. För att förstå hur HPMC tillverkas är det viktigt att först förstå cellulosas struktur och egenskaper.

Cellulosa är en lång kedja av glukosmolekyler som finns i växternas cellväggar. Glukosmolekylerna är sammanlänkade genom beta-1,4-glykosidbindningar och bildar en linjär kedja. Kedjorna hålls sedan samman av vätebindningar och Van der Waals krafter för att bilda starka, fibrösa strukturer. Cellulosa är den mest förekommande organiska föreningen på jorden, och den används i ett brett spektrum av applikationer, inklusive papper, textilier och byggmaterial.

Även om cellulosa har många användbara egenskaper är den ofta för styv och olöslig för att användas i många formuleringar. För att övervinna dessa begränsningar har forskare utvecklat ett antal modifierade cellulosaderivat, inklusive HPMC. HPMC tillverkas genom att modifiera naturlig cellulosa genom en rad kemiska reaktioner.

Det första steget vid framställning av HPMC är att erhålla cellulosautgångsmaterialet. Detta kan göras genom att extrahera cellulosa från växtkällor som trämassa, bomull eller bambu. Cellulosan behandlas sedan med en alkalisk lösning, såsom natriumhydroxid eller kaliumhydroxid, för att avlägsna föroreningar och bryta ner cellulosafibrerna till mindre partiklar. Denna process är känd som mercerisering, och den gör cellulosan mer reaktiv och lättare att modifiera.

Efter mercerisering bringas cellulosan att reagera med en blandning av propylenoxid och metylklorid för att införa hydroxipropyl- och metylgrupper på cellulosaryggraden. Hydroxipropylgrupperna tillsätts för att förbättra cellulosans löslighet och vattenretentionsegenskaper, medan metylgrupperna tillsätts för att öka stabiliteten och minska cellulosans reaktivitet. Reaktionen utförs typiskt i närvaro av en katalysator, såsom natriumhydroxid eller kaliumhydroxid, och under kontrollerade betingelser av temperatur, tryck och reaktionstid.

Substitutionsgraden (DS) av HPMC hänvisar till antalet hydroxipropyl- och metylgrupper som introduceras på cellulosaryggraden. DS kan variera beroende på de önskade egenskaperna hos HPMC och den specifika applikation den används för. I allmänhet resulterar högre DS-värden i HPMC med lägre viskositet och snabbare upplösningshastigheter, medan lägre DS-värden resulterar i HPMC med högre viskositet och långsammare upplösningshastigheter.

Efter att reaktionen är fullbordad renas den resulterande produkten och torkas för att skapa HPMC-pulver. Reningsprocessen innebär att alla oreagerade kemikalier, kvarvarande lösningsmedel och andra föroreningar avlägsnas från HPMC. Detta görs vanligtvis genom en kombination av tvätt-, filtrerings- och torkningssteg.

Slutprodukten är ett vitt till benvitt pulver som är luktfritt och smaklöst. HPMC är lösligt i vatten och många organiska lösningsmedel, och det kan bilda geler, filmer och andra strukturer beroende på användningsförhållandena. Det är en icke-jonisk polymer, vilket betyder att den inte bär någon elektrisk laddning, och den anses allmänt vara giftfri och säker för användning i ett brett spektrum av applikationer.

HPMC används i ett brett spektrum av formuleringar, inklusive färger, lim, tätningsmedel, läkemedel och livsmedelsprodukter. I byggapplikationer används HPMC ofta som förtjockningsmedel, bindemedel och filmbildare i cementbaserade och gipsbaserade produkter, såsom murbruk, injekteringsbruk och fogmassa.