אתר עמילן הידרוקסיפרופיל (HPS) הוא עמילן לא-איוני שהושג על ידי שינוי האטריפיקציה של עמילן צמחי טבעי. הוא כולל מסיסות מים קרים, שקיפות גבוהה, יציבות חומצה ואלקלית חזקה, עמידות מצוינת לאלקטרוליטים ותכונות אנטי-, והוא נמצא בשימוש נרחב בבנייה, מזון, רפואה, קידוחי נפט ותחומים אחרים.
שיטות ותהליכי הכנה
הסינתזה של אתרי עמילן הידרוקסיפרופיל מושגת בעיקר באמצעות תגובת אתריפיקציה בין עמילן ופרופילן אוקסיד בתנאים אלקליים, תוך החלפת קבוצות ההידרוקסיל במולקולת העמילן ליצירת תחליפי הידרוקסיפרופיל. בהתאם למדיום התגובה, ישנם שלושה תהליכים עיקריים:
תהליך רטוב: תהליך זה מתבצע במערכת מימית באמצעות 35%-45% תמיסת עמילן. נתרן סולפט מתווסף כדי לעכב ג'לטינציה, ו-NaOH משמש כזרז. טמפרטורת התגובה נשלטת על 40-50 מעלות, וזמן התגובה הוא 10-20 שעות. שיטה זו בטוחה לתפעול ומייצרת מוצרים בעלי טוהר- גבוה, אך מידת ההחלפה נמוכה (בדרך כלל DS < 0.1), מה שהופך אותה למתאימה לייצור מוצרים מוחלפים-נמוכים.
תהליך המבוסס על-ממס: עמילן מתפזר בממיסים אורגניים כגון מתנול ואתנול, ולאחר מכן מגיב עם זרז אלקליין ופרופילן אוקסיד. שיטה זו מציעה תנאי תגובה מתונים, רמה גבוהה של החלפה ושליטה קלה, ומניבה מוצרים מוחלפים מאוד. עם זאת, עלות הממס גבוהה, וההחלמה מאתגרת.
תהליך יבש: זוהי תגובת גז-שלב מוצק. עמילן וזרז מעורבבים במיכל סגור, ולאחר מכן מוכנס גז פרופילן אוקסיד. התגובה מתבצעת ב-85 מעלות ולחץ של 0.3 MPa. שיטה זו מניבה מוצרים מוחלפים מאוד, אך היא מועדת לתגובות לוואי, דורשת תקני בטיחות גבוהים, ולעתים רחוקות משתמשים בה באופן תעשייתי.
