wprowadzić
Etery celulozy to anionowe, rozpuszczalne w wodzie polimery pochodzące z celulozy.Polimery te mają liczne zastosowania w różnych gałęziach przemysłu, takich jak żywność, farmaceutyka, kosmetyki i budownictwo, ze względu na ich właściwości, takie jak zagęszczanie, żelowanie, błonotwórczość i emulgowanie.Jedną z najważniejszych właściwości eterów celulozy jest temperatura żelowania termicznego (Tg), czyli temperatura, w której polimer przechodzi przemianę fazową z zolu w żel.Ta właściwość ma kluczowe znaczenie przy określaniu wydajności eterów celulozy w różnych zastosowaniach.W tym artykule omawiamy temperaturę żelowania termicznego hydroksypropylometylocelulozy (HPMC), jednego z najczęściej stosowanych w przemyśle eterów celulozy.
Temperatura żelowania termicznego HPMC
HPMC to półsyntetyczny eter celulozy, szeroko stosowany w różnych zastosowaniach ze względu na swoje unikalne właściwości.HPMC jest bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie, tworząc klarowne, lepkie roztwory przy niskich stężeniach.Przy wyższych stężeniach HPMC tworzy żele, które są odwracalne po podgrzaniu i ochłodzeniu.Żelowanie termiczne HPMC to dwuetapowy proces obejmujący tworzenie miceli, po którym następuje agregacja miceli w celu utworzenia sieci żelowej (ryc. 1).
Temperatura żelowania termicznego HPMC zależy od kilku czynników, takich jak stopień podstawienia (DS), masa cząsteczkowa, stężenie i pH roztworu.Ogólnie, im wyższa DS i masa cząsteczkowa HPMC, tym wyższa temperatura żelowania termicznego.Stężenie HPMC w roztworze również wpływa na Tg, im wyższe stężenie, tym wyższa Tg.Wartość pH roztworu również wpływa na Tg, a roztwory kwaśne powodują niższą Tg.
Żelowanie termiczne HPMC jest odwracalne i może na nie wpływać różne czynniki zewnętrzne, takie jak siła ścinająca, temperatura i stężenie soli.Ścinanie rozbija strukturę żelu i obniża Tg, podczas gdy wzrost temperatury powoduje topienie żelu i obniża Tg.Dodanie soli do roztworu również wpływa na Tg, a obecność kationów, takich jak wapń i magnez, zwiększa Tg.
Zastosowanie różnych HPMC Tg
Zachowanie termożelujące HPMC można dostosować do różnych zastosowań.HPMC o niskiej Tg są stosowane w zastosowaniach wymagających szybkiego żelowania, takich jak desery błyskawiczne, formuły sosów i zup.HPMC o wysokiej Tg stosuje się w zastosowaniach wymagających opóźnionego lub przedłużonego żelowania, takich jak formułowanie systemów dostarczania leków, tabletek o przedłużonym uwalnianiu i opatrunków na rany.
W przemyśle spożywczym HPMC stosowany jest jako zagęszczacz, stabilizator i środek żelujący.HPMC o niskiej Tg stosuje się w recepturach deserów błyskawicznych, które wymagają szybkiego żelowania w celu zapewnienia pożądanej tekstury i odczucia w ustach.HPMC o wysokiej Tg stosuje się w niskotłuszczowych preparatach do smarowania, gdzie pożądane jest opóźnione lub przedłużone żelowanie, aby zapobiec synerezie i utrzymać strukturę środka do smarowania.
W przemyśle farmaceutycznym HPMC stosuje się jako środek wiążący, środek rozsadzający i środek o przedłużonym uwalnianiu.HPMC o wysokiej Tg stosuje się w formułowaniu tabletek o przedłużonym uwalnianiu, gdzie wymagane jest opóźnione lub przedłużone żelowanie w celu uwolnienia leku przez dłuższy okres czasu.HPMC o niskiej Tg stosuje się w formułowaniu tabletek rozpadających się w jamie ustnej, gdzie wymagany jest szybki rozpad i żelowanie, aby zapewnić pożądane odczucie w ustach i łatwość połykania.
podsumowując
Temperatura żelowania termicznego HPMC jest kluczową właściwością determinującą jego zachowanie w różnych zastosowaniach.HPMC może dostosować swoją Tg poprzez stopień podstawienia, masę cząsteczkową, stężenie i wartość pH roztworu, aby dopasować go do różnych zastosowań.HPMC o niskiej Tg stosuje się do zastosowań wymagających szybkiego żelowania, natomiast HPMC o wysokiej Tg stosuje się do zastosowań wymagających opóźnionego lub przedłużonego żelowania.HPMC to wszechstronny i wszechstronny eter celulozy o wielu potencjalnych zastosowaniach w różnych gałęziach przemysłu.
Czas publikacji: 24 sierpnia 2023 r