L’èter de cel·lulosa (èter de cel·lulosa) és un compost de polímer extret de la cel·lulosa de les plantes naturals i obtinguda mitjançant la modificació química. Hi ha molts tipus d’èter de cel·lulosa, entre els quals la hidroxipropil metilcel·lulosa (HPMC) és la més comuna. HPMC té una excel·lent solubilitat en aigua, espessiment, suspensió, formació de pel·lícules i estabilitat i s’utilitza àmpliament en materials de construcció, medicina, aliments i productes químics diaris.
1. Propietats físiques i químiques de HPMC
HPMC és un derivat obtingut substituint la part hidroxil de l'estructura de cel·lulosa amb metoxi i hidroxipropoxi. Té una bona solubilitat en aigua i es pot dissoldre ràpidament en aigua freda per formar una solució col·loidal transparent i viscosa, i la seva solució mostra una certa estabilitat tèrmica a diferents temperatures. A concentracions més baixes, la solució de HPMC es comporta com un líquid pseudoplàstic, cosa que significa que té bones propietats reològiques i la viscositat disminueix quan s’agita o s’aplica l’estrès, però la viscositat es recupera ràpidament després de l’aturada de la força.
La viscositat de HPMC es pot controlar ajustant el seu pes molecular i el seu grau de substitució, cosa que la fa extremadament flexible en aplicacions en diferents camps. En termes de millorar l’estabilitat del producte, HPMC pot tenir un paper mitjançant els mecanismes següents.
2. Mecanismes de HPMC per millorar l'estabilitat del producte
Espessiment i regulació reològica
Com a espessidor, el HPMC pot augmentar significativament la viscositat de solucions o picades, augmentant així l'estabilitat de la viscositat del sistema. Per a alguns productes que necessiten controlar la fluïdesa, com ara recobriments, cosmètics i suspensions farmacèutiques, HPMC pot ajudar a evitar que les partícules sòlides s’instal·lin i estenguin la vida útil del producte. A més, la pseudoplàstica de HPMC permet que el producte es mantingui estable durant l’emmagatzematge i el transport, i facilita el flux i l’aplicació quan s’utilitza.
Estabilitat de suspensió i dispersió
En alguns sistemes dispersos, l’estabilitat de la suspensió de partícules sòlides o gotes d’oli en medis líquids és la clau per afectar la qualitat del producte. L’HPMC pot formar una estructura de xarxa uniforme en el líquid a través de la seva solució engrossint i grups hidrofílics en la seva estructura molecular, embolicant partícules disperses per evitar l’aglomeració de partícules, la sedimentació o l’estratificació, millorant així l’estabilitat del sistema dispers. Això és particularment important per a productes com emulsions, suspensions i recobriments.
Propietats que formen pel·lícules i efectes de capa protectora
Les propietats formadores de pel·lícules de HPMC li permeten formar una pel·lícula uniforme a la superfície del producte després d’assecar-se. Aquesta pel·lícula no només pot evitar que els ingredients actius del producte siguin oxidats o contaminats pel món exterior, sinó que també es pot utilitzar en els camps de la medicina i els aliments per controlar la taxa d’alliberament de fàrmacs o ampliar la vida útil dels aliments. A més, la capa protectora formada per HPMC també pot evitar la pèrdua d’aigua i millorar la durabilitat en materials de construcció com el morter de ciment i els recobriments.
Estabilitat tèrmica i resposta a la temperatura
HPMC mostra una bona estabilitat a diferents temperatures. La seva viscositat en solució aquosa és més sensible als canvis de temperatura, però la viscositat de la solució es manté relativament constant a temperatura ambient. A més, HPMC experimenta una gelació reversible a una determinada temperatura, cosa que fa que tingui un efecte estabilitzador únic en els sistemes que han de ser sensibles a la temperatura (com el menjar i la medicina).
3. Aplicació de HPMC per millorar l'estabilitat en diversos camps
Aplicació en materials de construcció
En materials de construcció com el morter de ciment i l’adhesiu de rajoles, l’HPMC s’utilitza sovint per ajustar la consistència de la purina i augmentar la fluïdesa i la treballabilitat durant la construcció. A més, HPMC retarda eficaçment l’evaporació de l’aigua formant una pel·lícula després d’assecar -se, evitant esquerdar -se o reduir el temps de treball durant la construcció, millorant així l’estabilitat del material i la qualitat de la construcció.
Aplicació en preparacions farmacèutiques
En els preparatius farmacèutics, HPMC és àmpliament utilitzat com a espessidor, antic de cinema i agent de llançament controlat. El seu efecte espessidor pot millorar l'estabilitat dels ingredients actius en suspensions o emulsions i prevenir l'estratificació o precipitació de fàrmacs. A més, la pel·lícula protectora formada per HPMC pot controlar la taxa d’alliberament de fàrmacs i allargar la durada de l’eficàcia de les drogues. Especialment en les preparacions d’alliberament sostingut, HPMC és un dels excipients comuns.
Aplicació en menjar
A la indústria alimentària, HPMC s’utilitza principalment com a espessidor i emulsionant per millorar la textura i el gust dels aliments. La seva excel·lent capacitat d’hidratació pot conservar eficaçment la humitat i ampliar la vida útil dels productes. Per exemple, en productes al forn, HPMC pot evitar que l’aigua s’evapori massa ràpidament i millori la esponjosa i la suavitat del pa i les coques. A més, la propietat formadora de pel·lícules de HPMC també es pot utilitzar per recobrir aliments per evitar l’oxidació i el deteriorament.
Aplicació en productes químics diaris
En productes químics diaris com detergents, xampús i productes de cura de la pell, HPMC s’utilitza sovint com a espessidor i estabilitzador. Pot augmentar la consistència del producte, millorar la uniformitat de la textura, facilitar l’aplicació d’emulsions o gel i menys probabilitats d’estratificar o precipitar. Al mateix temps, l’efecte hidratant de l’HPMC també ajuda a millorar l’efecte hidratant dels productes de cura de la pell.
Com a important derivat de l’èter de cel·lulosa, l’HPMC s’utilitza àmpliament en diverses indústries a causa del seu excel·lent engrossiment, formació de pel·lícules, suspensió i estabilitat tèrmica, especialment en la millora de l’estabilitat del producte. Ja sigui en materials de construcció, medicaments, aliments o productes químics diaris, HPMC pot ampliar significativament la vida útil del producte i millorar el seu rendiment mitjançant diversos mecanismes com ara millorar la viscositat del sistema, ajustar les propietats reològiques, millorar la suspensió i la dispersió i la dispersió i formant una pel·lícula protectora. En el futur, amb l’avançament de la tecnologia i l’expansió contínua dels camps d’aplicació, es revelarà encara més el potencial d’aplicació de HPMC en més camps.
Posada: 21-2024 de setembre