هیدروکسی پروپیل متیل سلولز چگونه تولید می شود؟

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) یک پلیمر مصنوعی مشتق شده از سلولز است. به عنوان ضخیم کننده، امولسیفایر و تثبیت کننده، به طور گسترده در صنایع پزشکی، غذایی و آرایشی استفاده می شود. HPMC همچنین در مصالح ساختمانی مانند سیمان، ملات و گچ برای بهبود کارایی و حفظ آب استفاده می شود. در این مقاله به تولید HPMC و کاربرد آن در صنایع مختلف می پردازیم.

تولید HPMC

HPMC با واکنش سلولز با پروپیلن اکسید و متیل کلرید در شرایط قلیایی سنتز می شود. فرآیند شامل مراحل زیر است:

مرحله 1: درمان قلیایی سلولز

سلولز با محلول سوزاننده هیدروکسید سدیم درمان می شود تا به سلولز قلیایی تبدیل شود. این درمان باعث می شود گروه های هیدروکسیل سلولز واکنش پذیرتر شوند و واکنش های بعدی را تسهیل می کنند.

مرحله 2: واکنش با پروپیلن اکسید

در مرحله بعد، پروپیلن اکسید تحت شرایط دما و فشار کنترل شده به سلولز قلیایی اضافه می شود. این واکنش در حضور یک کاتالیزور مانند یک آمین سوم یا یک هیدروکسید فلز قلیایی انجام می شود. پروپیلن اکسید با گروه های هیدروکسیل سلولز واکنش داده و هیدروکسی پروپیل سلولز را تشکیل می دهد.

مرحله 3: کواترنیزاسیون با متیل کلراید

سپس هیدروکسی پروپیل سلولز با متیل کلرید چهارتایی شد تا HPMC تولید شود. واکنش در شرایط قلیایی انجام می شود و با تنظیم مقدار متیل کلرید می توان درجه چهارتایی شدن را کنترل کرد.

HPMC حاصل شسته، فیلتر و خشک شد تا پودری سفید با جریان آزاد بدست آید. خواص HPMC مانند ویسکوزیته، حلالیت و خواص ژل را می توان با تغییر درجه جایگزینی (DS) گروه های هیدروکسی پروپیل و متیل تنظیم کرد.

کاربرد HPMC

HPMC کاربردهای گسترده ای در صنایع مختلف دارد. برخی از برنامه های کاربردی قابل توجه در زیر مورد بحث قرار می گیرند:

صنعت داروسازی

HPMC به طور گسترده در صنعت داروسازی به عنوان ضخیم کننده، بایندر و تشکیل دهنده فیلم استفاده می شود. در فرمولاسیون قرص ها برای کنترل انتشار داروها استفاده می شود. HPMC با فشرده کردن مخلوط پودر به شکل دوز جامد به عنوان یک چسب عمل می کند. همچنین حلالیت و فراهمی زیستی داروهای کم محلول را با تشکیل پراکندگی های پایدار و یکنواخت بهبود می بخشد.

صنایع غذایی

HPMC در صنایع غذایی به عنوان امولسیفایر، قوام دهنده و تثبیت کننده استفاده می شود. معمولا در محصولات نانوایی، بستنی و محصولات لبنی استفاده می شود. HPMC بافت و قوام غذاها را با جلوگیری از جدا شدن مواد و کاهش سینرزیس بهبود می بخشد. همچنین طعم و ماندگاری غذاها را افزایش می دهد.

صنعت آرایشی و بهداشتی

HPMC در صنایع آرایشی و بهداشتی به عنوان قوام دهنده و امولسیفایر استفاده می شود. در محصولات مراقبت از پوست و مو مانند لوسیون ها، کرم ها، شامپوها و نرم کننده ها استفاده می شود. HPMC بافت و قوام این محصولات را بهبود می بخشد و مزایای مرطوب کننده و حالت دهنده را ارائه می دهد.

صنعت ساخت و ساز

HPMC در صنعت ساختمان سازی به عنوان افزودنی به سیمان، ملات و گچ استفاده می شود. کارایی و حفظ آب این مواد را بهبود می بخشد و در نتیجه استحکام و دوام آنها را افزایش می دهد. HPMC همچنین خطر ترک خوردگی و انقباض در طول خشک شدن را کاهش می دهد.

در نتیجه گیری

در نتیجه، HPMC یک پلیمر همه کاره و همه کاره با کاربرد در صنایع مختلف است. با استفاده از تیمار قلیایی سلولز، واکنش با اکسید پروپیلن و چهارتایی کردن با متیل کلرید تهیه می شود. خواص HPMC را می توان با تغییر درجه جایگزینی تنظیم کرد. HPMC با بهبود بافت، قوام و عملکرد محصولات مختلف، نقش مهمی در صنایع دارویی، غذایی، آرایشی و بهداشتی و ساختمانی دارد. غیر سمی بودن و زیست سازگاری آن، آن را به یک ماده ایمن و ارزشمند در این صنایع تبدیل کرده است.