Celulózový ether (celulózový ether) je polymerní sloučenina extrahovaná z přirozené rostlinné celulózy a získaná chemickou modifikací. Existuje mnoho typů celulózového etheru, mezi nimiž je nejběžnější hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC). HPMC má vynikající rozpustnost, zesílení, zavěšení, tvorbu filmu a stabilitu a je široce používána ve stavebních materiálech, medicíně, jídle a denních chemických výrobcích.
1. Fyzikální a chemické vlastnosti HPMC
HPMC je derivát získaný nahrazením hydroxylové části ve struktuře celulózy methoxy a hydroxypropoxy. Má dobrou rozpustnost vody a může být rychle rozpuštěna ve studené vodě za vzniku průhledných a viskózních koloidních roztoků a jeho roztok ukazuje určitou tepelnou stabilitu při různých teplotách. Při nižších koncentracích se roztok HPMC chová jako pseudoplastická tekutina, což znamená, že má dobré reologické vlastnosti a viskozita klesá při míchání nebo napětí, ale viskozita se po zastavení síly rychle zotaví.
Viskozita HPMC může být řízena úpravou molekulové hmotnosti a stupně substituce, což je velmi flexibilní v aplikacích v různých oborech. Pokud jde o zlepšení stability produktu, HPMC může hrát roli prostřednictvím následujících mechanismů.
2. mechanismy HPMC pro zlepšení stability produktu
Zahušťování a regulace regulace
Jako zahušťovač může HPMC významně zvýšit viskozitu roztoků nebo kalů, čímž se zvýší stabilita viskozity systému. U některých produktů, které potřebují kontrolovat plynulost, jako jsou povlaky, kosmetika a farmaceutické suspenze, může HPMC pomoci zabránit usazování pevných částic a prodloužit životnost produktu. Kromě toho pseudoplasticita HPMC umožňuje produktu zůstat stabilní během skladování a přepravy a usnadňuje tok a aplikaci při použití.
Stabilita pozastavení a rozptylu
V některých rozptýlených systémech je stabilita suspenze pevných částic nebo kapiček oleje v kapalném médiu klíčem k ovlivnění kvality produktu. HPMC může tvořit rovnoměrnou síťovou strukturu v kapalině prostřednictvím jejího roztoku zesílení a hydrofilní skupiny ve své molekulární struktuře, zabalit dispergované částice, aby se zabránilo aglomeraci částic, sedimentaci nebo stratifikaci, čímž se zlepšila stabilita dispergovaného systému. To je zvláště důležité pro produkty, jako jsou emulze, pozastavení a povlaky.
Filmové vlastnosti a efekty ochranné vrstvy
Filmové vlastnosti HPMC mu umožňují vytvořit jednotný film na povrchu produktu po sušení. Tento film může nejen zabránit aktivním složkám v produktu, aby byl oxidován nebo kontaminován vnějším světem, ale může být také použit v oblasti medicíny a potravy k kontrole míry uvolňování léčiva nebo prodloužení trvanlivosti potravy. Kromě toho může ochranná vrstva vytvořená HPMC také zabránit ztrátě vody a zlepšit trvanlivost ve stavebních materiálech, jako je cementová malta a povlaky.
Tepelná stabilita a citlivost teploty
HPMC vykazuje dobrou stabilitu při různých teplotách. Jeho viskozita ve vodném roztoku je citlivější na změny teploty, ale viskozita roztoku zůstává relativně konstantní při teplotě místnosti. Kromě toho HPMC podléhá reverzibilní gelaci při určité teplotě, díky čemuž má jedinečný stabilizační účinek v systémech, které musí být citlivé na teplotu (jako je jídlo a lék).
3. Aplikace HPMC ke zlepšení stability v různých oborech
Aplikace ve stavebních materiálech
Ve stavebních materiálech, jako je cementová malta a lepidlo na dlaždice, se HPMC často používá k úpravě konzistence kalu a ke zvýšení plynulosti a zpracovatelnosti během výstavby. Kromě toho HPMC účinně zpožďuje odpařování vody vytvořením filmu po sušení, vyhýbání se praskání nebo zkrácení pracovní doby během výstavby, čímž se zlepšuje stabilita materiálu a kvality konstrukce.
Aplikace ve farmaceutických přípravcích
Ve farmaceutických přípravcích je HPMC široce používán jako zahušťovací, filmový bývalý a kontrolovaný agent uvolnění. Jeho účinek zahušťování může zlepšit stabilitu aktivních složek v suspenzích nebo emulzích a zabránit stratifikaci nebo srážení léku. Kromě toho může ochranný film vytvořený HPMC řídit rychlost uvolňování léčiv a prodloužit trvání účinnosti léčiva. Zejména v přípravách s trvalým uvolňováním je HPMC jedním z běžných pomocných látek.
Aplikace v potravě
V potravinářském průmyslu se HPMC používá hlavně jako zahušťovač a emulgátor ke zlepšení textury a chuti potravin. Jeho vynikající hydratační schopnost si může účinně udržet vlhkost a prodloužit životnost produktů. Například u pečeného zboží může HPMC zabránit příliš rychle se odpařování vody a zlepšit načechra a měkkost chleba a koláče. Kromě toho lze vlastnost vytvářející filmovou HPMC také použít pro potahovací potraviny, aby se zabránilo oxidaci a zhoršení.
Aplikace v denních chemických výrobcích
V denních chemických výrobcích, jako jsou detergenty, šampony a výrobky pro péči o pleť, se HPMC často používá jako zahušťovadlo a stabilizátor. Může zvýšit konzistenci produktu, zlepšit uniformitu textury, usnadnit aplikaci emulzí nebo gelových produktů a méně pravděpodobné, že bude stratifikovat nebo srážet. Zároveň hydratační účinek HPMC také pomáhá zlepšit zvlhčující účinek produktů pro péči o pleť.
Jako důležitý derivát celulózy je HPMC široce používán v různých průmyslových odvětvích díky vynikajícímu zahušťování, tvorbě filmu, suspenzi a tepelné stabilitě, zejména při zlepšování stability produktu. Ať už ve stavebních materiálech, medicíně, potravinách nebo denních chemických výrobcích, HPMC může výrazně prodloužit životnost produktu a zlepšit jeho výkon prostřednictvím různých mechanismů, jako je zvýšení viskozity systému, úpravy reologických vlastností, zlepšení suspenze a stability disperze a vytvoření ochranného filmu. V budoucnu bude v budoucnu dále odhalen aplikační potenciál HPMC ve více oborech, s pokrokem technologie a nepřetržitým rozšiřováním aplikačních polí.
Čas příspěvku: září-21-2024