HEC (hidroksitil -celiuliozė) ir HPMC (hidroksipropilo metilceliuliozė) yra du dažniausiai naudojami celiuliozės dariniai, plačiai naudojami daugelyje pramonės šakų. Šios medžiagos tapo svarbiomis funkcinėmis medžiagomis dėl jų unikalių fizinių ir cheminių savybių.
1. HEC (hidroksietil celiuliozė)
1.1 Pagrindinė struktūra ir savybės
HEC yra nejoninis vandenyje tirpus polimeras, gautas chemiškai modifikuojant natūralią celiuliozę. Pagrindinė jo struktūra yra hidroksietilo pakaitalų įvedimas ant celiuliozės β-D-gliukozės skeleto. Dėl hidroksitilo grupės hidrofiliškumo HEC turi gerą tirpumą ir sustorėjusios savybes vandenyje.
HEC pasižymi geru sukibimu, plėvele formuojančia ir tepalu, taip pat yra atspari rūgštims ir šarmams ir turi gerą biologinį suderinamumą. Šios savybės yra ypač efektyvus tirštiklio, stabilizatoriaus ir plėvelės formavimo agentas vandeninėse sistemose. Be to, HEC tirpale yra gera tiropija, kuri gali parodyti didelį klampumą esant žemai šlyties jėgai, o klampumas greitai sumažėja esant didelei šlyties jėgai. Ši savybė verčia ją turėti svarbią taikymo vertę įvairiuose skysčių procedūrose.
1.2 Paruošimo procesas
HEC daugiausia paruošiama natūralios celiuliozės eterifikavimo reakcijai. Dažniausiai naudojamos žaliavos yra celiuliozės šaltiniai, tokie kaip medvilnė ir mediena, kurie po šarmavimo reaguoja su etileno oksidu, norint gauti hidroksietil -celiuliozę. Viso reakcijos proceso metu reakcijos sąlygų (tokių kaip temperatūra, pH vertė ir laikas) kontrolė daro didelę įtaką galutinio produkto pakeitimo, tirpumo ir klampumo laipsniui.
1.3 Taikymo laukai
HEC plačiai naudojamas statybinėse medžiagose, dangose, kasdienėse chemikaluose, vaistuose ir maiste. Statybinėse medžiagose HEC yra plačiai naudojamas cemento skiedinyje ir gipsum kaip efektyvus tirštiklis ir stabilizatorius, siekiant pagerinti jo veiklą ir anti-sagos savybes. Dangų pramonėje HEC gali būti naudojamas kaip tirštiklio ir reologijos modifikatorius vandens pagrindu pagamintoms dangoms, siekiant pagerinti dangų sukibimą ir glotnumą. Kasdieninėse cheminėse medžiagose, tokiose kaip šampūnas ir rankinis sanitarijos priemonė, HEC naudojamas kaip tirštiklis ir drėkiklis, kad produktas būtų geras jausmas ir stabilumas. Be to, farmacijos ir maisto pramonėje HEC naudojamas kaip tablečių segtuvas, filmas, buvęs kapsulėms, ir tirštiklis bei stabilizatorius maistui dėl gero biologinio suderinamumo ir mažo toksiškumo.
2. HPMC (hidroksipropilo metilceliuliozė)
2.1 Pagrindinė struktūra ir savybės
HPMC yra nejoninis celiuliozės eteris, gautas įvedant hidroksipropilo ir metoksi grupes į celiuliozės skeletą. Panašiai kaip HEC, HPMC turi gerą vandens tirpumą, sustorėjimą, plėvelės formavimo savybes ir biologinį suderinamumą. Dėl savo struktūros metoksi ir hidroksipropilo grupių HPMC ne tik gerai tirpsta vandenyje, bet ir turi stiprią paviršiaus aktyvumą ir suspensijos savybes.
HPMC tirpalo klampumas didelę įtaką turi temperatūra. Tam tikrame temperatūros diapazone HPMC tirpalo klampumas mažėja didėjant temperatūrai. Be to, HPMC taip pat pasižymi geromis gelio savybėmis. Kai tirpalo temperatūra viršys tam tikrą vertę, susidarys gelis. Šis turtas turi specialią paraiškos vertę maisto ir vaistų srityse.
2.2 Paruošimo procesas
HPMC paruošimas yra panašus į HEC, taip pat atliekamas per celiuliozės eterifikavimo reakciją. Paprastai celiuliozė reaguoja su propileno oksidu ir metil chloridu šarminėmis sąlygomis, kad būtų galima atitinkamai įvesti hidroksipropilo ir metoksi grupes. HPMC savybes (tokias kaip klampumas, tirpumas ir gelio temperatūra) gali būti tiksliai kontroliuojamos koreguojant pakaitalų ir reakcijos sąlygų laipsnį.
2.3 Taikymo laukai
HPMC turi platų pritaikymą statybų, medicinos, maisto ir kasdienių chemikalų srityse. Statybinėse medžiagose HPMC yra plačiai naudojamas cemento skiedinyje ir gipso produktuose kaip tirštiklis, vandens laikiklis ir rišiklis, siekiant pagerinti medžiagos statybą ir ilgaamžiškumą. Medicinos srityje HPMC naudojamas kaip kontroliuojamas atpalaidavimo agentas, klijų ir kapsulės dengimo medžiaga tabletėms, kurios gali veiksmingai kontroliuoti vaistų išsiskyrimo greitį ir pagerinti vaistų stabilumą. Maisto pramonėje HPMC yra plačiai naudojamas kaip tirštiklis ir emulsiklis kepiniuose, pieno produktuose ir pagarduose, siekiant pagerinti produktų tekstūrą ir skonį. Be to, HPMC taip pat plačiai naudojamas kasdienėse cheminėse medžiagose, tokiose kaip šampūnas, kondicionierius, veido valiklis ir kt.
Kaip du svarbūs celiuliozės dariniai, HEC ir HPMC vaidina pagrindinį vaidmenį daugelyje pramonės šakų. HEC yra plačiai naudojamas statybose, dangose, kasdienėje chemikaluose ir vaistuose dėl puikaus sutirštėjimo, plėvelės formavimo ir biologinio suderinamumo. Kita vertus, HPMC vaidina svarbų vaidmenį statybų, medicinos ir maisto pramonėje dėl savo unikalių geliavimo savybių ir plačių taikymo sričių. Tobulėjant technologijoms, šių dviejų medžiagų paruošimo procesas ir taikymo laukai ir toliau bus plečiami, todėl suteiks daugiau galimybių plėtoti susijusias pramonės šakas.
Pašto laikas: 2012 m. Vasario 17 d