La hidroxipropil metilcel·lulosa (HPMC) és un compost multifuncional àmpliament utilitzat en diverses indústries a causa de la seva composició i propietats químiques úniques.
1. Composició química:
a. Buca de cel·lulosa:
L’HPMC és un derivat de cel·lulosa, cosa que significa que es deriva de la cel·lulosa, un polisacàrid natural que es troba a les parets cel·lulars vegetals. La cel·lulosa consisteix en unitats repetides de β-D-glucosa unida per enllaços glicosídics β (1 → 4).
b. Substitució:
En HPMC, la part hidroxil (-oh) de la columna vertebral de cel·lulosa es substitueix per grups metil i hidroxipropil. Aquesta substitució es produeix mitjançant una reacció d’etterificació. El grau de substitució (DS) fa referència al nombre mitjà de grups hidroxil substituïts per unitat de glucosa a la cadena de cel·lulosa. Els DS de grups de metil i hidroxipropil són diferents, cosa que afecta el rendiment de HPMC.
2. Síntesi:
a. Etherificació:
L’HPMC es sintetitza mitjançant la reacció d’etterificació de la cel·lulosa amb òxid de propilè i clorur de metil. El procés consisteix en reaccionar la cel·lulosa amb l’òxid de propilè per introduir grups d’hidroxipropil i després amb clorur de metil per introduir grups de metil.
b. Grau de control alternatiu:
El DS de HPMC es pot controlar ajustant les condicions de reacció com ara la temperatura, el temps de reacció i la concentració de reactants.
3. Rendiment:
a. Solubilitat:
L’HPMC és soluble en aigua i alguns dissolvents orgànics, com el metanol i l’etanol. Tot i això, la seva solubilitat disminueix amb l’augment del pes molecular i el grau de substitució.
b. Formació de pel·lícules:
HPMC forma una pel·lícula transparent i flexible quan es dissol en aigua. Aquestes pel·lícules tenen una bona força mecànica i propietats de barrera.
C. Viscositat:
Les solucions HPMC presenten un comportament pseudoplàstic, cosa que significa que la seva viscositat disminueix amb l’augment de la taxa de cisalla. La viscositat de les solucions HPMC depèn de factors com la concentració, el pes molecular i el grau de substitució.
d. Retenció d'aigua:
Una de les propietats clau de l’HPMC és la seva capacitat per retenir l’aigua. Aquesta propietat és fonamental en diverses aplicacions com ara materials de construcció, on HPMC s’utilitza com a agent espessidor i agent de retenció d’aigua.
e. Adhesió:
HPMC s’utilitza sovint com a adhesiu en diverses indústries per la seva capacitat de formar enllaços forts a diferents substrats.
4. Aplicació:
a. Indústria farmacèutica:
En productes farmacèutics, HPMC s’utilitza com a aglutinant, agent de recobriment de pel·lícules, agent de llançament controlat i modificador de viscositat en formulacions de tauletes.
b. Indústria de la construcció:
HPMC s’afegeix a morters basats en ciment, guixos basats en guix i adhesius de rajoles per millorar la treballabilitat, la retenció d’aigua i l’adhesió.
C. indústria alimentària:
A la indústria alimentària, HPMC s’utilitza com a espessidor, estabilitzador i emulsionant en productes com ara salses, apòsits i gelats.
d. Productes d’atenció personal:
HPMC s’utilitza com a agent espessidor, emulsionant i agent formador de pel·lícules en productes d’atenció personal com xampús, locions i cremes.
e. Pintures i recobriments:
En pintures i recobriments, HPMC s’utilitza per millorar la dispersió del pigment, el control de la viscositat i la retenció d’aigua.
La hidroxipropilmetilcellulosa (HPMC) és un compost versàtil amb una àmplia gamma d’aplicacions en diverses indústries. La seva composició química, la síntesi i les propietats úniques la converteixen en un ingredient important en productes farmacèutics, materials de construcció, aliments, productes de cura personal i pintures/recobriments. Comprendre les propietats de HPMC permet aplicacions personalitzades en diferents camps, contribuint al seu ús i importància generalitzada en els processos de fabricació moderns.
Posada Posada: 22 de febrer de 2014