HPMC (hidroxipropil metilcellulosa) i CMC (carboximetil cel·lulosa) són ambdós derivats de cel·lulosa utilitzats habitualment, àmpliament utilitzats en aliments, productes farmacèutics, construcció i altres camps.
1. Mètode de l'estructura química i de la preparació
HPMC:
Estructura química: HPMC és un compost de polímer semi-sintètic obtingut mitjançant la reacció de la cel·lulosa natural amb òxid de propilè i clorur de metil després del tractament amb alcalí.
La unitat estructural principal és l’anell de glucosa, que està connectat per enllaços 1,4-β-glucosídics, i alguns grups hidroxil es substitueixen per metoxi (-OCH) i hidroxipropil (-CH₂CHOHCH₃).
Mètode de preparació: Primer, la cel·lulosa es tracta amb solució d’hidròxid de sodi per formar cel·lulosa alcalí, després es va reaccionar amb clorur de metil i òxid de propilè, i finalment es va neutralitzar, rentar i assecar per obtenir HPMC.
CMC:
Estructura química: CMC és un derivat de cel·lulosa anióica obtinguda mitjançant la reacció de la cel·lulosa amb àcid cloroacètic en condicions alcalines.
La unitat estructural principal també és un anell de glucosa, connectat per enllaços 1,4-β-glucosídics, i alguns grups hidroxil són substituïts per carboximetil (-CH₂COOH).
Mètode de preparació: la cel·lulosa reacciona amb l’hidròxid de sodi per formar cel·lulosa alcalí, que després reacciona amb l’àcid cloroacètic i, finalment, neutralitza, es renta i s’asseca per obtenir CMC.
2. Propietats físiques i químiques.
Solubilitat:
HPMC: soluble en aigua freda i alguns dissolvents orgànics, insolubles en aigua calenta. Quan la solució es refreda, es pot formar un gel transparent.
CMC: soluble en aigua freda i aigua calenta per formar una solució col·loidal viscosa.
Viscositat i reologia:
HPMC: té un bon efecte espessidor i una estabilitat de suspensió en solució aquosa i té propietats reològiques pseudoplàstiques (aprimament de cisalla).
CMC: té alta viscositat i bones propietats reològiques en solució aquosa, mostrant tixotropia (engrossint -se quan s’aprimen, s’aprimen) i la pseudoplàstica.
3. Camps d’aplicació
HPMC:
Indústria alimentària: com a espessidor, estabilitzador, emulsionant i pel·lícules, utilitzat en gelats, productes lactis, gelea, etc.
Indústria farmacèutica: utilitzada com a agent de llançament aglutinant, desintegrant i controlat per a la preparació de tauletes.
Materials de construcció: utilitzats en productes de morter de ciment i guix per millorar la retenció i la treballabilitat d’aigua.
Cosmètics i productes de cura personal: usats en locions, cremes, xampús i gels de dutxa, etc., per proporcionar efectes engrossits i estabilitzadors.
CMC:
Indústria alimentària: com a espessidor, estabilitzador i emulsionant, utilitzat en melmelada, gelea, gelats i begudes.
Indústria farmacèutica: usada com a aglutinant, desintegrant per a tauletes farmacèutiques i pel·lícules anteriors per a càpsules farmacèutiques.
Indústria de paperet: s'utilitza com a agent de força humida i agent de dimensions superficials per millorar la resistència i la impressió seca del paper.
Indústria tèxtil: s’utilitza com a agent de dimensionament i agent d’acabat per millorar la força i la brillantor dels teixits.
Indústria química diària: s'utilitza com a espessidor i estabilitzador per a detergents, pasta de dents i productes per a la cura de la pell.
4. Protecció i seguretat ambiental
Tant HPMC com CMC són materials de polímer no tòxics i no irritants que no es poden descompondre per enzims digestius del cos humà i es consideren generalment additius alimentaris segurs i excipients farmacèutics. Es degraden fàcilment al medi i tenen poca contaminació al medi.
5. Cost i subministrament del mercat
HPMC s’utilitza principalment en camps amb requisits d’alt rendiment a causa del seu complex procés de preparació, un cost de producció relativament elevat i un preu elevat.
El procés de producció de CMC és relativament senzill, el cost és baix, el preu és relativament econòmic i el rang d’aplicacions és ampli.
Tot i que HPMC i CMC són derivats de cel·lulosa, mostren diferents característiques i usos a causa de les seves diferents estructures químiques, propietats fisicoquímiques i camps d’aplicació. L’elecció de la derivada de la cel·lulosa que s’utilitzarà depèn generalment dels requisits d’aplicació específics i de les consideracions econòmiques.
Posada Posada: 17-2025 de febrer