Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), een veelgebruikt cellulosederivaat, wordt veel gebruikt in de bouw, farmaceutische industrie, voedingsmiddelenindustrie, dagelijkse chemische industrie en andere industrieën. De kwaliteit van HPMC wordt voornamelijk beoordeeld op basis van fysische en chemische eigenschappen, functionele prestaties en gebruikseffecten.
1. Uiterlijk en kleur
HPMC is meestal wit of gebroken wit poeder of granulaat. Een significante kleurverandering, zoals vergeling, vergrijzing, enz., kan betekenen dat de zuiverheid niet hoog is of dat het verontreinigd is. Bovendien weerspiegelt de uniformiteit van de deeltjesgrootte ook het controleniveau van het productieproces. Goede HPMC-deeltjes moeten gelijkmatig verdeeld zijn, zonder duidelijke agglomeratie of onzuiverheden.
2. Oplosbaarheidstest
HPMC is goed oplosbaar in water, wat een belangrijke indicator is voor de kwaliteit ervan. Met een eenvoudige oplosbaarheidstest kunnen de oplosbaarheid en viscositeit worden beoordeeld. De stappen zijn als volgt:
Neem een kleine hoeveelheid HPMC-poeder, voeg dit geleidelijk toe aan koud water of water op kamertemperatuur en observeer het oplossingsproces. Hoogwaardige HPMC zou in korte tijd gelijkmatig moeten oplossen zonder duidelijke vlokvorming en uiteindelijk een transparante of licht troebele colloïdale oplossing moeten vormen.
De oplossnelheid van HPMC hangt af van de moleculaire structuur, de substitutiegraad en de proceszuiverheid. HPMC van slechte kwaliteit kan langzaam oplossen en gemakkelijk klonters vormen die moeilijk afbreekbaar zijn.
3. Viscositeitsmeting
Viscositeit is een van de meest kritische parameters voor de kwaliteit van HPMC. De viscositeit in water wordt beïnvloed door het molecuulgewicht en de substitutiegraad en wordt meestal gemeten met een rotatieviscosimeter of een capillaire viscosimeter. De specifieke methode is om een bepaalde hoeveelheid HPMC in water op te lossen, een oplossing met een bepaalde concentratie te bereiden en vervolgens de viscositeit van de oplossing te meten. Op basis van de viscositeitsgegevens kan het volgende worden vastgesteld:
Als de viscositeitswaarde te laag is, kan dit betekenen dat het molecuulgewicht te laag is of dat het tijdens het productieproces is afgebroken;
Als de viscositeitswaarde te hoog is, kan het zijn dat het molecuulgewicht te groot is of dat de substitutie ongelijkmatig is.
4. Zuiverheidsdetectie
De zuiverheid van HPMC heeft een directe invloed op de prestaties. Producten met een lage zuiverheid bevatten vaak meer residuen of onzuiverheden. Een voorlopige beoordeling kan worden gemaakt met behulp van de volgende eenvoudige methoden:
Residutest bij verbranding: Doe een kleine hoeveelheid HPMC-monster in een hogetemperatuuroven en verbrand het. De hoeveelheid residu kan het gehalte aan anorganische zouten en metaalionen weerspiegelen. HPMC-residuen van hoge kwaliteit zouden zeer klein moeten zijn.
pH-waardetest: Neem een geschikte hoeveelheid HPMC en los dit op in water. Gebruik pH-testpapier of een pH-meter om de pH-waarde van de oplossing te meten. Onder normale omstandigheden moet de waterige HPMC-oplossing bijna neutraal zijn. Als deze zuur of basisch is, kunnen er onzuiverheden of bijproducten aanwezig zijn.
5. Thermische eigenschappen en thermische stabiliteit
Door het HPMC-monster te verhitten, kan de thermische stabiliteit ervan worden waargenomen. Hoogwaardig HPMC moet een hoge thermische stabiliteit hebben tijdens verhitting en mag niet snel ontbinden of falen. Eenvoudige stappen voor thermische prestatietests omvatten:
Verwarm een kleine hoeveelheid monster op een hete plaat en bekijk het smeltpunt en de ontledingstemperatuur.
Als het monster bij een lagere temperatuur begint te ontbinden of van kleur verandert, betekent dit dat de thermische stabiliteit slecht is.
6. Bepaling van het vochtgehalte
Een te hoog vochtgehalte van HPMC heeft invloed op de stabiliteit en prestaties bij opslag. Het vochtgehalte kan worden bepaald met behulp van de gewichtsmethode:
Plaats het HPMC-monster in een oven en droog het bij 105 °C tot een constant gewicht. Bereken vervolgens het gewichtsverschil voor en na het drogen om het vochtgehalte te bepalen. Hoogwaardige HPMC moet een laag vochtgehalte hebben, meestal onder de 5%.
7. Mate van substitutiedetectie
De mate van substitutie van methoxy- en hydroxypropoxygroepen in HPMC heeft een directe invloed op de prestaties, zoals oplosbaarheid, geltemperatuur, viscositeit, enz. De substitutiegraad kan worden bepaald met behulp van chemische titratie of infraroodspectroscopie, maar deze methoden zijn complexer en moeten in een laboratoriumomgeving worden uitgevoerd. Kortom, HPMC met lage substitutie is slecht oplosbaar en kan ongelijkmatige gels in water vormen.
8. Geltemperatuurtest
De geltemperatuur van HPMC is de temperatuur waarbij het tijdens verhitting een gel vormt. Hoogwaardige HPMC heeft een specifiek geltemperatuurbereik, meestal tussen 60 °C en 90 °C. De testmethode voor de geltemperatuur is:
Los HPMC op in water, verhoog geleidelijk de temperatuur en observeer de temperatuur waarbij de oplossing verandert van transparant naar troebel; dit is de geltemperatuur. Als de geltemperatuur afwijkt van het normale bereik, kan dit betekenen dat de moleculaire structuur of substitutiegraad niet aan de norm voldoet.
9. Prestatie-evaluatie
De toepassingsprestaties van HPMC voor verschillende doeleinden kunnen verschillen. Zo wordt HPMC in de bouwsector vaak gebruikt als waterretentiemiddel en verdikkingsmiddel. De waterretentie en het verdikkingseffect kunnen worden getest door middel van experimenten met mortel of stopverf. In de farmaceutische en voedingsmiddelenindustrie wordt HPMC gebruikt als filmvormer of capsulemateriaal, en de filmvormende werking en colloïdale eigenschappen kunnen worden getest door middel van experimenten.
10. Geur en vluchtige stoffen
Hoogwaardige HPMC mag geen merkbare geur hebben. Als het monster een scherpe geur of vreemde smaak heeft, kan dit betekenen dat er tijdens het productieproces ongewenste chemicaliën zijn toegevoegd of dat het zeer vluchtige stoffen bevat. Bovendien mag hoogwaardige HPMC bij hoge temperaturen geen irriterende gassen produceren.
De kwaliteit van HPMC kan worden beoordeeld met eenvoudige fysieke tests, zoals het meten van uiterlijk, oplosbaarheid en viscositeit, of met chemische methoden, zoals zuiverheidstesten en thermische prestatietests. Met behulp van deze methoden kan een voorlopig oordeel worden geveld over de kwaliteit van HPMC, waardoor de stabiele prestaties in de praktijk worden gegarandeerd.
Plaatsingstijd: 25-09-2024