Hidroksipropil metilselulosa (HPMC) merupakan sebatian pelbagai fungsi yang digunakan secara meluas dalam pelbagai industri kerana komposisi dan sifat kimianya yang unik.
1. Komposisi kimia:
a. Tulang belakang selulosa:
HPMC ialah derivatif selulosa, yang bermaksud ia berasal daripada selulosa, sejenis polisakarida semula jadi yang terdapat dalam dinding sel tumbuhan. Selulosa terdiri daripada unit β-D-glukosa yang berulang yang dihubungkan oleh ikatan glikosidik β(1→4).
b. Penggantian:
Dalam HPMC, bahagian hidroksil (-OH) tulang belakang selulosa digantikan dengan kumpulan metil dan hidroksipropil. Penggantian ini berlaku melalui tindak balas eterifikasi. Darjah penggantian (DS) merujuk kepada purata bilangan kumpulan hidroksil yang digantikan bagi setiap unit glukosa dalam rantai selulosa. DS kumpulan metil dan hidroksipropil adalah berbeza, yang mempengaruhi prestasi HPMC.
2. Sintesis:
a. Pengeteran:
HPMC disintesis melalui tindak balas eterifikasi selulosa dengan propilena oksida dan metil klorida. Proses ini melibatkan tindak balas selulosa dengan propilena oksida untuk memperkenalkan kumpulan hidroksipropil dan kemudian dengan metil klorida untuk memperkenalkan kumpulan metil.
b. Tahap kawalan alternatif:
DS HPMC boleh dikawal dengan melaraskan keadaan tindak balas seperti suhu, masa tindak balas dan kepekatan bahan tindak balas.
3. Prestasi:
a. Keterlarutan:
HPMC larut dalam air dan beberapa pelarut organik, seperti metanol dan etanol. Walau bagaimanapun, keterlarutannya berkurangan dengan peningkatan berat molekul dan tahap penggantian.
b. Pembentukan filem:
HPMC membentuk filem lutsinar dan fleksibel apabila dilarutkan dalam air. Filem-filem ini mempunyai kekuatan mekanikal dan sifat penghalang yang baik.
C. Kelikatan:
Larutan HPMC mempamerkan sifat pseudoplastik, yang bermaksud kelikatannya berkurangan dengan peningkatan kadar ricih. Kelikatan larutan HPMC bergantung pada faktor seperti kepekatan, berat molekul dan darjah penggantian.
d. Pengekalan air:
Salah satu sifat utama HPMC ialah keupayaannya untuk mengekalkan air. Sifat ini penting dalam pelbagai aplikasi seperti bahan binaan, di mana HPMC digunakan sebagai pemekat dan agen penahan air.
e. Lekatan:
HPMC sering digunakan sebagai pelekat dalam pelbagai industri kerana keupayaannya untuk membentuk ikatan yang kuat pada substrat yang berbeza.
4. Permohonan:
a. Industri farmaseutikal:
Dalam farmaseutikal, HPMC digunakan sebagai pengikat, agen salutan filem, agen pelepasan terkawal dan pengubah kelikatan dalam formulasi tablet.
b. Industri pembinaan:
HPMC ditambah kepada mortar berasaskan simen, plaster berasaskan gipsum dan pelekat jubin untuk meningkatkan kebolehkerjaan, pengekalan air dan lekatan.
C. industri makanan:
Dalam industri makanan, HPMC digunakan sebagai pemekat, penstabil dan pengemulsi dalam produk seperti sos, sos dan aiskrim.
d. Produk penjagaan diri:
HPMC digunakan sebagai pemekat, pengemulsi dan agen pembentuk filem dalam produk penjagaan diri seperti syampu, losyen dan krim.
e. Cat dan Salutan:
Dalam cat dan salutan, HPMC digunakan untuk meningkatkan penyebaran pigmen, kawalan kelikatan dan pengekalan air.
Hidroksipropilmetilselulosa (HPMC) ialah sebatian serba boleh dengan pelbagai aplikasi merentasi pelbagai industri. Komposisi kimia, sintesis dan sifatnya yang unik menjadikannya ramuan penting dalam farmaseutikal, bahan binaan, makanan, produk penjagaan diri dan cat/salutan. Memahami sifat HPMC membolehkan aplikasi tersuai dalam pelbagai bidang, menyumbang kepada penggunaannya yang meluas dan kepentingannya dalam proses pembuatan moden.
Masa siaran: 22 Feb-2024