HEC un HPMC pamata ieviešana

HEC (hidroksietileluloze) un HPMC (hidroksipropilmetilceluloze) ir divi parasti izmantoti celulozes atvasinājumi, kurus plaši izmanto daudzās nozarēs. Šie materiāli ir kļuvuši par svarīgiem funkcionāliem materiāliem to unikālo fizikālo un ķīmisko īpašību dēļ.

1. HEC (hidroksietilceluloze)

1.1 Pamata struktūra un īpašības
HEC ir nejonu ūdenī šķīstošs polimērs, kas iegūts, ķīmiski modificējot dabisko celulozi. Tās pamatstruktūra ir hidroksietilgrupa aizvietotāju ieviešana celulozes β-D-glikozes skeletā. Sakarā ar hidroksietilgrupas hidrofilitāti tās struktūrā, HEC ir laba šķīdība un sabiezēšanas īpašības ūdenī.

HEC uzrāda labu saķeri, plēvju veidošanu un smērvielu, kā arī ir izturīgs pret skābēm un sārmiem, un tam ir laba bioloģiskā savietojamība. Šīs īpašības padara to par ārkārtīgi efektīvu biezinātāju, stabilizatoru un plēvju veidojošo līdzekli ūdens sistēmās. Turklāt HEC šķīdumam ir laba tiksotropija, kas var uzrādīt augstu viskozitāti zemas bīdes spēka gadījumā, un viskozitāte ātri samazinās zem lielas bīdes spēka. Šī īpašība padara tai svarīgu pielietojuma vērtību dažādās šķidruma apstrādes metodēs.

1.2 Sagatavošanas process
HEC galvenokārt sagatavo dabiskās celulozes ēterifikācijas reakcijā. Parasti lietotas izejvielas ietver celulozes avotus, piemēram, kokvilnu un koku, kuri pēc sārmizācijas reaģē ar etilēnoksīdu, lai iegūtu hidroksietietilcelulozi. Visa reakcijas procesa laikā reakcijas apstākļu (piemēram, temperatūras, pH vērtības un laika) kontrolei ir liela ietekme uz galaprodukta aizstāšanas, šķīdības un viskozitātes pakāpi.

1.3. Lietojumprogrammas lauki
HEC tiek plaši izmantots celtniecības materiālos, pārklājumos, ikdienas ķīmiskajās vielās, medicīnā un pārtikā. Būvmateriālos HEC plaši izmanto cementa javā un ģipšā kā efektīvs biezinātājs un stabilizators, lai uzlabotu tā darbību un pretsekcijas īpašības. Pārklājumu nozarē HEC var izmantot kā biezinātāja un reoloģijas modifikatoru ūdens pārklājumiem, lai uzlabotu pārklājumu saķeri un gludumu. Ikdienas ķīmiskajās vielās, piemēram, šampūns un rokas sanitizer, HEC tiek izmantots kā biezinātājs un mitrinātājs, lai produktam būtu laba sajūta un stabilitāte. Turklāt farmaceitiskajā un pārtikas rūpniecībā HEC tiek izmantots kā saistviela planšetdatoriem, filmu, kas bija bijušā kapsulām, un biezinātājs un stabilizators pārtikai, pateicoties tās labajai bioloģiskajai savietojamībai un zemai toksicitātei.

2. HPMC (hidroksipropilmetilceluloze)

2.1 Pamata struktūra un īpašības
HPMC ir nejonu celulozes ēteris, kas iegūts, celulozes skeletā ieviešot hidroksipropila un metoksi grupas. Līdzīgi kā HEC, HPMC ir laba ūdens šķīdība, sabiezēšana, plēves veidojošās īpašības un bioloģiskā savietojamība. Sakarā ar metoksi un hidroksipropilgrupām tā struktūrā HPMC ir ne tikai laba šķīdība ūdenī, bet arī spēcīga virsmas aktivitāte un suspensijas īpašības.

HPMC šķīduma viskozitāti ievērojami ietekmē temperatūra. Noteiktā temperatūras diapazonā HPMC šķīduma viskozitāte samazinās, paaugstinoties temperatūrai. Turklāt HPMC ir arī labas želejas īpašības. Kad šķīduma temperatūra pārsniedz noteiktu vērtību, izveidosies želeja. Šim īpašumam ir īpaša pielietojuma vērtība pārtikas un medicīnas jomā.

2.2 Sagatavošanas process
HPMC sagatavošana ir līdzīga HEC, un tā tiek veikta arī ar celulozes ēterifikācijas reakciju. Parasti celuloze reaģē ar propilēnoksīdu un metilhlorīdu sārmainos apstākļos, lai attiecīgi ieviestu hidroksipropila un metoksi grupas. HPMC (piemēram, viskozitātes, šķīdības un gēla temperatūras) īpašības var precīzi kontrolēt, pielāgojot aizvietošanas pakāpi un reakcijas apstākļus.

2.3. Lietojumprogrammas lauki
HPMC ir plašs pielietojums būvniecības, medicīnas, pārtikas un ikdienas ķīmisko vielu jomā. Celtniecības materiālos HPMC plaši izmanto cementa javā un ģipša produktos kā biezinātājs, ūdens stiprinājums un saistviela, lai uzlabotu materiāla būvniecības veiktspēju un izturību. Medicīnas jomā HPMC izmanto kā kontrolētu atbrīvošanas līdzekli, līmes un kapsulu pārklājuma materiālu tabletēm, kas var efektīvi kontrolēt zāļu izdalīšanās ātrumu un uzlabot zāļu stabilitāti. Pārtikas rūpniecībā HPMC plaši izmanto kā biezinātāju un emulgatoru ceptu precēs, piena produktos un garšvielās, lai uzlabotu produktu tekstūru un garšu. Turklāt HPMC tiek plaši izmantots arī ikdienas ķīmiskajās vielās, piemēram, šampūns, kondicionieris, sejas tīrīšanas līdzeklis utt., Piešķirot produktiem izcilu sabiezēšanas efektu un eļļošanas īpašības.

Kā diviem svarīgiem celulozes atvasinājumiem, HEC un HPMC ir galvenā loma daudzās nozarēs. HEC tiek plaši izmantots būvniecībā, pārklājumos, ikdienas ķīmiskajās vielās un medicīnā, pateicoties tā lieliskajai sabiezēšanai, plēvju veidošanai un bioloģiskai savietojamībai. No otras puses, HPMC ir svarīga loma būvniecības, medicīnas un pārtikas rūpniecības jomā, pateicoties tās unikālajām želejas īpašībām un plašām lietošanas laukiem. Ar tehnoloģiju attīstību turpinās paplašināties sagatavošanas process un šo divu materiālu lietojumprogrammu lauki, radot vairāk iespēju saistīto nozaru attīstībai.