Hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC) on selluloosasta johdettu monifunktionaalinen polymeeri, jota käytetään laajasti eri teollisuudenaloilla ainutlaatuisten ominaisuuksiensa vuoksi.Yhdiste syntetisoidaan useiden kemiallisten modifikaatioiden avulla selluloosaan, kasvien soluseinissä olevaan luonnolliseen polymeeriin.
raaka materiaali:
Lähde: Selluloosa on HPMC:n pääraaka-aine, jota on luonnossa runsaasti ja joka uutetaan kasveista.Puumassa ja puuvillalintterit ovat yleisimpiä selluloosan lähteitä.
Eristäminen: Uuttoprosessiin kuuluu kasvien soluseinien hajottaminen ja selluloosakuitujen erottaminen.Tähän voidaan käyttää erilaisia kemiallisia ja mekaanisia menetelmiä.
Propyleenioksidi:
Lähde: Propyleenioksidi on petrokemian lähteistä johdettu orgaaninen yhdiste.
Toiminta: Propyleenioksidia käytetään lisäämään hydroksipropyyliryhmiä selluloosamolekyyleihin synteesiprosessin aikana, mikä parantaa vesiliukoisuutta ja muuttaa tuloksena olevan HPMC:n fysikaalisia ominaisuuksia.
Metyylikloridi:
Lähde: Metyylikloridi on kloorattu hiilivety, joka voidaan syntetisoida metanolista.
Toiminta: Metyylikloridia käytetään metyyliryhmien lisäämiseen selluloosamolekyyleihin, mikä edistää HPMC:n yleistä hydrofobisuutta.
Natriumhydroksidi (NaOH):
Lähde: Natriumhydroksidi, joka tunnetaan myös nimellä kaustinen sooda, on vahva emäs ja sitä on kaupallisesti saatavilla.
Toiminta: NaOH:ta käytetään katalysoimaan reaktiota ja säätämään reaktioseoksen pH-arvoa synteesiprosessin aikana.
Synteesi:
HPMC:n synteesi sisältää useita vaiheita, ja reaktiokaavio voidaan tiivistää seuraavasti:
Alkalisointi:
Selluloosaa käsitellään natriumhydroksidilla alkalisen selluloosan tuottamiseksi.
Alkaliselluloosa saatetaan sitten reagoimaan propyleenioksidin kanssa hydroksipropyyliryhmien lisäämiseksi.
Metylointi:
Hydroksipropyloitu selluloosa saatetaan edelleen reagoimaan metyylikloridin kanssa metyyliryhmien lisäämiseksi.
Tämä vaihe antaa polymeerille lisää stabiilisuutta ja hydrofobisuutta.
Neutralointi ja suodatus:
Reaktioseos neutraloitiin ylimääräisen emäksen poistamiseksi.
Modifioidun selluloosan eristämiseksi suoritettiin suodatus.
Pesu ja kuivaus:
Erotettu tuote pestään ja kuivataan sitten, jolloin saadaan hydroksipropyylimetyyliselluloosaa jauheena tai rakeina.
HPMC:n tyypillinen liukoisuus:
HPMC on vesiliukoinen ja sen liukoisuutta voidaan säätää hydroksipropyyli- ja metyyliryhmien substituutioasteen mukaan.
Filminmuodostuskyky:
HPMC muodostaa joustavia, läpinäkyviä kalvoja, jotka soveltuvat lääke- ja elintarviketeollisuuden sovelluksiin.
Viskositeetti:
HPMC-liuoksen viskositeettia voidaan säätää, ja sitä käytetään usein sakeuttamis- ja hyytelöimisaineena erilaisissa formulaatioissa.
Lämpögeeliytys:
Tietyillä HPMC-laaduilla on lämpögeeliytyviä ominaisuuksia, jotka muodostavat geelin kuumennettaessa ja palaavat liuokseen jäähdytettäessä.
Pintatoiminta:
HPMC:tä voidaan käyttää pinta-aktiivisena aineena, ja sen pinta-aktiivisuuteen vaikuttaa substituutioaste.
HPMC:n sovelletut lääkkeet:
HPMC:tä käytetään laajalti farmaseuttisissa formulaatioissa sideaineina, hajotusaineina ja kontrolloidusti vapauttavina aineina tableteissa ja kapseleissa.
Rakennusteollisuus:
Rakennusalalla HPMC:tä käytetään sakeuttajana sementtipohjaisissa tuotteissa, kuten laastissa ja laattaliimoissa.
Ruokateollisuus:
HPMC:tä käytetään elintarviketeollisuudessa sakeuttajana, emulgointiaineena ja stabilointiaineena useissa eri tuotteissa, mukaan lukien kastikkeissa, jälkiruokissa ja jäätelössä.
Henkilökohtaiset hygieniatuotteet:
Kosmetiikassa ja henkilökohtaisen hygienian tuotteissa HPMC:tä käytetään formulaatioissa, kuten voiteissa, emulsioissa ja shampoissa sen sakeuttamis- ja stabilointiominaisuuksien vuoksi.
Maalit ja pinnoitteet:
HPMC:tä lisätään maaleihin ja pinnoitteisiin viskositeetin säätelemiseksi, levitysominaisuuksien parantamiseksi ja kalvonmuodostusominaisuuksien parantamiseksi.
Oftalmiset liuokset:
HPMC:tä käytetään silmätippoissa ja tekokyynelissä sen biologisen yhteensopivuuden ja mukoadhesiivisten ominaisuuksien vuoksi.
tiivistettynä:
Hydroksipropyylimetyyliselluloosa (HPMC) on merkittävä polymeeri, joka on syntetisoitu uusiutuvasta luonnonvarasta selluloosasta.Sen monikäyttöiset ominaisuudet ja laaja valikoima sovelluksia tekevät siitä keskeisen ainesosan eri teollisuudenaloilla lääkkeistä rakentamiseen ja elintarviketeollisuuteen.Huolellisella raaka-aineiden valinnalla ja synteesiparametrien valvonnalla voidaan valmistaa räätälöityjä ominaisuuksia omaavia HPMC:itä vastaamaan eri sovellusten erityistarpeita.Teknologian ja tarpeiden kehittyessä HPMC on todennäköisesti edelleen keskeinen toimija innovaatioiden ja kestävän tuotekehityksen alalla kaikilla toimialoilla.
Postitusaika: 18.12.2023