1. Inleiding tot hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)
Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)HPMC is een niet-ionogene cellulose-ether, gemaakt van natuurlijke katoenvezels of houtpulp door middel van chemische modificatie. HPMC is goed oplosbaar in water, heeft een verdikkingsvermogen, is stabiel, heeft filmvormende eigenschappen en is biocompatibel. Het wordt daarom veel gebruikt in de bouw, de geneeskunde, de voedingsmiddelenindustrie, de dagelijkse chemische industrie en andere sectoren.
2. Productiestappen van HPMC
De productie van HPMC omvat hoofdzakelijk de volgende belangrijke stappen:
Voorbereiding van grondstoffen
De belangrijkste grondstof van HPMC is zeer zuivere natuurlijke cellulose (meestal afkomstig van katoen- of houtpulp). Deze cellulose heeft een voorbehandeling nodig om onzuiverheden te verwijderen en de zuiverheid en uniformiteit van de cellulose te garanderen.
Alkalinisatiebehandeling
Plaats de cellulose in een reactor en voeg een geschikte hoeveelheid natriumhydroxide (NaOH)-oplossing toe om de cellulose in een alkalische omgeving te laten zwellen en alkalische cellulose te vormen. Dit proces kan de activiteit van cellulose verhogen en de vorming van volgende veretheringsreacties voorbereiden.
Etherificatiereactie
Op basis van alkalicellulose worden methyleringsmiddelen (zoals methylchloride) en hydroxypropyleringsmiddelen (zoals propyleenoxide) toegevoegd om een veretheringsreactie uit te voeren. De reactie vindt meestal plaats in een gesloten hogedrukreactor. Bij een bepaalde temperatuur en druk worden de hydroxylgroepen op de cellulose vervangen door methyl- en hydroxypropylgroepen om hydroxypropylmethylcellulose te vormen.
Neutralisatie wassen
Na de reactie kan het product niet-gereageerde chemische reagentia en bijproducten bevatten. Daarom is het nodig om een zuuroplossing toe te voegen voor neutralisatiebehandeling en vervolgens te wassen met veel water of organisch oplosmiddel om resterende alkalische stoffen en onzuiverheden te verwijderen.
Uitdroging en droging
De gewassen HPMC-oplossing wordt gecentrifugeerd of gefilterd om overtollig water te verwijderen. Vervolgens wordt er gebruikgemaakt van een droogtechnologie op lage temperatuur om droog poeder of vlokken te vormen, zodat de fysieke en chemische eigenschappen van HPMC behouden blijven.
Slijpen en zeven
De gedroogde HPMC wordt naar de maalapparatuur gestuurd om te worden vermalen tot HPMC-poeder met verschillende deeltjesgroottes. Vervolgens worden ze gezeefd en gesorteerd om de uniformiteit van het product te garanderen en zo te voldoen aan verschillende toepassingsvereisten.
Verpakking en opslag
Na de kwaliteitscontrole wordt het eindproduct verpakt volgens de verschillende gebruiksdoeleinden (bijvoorbeeld 25 kg/zak) en opgeslagen in een droge en geventileerde ruimte om vocht en besmetting te voorkomen.
3. Belangrijkste toepassingsgebieden van HPMC
Vanwege de goede verdikkings-, filmvormende, watervasthoudende, emulgerende en biocompatibele eigenschappen wordt HPMC op grote schaal gebruikt in vele industrieën:
Bouwsector
HPMC is een belangrijk additief voor bouwmaterialen, voornamelijk gebruikt voor:
Cementmortel: verbetert de vloeibaarheid van de constructie, verbetert de hechting en voorkomt overmatig waterverlies.
Tegellijm: verhoogt de waterretentie van tegellijm en verbetert de bouwprestaties.
Gipsproducten: verbeteren de scheurbestendigheid en de bruikbaarheid van constructies.
Plamuurpoeder: verbetert de hechting, scheurbestendigheid en gaat uitzakken tegen.
Zelfnivellerende vloer: verbetert de vloeibaarheid, slijtvastheid en stabiliteit.
Farmaceutische industrie
HPMC wordt op grote schaal gebruikt in de farmaceutische sector als:
Coating- en filmvormend middel voor geneesmiddeltabletten: verbetering van de stabiliteit van het geneesmiddel en controle van de vrijgavesnelheid van het geneesmiddel.
Preparaten met verlengde afgifte en gereguleerde afgifte: worden gebruikt in tabletten met verlengde afgifte en capsules met gereguleerde afgifte om de afgifte van het geneesmiddel te reguleren.
Capsulevervangers: worden gebruikt bij de productie van vegetarische capsules (plantaardige capsules).
4. Voedingsindustrie
HPMC wordt voornamelijk als voedingsadditief gebruikt voor:
Verdikkingsmiddel en emulgator: gebruikt in gebakken goederen, gelei, sauzen, etc. om de smaak van voedsel te verbeteren.
Stabilisator: wordt gebruikt in ijs- en zuivelproducten om eiwitneerslag te voorkomen.
Vegetarisch voedsel: wordt gebruikt als verdikkingsmiddel voor plantaardige voedingsmiddelen ter vervanging van dierlijke stabilisatoren zoals gelatine.
Dagelijkse chemische industrie
HPMC is een belangrijk ingrediënt in cosmetica en persoonlijke verzorgingsproducten:
Huidverzorgingsproducten: gebruikt in lotions, gezichtsmaskers, etc. om hydratatie en stabiliteit te bieden.
Shampoo en douchegel: verhogen de schuimstabiliteit en verbeteren de viscositeit.
Tandpasta: wordt gebruikt als verdikkingsmiddel en vochtinbrengend middel om de smaak te verbeteren.
Verf en inkt
HPMC heeft goede filmvormende eigenschappen en suspensiestabiliteit en kan worden gebruikt voor:
Latexverf: verbetert de smeerbaarheid en de reologie van de verf en voorkomt neerslag.
Inkt: Verbeter de reologie en de afdrukkwaliteit.
Andere toepassingen
HPMC kan ook gebruikt worden voor:
Keramische industrie: Als bindmiddel, om de sterkte van keramische platen te verbeteren.
Landbouw: Gebruikt in suspensies van pesticiden en zaadcoatings om de stabiliteit van het middel te verbeteren.
Papierindustrie: Als lijmmiddel, om de waterbestendigheid en bedrukbaarheid van papier te verbeteren.
HPMCHPMC is een veelgebruikt functioneel polymeermateriaal, dat veelvuldig wordt gebruikt in de bouw, de farmaceutische industrie, de voedingsmiddelenindustrie, de dagelijkse chemische industrie, coatings en andere industrieën. Het productieproces omvat de voorbehandeling van grondstoffen, alkalisatie, verethering, wassen, drogen, malen en andere stappen. Elke schakel beïnvloedt de kwaliteit van het eindproduct. Met de verbetering van de milieubeschermingseisen en de groeiende marktvraag wordt de productietechnologie van HPMC ook geoptimaliseerd om aan de behoeften van meer industrieën te voldoen.
Plaatsingstijd: 25-03-2025