Гидроксипропил метилцеллюлозыг юунаас хийдэг вэ?

Гидроксипропил метилцеллюлоз (HPMC) нь барилга, хүнс, эм, хувийн арчилгааны бүтээгдэхүүн зэрэг өргөн хүрээний салбарт ашиглагддаг хагас синтетик полимер юм. Энэ нь найрлага дахь реологийн шинж чанарыг сайжруулах чадвараас гадна бусад найрлагатай нийцэх чадвар, бага хоруу чанараараа үнэлэгддэг. HPMC хэрхэн хийгдсэнийг ойлгохын тулд эхлээд целлюлозын бүтэц, шинж чанарыг ойлгох нь чухал юм.

Целлюлоз нь ургамлын эсийн хананд байдаг глюкозын молекулуудын урт гинж юм. Глюкозын молекулууд нь бета-1,4-гликозидын холбоогоор холбогдож, шугаман гинж үүсгэдэг. Дараа нь гинж нь устөрөгчийн холбоо болон Ван дер Ваалсын хүчээр бэхлэгдсэн бөгөөд хүчтэй, утаслаг бүтэц үүсгэдэг. Целлюлоз нь дэлхий дээрх хамгийн элбэг органик нэгдэл бөгөөд цаас, нэхмэл эдлэл, барилгын материал зэрэг өргөн хүрээний хэрэглээнд ашиглагддаг.

Целлюлоз нь олон ашигтай шинж чанартай байдаг ч олон найрлагад хэрэглэхэд хэтэрхий хатуу, уусдаггүй. Эдгээр хязгаарлалтыг даван туулахын тулд эрдэмтэд HPMC зэрэг олон тооны өөрчлөгдсөн целлюлозын деривативуудыг боловсруулсан. HPMC нь хэд хэдэн химийн урвалаар байгалийн целлюлозыг өөрчлөх замаар хийгддэг.

HPMC хийх эхний алхам бол целлюлозын эхлэлийн материалыг олж авах явдал юм. Үүнийг модны нухаш, хөвөн, хулс гэх мэт ургамлын эх үүсвэрээс целлюлоз гаргаж авах замаар хийж болно. Дараа нь целлюлозыг натрийн гидроксид эсвэл калийн гидроксид зэрэг шүлтлэг уусмалаар боловсруулж, хольцыг зайлуулж, целлюлозын утаснуудыг жижиг хэсгүүдэд хуваана. Энэ процессыг мерсеризаци гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь целлюлозыг илүү идэвхтэй, өөрчлөхөд хялбар болгодог.

Мерсеризаци хийсний дараа целлюлозыг пропилен исэл ба метил хлоридын холимогоор урвалд оруулан гидроксипропил ба метилийн бүлгүүдийг целлюлозын нуруунд оруулна. Целлюлозын уусах чанар, ус хадгалах шинж чанарыг сайжруулахын тулд гидроксипропилийн бүлгүүдийг нэмдэг бол метилийн бүлгүүдийг целлюлозын тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлж, урвалд орох чадварыг бууруулдаг. Урвал нь ихэвчлэн натрийн гидроксид эсвэл калийн гидроксид зэрэг катализаторын оролцоотойгоор, температур, даралт, урвалын хугацааны хяналттай нөхцөлд явагддаг.

HPMC-ийн орлуулах зэрэг (DS) нь целлюлозын нуруунд нэвтэрсэн гидроксипропил ба метилийн бүлгийн тоог илэрхийлдэг. DS нь HPMC-ийн хүссэн шинж чанар болон түүнийг ашиглаж буй тусгай программаас хамаарч өөр өөр байж болно. Ерөнхийдөө өндөр DS утгууд нь HPMC бага зуурамтгай чанар, хурдан уусах хурдтай байдаг бол бага DS утгууд нь өндөр зуурамтгай чанар, удаан уусах хурдтай HPMC үүсгэдэг.

Урвал дууссаны дараа үүссэн бүтээгдэхүүнийг цэвэршүүлж хатааж HPMC нунтаг үүсгэнэ. Цэвэршүүлэх процесс нь урвалд ороогүй химийн бодис, үлдэгдэл уусгагч болон бусад хольцыг HPMC-ээс зайлуулах явдал юм. Энэ нь ихэвчлэн угаах, шүүх, хатаах алхмуудыг хослуулан хийдэг.

Эцсийн бүтээгдэхүүн нь үнэргүй, амтгүй цагаан, цагаан өнгөтэй нунтаг юм. HPMC нь ус болон олон төрлийн органик уусгагчид уусдаг бөгөөд ашиглалтын нөхцлөөс хамааран гель, хальс болон бусад бүтэц үүсгэдэг. Энэ нь ионгүй полимер бөгөөд энэ нь ямар ч цахилгаан цэнэг агуулдаггүй бөгөөд ерөнхийдөө хоргүй бөгөөд өргөн хүрээний хэрэглээнд хэрэглэхэд аюулгүй гэж тооцогддог.

HPMC нь будаг, цавуу, чигжээс, эм, хүнсний бүтээгдэхүүн зэрэг өргөн хүрээний найрлагад ашиглагддаг. Барилга угсралтын ажилд HPMC-ийг ихэвчлэн зуурмаг, зуурмаг, үе мөчний нэгдлүүд гэх мэт цемент болон гипсэн бүтээгдэхүүнд өтгөрүүлэгч, холбогч, хальс үүсгэгч болгон ашигладаг.