Waar is hydroxypropylmethylcellulose van gemaakt

Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) is een semi-synthetisch polymeer dat wordt gebruikt in een breed scala van industrieën, waaronder de bouw, voeding, farmaceutica en producten voor persoonlijke verzorging.Het wordt gewaardeerd om zijn vermogen om de reologische eigenschappen van formuleringen te verbeteren, evenals zijn compatibiliteit met andere ingrediënten en zijn lage toxiciteit.Om te begrijpen hoe HPMC wordt gemaakt, is het belangrijk om eerst de structuur en eigenschappen van cellulose te begrijpen.

Cellulose is een lange keten van glucosemoleculen die wordt aangetroffen in de celwanden van planten.De glucosemoleculen zijn met elkaar verbonden door bèta-1,4-glycosidische bindingen en vormen zo een lineaire keten.De ketens worden vervolgens bij elkaar gehouden door waterstofbruggen en Van der Waals-krachten om sterke, vezelachtige structuren te vormen.Cellulose is de meest voorkomende organische verbinding op aarde en wordt gebruikt in een breed scala aan toepassingen, waaronder papier, textiel en bouwmaterialen.

Hoewel cellulose veel nuttige eigenschappen heeft, is het vaak te stijf en onoplosbaar om in veel formuleringen te worden gebruikt.Om deze beperkingen te overwinnen, hebben wetenschappers een aantal gemodificeerde cellulosederivaten ontwikkeld, waaronder HPMC.HPMC wordt gemaakt door natuurlijke cellulose te modificeren door middel van een reeks chemische reacties.

De eerste stap bij het maken van HPMC is het verkrijgen van het cellulose-uitgangsmateriaal.Dit kan door cellulose te extraheren uit plantaardige bronnen zoals houtpulp, katoen of bamboe.De cellulose wordt vervolgens behandeld met een alkalische oplossing, zoals natriumhydroxide of kaliumhydroxide, om onzuiverheden te verwijderen en de cellulosevezels af te breken tot kleinere deeltjes.Dit proces staat bekend als mercerisatie en het maakt de cellulose reactiever en gemakkelijker aan te passen.

Na mercerisatie wordt de cellulose in reactie gebracht met een mengsel van propyleenoxide en methylchloride om hydroxypropyl- en methylgroepen op de celluloseruggengraat te introduceren.De hydroxypropylgroepen worden toegevoegd om de oplosbaarheid en waterretentie-eigenschappen van de cellulose te verbeteren, terwijl de methylgroepen worden toegevoegd om de stabiliteit te vergroten en de reactiviteit van de cellulose te verminderen.De reactie wordt typisch uitgevoerd in aanwezigheid van een katalysator, zoals natriumhydroxide of kaliumhydroxide, en onder gecontroleerde omstandigheden van temperatuur, druk en reactietijd.

De substitutiegraad (DS) van HPMC verwijst naar het aantal hydroxypropyl- en methylgroepen dat op de celluloseruggengraat wordt geïntroduceerd.De DS kan variëren afhankelijk van de gewenste eigenschappen van de HPMC en de specifieke toepassing waarvoor deze wordt gebruikt.Over het algemeen resulteren hogere DS-waarden in HPMC met een lagere viscositeit en snellere oplossnelheden, terwijl lagere DS-waarden resulteren in HPMC met een hogere viscositeit en langzamere oplossnelheden.

Nadat de reactie is voltooid, wordt het resulterende product gezuiverd en gedroogd om HPMC-poeder te creëren.Het zuiveringsproces omvat het verwijderen van niet-gereageerde chemicaliën, resterende oplosmiddelen en andere onzuiverheden uit de HPMC.Dit wordt meestal gedaan door een combinatie van was-, filtratie- en droogstappen.

Het eindproduct is een wit tot gebroken wit poeder dat geur- en smaakloos is.HPMC is oplosbaar in water en veel organische oplosmiddelen en kan afhankelijk van de gebruiksomstandigheden gels, films en andere structuren vormen.Het is een niet-ionisch polymeer, wat betekent dat het geen elektrische lading draagt, en het wordt algemeen beschouwd als niet-toxisch en veilig voor gebruik in een breed scala aan toepassingen.

HPMC wordt gebruikt in een breed scala aan formuleringen, waaronder verven, lijmen, kitten, farmaceutische producten en voedingsproducten.In bouwtoepassingen wordt HPMC vaak gebruikt als verdikkingsmiddel, bindmiddel en filmvormer in producten op basis van cement en gips, zoals mortels, voegmortels en voegverbindingen.