представлять
Эфиры целлюлозы — это анионные водорастворимые полимеры, полученные из целлюлозы. Эти полимеры имеют многочисленные применения в различных отраслях промышленности, таких как пищевая, фармацевтическая, косметическая и строительная, благодаря своим свойствам, таким как загущение, гелеобразование, пленкообразование и эмульгирование. Одним из важнейших свойств эфиров целлюлозы является их температура термического гелеобразования (Tg), температура, при которой полимер претерпевает фазовый переход из золя в гель. Это свойство имеет решающее значение для определения производительности эфиров целлюлозы в различных областях применения. В этой статье мы обсуждаем температуру термического гелеобразования гидроксипропилметилцеллюлозы (ГПМЦ), одного из наиболее часто используемых эфиров целлюлозы в промышленности.
Температура термического гелеобразования ГПМЦ
HPMC — это полусинтетический эфир целлюлозы, широко используемый в различных приложениях благодаря своим уникальным свойствам. HPMC хорошо растворяется в воде, образуя прозрачные вязкие растворы при низких концентрациях. При более высоких концентрациях HPMC образует гели, которые обратимы при нагревании и охлаждении. Термическое гелеобразование HPMC — это двухэтапный процесс, включающий образование мицелл с последующей агрегацией мицелл для формирования гелевой сети (рисунок 1).
Температура термического гелеобразования HPMC зависит от нескольких факторов, таких как степень замещения (DS), молекулярная масса, концентрация и pH раствора. В общем, чем выше DS и молекулярная масса HPMC, тем выше температура термического гелеобразования. Концентрация HPMC в растворе также влияет на Tg, чем выше концентрация, тем выше Tg. pH раствора также влияет на Tg, при этом кислые растворы приводят к более низкой Tg.
Термическое гелеобразование HPMC обратимо и может зависеть от различных внешних факторов, таких как сдвиговая сила, температура и концентрация соли. Сдвиг разрушает структуру геля и снижает Tg, в то время как повышение температуры приводит к плавлению геля и снижению Tg. Добавление соли в раствор также влияет на Tg, а присутствие катионов, таких как кальций и магний, увеличивает Tg.
Применение различных ТГ ГПМЦ
Термогелеобразование HPMC можно адаптировать для различных применений. HPMC с низкой Tg используются в приложениях, требующих быстрого гелеобразования, таких как рецептуры десертов быстрого приготовления, соусов и супов. HPMC с высокой Tg используется в приложениях, требующих отложенного или длительного гелеобразования, таких как рецептура систем доставки лекарств, таблеток с замедленным высвобождением и повязок на раны.
В пищевой промышленности ГПМЦ используется в качестве загустителя, стабилизатора и желирующего агента. ГПМЦ с низкой Тg используется в рецептурах десертов быстрого приготовления, которым требуется быстрое гелеобразование для обеспечения желаемой текстуры и вкусовых ощущений. ГПМЦ с высокой Тg используется в рецептурах спредов с низким содержанием жира, где требуется отсроченное или длительное гелеобразование для предотвращения синерезиса и сохранения структуры спреда.
В фармацевтической промышленности ГПМЦ используется в качестве связующего, дезинтегрирующего и пролонгированного агента высвобождения. ГПМЦ с высокой Tg используется в составе таблеток с пролонгированным высвобождением, где требуется отсроченное или длительное гелеобразование для высвобождения препарата в течение длительного периода времени. ГПМЦ с низкой Tg используется в составе таблеток, распадающихся во рту, где требуется быстрое распадание и гелеобразование для обеспечения желаемого ощущения во рту и легкости глотания.
в заключение
Температура термического гелеобразования HPMC является ключевым свойством, определяющим его поведение в различных приложениях. HPMC может регулировать свою Tg посредством степени замещения, молекулярной массы, концентрации и значения pH раствора для соответствия различным приложениям. HPMC с низкой Tg используется для приложений, требующих быстрого гелеобразования, в то время как HPMC с высокой Tg используется для приложений, требующих отложенного или длительного гелеобразования. HPMC является универсальным и многофункциональным эфиром целлюлозы с множеством потенциальных применений в различных отраслях промышленности.
Время публикации: 24-авг-2023