Vad är hydroxipropylstärkelseeter?

Hydroxipropylstärkelseeter (HPS) är en modifierad stärkelse som har blivit alltmer populär i olika industrier som ett förtjocknings-, stabiliserings- och emulgeringsmedel. Det är ett vattenlösligt kolhydratderivat som härrör från naturlig majs-, potatis- eller tapiokastärkelse genom en kemisk modifieringsprocess som involverar införandet av hydroxipropylgrupper till stärkelsemolekylerna.

Användningen av HPS har blivit populär i livsmedelsindustrin eftersom det förbättrar texturen, munkänslan och hållbarheten hos många livsmedelsprodukter. Det används ofta i soppor, såser, såser, puddingar och andra produkter som kräver förtjockning eller stabilisering. HPS används också inom läkemedelsindustrin för att förbättra läkemedelsleveransen, såväl som i kosmetika och personliga vårdprodukter som schampon, lotioner och krämer.

I den här artikeln kommer vi att utforska egenskaperna, tillverkningsprocessen, applikationerna och säkerhetsöverväganden för HPS.

Egenskaper för hydroxipropylstärkelseeter

Hydroxipropylstärkelseeter är ett vitt, luktfritt och smaklöst pulver som är mycket lösligt i vatten och andra polära lösningsmedel. Den har en molekylvikt som sträcker sig från 1 000 till 2 000 000 Dalton, beroende på graden av substitution av hydroxipropylgrupper. Substitutionsgraden (DS) avser det genomsnittliga antalet hydroxipropylgrupper per anhydroglukosenhet (AGU) i stärkelsemolekylen. En högre DS resulterar i en mer hydrofil och vattenlöslig HPS-molekyl.

HPS finns i olika kvaliteter, beroende på dess viskositet, partikelstorlek och andra egenskaper. Viskositeten för HPS uttrycks vanligtvis i termer av dess Brookfield-viskositet, som mäts i centipoise (cP) vid en specifik skjuvhastighet och temperatur. HPS-kvaliteter med högre viskositet används för tjockare produkter, medan lägre viskositetskvaliteter används för tunnare produkter.

Partikelstorleken hos HPS är också en viktig egenskap, eftersom den påverkar dess dispergerbarhet och flytbarhet. HPS finns i olika partikelstorlekar, allt från fina pulver till granulat, beroende på applikation.

Tillverkningsprocess för hydroxipropylstärkelseeter

Produktionen av HPS involverar modifiering av naturlig stärkelse med hjälp av en reaktion mellan stärkelsen och propylenoxid (PO), som introducerar hydroxipropylgrupper till stärkelsemolekylerna. Processen utförs vanligtvis i en vattenhaltig alkalisk lösning, med tillsats av en katalysator såsom natriumhydroxid eller kaliumhydroxid.

Modifieringsprocessen påverkas av flera faktorer, såsom reaktionstid, temperatur, pH, PO/stärkelseförhållande och katalysatorkoncentration. Dessa faktorer påverkar graden av substitution, molekylvikt och andra egenskaper hos den resulterande HPS-produkten.

Den modifierade stärkelsen tvättas sedan, neutraliseras och torkas för att erhålla ett vitt pulver eller granuler. HPS-produkten testas sedan för olika egenskaper såsom viskositet, partikelstorlek, fukthalt och renhet.

Tillämpningar av hydroxipropylstärkelseeter

Användningen av HPS i konstruktion är fördelaktig på olika sätt, såsom att förbättra betongens hållfasthet och hållbarhet, minska vattenhalten och förbättra vidhäftningen och sammanhållningen hos bruk. Några av de vanligaste tillämpningarna av HPS i konstruktion är:

1. Betong:

HPS används i betong som en vattenreducerare, vilket minskar mängden vatten som behövs för en given blandningsdesign. Detta resulterar i en högre hållfasthet och hållbarhet hos betongen, eftersom överskottsvatten kan försvaga betongen och orsaka krympsprickor. HPS förbättrar också betongens bearbetbarhet och flytbarhet, vilket är fördelaktigt i storskaliga projekt.

2. Murbruk:

HPS används i murbruk som mjukgörare, vilket förbättrar bruksbarheten och konsistensen. Detta resulterar i en bättre bindning mellan murbruket och murverksenheterna, vilket är viktigt för byggnadens strukturella integritet. HPS minskar också vattenhalten i murbruket, vilket förbättrar dess styrka och hållbarhet.

3. Gipsprodukter:

HPS används i gipsprodukter som gips och fogmassa som förtjockningsmedel och stabilisator. Detta resulterar i en jämnare och mer konsekvent applicering av gipsprodukterna, samt förbättrad vidhäftning och sammanhållning. HPS förbättrar även härdningstiden och styrkan hos gipsprodukterna, vilket är fördelaktigt i byggapplikationer.

Utöver ovanstående applikationer kan HPS även användas i andra byggmaterial såsom beläggningar, lim och tätningsmedel. Användningen av HPS i byggandet kan förbättra kvaliteten, effektiviteten och hållbarheten i byggprojekt, samt minska kostnader och avfall.