1. מבוא להידרוקסיפרופיל מתילצלולוזה (HPMC)
Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC)הוא אתר תאית לא-יוני העשוי מסיבי כותנה טבעיים או עיסת עץ באמצעות שינוי כימי. ל- HPMC מסיסות מים טובה, עיבוי, יציבות, תכונות יוצרות סרטים ותאימות ביולוגית, ולכן הוא נמצא בשימוש נרחב בבנייה, רפואה, מזון, כימיקלים יומיומיים ותחומים אחרים.
2. שלבי ייצור של HPMC
הייצור של HPMC כולל בעיקר את השלבים המרכזיים הבאים:
הכנת חומר גלם
חומר הגלם העיקרי של HPMC הוא תאית טבעית בעלת טוהר גבוה (בדרך כלל מכותנה או עיסת עץ), הדורשת טיפול מקדים להסרת זיהומים ולהבטחת טוהר ואחידות התאית.
טיפול אלקליניזציה
הכניסו את התאית לכור והוסיפו כמות מתאימה של תמיסת נתרן הידרוקסיד (NaOH) כדי להתפיח את התאית בסביבה בסיסית ליצירת תאית אלקלית. תהליך זה יכול להגביר את הפעילות של תאית ולהתכונן לתגובות etherification עוקבות.
תגובת אתריפיקציה
בהתבסס על תאית אלקלית, חומרי מתילציה (כגון מתיל כלוריד) וחומרים הידרוקסיפרופילטיים (כגון תחמוצת פרופילן) מוכנסים לביצוע תגובת אתריפיקציה. התגובה מתבצעת בדרך כלל בכור סגור בלחץ גבוה. בטמפרטורה ולחץ מסוימים, קבוצות ההידרוקסיל על התאית מוחלפות בקבוצות מתיל והידרוקסיפרופיל ליצירת מתילצלולוזה של הידרוקסיפרופיל.
שטיפת נטרול
לאחר התגובה, המוצר עשוי להכיל ריאגנטים כימיים ותוצרי לוואי שלא הגיבו, ולכן יש צורך להוסיף תמיסת חומצה לטיפול בנטרול, ולאחר מכן לשטוף עם כמות גדולה של מים או ממס אורגני כדי להסיר שאריות של חומרים וזיהומים אלקליים.
התייבשות וייבוש
תמיסת HPMC השטופה עוברת צנטריפוגה או סינון כדי להסיר עודפי מים, ולאחר מכן משתמשים בטכנולוגיית ייבוש בטמפרטורה נמוכה ליצירת אבקה יבשה או פתיתים כדי לשמור על התכונות הפיזיקליות והכימיות של HPMC.
טחינה והקרנה
ה-HPMC המיובש נשלח לציוד הטחינה לריסוק לקבלת אבקת HPMC בגדלים שונים של חלקיקים. לאחר מכן, מבוצעות סינון ודירוג על מנת להבטיח את אחידות המוצר כדי לעמוד בדרישות יישום שונות.
אריזה ואחסון
לאחר בדיקת איכות, המוצר הסופי נארז לפי שימושים שונים (כגון 25 ק"ג/שקית) ומאוחסן בסביבה יבשה ומאווררת למניעת לחות או זיהום.
3. אזורי יישום עיקריים של HPMC
בשל תכונות העיבוי הטובות, יצירת הסרט, שומר המים, התחליב והתאימות הביולוגית שלו, נעשה שימוש נרחב ב- HPMC בתעשיות רבות:
תעשיית הבנייה
HPMC הוא תוסף חשוב לחומרי בניין, המשמש בעיקר עבור:
טיט מלט: שפר את נזילות הבנייה, שפר את ההדבקה ומניעת איבוד מים מוגזם.
דבק אריחים: הגבר את החזקת המים של דבק האריחים ושפר את ביצועי הבנייה.
מוצרי גבס: משפרים את עמידות הסדקים ואת יכולת הבנייה.
אבקת שפכטל: שיפור הדבקה, עמידות בפני סדקים ויכולת אנטי-צניחה.
רצפת פילוס עצמית: שפר את הנזילות, עמידות בפני שחיקה ויציבות.
תעשיית התרופות
HPMC נמצא בשימוש נרחב בתחום התרופות כמו:
חומר ציפוי ויצירת סרט עבור טבליות תרופה: שיפור יציבות התרופה ושליטה בקצב שחרור התרופה.
תכשירים לשחרור מושהה ושחרור מבוקר: משמשים בטבליות בשחרור מושהה וקונכיות קפסולות בשחרור מבוקר כדי לווסת את שחרור התרופה.
תחליפי כמוסות: משמשים לייצור כמוסות צמחוניות (קפסולות ירקות).
4. תעשיית המזון
HPMC משמש כתוסף מזון בעיקר עבור:
מעבה וחומר מתחלב: משמש במוצרי מאפה, ג'לי, רטבים וכו' לשיפור טעם האוכל.
מייצב: משמש בגלידה ומוצרי חלב למניעת משקעי חלבון.
מזון צמחוני: משמש כחומר מעבה למזונות מהצומח כדי להחליף מייצבים שמקורם בבעלי חיים כמו ג'לטין.
תעשייה כימית יומיומית
HPMC הוא מרכיב חשוב במוצרי קוסמטיקה וטיפוח אישי:
מוצרי טיפוח לעור: משמשים בקרמים, מסכות פנים וכו' להענקת לחות ויציבות.
שמפו וג'ל רחצה: מגבירים את יציבות הקצף ומשפרים את הצמיגות.
משחת שיניים: משמשת כחומר מעבה וכקרם לחות לשיפור הטעם.
צבעים ודיו
ל- HPMC יש תכונות טובות ליצירת סרט ויציבות מתלים וניתן להשתמש בה עבור:
צבע לטקס: שפר את יכולת הברשה והריאולוגיה של הצבע ומונע משקעים.
דיו: שפר את הריאולוגיה ושפר את איכות ההדפסה.
יישומים אחרים
HPMC יכול לשמש גם עבור:
תעשיית קרמיקה: כקלסר, שפר את החוזק של חלקי קרמיקה.
חקלאות: משמש בתרחפי הדברה וציפויי זרעים לשיפור יציבות הסוכן.
תעשיית ייצור הנייר: כסוכן גודל, שפר את עמידות המים ואת יכולת ההדפסה של הנייר.
HPMCהוא חומר פולימרי פונקציונלי בשימוש נרחב, בשימוש נרחב בבנייה, רפואה, מזון, כימיקלים יומיומיים, ציפויים ותעשיות אחרות. תהליך הייצור שלו כולל טיפול מקדים בחומרי גלם, אלקליזציה, האתריפיקציה, כביסה, ייבוש, טחינה ועוד שלבים, כל חוליה משפיעה על איכות המוצר הסופי. עם שיפור דרישות הגנת הסביבה והגידול בביקוש בשוק, טכנולוגיית הייצור של HPMC עוברת אופטימיזציה גם כדי לענות על הצרכים של תעשיות נוספות.
זמן פרסום: 25-3-2025