HPMC (hidroksipropil metilceluloza) in CMC (karboksimetil celuloza) sta pogosto uporabljeni celulozni derivati, ki se pogosto uporabljajo v hrani, farmacevtskih izdelkih, gradnji in drugih poljih.
1. Kemična struktura in način priprave
HPMC:
Kemična struktura: HPMC je polsintetična polimerna spojina, dobljena z reakcijo naravne celuloze s propilen oksidom in metilkloridom po alkalijskem zdravljenju.
Glavna konstrukcijska enota je glukozni obroč, ki je povezan z 1,4-β-glukozidnimi vezmi, nekatere hidroksilne skupine pa se nadomestijo z metoksi (-och₃) in hidroksipropil (-ch₂chohch₃).
Metoda pripravljanja: Najprej celulozo obdelamo z natrijevim hidroksidnim raztopino, da tvori alkalijsko celulozo, nato reagiramo z metilkloridom in propilen oksidom ter na koncu nevtraliziramo, opramo in posušimo, da dobimo HPMC.
CMC:
Kemična struktura: CMC je anionski celulozni derivat, dobljen z reakcijo celuloze s kloroocetno kislino v alkalnih pogojih.
Glavna konstrukcijska enota je tudi glukozni obroč, povezan z 1,4-β-glukozidnimi vezmi, nekatere hidroksilne skupine pa nadomestijo karboksimetil (-ch₂cooh).
Metoda pripravljanja: Celuloza reagira z natrijevim hidroksidom, da tvori alkalno celulozo, ki nato reagira s kloroocetno kislino in končno nevtralizira, opere in suši, da dobi CMC.
2. fizikalne in kemijske lastnosti.
Topnost:
HPMC: Topen v hladni vodi in nekaj organskih topil, netopna v vroči vodi. Ko se raztopina ohladi, lahko tvorimo prozoren gel.
CMC: topno v hladni in vroči vodi, da tvori viskozno koloidno raztopino.
Viskoznost in reologija:
HPMC: ima dober zgoščevalni učinek in stabilnost suspenzije v vodni raztopini ter ima psevdoplastične (strižno redčenje) reološke lastnosti.
CMC: Ima visoko viskoznost in dobre reološke lastnosti v vodni raztopini, ki prikazuje tiksotropijo (zgostitev, ko stacionarna, redčenje ob mešanju) in psevdoplastičnost.
3
HPMC:
Živilska industrija: kot zgoščevalec, stabilizator, emulgator in filmski film, ki se uporablja v sladoledu, mlečnih izdelkih, želeju itd.
Farmacevtska industrija: za pripravo tabličnih računalnikov se uporablja kot vezivo, razpad in nadzorovano sproščanje.
Gradbeni materiali: Uporabljajo se v cementnih maltah in izdelkih iz mavca za izboljšanje zadrževanja vode in obdelovalnosti.
Kozmetični in osebni izdelki: Uporabljajo se v losjonih, kremah, šamponih in gelih za tuširanje itd. Za zagotavljanje zgoščevanja in stabilizacijskih učinkov.
CMC:
Živilska industrija: kot zgoščevalec, stabilizator in emulgator, ki se uporablja v marmeladi, želeju, sladoledu in pijačah.
Farmacevtska industrija: Uporablja se kot vezivo, razpadanje za farmacevtske tablete in film, nekdanji za farmacevtske kapsule.
Industrija papirjenja: za izboljšanje suhe jakosti in tiskovnosti papirja se uporablja kot sredstva za mokro jakost in sredstva za velikost površine.
Tekstilna industrija: Uporablja se kot velikost velikosti in zaključni agent za izboljšanje moči in sijaja tkanin.
Dnevna kemična industrija: Uporablja se kot zgoščevalec in stabilizator za detergente, zobne paste in izdelke za nego kože.
4. varstvo okolja in varnost
Tako HPMC kot CMC sta netoksični in ne-dirritacijski polimerni materiali, ki jih prebavni encimi v človeškem telesu ne morejo razgraditi in se na splošno štejejo za varne aditive hrane in farmacevtske pomožnike. V okolju se zlahka razgradijo in imajo malo onesnaženja v okolje.
5. Stroški in tržna ponudba
HPMC se uporablja predvsem na področjih z visoko zmogljivostjo zaradi njegovega zapletenega postopka priprave, relativno visokih proizvodnih stroškov in visoke cene.
Proces proizvodnje CMC je razmeroma preprost, stroški so nizki, cena je razmeroma ekonomična, obseg aplikacij pa širok.
Čeprav sta HPMC in CMC oba celulozna derivata, kažeta različne značilnosti in uporabe zaradi svojih različnih kemijskih struktur, fizikalno -kemijskih lastnosti in aplikacijskih polj. Izbira, na katero celulozno derivat uporabimo, je običajno odvisna od posebnih zahtev uporabe in ekonomskih pomislekov.
Čas objave: februar-17-2025