Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC) je multifunkční polymer odvozený z celulózy, který je díky svým jedinečným vlastnostem široce používán v různých průmyslových odvětvích.Sloučenina je syntetizována řadou chemických modifikací na celulózu, přírodní polymer nacházející se ve stěnách rostlinných buněk.
surovina:
Zdroj: Celulóza je hlavní surovinou HPMC, která se v přírodě vyskytuje hojně a získává se z rostlin.Dřevěná buničina a bavlněná vlákna jsou nejběžnějšími zdroji celulózy.
Izolace: Proces extrakce zahrnuje rozbití stěn rostlinných buněk a oddělení celulózových vláken.K tomuto účelu lze použít různé chemické a mechanické metody.
Propylenoxid:
Zdroj: Propylenoxid je organická sloučenina získaná z petrochemických zdrojů.
Funkce: Propylenoxid se používá k zavedení hydroxypropylových skupin do molekul celulózy během procesu syntézy, čímž se zvyšuje rozpustnost ve vodě a mění se fyzikální vlastnosti výsledné HPMC.
Methylchlorid:
Zdroj: Methylchlorid je chlorovaný uhlovodík, který lze syntetizovat z methanolu.
Funkce: Methylchlorid se používá k zavedení methylových skupin do molekul celulózy, což přispívá k celkové hydrofobnosti HPMC.
Hydroxid sodný (NaOH):
Zdroj: Hydroxid sodný, také známý jako louh sodný, je silná báze a je komerčně dostupný.
Funkce: NaOH se používá ke katalýze reakce a úpravě hodnoty pH reakční směsi během procesu syntézy.
Syntéza:
Syntéza HPMC zahrnuje několik kroků a reakční schéma lze shrnout následovně:
Alkalizace:
Celulóza se zpracovává hydroxidem sodným za vzniku alkalické celulózy.
Alkalická celulóza pak reaguje s propylenoxidem za účelem zavedení hydroxypropylových skupin.
Methylace:
Hydroxypropylovaná celulóza dále reaguje s methylchloridem za účelem zavedení methylových skupin.
Tento krok poskytuje polymeru další stabilitu a hydrofobnost.
Neutralizace a filtrace:
Reakční směs byla neutralizována, aby se odstranil přebytek báze.
Pro izolaci modifikované celulózy byla provedena filtrace.
Praní a sušení:
Oddělený produkt se promyje a poté suší, čímž se získá hydroxypropylmethylcelulóza v práškové nebo granulované formě.
Charakteristická rozpustnost HPMC:
HPMC je rozpustný ve vodě a jeho rozpustnost lze upravit podle stupně substituce hydroxypropylových a methylových skupin.
Schopnost vytvářet film:
HPMC tvoří flexibilní, transparentní fólie vhodné pro aplikace ve farmaceutickém a potravinářském průmyslu.
Viskozita:
Viskozita roztoku HPMC může být řízena a často se používá jako zahušťovadlo a gelující činidlo v různých formulacích.
Tepelná gelace:
Některé typy HPMC vykazují termogelující vlastnosti, při zahřívání tvoří gel a po ochlazení se vracejí do roztoku.
Povrchová aktivita:
HPMC lze použít jako povrchově aktivní látku a její povrchová aktivita je ovlivněna stupněm substituce.
Aplikované léky HPMC:
HPMC se široce používá ve farmaceutických formulacích jako pojiva, dezintegrační činidla a činidla s řízeným uvolňováním v tabletách a kapslích.
Stavební průmysl:
Ve stavebnictví se HPMC používá jako zahušťovadlo v produktech na bázi cementu, jako jsou malty a lepidla na dlaždice.
potravinářský průmysl:
HPMC se používá v potravinářském průmyslu jako zahušťovadlo, emulgátor a stabilizátor v řadě produktů, včetně omáček, dezertů a zmrzliny.
Produkty osobní péče:
V kosmetice a produktech osobní péče se HPMC používá ve formulacích, jako jsou krémy, pleťové vody a šampony, díky svým zahušťujícím a stabilizačním vlastnostem.
Barvy a nátěry:
HPMC se přidává do barev a nátěrů za účelem kontroly viskozity, zlepšení aplikačních vlastností a zlepšení filmotvorných vlastností.
Oční řešení:
HPMC se používá v očních kapkách a umělých slzách díky své biokompatibilitě a mukoadhezivním vlastnostem.
na závěr:
Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC) je pozoruhodný polymer syntetizovaný z obnovitelného zdroje celulózy.Jeho multifunkční vlastnosti a široká škála aplikací z něj činí klíčovou složku v různých průmyslových odvětvích, od farmacie po stavebnictví a potravinářství.Pečlivým výběrem surovin a kontrolou parametrů syntézy lze vyrábět HPMC s přizpůsobenými vlastnostmi tak, aby vyhovovaly specifickým potřebám různých aplikací.Vzhledem k tomu, že technologie a potřeby se neustále vyvíjejí, HPMC pravděpodobně zůstane klíčovým hráčem v oblasti inovací a udržitelného vývoje produktů napříč průmyslovými odvětvími.
Čas odeslání: 18. prosince 2023