Hidroksipropil Metilselüloz Ne Yapılır?

Hidroksipropil metilselüloz (HPMC), inşaat, gıda, ilaç ve kişisel bakım ürünleri dahil olmak üzere çok çeşitli endüstrilerde kullanılan yarı sentetik bir polimerdir.Formülasyonların reolojik özelliklerini iyileştirme yeteneğinin yanı sıra diğer bileşenlerle uyumluluğu ve düşük toksisitesi nedeniyle değerlidir.HPMC'nin nasıl yapıldığını anlamak için önce selülozun yapısını ve özelliklerini anlamak önemlidir.

Selüloz, bitkilerin hücre duvarlarında bulunan uzun bir glikoz molekülü zinciridir.Glikoz molekülleri, doğrusal bir zincir oluşturan beta-1,4-glikosidik bağlarla birbirine bağlanır.Zincirler daha sonra güçlü, lifli yapılar oluşturmak için hidrojen bağları ve Van der Waals kuvvetleri tarafından bir arada tutulur.Selüloz, yeryüzünde en çok bulunan organik bileşiktir ve kağıt, tekstil ve inşaat malzemeleri dahil olmak üzere çok çeşitli uygulamalarda kullanılır.

Selüloz birçok faydalı özelliğe sahipken, çoğu zaman birçok formülasyonda kullanılamayacak kadar sert ve çözünmezdir.Bu sınırlamaların üstesinden gelmek için bilim adamları, HPMC de dahil olmak üzere bir dizi değiştirilmiş selüloz türevi geliştirdiler.HPMC, bir dizi kimyasal reaksiyon yoluyla doğal selülozu değiştirerek yapılır.

HPMC yapımında ilk adım, selüloz başlangıç ​​malzemesinin elde edilmesidir.Bu, odun hamuru, pamuk veya bambu gibi bitki kaynaklarından selülozun çıkarılmasıyla yapılabilir.Selüloz daha sonra safsızlıkları gidermek ve selüloz liflerini daha küçük parçacıklara ayırmak için sodyum hidroksit veya potasyum hidroksit gibi bir alkalin solüsyonla işlenir.Bu işlem merserizasyon olarak bilinir ve selülozu daha reaktif hale getirir ve modifiye edilmesini kolaylaştırır.

Merserizasyondan sonra selüloz, hidroksipropil ve metil gruplarını selüloz omurgasına sokmak için bir propilen oksit ve metil klorür karışımı ile reaksiyona sokulur.Selülozun çözünürlüğünü ve su tutma özelliklerini iyileştirmek için hidroksipropil grupları eklenirken, selülozun stabilitesini artırmak ve reaktivitesini azaltmak için metil grupları eklenir.Reaksiyon tipik olarak sodyum hidroksit veya potasyum hidroksit gibi bir katalizör varlığında ve kontrollü sıcaklık, basınç ve reaksiyon süresi koşulları altında gerçekleştirilir.

HPMC'nin ikame derecesi (DS), selüloz omurgasına dahil edilen hidroksipropil ve metil gruplarının sayısını ifade eder.DS, HPMC'nin istenen özelliklerine ve kullanıldığı belirli uygulamaya bağlı olarak değişebilir.Genel olarak, daha yüksek DS değerleri, daha düşük viskoziteye ve daha hızlı çözünme oranlarına sahip HPMC ile sonuçlanırken, daha düşük DS değerleri, daha yüksek viskoziteye ve daha yavaş çözünme oranlarına sahip HPMC ile sonuçlanır.

Reaksiyon tamamlandıktan sonra elde edilen ürün saflaştırılır ve kurutularak HPMC tozu oluşturulur.Saflaştırma işlemi, reaksiyona girmemiş kimyasalların, artık çözücülerin ve diğer safsızlıkların HPMC'den çıkarılmasını içerir.Bu tipik olarak yıkama, süzme ve kurutma adımlarının bir kombinasyonu yoluyla yapılır.

Nihai ürün, kokusuz ve tatsız beyaz ila kirli beyaz bir tozdur.HPMC suda ve birçok organik çözücüde çözünür ve kullanım koşullarına bağlı olarak jeller, filmler ve diğer yapılar oluşturabilir.İyonik olmayan bir polimerdir, yani herhangi bir elektrik yükü taşımaz ve genellikle toksik olmadığı ve geniş bir uygulama yelpazesinde kullanım için güvenli olduğu kabul edilir.

HPMC, boyalar, yapıştırıcılar, dolgu macunları, farmasötikler ve gıda ürünleri dahil olmak üzere çok çeşitli formülasyonlarda kullanılır.İnşaat uygulamalarında, HPMC genellikle harçlar, harçlar ve derz bileşikleri gibi çimentolu ve alçı bazlı ürünlerde kalınlaştırıcı, bağlayıcı ve film oluşturucu olarak kullanılır.