Celluloseether (celluloseether) er en polymerforbindelse ekstraheret fra naturlig plantecellulose og opnået gennem kemisk modifikation. Der er mange typer celluloseether, blandt hvilke hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) er den mest almindelige. HPMC har fremragende vandopløselighed, fortykning, suspension, filmdannende og stabilitet og er vidt brugt i byggematerialer, medicin, mad og daglige kemiske produkter.
1. fysiske og kemiske egenskaber ved HPMC
HPMC er et derivat opnået ved at erstatte hydroxyldelen i cellulosestrukturen med methoxy og hydroxypropoxy. Det har god vandopløselighed og kan hurtigt opløses i koldt vand for at danne en gennemsigtig og viskøs kolloidal opløsning, og dens opløsning viser en bestemt termisk stabilitet ved forskellige temperaturer. Ved lavere koncentrationer opfører opløsningen af HPMC sig som en pseudoplastisk væske, hvilket betyder, at den har gode reologiske egenskaber, og viskositeten falder ved omrøring eller påføring af stress, men viskositeten gendannes hurtigt, efter at kraften er stoppet.
Viskositeten af HPMC kan kontrolleres ved at justere dens molekylvægt og substitutionsgrad, hvilket gør det ekstremt fleksibelt i anvendelser inden for forskellige felter. Med hensyn til forbedring af produktstabilitet kan HPMC spille en rolle gennem følgende mekanismer.
2. mekanismer til HPMC for at forbedre produktstabiliteten
Fortykning og reologisk regulering
Som en fortykningsmiddel kan HPMC markant øge viskositeten af opløsninger eller gyller og derved øge systemets viskositetsstabilitet. For nogle produkter, der har brug for at kontrollere fluiditet, såsom belægninger, kosmetik og farmaceutiske suspensioner, kan HPMC hjælpe med at forhindre, at faste partikler bosætter sig og forlænger produktets holdbarhed. Derudover tillader pseudoplasticiteten af HPMC produktet at forblive stabilt under opbevaring og transport og letter flow og anvendelse, når det bruges.
Suspension og spredningsstabilitet
I nogle spredte systemer er suspensionstabiliteten af faste partikler eller oliedråber i flydende medier nøglen til at påvirke produktkvaliteten. HPMC kan danne en ensartet netværksstruktur i væsken gennem dens opløsningstykning og hydrofile grupper i dens molekylære struktur, indpakning af spredte partikler for at forhindre partikelagglomerering, sedimentation eller stratificering og derved forbedre stabiliteten i det spredte system. Dette er især vigtigt for produkter som emulsioner, suspensioner og belægninger.
Filmdannende egenskaber og beskyttelseslagseffekter
De filmdannende egenskaber ved HPMC gør det muligt for den at danne en ensartet film på overfladen af produktet efter tørring. Denne film kan ikke kun forhindre de aktive ingredienser i produktet i at blive oxideret eller forurenet af omverdenen, men kan også bruges inden for medicin og mad til at kontrollere hastigheden for narkotikas frigivelse eller forlænge fødevarens holdbarhed. Derudover kan det beskyttende lag dannet af HPMC også forhindre vandtab og forbedre holdbarheden i byggematerialer såsom cementmørtel og belægninger.
Termisk stabilitet og temperaturreaktionsevne
HPMC viser god stabilitet ved forskellige temperaturer. Dens viskositet i vandig opløsning er mere følsom over for temperaturændringer, men opløsningsviskositeten forbliver relativt konstant ved stuetemperatur. Derudover gennemgår HPMC reversibel gelering ved en bestemt temperatur, hvilket gør den har en unik stabiliserende virkning i systemer, der skal være følsomme over for temperatur (såsom mad og medicin).
3. Anvendelse af HPMC for at forbedre stabiliteten på forskellige felter
Anvendelse i byggematerialer
I byggematerialer såsom cementmørtel og flise klæbemiddel bruges HPMC ofte til at justere konsistensen af opslæmningen og øge fluiditeten og arbejdbarheden under konstruktionen. Derudover forsinker HPMC effektivt fordampning af vand ved at danne en film efter tørring, undgå at revne eller forkorte arbejdstiden under konstruktionen og derved forbedre materialets stabilitet og konstruktionskvaliteten.
Anvendelse i farmaceutiske præparater
I farmaceutiske præparater bruges HPMC i vid udstrækning som en fortykningsmiddel, film tidligere og kontrolleret frigørelsesagent. Dens fortykningseffekt kan forbedre stabiliteten af aktive ingredienser i suspensioner eller emulsioner og forhindre lægemiddelstratificering eller nedbør. Derudover kan den beskyttende film dannet af HPMC kontrollere frigørelseshastigheden for lægemidler og forlænge varigheden af lægemiddeleffektivitet. Især i vedvarende frigivelsespræparater er HPMC en af de almindelige excipienser.
Anvendelse i mad
I fødevareindustrien bruges HPMC hovedsageligt som en fortykningsmiddel og emulgator til at forbedre strukturen og smagen af mad. Dens fremragende hydratiseringsevne kan effektivt bevare fugtigheden og forlænge produktets holdbarhed. For eksempel kan HPMC i bagt varer forhindre, at vand fordampes for hurtigt og forbedrer fluffiness og blødhed af brød og kager. Derudover kan den filmdannende egenskab ved HPMC også bruges til belægning af fødevarer for at forhindre oxidation og forringelse.
Anvendelse i daglige kemiske produkter
I daglige kemiske produkter såsom vaskemidler, shampoo og hudplejeprodukter bruges HPMC ofte som en fortykningsmiddel og stabilisator. Det kan øge konsistensen af produktet, forbedre ensartetheden af tekstur, gøre emulsioner eller gelprodukter lettere at anvende og mindre tilbøjelige til at stratificere eller udfælde. På samme tid hjælper den fugtgivende virkning af HPMC også med at forbedre den fugtgivende virkning af hudplejeprodukter.
Som et vigtigt cellulosetherderivat er HPMC vidt brugt i forskellige brancher på grund af dens fremragende fortykning, filmdannende, suspension og termisk stabilitet, især til forbedring af produktstabiliteten. Uanset om det er i byggematerialer, medicin, mad eller daglige kemiske produkter, kan HPMC markant udvide produktets levetid og forbedre dens ydelse gennem forskellige mekanismer, såsom at forbedre systemets viskositet, justere reologiske egenskaber, forbedre ophæng og spredningsstabilitet og danner en beskyttende film. I fremtiden, med fremme af teknologi og den kontinuerlige udvidelse af applikationsfelter, vil anvendelsen af HPMC's anvendelsespotentiale i flere felter blive afsløret yderligere.
Posttid: SEP-21-2024