Hydroksipropyylimetyyliselluloosaa (HPMC), joka on yleinen selluloosajohdannainen, käytetään laajalti rakentamisessa, lääkkeissä, elintarviketeollisuudessa, päivittäiskemianteollisuudessa ja muilla teollisuudenaloilla. HPMC:n laatua arvioidaan pääasiassa fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien, toiminnallisen suorituskyvyn ja käyttövaikutuksen perusteella.
1. Ulkonäkö ja väri
HPMC on yleensä valkoista tai luonnonvalkoista jauhetta tai rakeita. Jos siinä tapahtuu merkittävää värimuutosta, kuten kellastumista, harmaantumista jne., se voi tarkoittaa, että sen puhtaus ei ole korkea tai se on saastunut. Lisäksi hiukkaskoon tasaisuus heijastaa myös tuotantoprosessin kontrollitasoa. Hyvien HPMC-hiukkasten tulee olla tasaisesti jakautuneita ilman ilmeistä agglomeraatiota tai epäpuhtauksia.
2. Liukoisuustesti
HPMC:llä on hyvä vesiliukoisuus, mikä on tärkeä indikaattori sen laadun arvioinnissa. Sen liukoisuus ja viskositeetti voidaan arvioida yksinkertaisella liukenemistestillä. Vaiheet ovat seuraavat:
Ota pieni määrä HPMC-jauhetta, lisää se vähitellen kylmään veteen tai huoneenlämpöiseen veteen ja tarkkaile sen liukenemisprosessia. Korkealaatuisen HPMC:n tulee levitä tasaisesti lyhyessä ajassa ilman selvää flokkuloivaa saostumista ja muodostaa lopuksi läpinäkyvä tai hieman samea kolloidinen liuos.
HPMC:n liukenemisnopeus liittyy sen molekyylirakenteeseen, substituutioasteeseen ja prosessin puhtauteen. Huonolaatuiset HPMC:t voivat liueta hitaasti ja muodostaa helposti hyytymiä, joita on vaikea hajottaa.
3. Viskositeettimittaus
Viskositeetti on yksi HPMC-laadun kriittisimmistä parametreista. Sen viskositeettiin vedessä vaikuttaa molekyylipaino ja substituutioaste, ja se mitataan yleensä rotaatioviskosimetrillä tai kapillaariviskosimetrillä. Erityinen menetelmä on liuottaa tietty määrä HPMC:tä veteen, valmistaa tietyn pitoisuuden omaava liuos ja sitten mitata liuoksen viskositeetti. Viskositeettitietojen perusteella voidaan päätellä, että:
Jos viskositeettiarvo on liian alhainen, se voi tarkoittaa, että molekyylipaino on pieni tai se on hajonnut tuotantoprosessin aikana;
Jos viskositeettiarvo on liian korkea, se voi tarkoittaa, että molekyylipaino on liian suuri tai substituutio on epätasaista.
4. Puhtauden tunnistus
HPMC:n puhtaus vaikuttaa suoraan sen suorituskykyyn. Heikkopuhtaiset tuotteet sisältävät usein enemmän jäämiä tai epäpuhtauksia. Alustava tuomio voidaan tehdä seuraavilla yksinkertaisilla menetelmillä:
Jäännöstesti palaessa: Laita pieni määrä HPMC-näytettä korkean lämpötilan uuniin ja polta se. Jäännöksen määrä voi kuvastaa epäorgaanisten suolojen ja metalli-ionien määrää. Korkealaatuisten HPMC-jäämien tulee olla hyvin pieniä.
pH-arvotesti: Ota sopiva määrä HPMC:tä ja liuota se veteen ja käytä pH-testipaperia tai pH-mittaria liuoksen pH-arvon mittaamiseen. Normaaleissa olosuhteissa HPMC-vesiliuoksen tulee olla lähellä neutraalia. Jos se on hapan tai emäksinen, siinä saattaa olla epäpuhtauksia tai sivutuotteita.
5. Lämpöominaisuudet ja lämpöstabiilisuus
Kuumentamalla HPMC-näytettä voidaan havaita sen lämpöstabiilisuus. Korkealaatuisella HPMC:llä tulee olla korkea lämpöstabiilius lämmityksen aikana, eikä se saa hajota tai hajota nopeasti. Yksinkertaiset lämpösuorituskykytestivaiheet sisältävät:
Kuumenna pieni määrä näytettä keittolevyllä ja tarkkaile sen sulamispistettä ja hajoamislämpötilaa.
Jos näyte alkaa hajota tai muuttaa väriä alemmassa lämpötilassa, se tarkoittaa, että sen lämpöstabiilisuus on huono.
6. Kosteuspitoisuuden määritys
HPMC:n liian korkea kosteuspitoisuus vaikuttaa sen säilytysvakauteen ja suorituskykyyn. Sen kosteuspitoisuus voidaan määrittää painomenetelmällä:
Laita HPMC-näyte uuniin ja kuivaa se 105 ℃:ssa vakiopainoon. Laske sitten painoero ennen kuivausta ja kuivauksen jälkeen saadaksesi kosteuspitoisuuden. Korkealaatuisen HPMC:n kosteuspitoisuuden tulisi olla alhainen, yleensä alle 5 %.
7. Korvaushavaitsemisaste
HPMC:n metoksi- ja hydroksipropoksiryhmien substituutioaste vaikuttaa suoraan sen suorituskykyyn, kuten liukoisuuteen, geelin lämpötilaan, viskositeettiin jne. Substituutioaste voidaan määrittää kemiallisella titrauksella tai infrapunaspektroskopialla, mutta nämä menetelmät ovat monimutkaisempia ja ne on suoritettava laboratorioympäristössä. Lyhyesti sanottuna HPMC:llä, jolla on alhainen substituutio, on huono liukoisuus ja se voi muodostaa epätasaisia geelejä veteen.
8. Geelin lämpötilatesti
HPMC:n geelilämpötila on lämpötila, jossa se muodostaa geelin kuumentamisen aikana. Korkealaatuisella HPMC:llä on tietty geelin lämpötila-alue, yleensä 60 °C ja 90 °C välillä. Geelin lämpötilan testausmenetelmä on:
Liuota HPMC veteen, nosta asteittain lämpötilaa ja tarkkaile lämpötilaa, jossa liuos muuttuu läpinäkyvästä sameaksi, mikä on geelin lämpötila. Jos geelin lämpötila poikkeaa normaalialueelta, se voi tarkoittaa, että sen molekyylirakenne tai substituutioaste ei täytä standardia.
9. Suorituskyvyn arviointi
HPMC:n sovellusten suorituskyky eri tarkoituksiin voi olla erilainen. Esimerkiksi rakennusteollisuudessa HPMC:tä käytetään usein vettä pidättävänä aineena ja sakeuttajana. Sen vedenpidätyskyky ja sakeuttamiskyky voidaan testata laasti- tai kittikokeiden avulla. Lääke- ja elintarviketeollisuudessa HPMC:tä käytetään kalvonmuodostajana tai kapselimateriaalina, ja sen kalvonmuodostuskykyä ja kolloidisia ominaisuuksia voidaan testata kokein.
10. Haju ja haihtuvat aineet
Korkealaatuisella HPMC:llä ei pitäisi olla havaittavaa hajua. Jos näytteessä on pistävä haju tai vieras maku, se voi tarkoittaa, että sen tuotantoprosessissa on lisätty ei-toivottuja kemikaaleja tai että se sisältää erittäin haihtuvia aineita. Lisäksi korkealaatuisen HPMC:n ei pitäisi tuottaa ärsyttäviä kaasuja korkeissa lämpötiloissa.
HPMC:n laatu voidaan arvioida yksinkertaisilla fysikaalisilla testeillä, kuten ulkonäön, liukoisuuden ja viskositeetin mittauksella, tai kemiallisilla keinoilla, kuten puhtaustestauksella ja lämpötehotestauksella. Näiden menetelmien avulla voidaan tehdä alustava arvio HPMC:n laadusta, mikä varmistaa sen vakaan suorituskyvyn todellisissa sovelluksissa.
Postitusaika: 25.9.2024