मिथाइलसेलुलोज और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइलमिथाइलसेलुलोज के बीच क्या अंतर है?

मिथाइल सेल्युलोज (एमसी) और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेल्युलोज (एचपीएमसी) दो सेल्युलोज डेरिवेटिव हैं जिनका व्यापक रूप से उद्योग, निर्माण, फार्मास्यूटिकल्स, भोजन और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। यद्यपि वे संरचना में समान हैं, उनके गुण अलग-अलग हैं और अनुप्रयोगों और उत्पादन प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण अंतर हैं।

1. रासायनिक संरचना में अंतर

मिथाइलसेलुलोज (एमसी) और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइलमिथाइलसेलुलोज (एचपीएमसी) दोनों प्राकृतिक सेल्युलोज से प्राप्त होते हैं और रासायनिक रूप से संशोधित सेल्युलोज ईथर यौगिक हैं। लेकिन उनका अंतर मुख्य रूप से स्थानापन्न समूहों के प्रकार और संख्या में निहित है।

मिथाइल सेलूलोज़ (एमसी)
सेलूलोज़ पर हाइड्रॉक्सिल समूहों को मिथाइल समूहों (यानी -OCH₃) से प्रतिस्थापित करके MC का उत्पादन किया जाता है। एमसी की रासायनिक संरचना में मुख्य रूप से सेलूलोज़ मुख्य श्रृंखला पर मिथाइल प्रतिस्थापन समूह होते हैं, और इसकी प्रतिस्थापन दर इसकी घुलनशीलता और गुणों को प्रभावित करती है। एमसी आमतौर पर ठंडे पानी में घुलनशील है लेकिन गर्म पानी में नहीं।

हाइड्रोक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज (एचपीएमसी)
मिथाइल (-CH₃) और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल (-CH₂CH(OH)CH₃) के साथ हाइड्रॉक्सिल समूहों के हिस्से को प्रतिस्थापित करके, एचपीएमसी को मिथाइलसेलुलोज के आधार पर आगे संशोधित किया गया है। एमसी की तुलना में, एचपीएमसी की आणविक संरचना अधिक जटिल है, इसकी हाइड्रोफिलिसिटी और हाइड्रोफोबिसिटी अच्छी तरह से संतुलित है, और यह ठंडे और गर्म पानी दोनों में घुलनशील हो सकती है।

2. घुलनशीलता के भौतिक एवं रासायनिक गुणों में अंतर

एमसी: मिथाइलसेलुलोज की आमतौर पर ठंडे पानी में अच्छी घुलनशीलता होती है, लेकिन तापमान बढ़ने पर यह एक जेल बना देगा। गर्म पानी में, एमसी अघुलनशील हो जाता है, जिससे थर्मल जेल बनता है।
एचपीएमसी: हाइड्रोक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज को ठंडे और गर्म पानी में समान रूप से घोला जा सकता है, इसमें व्यापक विघटन तापमान सीमा होती है, और इसकी घुलनशीलता एमसी की तुलना में अधिक स्थिर होती है।

थर्मल जेलेबिलिटी
एमसी: एमसी में मजबूत थर्मल जेलिंग गुण हैं। जब तापमान एक निश्चित स्तर तक बढ़ जाता है, तो यह एक जेल बन जाएगा और अपनी घुलनशीलता खो देगा। यह विशेषता इसे निर्माण और फार्मास्युटिकल उद्योगों में विशेष उपयोग करती है।
एचपीएमसी: एचपीएमसी में भी कुछ थर्मल जेलिंग गुण होते हैं, लेकिन इसका जेल निर्माण तापमान अधिक होता है और जेल बनने की गति धीमी होती है। एमसी की तुलना में, एचपीएमसी के थर्मल जेल गुण अधिक नियंत्रणीय हैं और इसलिए उच्च तापमान स्थिरता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में अधिक लाभप्रद हैं।

सतही गतिविधि
एमसी: एमसी की सतह गतिविधि कम है। हालाँकि इसका उपयोग कुछ अनुप्रयोगों में एक निश्चित इमल्सीफायर या थिकनर के रूप में किया जा सकता है, लेकिन इसका प्रभाव एचपीएमसी जितना महत्वपूर्ण नहीं है।
एचपीएमसी: एचपीएमसी में मजबूत सतह गतिविधि है, विशेष रूप से हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल समूह की शुरूआत, जो समाधान में इमल्सीकरण, निलंबित और गाढ़ा करना आसान बनाती है। इसलिए, इसका व्यापक रूप से कोटिंग्स और निर्माण सामग्री में एक योजक के रूप में उपयोग किया जाता है।

नमक सहनशीलता और पीएच स्थिरता
एमसी: मिथाइलसेलुलोज में नमक सहनशीलता कम होती है और उच्च नमक वाले वातावरण में वर्षा होने का खतरा होता है। अम्ल और क्षार वातावरण में इसकी स्थिरता खराब है और यह पीएच मान से आसानी से प्रभावित होता है।
एचपीएमसी: हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल प्रतिस्थापन की उपस्थिति के कारण, एचपीएमसी की नमक सहनशीलता एमसी से काफी बेहतर है, और यह विस्तृत पीएच रेंज में अच्छी घुलनशीलता और स्थिरता बनाए रख सकती है, इसलिए यह विभिन्न रासायनिक वातावरणों के लिए उपयुक्त है।

3. उत्पादन प्रक्रियाओं में अंतर

एमसी का उत्पादन
मिथाइलसेलुलोज का उत्पादन सेल्युलोज की मिथाइलेशन प्रतिक्रिया के माध्यम से किया जाता है, आमतौर पर सेल्युलोज अणुओं में हाइड्रॉक्सिल समूहों को बदलने के लिए क्षारीय सेल्युलोज के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए मिथाइल क्लोराइड का उपयोग किया जाता है। इस प्रक्रिया में प्रतिस्थापन की उचित डिग्री सुनिश्चित करने के लिए प्रतिक्रिया स्थितियों के नियंत्रण की आवश्यकता होती है, जो अंतिम उत्पाद की घुलनशीलता और अन्य भौतिक रासायनिक गुणों को प्रभावित करती है।

एचपीएमसी का उत्पादन
एचपीएमसी का उत्पादन मिथाइलेशन पर आधारित है और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइलेशन प्रतिक्रिया जोड़ता है। अर्थात्, मिथाइल क्लोराइड की मिथाइलेशन प्रतिक्रिया के बाद, प्रोपलीन ऑक्साइड सेल्युलोज के साथ प्रतिक्रिया करके एक हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल प्रतिस्थापन उत्पन्न करता है। हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल समूह की शुरूआत एचपीएमसी की घुलनशीलता और जलयोजन क्षमता में सुधार करती है, जिससे इसकी उत्पादन प्रक्रिया एमसी की तुलना में अधिक जटिल और थोड़ी अधिक लागत वाली हो जाती है।

4. आवेदन क्षेत्रों में अंतर

भवन निर्माण सामग्री क्षेत्र
एमसी: एमसी का उपयोग अक्सर निर्माण सामग्री में किया जाता है, विशेष रूप से गाढ़ा करने वाले, पानी बनाए रखने वाले एजेंट और सूखे मोर्टार और पुट्टी पाउडर में चिपकने वाले के रूप में। हालाँकि, अपने थर्मल जेलिंग गुणों के कारण, एमसी उच्च तापमान वाले वातावरण में विफल हो सकता है।
एचपीएमसी: एचपीएमसी का निर्माण क्षेत्र में अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। क्योंकि इसमें उच्च तापमान वाले वातावरण में भी अच्छी स्थिरता है, यह उन परिदृश्यों के लिए अधिक उपयुक्त है जिनके लिए उच्च तापमान सहनशीलता की आवश्यकता होती है, जैसे टाइल चिपकने वाले, इन्सुलेशन मोर्टार और स्व-समतल फर्श। .

फार्मास्युटिकल और खाद्य क्षेत्र
एमसी: मिथाइलसेलुलोज का उपयोग आमतौर पर फार्मास्युटिकल तैयारियों में गोलियों के लिए एक विघटनकारी और गाढ़ा करने वाले के रूप में किया जाता है। इसका उपयोग कुछ खाद्य पदार्थों में गाढ़ापन और फाइबर पूरक के रूप में भी किया जाता है।
एचपीएमसी: फार्मास्युटिकल क्षेत्र में एचपीएमसी को अधिक फायदे हैं। इसकी अधिक स्थिर घुलनशीलता और अच्छी जैव-अनुकूलता के कारण, इसका उपयोग अक्सर दवाओं के लिए निरंतर-रिलीज़ फिल्म सामग्री और कैप्सूल शेल में किया जाता है। इसके अलावा, एचपीएमसी का उपयोग खाद्य उद्योग में भी व्यापक रूप से किया जाता है, खासकर शाकाहारी कैप्सूल के निर्माण में।

कोटिंग्स और पेंट्स क्षेत्र
एमसी: एमसी में बेहतर गाढ़ापन और फिल्म बनाने वाला प्रभाव होता है, लेकिन समाधान में इसकी स्थिरता और चिपचिपाहट समायोजन क्षमता एचपीएमसी जितनी अच्छी नहीं होती है।
एचपीएमसी: एचपीएमसी का व्यापक रूप से पेंट और पेंट उद्योग में उपयोग किया जाता है, क्योंकि इसके उत्कृष्ट गाढ़ापन, पायसीकरण और फिल्म बनाने के गुण, विशेष रूप से पानी आधारित कोटिंग्स में एक गाढ़ा और समतल एजेंट के रूप में, जो कोटिंग के निर्माण प्रदर्शन और सतह में काफी सुधार कर सकता है। . प्रभाव।

5. पर्यावरण संरक्षण एवं सुरक्षा

एमसी और एचपीएमसी दोनों प्राकृतिक सेलूलोज़ से संशोधित हैं और इनमें अच्छी बायोडिग्रेडेबिलिटी और पर्यावरण संरक्षण गुण हैं। दोनों गैर विषैले और उपयोग में हानिरहित हैं और पर्यावरण संरक्षण आवश्यकताओं का अनुपालन करते हैं, इसलिए वे भोजन, फार्मास्यूटिकल्स और सौंदर्य प्रसाधनों के क्षेत्र में उपयोग करने के लिए बहुत सुरक्षित हैं।

यद्यपि मिथाइलसेलुलोज (एमसी) और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइलमिथाइलसेलुलोज (एचपीएमसी) रासायनिक संरचना में समान हैं, विभिन्न प्रतिस्थापन समूहों के कारण, उनकी घुलनशीलता, थर्मल जेलेबिलिटी, सतह गतिविधि, उत्पादन प्रक्रिया और अनुप्रयोग अलग-अलग हैं। क्षेत्रों और अन्य पहलुओं में स्पष्ट अंतर हैं। एमसी कम तापमान वाले वातावरण और सरल गाढ़ापन और जल प्रतिधारण आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त है, जबकि एचपीएमसी अपनी अच्छी घुलनशीलता और थर्मल स्थिरता के कारण जटिल औद्योगिक, फार्मास्युटिकल और निर्माण अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त है।