ما هي درجات مختلفة من HPMC؟

هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) هو بوليمر متعدد الاستخدامات يستخدم في مجموعة واسعة من الصناعات بما في ذلك الأدوية والبناء والمواد الغذائية ومستحضرات التجميل. وهو أحد مشتقات السليلوز الذي يعرض مجموعة من الخصائص اعتمادًا على درجته المحددة. تتميز الدرجات المختلفة من HPMC في المقام الأول باللزوجة ودرجة الاستبدال وحجم الجسيمات والغرض المحدد للتطبيق.

1. درجة اللزوجة
اللزوجة هي المعلمة الرئيسية التي تحدد درجة HPMC. إنه يشير إلى سمك أو مقاومة تدفق محلول HPMC. يحتوي HPMC على نطاق لزوجة من منخفض إلى مرتفع ويتم قياسه عادةً بالمئوية (cP) عند إذابته في الماء. تتضمن بعض درجات اللزوجة الشائعة ما يلي:

درجات اللزوجة المنخفضة (على سبيل المثال، من 3 إلى 50 سنتي بواز): تُستخدم هذه الدرجات في التطبيقات التي تتطلب محاليل منخفضة اللزوجة، كما هو الحال في صناعة المواد الغذائية كمثبتات أو مكثفات أو مستحلبات.

درجات اللزوجة المتوسطة (على سبيل المثال، 100 إلى 4000 سنتي بواز): يتم استخدام HPMC ذو اللزوجة المتوسطة في تركيبات الإطلاق الخاضعة للرقابة للأدوية وكمواد رابطة في إنتاج الأقراص.

درجات اللزوجة العالية (على سبيل المثال، 10.000 إلى 100.000 سنتي بواز): درجات اللزوجة العالية غالبا ما تستخدم في البناء، وخاصة الملاط القائم على الأسمنت، والمواد اللاصقة، والجص، حيث تعمل على تحسين قابلية التشغيل، واحتباس الماء، والالتصاق.

2. درجة الاستبدال (DS) والاستبدال المولي (MS)
تشير درجة الاستبدال إلى متوسط ​​عدد مجموعات الهيدروكسيل الموجودة على جزيء السليلوز والتي يتم استبدالها بمجموعات الميثوكسي (-OCH3) أو مجموعات الهيدروكسي بروبيل (-OCH2CHOHCH3). تؤثر درجة الاستبدال على قابلية الذوبان ودرجة حرارة الجيل ولزوجة HPMC. يتم تصنيف درجات HPMC بناءً على محتوى الميثوكسي والهيدروكسي بروبيل:

محتوى الميثوكسي (28-30%): المحتوى العالي من الميثوكسي يؤدي عمومًا إلى انخفاض درجات حرارة التبلور وزيادة اللزوجة.

محتوى الهيدروكسي بروبيل (7-12%): زيادة محتوى الهيدروكسي بروبيل بشكل عام يحسن قابلية الذوبان في الماء البارد ويزيد من المرونة.

3. توزيع حجم الجسيمات
يمكن أن يختلف حجم جسيمات مساحيق HPMC بشكل كبير، مما يؤثر على معدل ذوبانها وأدائها في تطبيق معين. كلما كانت الجزيئات أصغر، كلما كانت تذوب بشكل أسرع، مما يجعلها أكثر ملاءمة للتطبيقات التي تتطلب ترطيبًا سريعًا، مثل صناعة المواد الغذائية. في البناء، من الأفضل استخدام الدرجات الخشنة لتحسين التشتت في الخلطات الجافة.

4. درجات تطبيق محددة
HPMC متوفر في درجات مختلفة، مصممة خصيصًا لتلبية الاحتياجات الصناعية المحددة:

الدرجة الصيدلانية: يستخدم كمادة رابطة، وفيلم سابق، وعامل تحرير متحكم فيه في أشكال جرعات صلبة عن طريق الفم. إنه يفي بمعايير النقاء الصارمة وعادة ما يكون له خصائص لزوجة واستبدال محددة.

درجة البناء: تم تحسين هذه الدرجة من HPMC للاستخدام في المنتجات القائمة على الأسمنت والجبس. إنه يحسن احتباس الماء، وقابلية التشغيل، والالتصاق في الجص، والملاط، والمواد اللاصقة للبلاط. وعادة ما تستخدم درجات اللزوجة العالية في هذا المجال.

درجة الغذاء: تمت الموافقة على استخدام HPMC كمضاف غذائي (E464) ويمكن استخدامه كمثخن ومستحلب ومثبت في مجموعة متنوعة من المنتجات، بما في ذلك السلع المخبوزة وبدائل الألبان. يجب أن يتوافق مع لوائح سلامة الأغذية وعادة ما يكون منخفض الشوائب.

درجة مستحضرات التجميل: في منتجات العناية الشخصية، يتم استخدام HPMC كمثخن، ومستحلب، وفيلم سابق. يوفر ملمسًا ناعمًا للكريمات والمستحضرات والشامبو.

5. الدرجات المعدلة
تتطلب بعض التطبيقات درجات HPMC معدلة، حيث يتم تعديل البوليمر كيميائيًا لتعزيز خصائص معينة:

HPMC المتقاطع: يعمل هذا التعديل على تحسين قوة الهلام واستقراره في تركيبات الإطلاق الخاضعة للرقابة.

HPMC المعدل الكاره للماء: يستخدم هذا النوع من HPMC في التركيبات التي تتطلب مقاومة محسنة للماء، مثل الطلاء والدهانات.

6. درجات حرارة الجل
درجة حرارة هلام HPMC هي درجة الحرارة التي يبدأ عندها المحلول في تكوين مادة هلامية. ذلك يعتمد على درجة الاستبدال واللزوجة. تتوفر درجات مختلفة حسب درجة حرارة الجل المطلوبة:

درجات حرارة هلامية منخفضة: هذه الدرجات تتجلى عند درجات حرارة منخفضة، مما يجعلها مناسبة للمناخات الحارة أو العمليات الصناعية المحددة التي تتطلب إعدادات درجة حرارة منخفضة.

درجات حرارة الهلام العالية: تستخدم في التطبيقات التي تتطلب تكوين الهلام في درجات حرارة أعلى، مثل بعض التركيبات الصيدلانية.

HPMC متوفر في مجموعة متنوعة من الدرجات لتلبية الاحتياجات المحددة لمختلف الصناعات. يعتمد اختيار درجة HPMC على اللزوجة المطلوبة ودرجة الاستبدال وحجم الجسيمات ومتطلبات التطبيق المحددة. سواء تم استخدامها في المستحضرات الصيدلانية أو البناء أو الأغذية أو مستحضرات التجميل، فإن الدرجة الصحيحة من HPMC أمر بالغ الأهمية لتحقيق الخصائص والوظائف المطلوبة في المنتج النهائي.