Tahapan produksi dan bidang aplikasi HPMC

1. Pengenalan Hidroksipropil Metilselulosa (HPMC)

Hidroksipropil Metilselulosa (HPMC)adalah eter selulosa non-ionik yang terbuat dari serat kapas alami atau bubur kayu melalui modifikasi kimia. HPMC memiliki kelarutan air, pengentalan, stabilitas, sifat pembentuk film, dan biokompatibilitas yang baik, sehingga banyak digunakan dalam konstruksi, kedokteran, makanan, bahan kimia sehari-hari, dan bidang lainnya.

2. Langkah-langkah produksi HPMC

Produksi HPMC terutama mencakup langkah-langkah utama berikut:

Persiapan bahan baku

Bahan baku utama HPMC adalah selulosa alami dengan kemurnian tinggi (biasanya dari kapas atau bubur kayu), yang memerlukan pengolahan awal untuk menghilangkan kotoran dan memastikan kemurnian dan keseragaman selulosa.

Perawatan alkalinisasi

Masukkan selulosa ke dalam reaktor dan tambahkan larutan natrium hidroksida (NaOH) dalam jumlah yang sesuai untuk mengembang selulosa dalam lingkungan basa untuk membentuk selulosa alkali. Proses ini dapat meningkatkan aktivitas selulosa dan mempersiapkan reaksi eterifikasi berikutnya.

Reaksi eterifikasi

Berdasarkan selulosa alkali, agen metilasi (seperti metil klorida) dan agen hidroksipropilasi (seperti propilena oksida) dimasukkan untuk melakukan reaksi eterifikasi. Reaksi ini biasanya dilakukan dalam reaktor bertekanan tinggi tertutup. Pada suhu dan tekanan tertentu, gugus hidroksil pada selulosa digantikan oleh gugus metil dan hidroksipropil untuk membentuk hidroksipropil metilselulosa.

Pencucian netralisasi

Setelah reaksi, produk mungkin mengandung reagen kimia dan produk sampingan yang belum bereaksi, sehingga perlu menambahkan larutan asam untuk perawatan netralisasi, lalu cuci dengan sejumlah besar air atau pelarut organik untuk menghilangkan sisa zat alkali dan kotoran.

Dehidrasi dan pengeringan

Larutan HPMC yang telah dicuci disentrifugasi atau disaring untuk menghilangkan kelebihan air, kemudian teknologi pengeringan suhu rendah digunakan untuk membentuk bubuk kering atau serpihan untuk mempertahankan sifat fisik dan kimia HPMC.

Penggilingan dan penyaringan

HPMC yang telah dikeringkan dikirim ke peralatan penggilingan untuk dihancurkan guna memperoleh serbuk HPMC dengan berbagai ukuran partikel. Selanjutnya, penyaringan dan pemilahan dilakukan untuk memastikan keseragaman produk guna memenuhi berbagai persyaratan aplikasi.

Pengemasan dan penyimpanan

Setelah pemeriksaan kualitas, produk akhir dikemas sesuai dengan kegunaan yang berbeda (seperti 25kg/kantong) dan disimpan di lingkungan yang kering dan berventilasi untuk mencegah kelembapan atau kontaminasi.

3. Bidang aplikasi utama HPMC

Karena sifat pengentalannya yang baik, pembentuk film, penahan air, pengemulsi dan biokompatibilitasnya, HPMC telah banyak digunakan di banyak industri:

Industri konstruksi

HPMC merupakan aditif penting untuk bahan bangunan, terutama digunakan untuk:

Mortar semen: meningkatkan fluiditas konstruksi, meningkatkan daya rekat, dan mencegah kehilangan air yang berlebihan.

Perekat ubin: meningkatkan retensi air pada perekat ubin dan meningkatkan kinerja konstruksi.

Produk gipsum: meningkatkan ketahanan retak dan pengoperasian konstruksi.

Bubuk dempul: meningkatkan daya rekat, ketahanan retak dan kemampuan anti-kendur.

Lantai yang rata sendiri: meningkatkan fluiditas, ketahanan aus, dan stabilitas.

Industri farmasi

HPMC banyak digunakan di bidang farmasi sebagai:

Agen pelapis dan pembentuk film untuk tablet obat: meningkatkan stabilitas obat dan mengendalikan laju pelepasan obat.

Sediaan pelepasan berkelanjutan dan pelepasan terkendali: digunakan dalam tablet pelepasan berkelanjutan dan cangkang kapsul pelepasan terkendali untuk mengatur pelepasan obat.

Pengganti kapsul: digunakan dalam pembuatan kapsul vegetarian (kapsul sayur).

4. Industri makanan

HPMC digunakan sebagai bahan tambahan makanan terutama untuk:

Pengental dan pengemulsi: digunakan dalam makanan panggang, jeli, saus, dll. untuk meningkatkan rasa makanan.

Penstabil: digunakan dalam es krim dan produk susu untuk mencegah pengendapan protein.

Makanan vegetarian: digunakan sebagai pengental untuk makanan nabati untuk menggantikan bahan penstabil yang berasal dari hewan seperti gelatin.

Industri kimia sehari-hari

HPMC merupakan bahan penting dalam kosmetik dan produk perawatan pribadi:

Produk perawatan kulit: digunakan dalam lotion, masker wajah, dll. untuk memberikan pelembab dan stabilitas.

Sampo dan sabun mandi: meningkatkan stabilitas busa dan memperbaiki viskositas.

Pasta gigi: digunakan sebagai pengental dan pelembab untuk meningkatkan rasa.

Cat dan tinta

HPMC memiliki sifat pembentuk film dan stabilitas suspensi yang baik dan dapat digunakan untuk:

Cat lateks: meningkatkan daya oles dan reologi cat serta mencegah presipitasi.

Tinta: Meningkatkan reologi dan meningkatkan kualitas pencetakan.

Aplikasi lainnya

HPMC juga dapat digunakan untuk:

Industri keramik: Sebagai pengikat, meningkatkan kekuatan keramik kosong.

Pertanian: Digunakan dalam suspensi pestisida dan pelapis benih untuk meningkatkan stabilitas agen.

Industri pembuatan kertas: Sebagai bahan perekat, meningkatkan ketahanan air dan kemampuan cetak kertas.

HPMCadalah bahan polimer fungsional yang banyak digunakan, banyak digunakan dalam konstruksi, obat-obatan, makanan, bahan kimia sehari-hari, pelapis dan industri lainnya. Proses produksinya meliputi pra-perlakuan bahan baku, alkalisasi, eterifikasi, pencucian, pengeringan, penggilingan dan langkah-langkah lainnya, setiap mata rantai mempengaruhi kualitas produk akhir. Dengan peningkatan persyaratan perlindungan lingkungan dan pertumbuhan permintaan pasar, teknologi produksi HPMC juga dioptimalkan untuk memenuhi kebutuhan lebih banyak industri.