हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइलसेल्युलोज कसे तयार होते?

Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) हे सेल्युलोजपासून तयार केलेले सिंथेटिक पॉलिमर आहे. जाडसर, इमल्सीफायर आणि स्टॅबिलायझर म्हणून, ते औषध, अन्न आणि सौंदर्यप्रसाधने उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. HPMC चा वापर सिमेंट, मोर्टार आणि जिप्सम यांसारख्या बांधकाम साहित्यात देखील कार्यक्षमता आणि पाणी धारणा सुधारण्यासाठी केला जातो. या लेखात, आपण HPMC चे उत्पादन आणि विविध उद्योगांमध्ये त्याचा वापर यावर चर्चा करू.

एचपीएमसी उत्पादन

HPMC हे अल्कधर्मी परिस्थितीत सेल्युलोजची प्रोपीलीन ऑक्साईड आणि मिथाइल क्लोराईडसह प्रतिक्रिया देऊन संश्लेषित केले जाते. प्रक्रियेमध्ये खालील चरणांचा समावेश आहे:

पायरी 1: सेल्युलोजवर अल्कधर्मी उपचार

सेल्युलोजवर सोडियम हायड्रॉक्साईडच्या कॉस्टिक सोल्यूशनने उपचार केले जातात ज्यामुळे त्याचे अल्कधर्मी सेल्युलोजमध्ये रूपांतर होते. हे उपचार सेल्युलोजच्या हायड्रॉक्सिल गटांना अधिक प्रतिक्रियाशील बनवते, त्यानंतरच्या प्रतिक्रिया सुलभ करते.

पायरी 2: प्रोपीलीन ऑक्साईडसह प्रतिक्रिया

पुढील चरणात, नियंत्रित तापमान आणि दाबाच्या परिस्थितीत अल्कधर्मी सेल्युलोजमध्ये प्रोपीलीन ऑक्साइड जोडला जातो. तृतीयक अमाइन किंवा अल्कली मेटल हायड्रॉक्साईड सारख्या उत्प्रेरकाच्या उपस्थितीत प्रतिक्रिया केली जाते. प्रोपीलीन ऑक्साईड सेल्युलोजच्या हायड्रॉक्सिल गटांशी प्रतिक्रिया देऊन हायड्रॉक्सीप्रोपील सेल्युलोज तयार करतो.

पायरी 3: मिथाइल क्लोराईडसह क्वाटरनाइझेशन

HPMC तयार करण्यासाठी हायड्रॉक्सीप्रॉपिलसेल्युलोज नंतर मिथाइल क्लोराईडसह क्वाटरनाइज केले गेले. प्रतिक्रिया अल्कधर्मी परिस्थितीत केली जाते आणि मिथाइल क्लोराईडचे प्रमाण समायोजित करून क्वाटरनाइझेशनची डिग्री नियंत्रित केली जाऊ शकते.

परिणामी HPMC एक पांढरी, मुक्त-वाहणारी पावडर मिळविण्यासाठी धुतली, फिल्टर केली आणि वाळवली गेली. HPMC चे गुणधर्म, जसे की स्निग्धता, विद्राव्यता आणि जेल गुणधर्म, हायड्रॉक्सीप्रोपील आणि मिथाइल गटांच्या प्रतिस्थापनाची डिग्री (DS) बदलून ट्यून केले जाऊ शकतात.

HPMC चा अर्ज

HPMC कडे विविध उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणात अनुप्रयोग आहेत. काही उल्लेखनीय अनुप्रयोगांची खाली चर्चा केली आहे:

फार्मास्युटिकल उद्योग

HPMC हे औषध उद्योगात जाडसर, बाईंडर आणि फिल्म फॉर्म म्हणून मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. औषधांचे प्रकाशन नियंत्रित करण्यासाठी हे टॅब्लेट फॉर्म्युलेशनमध्ये वापरले जाते. HPMC पावडर मिश्रणाला ठोस डोस फॉर्ममध्ये संकुचित करून बाईंडर म्हणून कार्य करते. हे स्थिर आणि एकसमान फैलाव तयार करून खराब विद्रव्य औषधांची विद्राव्यता आणि जैवउपलब्धता सुधारते.

अन्न उद्योग

अन्न उद्योगात एचपीएमसीचा वापर इमल्सीफायर, जाडसर आणि स्टॅबिलायझर म्हणून केला जातो. हे सामान्यतः बेकरी उत्पादने, आइस्क्रीम आणि दुग्धजन्य पदार्थांमध्ये वापरले जाते. HPMC घटकांचे पृथक्करण रोखून आणि सिनेरेसिस कमी करून पदार्थांची रचना आणि सुसंगतता सुधारते. हे पदार्थांची चव आणि शेल्फ लाइफ देखील वाढवते.

सौंदर्यप्रसाधने उद्योग

HPMC कॉस्मेटिक उद्योगात जाडसर आणि इमल्सीफायर म्हणून वापरले जाते. हे लोशन, क्रीम, शैम्पू आणि कंडिशनर यांसारख्या त्वचा आणि केसांच्या काळजी उत्पादनांमध्ये वापरले जाते. HPMC या उत्पादनांचा पोत आणि सुसंगतता सुधारते आणि मॉइश्चरायझिंग आणि कंडिशनिंग फायदे प्रदान करते.

बांधकाम उद्योग

बांधकाम उद्योगात एचपीएमसीचा वापर सिमेंट, मोर्टार आणि जिप्समला जोडणारा म्हणून केला जातो. हे या सामग्रीची कार्यक्षमता आणि पाणी धारणा सुधारते, ज्यामुळे त्यांची ताकद आणि टिकाऊपणा वाढते. HPMC कोरडे असताना क्रॅक आणि संकुचित होण्याचा धोका देखील कमी करते.

शेवटी

शेवटी, HPMC एक बहुमुखी आणि बहुमुखी पॉलिमर आहे ज्याचा विविध उद्योगांमध्ये उपयोग होतो. हे सेल्युलोजवर अल्कली उपचार, प्रोपीलीन ऑक्साईडसह प्रतिक्रिया आणि मिथाइल क्लोराईडसह क्वाटरनाइझेशनद्वारे तयार केले जाते. HPMC चे गुणधर्म प्रतिस्थापनाची डिग्री बदलून ट्यून केले जाऊ शकतात. HPMC विविध उत्पादनांचा पोत, सातत्य आणि कार्यप्रदर्शन सुधारून फार्मास्युटिकल, फूड, कॉस्मेटिक आणि बांधकाम उद्योगांमध्ये महत्त्वाची भूमिका बजावते. त्याची गैर-विषाक्तता आणि जैव सुसंगतता या उद्योगांमध्ये एक सुरक्षित आणि मौल्यवान घटक बनवते.