პროდუქტის მახასიათებლები და ჰიდროქსიპროპილის მეთილკელულოზის სინთეზის მეთოდი

1. პროდუქტის მახასიათებლები

ქიმიური სტრუქტურა და შემადგენლობაჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზა (HPMC)არის ცელულოზის წარმოებული, რომელიც მიღებულია ქიმიური მოდიფიკაციით. იგი დამზადებულია ბუნებრივი ცელულოზისგან ეთილაციის, მეთილაციის და ჰიდროქსიპროპილაციის რეაქციების გზით. მის მოლეკულურ სტრუქტურაში ცელულოზის ჩონჩხი უკავშირდება β-D- გლუკოზის ერთეულებს β-1,4 გლიკოზიდური ობლიგაციების საშუალებით, ხოლო გვერდითი ჯგუფები შედგება მეთილის (-OCH3) და ჰიდროქსიპროპილის (-C3H7OH )გან.

ფიზიკური თვისებები

ხსნადობა: Kimacell®hpmc არის წყალში და ორგანულ გამხსნელებში, მაგრამ შეუძლია შექმნას გამჭვირვალე კოლოიდური ხსნარი ცივ წყალში. მისი ხსნადობა პროპორციულია მოლეკულაში ჰიდროქსიპროპილის და მეთილის შემცველობით.

სიბლანტე: HPMC– ს გადაწყვეტას აქვს გარკვეული სიბლანტე, რომელიც ჩვეულებრივ იზრდება მოლეკულური წონის მატებასთან ერთად. მისი სიბლანტის დიაპაზონი ფართოა და მისი რეგულირება შესაძლებელია მოთხოვნის შესაბამისად, სხვადასხვა დარგის გამოყენების მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად.

თერმული სტაბილურობა: HPMC- ს აქვს მაღალი თერმული სტაბილურობა, შეუძლია გაუძლოს მაღალი ტემპერატურის გარემო და გათბობის დროს არ არის ადვილი დაშლა.

ფუნქციური თვისებები

ფილმის ფორმირების საკუთრება: HPMC– ს აქვს კარგი ფილმის ფორმირების საკუთრება და შეუძლია წყლის ხსნარში გამჭვირვალე და ერთიანი ფილმის სტრუქტურა შექმნას, ამიტომ მას ხშირად იყენებენ როგორც მატრიქსის მასალა წამლის კონტროლირებად განთავისუფლების სისტემებში.

ემულსიფიკაცია და სტაბილურობა: მისი ზედაპირული მოქმედების გამო, HPMC ხშირად გამოიყენება ემულსიებში, შეჩერებებში, გელებსა და სხვა ფორმულირებებში, ფორმულირების სტაბილურობის გასაუმჯობესებლად.

გასქელება და წყლის შეკავება: HPMC– ს აქვს კარგი გასქელება თვისებები და შეუძლია გაზარდოს ხსნარის სიბლანტე დაბალი კონცენტრაციით. გარდა ამისა, მას შეუძლია ეფექტურად შეინარჩუნოს წყალი, რითაც გააუმჯობესოს პროდუქტის წყლის შეკავების სიმძლავრე და ჩვეულებრივ გვხვდება კოსმეტიკასა და ყოველდღიურ ქიმიკატებში.

არაიონიკურობა: როგორც არაიონური სურფაქტანტი, HPMC შეიძლება დარჩეს სტაბილურად მჟავაში, ტუტე ან მარილის ხსნარებში და აქვს ძლიერი ადაპტირება.

განაცხადის სფეროები

ფარმაცევტული ინდუსტრია: როგორც ნარკომანიის გადამზიდავი, იგი გამოიყენება კონტროლირებადი განთავისუფლების, მდგრადი განთავისუფლებისა და გაფართოებული განთავისუფლების მომზადებისთვის; იგი ასევე გამოიყენება ტაბლეტების, კაფსულების და წამლების აქტუალურ მალამოებში.

სამშენებლო ინდუსტრია: როგორც დანამატი, იგი აუმჯობესებს სამშენებლო მასალების მშენებლობას, როგორიცაა ნაღმტყორცნები და საიზოლაციო მასალები და აუმჯობესებს ადჰეზიას, სითხის და წყლის შენარჩუნებას.

კვების მრეწველობა: გამოიყენება როგორც გასქელება, ემულგატორის და გელინგის აგენტი სუნელი, ჟელე, ნაყინი და სხვა პროდუქტები.

კოსმეტიკური ინდუსტრია: გამოიყენება ლოსიონებში, კანის კრემებში, შამპუნებში და სხვა პროდუქტებში, რათა უზრუნველყოს სიბლანტე და სტაბილურობა.

2. სინთეზის მეთოდი

ცელულოზის მოპოვება HPMC– ის სინთეზის პროცესს პირველ რიგში სჭირდება ცელულოზის ამოღება ბუნებრივი მცენარეთა ბოჭკოებისგან (მაგალითად, ხის, ბამბა და ა.შ.). საერთოდ, მინარევები და არა-ცელულოზის კომპონენტები, როგორიცაა ნედლეულის ლიგინი, ამოღებულია ქიმიური ან მექანიკური მეთოდებით. ცელულოზის მოპოვების პროცესი ძირითადად მოიცავს გაჟღენთვას, ტუტე მკურნალობას, გაუფერულებას და სხვა ნაბიჯებს.

ცელულოზის ეთერიფიკაციის რეაქცია მოპოვებული ცელულოზა განიცდის ეთერიფიკაციის რეაქციას და ამატებს შემცვლელებს, როგორიცაა მეთილი და ჰიდროქსიპროპილი. ეთერიფიკაციის რეაქცია, როგორც წესი, ტარდება ტუტე ხსნარში, ხოლო ჩვეულებრივ გამოყენებულ ეთერიფიკაციურ აგენტებში შედის მეთილის ქლორიდი (CH3Cl), პროპილენის ოქსიდი (C3H6O) და ა.შ.

მეთილაციის რეაქცია: ცელულოზა რეაგირებს მეთილირების აგენტთან (მაგალითად, მეთილის ქლორიდი) ისე, რომ ცელულოზის მოლეკულებში ზოგიერთი ჰიდროქსილის ჯგუფი (-OH) შეიცვალა მეთილის ჯგუფები (-OCH3).

ჰიდროქსიპროპილაციის რეაქცია: ჰიდროქსიპროპილის (-C3H7OH) ჯგუფების ცელულოზის მოლეკულებში დანერგვა, ჩვეულებრივ გამოყენებული რეაგენტი არის პროპილენის ოქსიდი. ამ რეაქციაში, ცელულოზის მოლეკულებში ჰიდროქსილის ზოგიერთი ჯგუფი იცვლება ჰიდროქსიპროპილის ჯგუფებით.

რეაქციის მდგომარეობის კონტროლი

ტემპერატურა და დრო: ეთერიფიკაციის რეაქცია ჩვეულებრივ ხორციელდება 50-70 ° C ტემპერატურაზე, ხოლო რეაქციის დრო რამდენიმე საათსა და ათ საათზე მეტს შორისაა. ტემპერატურამ შეიძლება გამოიწვიოს ცელულოზის დეგრადაცია, ხოლო ძალიან დაბალი ტემპერატურა გამოიწვევს რეაქციის დაბალი ეფექტურობას.

pH მნიშვნელობის კონტროლი: რეაქცია ჩვეულებრივ ხორციელდება ტუტე პირობებში, რაც ხელს უწყობს ეთერიფიკაციის რეაქციის ეფექტურობის გაუმჯობესებას.

ეთერიფიკაციის აგენტის კონცენტრაცია: ეთერიფიკაციის აგენტის კონცენტრაცია მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს რეაქციის პროდუქტის თვისებებზე. უფრო მაღალი ეთერიფიკაციის აგენტის კონცენტრაციამ შეიძლება გაზარდოს პროდუქტის ჰიდროქსიპროპილის ან მეთილაციის ხარისხი, რითაც შეცვალოს Kimacell®HPMC– ის შესრულება.

რეაქციის დასრულების შემდეგ გაწმენდისა და გაშრობის შემდეგ, პროდუქტი, როგორც წესი, საჭიროა წყალთან ერთად გარეცხილი ან ამოღებული გამხსნელით, რომ ამოიღონ არარეიზირებული რეაგენტები და ქვეპროდუქტები. გაწმენდილი HPMC ხმელია ფხვნილის ან მარცვლოვანი საბოლოო პროდუქტის მისაღებად.

მოლეკულური წონის კონტროლი სინთეზის პროცესში, HPMC მოლეკულური წონა შეიძლება კონტროლირდეს რეაქციის პირობების რეგულირებით (მაგალითად, ტემპერატურა, დრო და რეაგენტის კონცენტრაცია). HPMC, რომელსაც აქვს სხვადასხვა მოლეკულური წონა, განსხვავდება ხსნადობის, სიბლანტის, გამოყენების ეფექტის და ა.შ., ასე რომ, პრაქტიკულ გამოყენებებში, შესაბამისი მოლეკულური წონის შერჩევა შესაძლებელია საჭიროებების შესაბამისად.

როგორც მრავალფუნქციური პოლიმერული მასალა,HPMCფართოდ გამოიყენება მედიცინაში, მშენებლობაში, საკვებსა და კოსმეტიკაში. მისი შესანიშნავი გასქელება, ემულსიფიკაცია, წყლის შეკავება და ფილმის ფორმირების თვისებები მას მნიშვნელოვან სამრეწველო ნედლეულს ხდის. HPMC- ის სინთეზის მეთოდი ძირითადად ცელულოზის ეთერიფიკაციის რეაქციის გზით ხდება. სპეციფიკური რეაქციის პირობები (მაგალითად, ტემპერატურა, pH მნიშვნელობა, რეაგენტის კონცენტრაცია და ა.შ.) საჭიროა წვრილად კონტროლირებადი პროდუქციის მისაღებად, რომლებიც აკმაყოფილებს მოთხოვნებს. მომავალში, HPMC– ის ფუნქციები შეიძლება კიდევ უფრო გაფართოვდეს მრავალ სფეროში.