HEC (hidroxietil cel·lulosa) i HPMC (hidroxipropil metilcel·lulosa) són dos derivats de cel·lulosa utilitzats habitualment, que s’utilitzen àmpliament en moltes indústries. Aquests materials s’han convertit en materials funcionals importants a causa de les seves propietats físiques i químiques úniques.
1. HEC (hidroxietil cel·lulosa)
1.1 Estructura i propietats bàsiques
HEC és un polímer no soluble en aigua obtingut per la modificació química de la cel·lulosa natural. La seva estructura bàsica és la introducció de substituents d’hidroxietil a l’esquelet β-D-glucosa de la cel·lulosa. A causa de la hidrofilicitat del grup hidroxietil en la seva estructura, HEC té una bona solubilitat i engrossir propietats en aigua.
HEC presenta una bona adhesió, formació de pel·lícules i lubricitat, i també és resistent a l’àcid i alcalí i té una bona biocompatibilitat. Aquestes propietats el converteixen en un agent de formador, estabilitzador i formació de pel·lícules extremadament eficaç en sistemes aquosos. A més, la solució HEC té una bona thixotropia, que pot mostrar una gran viscositat amb baixa força de cisalla i la viscositat baixa ràpidament sota la força de cisalla alta. Aquesta característica la fa que tingui un valor important de l’aplicació en diversos tractaments de fluids.
1.2 Procés de preparació
HEC es prepara principalment per la reacció d’etterificació de la cel·lulosa natural. Les matèries primeres utilitzades habitualment inclouen fonts de cel·lulosa com el cotó i la fusta, que es reaccionen amb òxid d’etilè després d’alcalització per obtenir cel·lulosa hidroxietil. Durant tot el procés de reacció, el control de les condicions de reacció (com la temperatura, el valor de pH i el temps) té una influència important en el grau de substitució, la solubilitat i la viscositat del producte final.
1.3 Camps d'aplicació
L’HEC s’utilitza àmpliament en materials de construcció, recobriments, productes químics diaris, medicina i menjar. En els materials de construcció, l’HEC s’utilitza àmpliament en el morter de ciment i el guix com a espessidor eficaç i estabilitzador per millorar la seva operació i propietats anti-sagging. A la indústria dels recobriments, HEC es pot utilitzar com a modificador d’espessador i reologia per a recobriments a base d’aigua per millorar l’adhesió i la suavitat dels recobriments. En productes químics diaris com el xampú i el desinfectant manual, HEC s’utilitza com a espessidor i hidratant per donar al producte una bona sensació i estabilitat. A més, a les indústries farmacèutiques i alimentàries, l’HEC s’utilitza com a aglutinant per a comprimits, una pel·lícula anterior per a càpsules i un espessidor i estabilitzador per a aliments per la seva bona biocompatibilitat i baixa toxicitat.
2. HPMC (hidroxipropil metilcellulosa)
2.1 Estructura i propietats bàsiques
L’HPMC és un èter de cel·lulosa no iònic obtingut mitjançant la introducció de grups d’hidroxipropil i metoxi a l’esquelet de cel·lulosa. De forma similar a HEC, HPMC té una bona solubilitat en aigua, espessiment, propietats formant de pel·lícules i biocompatibilitat. A causa dels grups metoxi i hidroxipropil en la seva estructura, HPMC no només té una bona solubilitat en l'aigua, sinó que també presenta una forta activitat superficial i propietats de suspensió.
La viscositat de la solució HPMC es veu afectada significativament per la temperatura. Dins d’un determinat interval de temperatures, la viscositat de la solució HPMC disminueix amb l’augment de la temperatura. A més, HPMC també té bones propietats en gel. Quan la temperatura de la solució supera un valor determinat, es formarà un gel. Aquesta propietat té un valor especial d’aplicació en els camps d’aliments i medicaments.
2.2 Procés de preparació
La preparació de HPMC és similar a la HEC, i també es realitza mitjançant la reacció d’etificació de la cel·lulosa. Normalment, la cel·lulosa reacciona amb l’òxid de propilè i el clorur de metil en condicions alcalines per introduir grups d’hidroxipropil i metoxi, respectivament. Les propietats de HPMC (com la viscositat, la solubilitat i la temperatura del gel) es poden controlar amb precisió ajustant el grau de substitució i les condicions de reacció.
2.3 Camps d'aplicació
HPMC té una àmplia gamma d’aplicacions en els camps de la construcció, la medicina, els aliments i els productes químics diaris. En materials de construcció, HPMC s’utilitza àmpliament en els productes de morter de ciment i guix com a espessidor, retenidor d’aigua i aglutinant per millorar el rendiment de la construcció i la durabilitat del material. En el camp de la medicina, HPMC s’utilitza com a agent d’alliberament controlat, material d’adhesiu i de recobriment de càpsules per a comprimits, que pot controlar eficaçment la taxa d’alliberament de fàrmacs i millorar l’estabilitat dels fàrmacs. A la indústria alimentària, HPMC s’utilitza àmpliament com a espessidor i emulsionant en productes al forn, productes lactis i condiments per millorar la textura i el gust dels productes. A més, HPMC també s’utilitza àmpliament en productes químics diaris com xampú, condicionador, netejador facial, etc., donant als productes un excel·lent efecte d’espessiment i propietats de lubricació.
Com a dos derivats importants de cel·lulosa, HEC i HPMC tenen un paper clau en moltes indústries. L’HEC s’utilitza àmpliament en la construcció, els recobriments, els productes químics i la medicina a causa del seu excel·lent espessiment, formació de pel·lícules i biocompatibilitat. HPMC, per la seva banda, té un paper important en la construcció, la medicina i les indústries alimentàries a causa de les seves propietats gelificants úniques i els seus amplis camps d’aplicació. Amb l’avanç de la tecnologia, el procés de preparació i els camps d’aplicació d’aquests dos materials continuaran expandint -se, aportant més possibilitats per al desenvolupament d’indústries relacionades.
Posada Posada: 17-2025 de febrer