تفاوت بین متیل سلولز و هیدروکسی پروپیل متیل سلولز چیست؟

متیل سلولز (MC) و هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) دو مشتقات سلولزی هستند که به طور گسترده در صنعت، ساخت و ساز، داروسازی، مواد غذایی و سایر زمینه ها استفاده می شوند. اگرچه از نظر ساختار مشابه هستند، اما خواص متفاوتی دارند و در کاربردها و فرآیندهای تولید تفاوت های چشمگیری وجود دارد.

1. تفاوت در ساختار شیمیایی

متیل سلولز (MC) و هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) هر دو از سلولز طبیعی مشتق شده اند و ترکیبات اتر سلولزی اصلاح شده شیمیایی هستند. اما تفاوت آنها عمدتاً در نوع و تعداد گروه های جانشین است.

متیل سلولز (MC)
MC با جایگزینی گروه های هیدروکسیل روی سلولز با گروه های متیل (یعنی -OCH3) تولید می شود. ساختار شیمیایی MC عمدتا از گروه های جایگزین متیل در زنجیره اصلی سلولز تشکیل شده است و سرعت جایگزینی آن بر حلالیت و خواص آن تأثیر می گذارد. MC به طور کلی در آب سرد محلول است اما در آب گرم حل نمی شود.

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC)
HPMC بیشتر بر اساس متیل سلولز، با جایگزینی بخشی از گروه های هیدروکسیل با متیل (-CH3) و هیدروکسی پروپیل (-CH2CH(OH)CH3) اصلاح می شود. در مقایسه با MC، ساختار مولکولی HPMC پیچیده تر است، آب دوستی و آبگریزی آن به خوبی متعادل است و می تواند در آب سرد و گرم حل شود.

2. تفاوت در حلالیت خواص فیزیکی و شیمیایی

MC: متیل سلولز به طور کلی در آب سرد حلالیت خوبی دارد، اما با افزایش دما به شکل ژل در می آید. در آب گرم، MC نامحلول می شود و یک ژل حرارتی تشکیل می دهد.
HPMC: هیدروکسی پروپیل متیل سلولز را می توان به طور یکنواخت در آب سرد و گرم حل کرد، دامنه دمای انحلال گسترده ای دارد و حلالیت آن پایدارتر از MC است.

ژل پذیری حرارتی
MC: MC دارای خواص ژل حرارتی قوی است. وقتی دما تا حد معینی بالا می‌رود، به شکل ژل در می‌آید و حلالیت خود را از دست می‌دهد. این ویژگی باعث می شود که کاربردهای ویژه ای در صنایع ساختمانی و دارویی داشته باشد.
HPMC: HPMC همچنین دارای خواص ژل حرارتی خاصی است، اما دمای تشکیل ژل آن بالاتر و سرعت تشکیل ژل کندتر است. در مقایسه با MC، خواص ژل حرارتی HPMC قابل کنترل تر است و بنابراین در کاربردهایی که به پایداری دمای بالاتر نیاز دارند سودمندتر است.

فعالیت سطحی
MC: MC فعالیت سطحی کمی دارد. اگرچه می توان از آن به عنوان یک امولسیفایر یا ضخیم کننده خاص در برخی کاربردها استفاده کرد، اما تأثیر آن به اندازه HPMC قابل توجه نیست.
HPMC: HPMC فعالیت سطحی قوی تری دارد، به ویژه معرفی گروه هیدروکسی پروپیل، که امولسیون شدن، تعلیق و غلیظ شدن آن را در محلول آسان تر می کند. بنابراین، به عنوان یک افزودنی در پوشش ها و مصالح ساختمانی به طور گسترده ای استفاده می شود.

تحمل نمک و ثبات pH
MC: متیل سلولز تحمل نمک ضعیفی دارد و مستعد بارش در محیط های پر نمک است. در محیط های اسیدی و قلیایی پایداری ضعیفی دارد و به راحتی تحت تأثیر مقدار pH قرار می گیرد.
HPMC: به دلیل وجود جایگزین هیدروکسی پروپیل، تحمل نمک HPMC به طور قابل توجهی بهتر از MC است و می تواند حلالیت و پایداری خوبی را در محدوده pH وسیع حفظ کند، بنابراین برای محیط های مختلف شیمیایی مناسب است.

3. تفاوت در فرآیندهای تولید

تولید MC
متیل سلولز از طریق واکنش متیلاسیون سلولز تولید می شود، معمولاً از متیل کلرید برای واکنش با سلولز قلیایی برای جایگزینی گروه های هیدروکسیل در مولکول های سلولز استفاده می شود. این فرآیند مستلزم کنترل شرایط واکنش برای اطمینان از درجه جایگزینی مناسب است که بر حلالیت و سایر خواص فیزیکوشیمیایی محصول نهایی تأثیر می گذارد.

تولید HPMC
تولید HPMC بر اساس متیلاسیون است و واکنش هیدروکسی پروپیلاسیون را اضافه می کند. یعنی پس از واکنش متیلاسیون متیل کلرید، اکسید پروپیلن با سلولز واکنش داده و یک جایگزین هیدروکسی پروپیل تولید می کند. معرفی گروه هیدروکسی پروپیل حلالیت و توانایی هیدراتاسیون HPMC را بهبود می بخشد، که همچنین فرآیند تولید آن را پیچیده تر و هزینه کمی بالاتر از MC می کند.

4. تفاوت در زمینه های کاربردی

رشته مصالح ساختمانی
MC: MC اغلب در مصالح ساختمانی، به ویژه به عنوان قوام دهنده، عامل نگهدارنده آب و چسب در ملات خشک و پودر بتونه استفاده می شود. با این حال، به دلیل خواص ژل حرارتی، MC ممکن است در محیط های با دمای بالا از کار بیفتد.
HPMC: HPMC بیشتر در زمینه ساخت و ساز استفاده می شود. از آنجایی که در محیط های با دمای بالا نیز پایداری خوبی دارد، برای سناریوهایی که نیاز به تحمل دمای بالاتری دارند، مانند چسب کاشی، ملات های عایق و کف های خود تراز مناسب تر است. .

رشته های دارویی و غذایی
MC: متیل سلولز معمولاً به عنوان یک تجزیه کننده و غلیظ کننده برای قرص ها در آماده سازی های دارویی استفاده می شود. همچنین در برخی غذاها به عنوان غلیظ کننده و مکمل فیبر استفاده می شود.
HPMC: HPMC مزایای بیشتری در زمینه داروسازی دارد. به دلیل حلالیت پایدارتر و زیست سازگاری خوب، اغلب در مواد فیلم با رهش پایدار و پوسته کپسول برای داروها استفاده می شود. علاوه بر این، HPMC همچنین به طور گسترده در صنایع غذایی، به ویژه در ساخت کپسول های گیاهی استفاده می شود.

بخش پوشش و رنگ
MC: MC اثرات ضخیم شدن و تشکیل فیلم بهتری دارد، اما پایداری و قابلیت تنظیم ویسکوزیته آن در محلول به خوبی HPMC نیست.
HPMC: HPMC به دلیل خواص ضخیم کنندگی، امولسیون سازی و تشکیل فیلم بسیار عالی در صنعت رنگ و رنگ استفاده می شود، به ویژه به عنوان یک عامل ضخیم کننده و تراز کننده در پوشش های مبتنی بر آب، که می تواند عملکرد ساختمانی و سطح پوشش را به طور قابل توجهی بهبود بخشد. . اثر.

5. حفاظت از محیط زیست و ایمنی

هر دو MC و HPMC از سلولز طبیعی اصلاح شده اند و دارای خواص زیست تخریب پذیری و حفاظت از محیط زیست هستند. هر دو در استفاده غیر سمی و بی ضرر هستند و با الزامات حفاظت از محیط زیست مطابقت دارند، بنابراین برای استفاده در زمینه های غذایی، دارویی و آرایشی بسیار ایمن هستند.

اگرچه متیل سلولز (MC) و هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) در ساختار شیمیایی مشابه هستند، به دلیل گروه های جایگزین متفاوت، حلالیت، ژل پذیری حرارتی، فعالیت سطحی، فرآیند تولید و کاربرد متفاوت است. تفاوت های آشکاری در زمینه ها و جنبه های دیگر وجود دارد. MC برای محیط های با دمای پایین و نیازهای ضخیم شدن و نگهداری آب ساده تر مناسب است، در حالی که HPMC به دلیل حلالیت خوب و پایداری حرارتی برای کاربردهای پیچیده صنعتی، دارویی و ساختمانی مناسب تر است.