Ο υδροξυπροπυλικό άμυλο αιθέρας (HPS) είναι ένα μη-ιονικό τροποποιημένο άμυλο που λαμβάνεται με τροποποίηση αιθεροποίησης φυσικού φυτικού αμύλου. Διαθέτει διαλυτότητα στο κρύο νερό, υψηλή διαφάνεια, ισχυρή σταθερότητα σε οξέα και αλκάλια, εξαιρετική αντοχή στους ηλεκτρολύτες και ιδιότητες κατά της γήρανσης και χρησιμοποιείται ευρέως στις κατασκευές, τα τρόφιμα, τα φάρμακα, τις γεωτρήσεις πετρελαίου και άλλα πεδία.
Μέθοδοι και διαδικασίες προετοιμασίας
Η σύνθεση των υδροξυπροπυλικών αιθέρων αμύλου επιτυγχάνεται κυρίως μέσω μιας αντίδρασης αιθεροποίησης μεταξύ αμύλου και οξειδίου του προπυλενίου υπό αλκαλικές συνθήκες, αντικαθιστώντας τις ομάδες υδροξυλίου στο μόριο του αμύλου για τη δημιουργία υποκαταστατών υδροξυπροπυλίου. Ανάλογα με το μέσο αντίδρασης, υπάρχουν τρεις κύριες διαδικασίες:
Υγρή διεργασία: Αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται σε υδατικό σύστημα με χρήση πολτού αμύλου 35%-45%. Προστίθεται θειικό νάτριο για την αναστολή της ζελατινοποίησης και το NaOH χρησιμοποιείται ως καταλύτης. Η θερμοκρασία αντίδρασης ελέγχεται στους 40–50 βαθμούς και ο χρόνος αντίδρασης είναι 10–20 ώρες. Αυτή η μέθοδος είναι ασφαλής στη λειτουργία και παράγει προϊόντα υψηλής-καθαρότητας, αλλά ο βαθμός υποκατάστασης είναι χαμηλός (συνήθως DS < 0,1), καθιστώντας την κατάλληλη για την παραγωγή προϊόντων χαμηλής-καθαρότητας.
Διαδικασία με βάση-διαλύτες: Το άμυλο διασπείρεται σε οργανικούς διαλύτες όπως η μεθανόλη και η αιθανόλη και στη συνέχεια αντιδρά με έναν αλκαλικό καταλύτη και οξείδιο του προπυλενίου. Αυτή η μέθοδος προσφέρει ήπιες συνθήκες αντίδρασης, υψηλό βαθμό υποκατάστασης και εύκολο έλεγχο, αποδίδοντας προϊόντα υψηλής υποκατάστασης. Ωστόσο, το κόστος του διαλύτη είναι υψηλό και η ανάκτηση είναι πρόκληση.
Ξηρή διαδικασία: Αυτή είναι μια αντίδραση αέριας-στερεάς φάσης. Το άμυλο και ένας καταλύτης αναμιγνύονται σε ένα κλειστό δοχείο και στη συνέχεια εισάγεται αέριο προπυλενοξείδιο. Η αντίδραση διεξάγεται στους 85 βαθμούς και πίεση 0,3 MPa. Αυτή η μέθοδος παράγει προϊόντα υψηλής υποκατάστασης, αλλά είναι επιρρεπής σε παρενέργειες, απαιτεί υψηλά πρότυπα ασφαλείας και σπάνια χρησιμοποιείται βιομηχανικά.
