ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಪ್ರೊಪಿಲ್ ಮೀಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಯಾವುದರಿಂದ ತಯಾರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ?

ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಪ್ರೊಪಿಲ್ ಮೀಥೈಲ್ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ (HPMC) ಒಂದು ಅರೆ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಪಾಲಿಮರ್ ಆಗಿದ್ದು, ಇದನ್ನು ನಿರ್ಮಾಣ, ಆಹಾರ, ಔಷಧಗಳು ಮತ್ತು ವೈಯಕ್ತಿಕ ಆರೈಕೆ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸೂತ್ರೀಕರಣಗಳ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಕ್ಕಾಗಿ ಇದು ಮೌಲ್ಯಯುತವಾಗಿದೆ, ಜೊತೆಗೆ ಇತರ ಪದಾರ್ಥಗಳೊಂದಿಗೆ ಅದರ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಕಡಿಮೆ ವಿಷತ್ವ. HPMC ಅನ್ನು ಹೇಗೆ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು, ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ನ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಮೊದಲು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ.

ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಸಸ್ಯಗಳ ಜೀವಕೋಶದ ಗೋಡೆಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಗ್ಲೂಕೋಸ್ ಅಣುಗಳ ದೀರ್ಘ ಸರಪಳಿಯಾಗಿದೆ. ಗ್ಲೂಕೋಸ್ ಅಣುಗಳನ್ನು ಬೀಟಾ-1,4-ಗ್ಲೈಕೋಸಿಡಿಕ್ ಬಂಧಗಳಿಂದ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ರೇಖೀಯ ಸರಪಳಿಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ನಂತರ ಸರಪಳಿಗಳನ್ನು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳು ಮತ್ತು ವ್ಯಾನ್ ಡೆರ್ ವಾಲ್ಸ್ ಬಲಗಳಿಂದ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಹಿಡಿದಿಟ್ಟು ಬಲವಾದ, ನಾರಿನ ರಚನೆಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ಹೇರಳವಾಗಿರುವ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಕಾಗದ, ಜವಳಿ ಮತ್ತು ಕಟ್ಟಡ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನೇಕ ಉಪಯುಕ್ತ ಗುಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೂ, ಇದು ಅನೇಕ ಸೂತ್ರೀಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲು ತುಂಬಾ ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕರಗುವುದಿಲ್ಲ. ಈ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು HPMC ಸೇರಿದಂತೆ ಹಲವಾರು ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ. ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸರಣಿಯ ಮೂಲಕ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸುವ ಮೂಲಕ HPMC ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

HPMC ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಮೊದಲ ಹಂತವೆಂದರೆ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಆರಂಭಿಕ ವಸ್ತುವನ್ನು ಪಡೆಯುವುದು. ಮರದ ತಿರುಳು, ಹತ್ತಿ, ಅಥವಾ ಬಿದಿರು ಮುಂತಾದ ಸಸ್ಯ ಮೂಲಗಳಿಂದ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ಹೊರತೆಗೆಯುವ ಮೂಲಕ ಇದನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು. ನಂತರ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ಸೋಡಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ಅಥವಾ ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಮ್ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ನಂತಹ ಕ್ಷಾರೀಯ ದ್ರಾವಣದೊಂದಿಗೆ ಸಂಸ್ಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಮತ್ತು ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಫೈಬರ್ಗಳನ್ನು ಸಣ್ಣ ಕಣಗಳಾಗಿ ವಿಭಜಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಮರ್ಸರೈಸೇಶನ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಇದು ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕವಾಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮಾರ್ಪಡಿಸಲು ಸುಲಭವಾಗುತ್ತದೆ.

ಮರ್ಸರೀಕರಣದ ನಂತರ, ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಬೆನ್ನುಮೂಳೆಯ ಮೇಲೆ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಪ್ರೊಪಿಲ್ ಮತ್ತು ಮೀಥೈಲ್ ಗುಂಪುಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಲು ಪ್ರೊಪಿಲೀನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಮೀಥೈಲ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಮಿಶ್ರಣದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ. ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್‌ನ ಕರಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಧಾರಣ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಪ್ರೊಪಿಲ್ ಗುಂಪುಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್‌ನ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಮೀಥೈಲ್ ಗುಂಪುಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸೋಡಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ಅಥವಾ ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಮ್ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್‌ನಂತಹ ವೇಗವರ್ಧಕದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನ, ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಮಯದ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

HPMC ಯ ಬದಲಿ ಪದವಿ (DS) ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಬೆನ್ನೆಲುಬಿನ ಮೇಲೆ ಪರಿಚಯಿಸಲಾದ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಪ್ರೊಪಿಲ್ ಮತ್ತು ಮೀಥೈಲ್ ಗುಂಪುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. HPMC ಯ ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಿರುವ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ DS ಬದಲಾಗಬಹುದು. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ DS ಮೌಲ್ಯಗಳು HPMC ಕಡಿಮೆ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ ಮತ್ತು ವೇಗವಾಗಿ ಕರಗುವಿಕೆಯ ದರಗಳೊಂದಿಗೆ ಫಲಿತಾಂಶವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಕಡಿಮೆ DS ಮೌಲ್ಯಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ ಮತ್ತು ನಿಧಾನವಾದ ವಿಸರ್ಜನೆಯ ದರಗಳೊಂದಿಗೆ HPMC ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಪೂರ್ಣಗೊಂಡ ನಂತರ, ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು HPMC ಪುಡಿಯನ್ನು ರಚಿಸಲು ಒಣಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಶುದ್ಧೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು HPMC ಯಿಂದ ಯಾವುದೇ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸದ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳು, ಉಳಿದಿರುವ ದ್ರಾವಕಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ತೊಳೆಯುವುದು, ಶೋಧಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಒಣಗಿಸುವ ಹಂತಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಮೂಲಕ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಅಂತಿಮ ಉತ್ಪನ್ನವು ಬಿಳಿಯಿಂದ ಬಿಳಿಯ ಪುಡಿಯಾಗಿದ್ದು ಅದು ವಾಸನೆಯಿಲ್ಲದ ಮತ್ತು ರುಚಿಯಿಲ್ಲ. HPMC ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಅನೇಕ ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕಗಳಲ್ಲಿ ಕರಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಇದು ಬಳಕೆಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಜೆಲ್ಗಳು, ಫಿಲ್ಮ್ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ರಚನೆಗಳನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು. ಇದು ಅಯಾನಿಕ್ ಅಲ್ಲದ ಪಾಲಿಮರ್ ಆಗಿದೆ, ಅಂದರೆ ಇದು ಯಾವುದೇ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವಿಷಕಾರಿಯಲ್ಲದ ಮತ್ತು ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲು ಸುರಕ್ಷಿತವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಬಣ್ಣಗಳು, ಅಂಟುಗಳು, ಸೀಲಾಂಟ್‌ಗಳು, ಫಾರ್ಮಾಸ್ಯುಟಿಕಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಆಹಾರ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ HPMC ಅನ್ನು ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಸೂತ್ರೀಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿರ್ಮಾಣ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ, HPMC ಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ದಪ್ಪವಾಗಿಸುವ, ಬೈಂಡರ್ ಮತ್ತು ಫಿಲ್ಮ್-ಫಾರ್ಮರ್ ಆಗಿ ಸಿಮೆಂಟಿಯಸ್ ಮತ್ತು ಜಿಪ್ಸಮ್-ಆಧಾರಿತ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಾದ ಗಾರೆಗಳು, ಗ್ರೌಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಜಂಟಿ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.