ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസിൻ്റെ (HPMC) അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ എന്തൊക്കെയാണ്

ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് (എച്ച്പിഎംസി) ഒരു പ്രധാന സെമി-സിന്തറ്റിക് സെല്ലുലോസ് ഈതർ സംയുക്തമാണ്, ഇത് മരുന്ന്, നിർമ്മാണ സാമഗ്രികൾ, ഭക്ഷണം, കോട്ടിംഗുകൾ, മറ്റ് വ്യവസായങ്ങൾ എന്നിവയിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. എച്ച്പിഎംസിക്ക് നല്ല കട്ടിയാക്കൽ, എമൽസിഫിക്കേഷൻ, ഫിലിം രൂപീകരണം, മോയ്സ്ചറൈസിംഗ്, സ്റ്റെബിലൈസേഷൻ, മറ്റ് പ്രോപ്പർട്ടികൾ എന്നിവയുണ്ട്, അതിനാൽ പല മേഖലകളിലും ഇതിന് പ്രധാനപ്പെട്ട ആപ്ലിക്കേഷൻ മൂല്യമുണ്ട്. സെല്ലുലോസ്, സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ്, പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡ്, മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡ്, വെള്ളം എന്നിവ HPMC ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രധാന അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളാണ്.

1. സെല്ലുലോസ്

HPMC യുടെ പ്രധാന അടിസ്ഥാന അസംസ്കൃത വസ്തുവാണ് സെല്ലുലോസ്, സാധാരണയായി പരുത്തി, മരം തുടങ്ങിയ പ്രകൃതിദത്ത സസ്യ നാരുകളിൽ നിന്ന് ഉരുത്തിരിഞ്ഞതാണ്. ഭൂമിയിലെ ഏറ്റവും സമൃദ്ധമായ പ്രകൃതിദത്ത ഓർഗാനിക് പോളിമറാണ് സെല്ലുലോസ്. β-1,4-ഗ്ലൈക്കോസിഡിക് ബോണ്ടുകളാൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഗ്ലൂക്കോസ് യൂണിറ്റുകൾ ചേർന്ന ഒരു നീണ്ട ചെയിൻ പോളിസാക്രറൈഡാണ് ഇതിൻ്റെ തന്മാത്രാ ഘടന. സെല്ലുലോസ് തന്നെ വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കാത്തതിനാൽ നല്ല രാസപ്രവർത്തനക്ഷമതയില്ല. അതിനാൽ, വിവിധ സെല്ലുലോസ് ഈതർ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ തയ്യാറാക്കുന്നതിന് അതിൻ്റെ ലയിക്കുന്നതും പ്രവർത്തനക്ഷമതയും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് രാസമാറ്റ പ്രക്രിയകളുടെ ഒരു പരമ്പര ആവശ്യമാണ്.

2. സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് (NaOH)

സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ്, കാസ്റ്റിക് സോഡ എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു, ഇത് HPMC യുടെ ഉൽപാദന പ്രക്രിയയിൽ ഒരു ആൽക്കലൈസർ എന്ന നിലയിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്ന ശക്തമായ ആൽക്കലൈൻ സംയുക്തമാണ്. ഉൽപ്പാദനത്തിൻ്റെ പ്രാരംഭ ഘട്ടത്തിൽ, സെല്ലുലോസ് തന്മാത്രാ ശൃംഖലയിലെ ഹൈഡ്രോക്സൈൽ ഗ്രൂപ്പുകളെ സജീവമാക്കുന്നതിന് സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് ലായനിയുമായി സെല്ലുലോസ് പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു, അതുവഴി തുടർന്നുള്ള എഥെറിഫിക്കേഷൻ പ്രതികരണത്തിന് പ്രതികരണ സൈറ്റുകൾ നൽകുന്നു. ഈ ഘട്ടത്തെ "ആൽക്കലൈസേഷൻ പ്രതികരണം" എന്നും വിളിക്കുന്നു. ആൽക്കലൈസ്ഡ് സെല്ലുലോസ് ചില ഘടനാപരമായ മാറ്റങ്ങൾക്ക് വിധേയമാകുന്നു, ഇത് തുടർന്നുള്ള രാസ ഘടകങ്ങളുമായി (പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡ്, മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡ് പോലുള്ളവ) പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നത് എളുപ്പമാക്കുന്നു.

3. പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡ് (C3H6O)

എച്ച്‌പിഎംസി ഉൽപ്പാദനത്തിലെ പ്രധാന എതറിഫൈയിംഗ് ഏജൻ്റുകളിലൊന്നാണ് പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡ്, പ്രധാനമായും സെല്ലുലോസിലെ ഹൈഡ്രോക്‌സിൽ ഗ്രൂപ്പുകളെ ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രോപൈൽ ഗ്രൂപ്പുകളാക്കി മാറ്റാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. പ്രത്യേകമായി, ആൽക്കലൈസ്ഡ് സെല്ലുലോസ് ചില താപനിലയിലും മർദ്ദത്തിലും പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു, കൂടാതെ പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡിലെ സജീവ എപ്പോക്സി ഗ്രൂപ്പുകൾ സെല്ലുലോസിൻ്റെ തന്മാത്രാ ശൃംഖലയുമായി റിംഗ്-ഓപ്പണിംഗ് അഡീഷൻ റിയാക്ഷനിലൂടെ ബന്ധിപ്പിച്ച് ഒരു ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപ്പൈൽ പകരക്കാരനായി മാറുന്നു. ഈ പ്രക്രിയ എച്ച്പിഎംസിക്ക് നല്ല വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നതും കട്ടിയാക്കാനുള്ള കഴിവും നൽകുന്നു.

4. മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡ് (CH3Cl)

സെല്ലുലോസിൻ്റെ ഹൈഡ്രോക്‌സിൽ ഗ്രൂപ്പുകളെ മെത്തോക്‌സിൽ ഗ്രൂപ്പുകളാക്കി മാറ്റാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന മറ്റൊരു പ്രധാന എഥെറിഫൈയിംഗ് ഏജൻ്റാണ് മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡ്. മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡ്, സെല്ലുലോസ് തന്മാത്രാ ശൃംഖലയിലെ ഹൈഡ്രോക്‌സിൽ ഗ്രൂപ്പുകളുമായി ഒരു ന്യൂക്ലിയോഫിലിക് സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷൻ റിയാക്ഷൻ വഴി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് മീഥൈൽ സെല്ലുലോസ് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. ഈ മിഥിലേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലൂടെ, HPMC നല്ല ഹൈഡ്രോഫോബിസിറ്റി നേടുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് ചില ഓർഗാനിക് ലായകങ്ങളിൽ മികച്ച ലായകത കാണിക്കുന്നു. കൂടാതെ, മെത്തോക്സി ഗ്രൂപ്പുകളുടെ ആമുഖം എച്ച്പിഎംസിയുടെ ഫിലിം രൂപീകരണ സ്വഭാവവും രാസ സ്ഥിരതയും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.

5. വെള്ളം

ജലം, ഒരു ലായകവും പ്രതിപ്രവർത്തന മാധ്യമവും എന്ന നിലയിൽ, മുഴുവൻ എച്ച്പിഎംസി ഉൽപാദന പ്രക്രിയയിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നു. ക്ഷാരവൽക്കരണത്തിലും എതറിഫിക്കേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിലും, സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് അലിയിക്കുന്നതിനും സെല്ലുലോസിൻ്റെ ജലാംശം ക്രമീകരിക്കുന്നതിനും വെള്ളം സഹായിക്കുക മാത്രമല്ല, പ്രതികരണ പ്രക്രിയയിലുടനീളം താപനില നിയന്ത്രണം ഉറപ്പാക്കുന്നതിന് പ്രതിപ്രവർത്തന താപത്തിൻ്റെ നിയന്ത്രണത്തിൽ പങ്കെടുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. എച്ച്പിഎംസിയുടെ ഗുണനിലവാരത്തിൽ ജലത്തിൻ്റെ ശുദ്ധി ഒരു പ്രധാന സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു, ഉയർന്ന ശുദ്ധമായ ഡീയോണൈസ്ഡ് വെള്ളമോ വാറ്റിയെടുത്ത വെള്ളമോ സാധാരണയായി ആവശ്യമാണ്.

6. ഓർഗാനിക് ലായകങ്ങൾ

HPMC യുടെ ഉൽപ്പാദന പ്രക്രിയയിൽ, ചില പ്രക്രിയ ഘട്ടങ്ങൾക്ക് മെഥനോൾ അല്ലെങ്കിൽ എത്തനോൾ പോലുള്ള ചില ഓർഗാനിക് ലായകങ്ങളുടെ ഉപയോഗവും ആവശ്യമായി വന്നേക്കാം. ഈ ലായകങ്ങൾ ചിലപ്പോൾ പ്രതികരണ സംവിധാനത്തിൻ്റെ വിസ്കോസിറ്റി ക്രമീകരിക്കുന്നതിനും പ്രതിപ്രവർത്തന ഉപോൽപ്പന്നങ്ങളുടെ രൂപീകരണം കുറയ്ക്കുന്നതിനും അല്ലെങ്കിൽ പ്രത്യേക രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിനും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉൽപ്പാദന പ്രക്രിയയുടെയും അന്തിമ ഉൽപ്പന്നത്തിൻ്റെ പ്രയോഗത്തിൻ്റെയും ആവശ്യങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് ജൈവ ലായകത്തിൻ്റെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ് നിർണ്ണയിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

7. മറ്റ് സഹായ വസ്തുക്കൾ

മേൽപ്പറഞ്ഞ പ്രധാന അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾക്ക് പുറമേ, യഥാർത്ഥ ഉൽപ്പാദന പ്രക്രിയയിൽ, ചില സഹായ വസ്തുക്കളും അഡിറ്റീവുകളും, ഉൽപ്രേരകങ്ങൾ, സ്റ്റെബിലൈസറുകൾ മുതലായവ, പ്രതികരണ കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും പ്രതികരണ നിരക്ക് നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനും ഭൗതികവും രാസപരവുമായ ഗുണങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും ഉപയോഗിക്കാം. അന്തിമ ഉൽപ്പന്നത്തിൻ്റെ.

8. ഉൽപ്പാദന പ്രക്രിയയുടെ പ്രധാന ഘട്ടങ്ങൾ

എച്ച്പിഎംസി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രധാന പ്രക്രിയ ഘട്ടങ്ങളെ മൂന്ന് ഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം: ക്ഷാരവൽക്കരണം, എതറിഫിക്കേഷൻ, ന്യൂട്രലൈസേഷൻ ചികിത്സ. ആദ്യം, സെല്ലുലോസ് സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ആൽക്കലൈസ് ചെയ്ത് ആൽക്കലി സെല്ലുലോസ് ഉണ്ടാക്കുന്നു. തുടർന്ന്, ആൽക്കലി സെല്ലുലോസിൻ്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡും മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡും ചേർന്ന് ഹൈഡ്രോക്സിപ്രൊപൈൽ, മെത്തോക്സി എന്നിവയ്ക്ക് പകരമുള്ള സെല്ലുലോസ് ഈതറുകൾ രൂപപ്പെടുന്നു. അവസാനമായി, ന്യൂട്രലൈസേഷൻ ട്രീറ്റ്‌മെൻ്റ്, വാഷിംഗ്, ഡ്രൈയിംഗ്, മറ്റ് പ്രക്രിയകൾ എന്നിവയിലൂടെ, പ്രത്യേക സോളിബിലിറ്റി, വിസ്കോസിറ്റി, മറ്റ് സവിശേഷതകൾ എന്നിവയുള്ള HPMC ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ലഭിക്കും.

9. HPMC ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ പ്രകടനത്തിൽ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ ഗുണനിലവാരത്തിൻ്റെ പ്രഭാവം

വ്യത്യസ്‌ത അസംസ്‌കൃത വസ്തുക്കളുടെ സ്രോതസ്സുകളും പരിശുദ്ധിയും അന്തിമ എച്ച്‌പിഎംസിയുടെ ഗുണനിലവാരത്തിലും പ്രകടനത്തിലും കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, സെല്ലുലോസ് അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ പരിശുദ്ധിയും തന്മാത്രാ ഭാരവും എച്ച്പിഎംസിയുടെ വിസ്കോസിറ്റിയെയും സോളുബിലിറ്റിയെയും ബാധിക്കും; പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡിൻ്റെയും മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡിൻ്റെയും ഡോസേജും പ്രതികരണ സാഹചര്യങ്ങളും ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപ്പൈലിൻ്റെയും മെത്തോക്സി സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷൻ്റെയും അളവ് നിർണ്ണയിക്കും, അങ്ങനെ ഉൽപ്പന്നത്തിൻ്റെ കട്ടിയുള്ള ഫലത്തെയും ഫിലിം രൂപീകരണ ഗുണങ്ങളെയും ബാധിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഉൽപാദന പ്രക്രിയയിൽ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പും ഗുണനിലവാര നിയന്ത്രണവും നിർണായകമാണ്.

സെല്ലുലോസ്, സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ്, പ്രൊപിലീൻ ഓക്സൈഡ്, മീഥൈൽ ക്ലോറൈഡ്, വെള്ളം എന്നിവ ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസിൻ്റെ (എച്ച്പിഎംസി) പ്രധാന അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളാണ്. സങ്കീർണ്ണമായ രാസപ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഒരു പരമ്പരയിലൂടെ, ഈ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ വിശാലമായ പ്രയോഗ മൂല്യമുള്ള ഒരു പ്രവർത്തന പദാർത്ഥമായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. HPMC-യുടെ ആപ്ലിക്കേഷൻ ശ്രേണിയിൽ മരുന്ന്, നിർമ്മാണ സാമഗ്രികൾ, ഭക്ഷണം എന്നിങ്ങനെ നിരവധി മേഖലകൾ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഇതിൻ്റെ നല്ല ഭൗതികവും രാസപരവുമായ ഗുണങ്ങൾ പല വ്യവസായങ്ങളിലും ഇതിനെ ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്തതാക്കുന്നു.