Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) היא תרכובת רב תכליתית בשימוש נרחב בתעשיות שונות בשל ההרכב הכימי והתכונות הייחודיות שלה.
1. הרכב כימי:
א. עמוד השדרה של תאית:
HPMC היא נגזרת תאית, כלומר היא מופקת מתאית, פוליסכריד טבעי המצוי בדפנות תאי צמחים. תאית מורכבת מיחידות חוזרות של β-D-גלוקוז המקושרות בקשרים גליקוזידיים β(1→4).
ב. הַחלָפָה:
ב-HPMC, חלק ההידרוקסיל (-OH) של עמוד השדרה התאית מוחלף בקבוצות מתיל והידרוקסיפרופיל. החלפה זו מתרחשת באמצעות תגובת אתריפיקציה. דרגת החלפה (DS) מתייחסת למספר הממוצע של קבוצות הידרוקסיל שהוחלפו ליחידת גלוקוז בשרשרת התאית. ה-DS של קבוצות מתיל והידרוקסיפרופיל שונה, מה שמשפיע על הביצועים של HPMC.
2. סינתזה:
א. אתריפיקציה:
HPMC מסונתז באמצעות תגובת האתריפיקציה של תאית עם תחמוצת פרופילן ומתיל כלוריד. התהליך כולל תגובה של תאית עם תחמוצת פרופילן להחדרת קבוצות הידרוקסיפרופיל ולאחר מכן עם מתיל כלוריד להחדרת קבוצות מתיל.
ב. דרגת שליטה חלופית:
ניתן לשלוט ב-DS של HPMC על ידי התאמת תנאי התגובה כגון טמפרטורה, זמן תגובה וריכוז מגיבים.
3. ביצועים:
א. מְסִיסוּת:
HPMC מסיס במים ובכמה ממסים אורגניים, כגון מתנול ואתנול. עם זאת, מסיסותו פוחתת עם הגדלת המשקל המולקולרי ומידת ההחלפה.
ב. יצירת סרט:
HPMC יוצר סרט שקוף וגמיש כאשר הוא מומס במים. לסרטים אלה יש חוזק מכני טוב ותכונות מחסום.
ג. צמיגות:
פתרונות HPMC מפגינים התנהגות פסאודו-פלסטית, כלומר הצמיגות שלהם יורדת עם עליית קצב הגזירה. הצמיגות של תמיסות HPMC תלויה בגורמים כמו ריכוז, משקל מולקולרי ומידת ההחלפה.
ד. החזקת מים:
אחד המאפיינים המרכזיים של HPMC הוא יכולתו לאגור מים. תכונה זו היא קריטית ביישומים שונים כגון חומרי בנייה, שבהם HPMC משמש כחומר מעבה ושומר מים.
ה. הַדבָּקָה:
HPMC משמש לעתים קרובות כדבק בתעשיות שונות בשל יכולתו ליצור קשרים חזקים למצעים שונים.
4. יישום:
א. תעשיית התרופות:
בתרופות, HPMC משמש כחומר מקשר, חומר ציפוי סרט, חומר שחרור מבוקר ומשנה צמיגות בפורמולציות של טבליות.
ב. ענף הבנייה:
HPMC מתווסף למרגמות על בסיס צמנט, טיח על בסיס גבס ודבקי אריחים כדי לשפר את יכולת העבודה, החזקת המים וההדבקה.
ג תעשיית המזון:
בתעשיית המזון, HPMC משמש כחומר מעבה, מייצב ומתחלב במוצרים כמו רטבים, רטבים וגלידות.
ד. מוצרי טיפוח אישי:
HPMC משמש כחומר מעבה, מתחלב וחומר יוצר סרטים במוצרי טיפוח אישיים כגון שמפו, קרמים וקרמים.
ה. צבעים וציפויים:
בצבעים וציפויים, HPMC משמש לשיפור פיזור הפיגמנטים, בקרת צמיגות ואגירת מים.
Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) היא תרכובת רב-תכליתית עם מגוון רחב של יישומים בתעשיות שונות. ההרכב הכימי הייחודי שלו, הסינתזה והתכונות שלו הופכים אותו למרכיב חשוב בתרופות, חומרי בניין, מזון, מוצרי טיפוח וצבעים/ציפויים. הבנת המאפיינים של HPMC מאפשרת יישומים מותאמים אישית בתחומים שונים, התורמים לשימוש הנרחב וחשיבותו בתהליכי ייצור מודרניים.
זמן פרסום: 22-2-2024