Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) हे फार्मास्युटिकल, अन्न, बांधकाम आणि सौंदर्यप्रसाधनांसह विविध उद्योगांमध्ये वापरले जाणारे बहुमुखी कंपाऊंड आहे. त्याची रचना, रचना, गुणधर्म आणि अनुप्रयोग समजून घेण्यासाठी त्याच्या रासायनिक रचना आणि संश्लेषण प्रक्रियेचा सखोल अभ्यास करणे आवश्यक आहे.
रचना आणि रचना
सेल्युलोज बॅकबोन: एचपीएमसी सेल्युलोजपासून बनविलेले आहे, वनस्पतींच्या पेशींच्या भिंतींमध्ये आढळणारे एक नैसर्गिक पॉलिमर. सेल्युलोज हे β-1,4 ग्लायकोसिडिक बॉन्ड्सद्वारे एकत्र जोडलेल्या ग्लुकोज युनिट्सच्या लांब साखळ्यांनी बनलेले आहे.
मेथिलेशन: मिथाइलसेल्युलोज हे एचपीएमसीचे अग्रदूत आहे आणि सेल्युलोजवर अल्कली आणि मिथाइल क्लोराईडसह उपचार करून तयार केले जाते. प्रक्रियेमध्ये सेल्युलोज पाठीच्या कणावरील हायड्रॉक्सिल (-OH) गटांना मिथाइल (-CH3) गटांसह बदलणे समाविष्ट आहे.
हायड्रॉक्सीप्रोपायलेशन: मेथिलेशन नंतर, हायड्रॉक्सीप्रोपायलेशन होते. या चरणात, प्रोपीलीन ऑक्साईड मेथिलेटेड सेल्युलोजसह प्रतिक्रिया देते, सेल्युलोज पाठीच्या कणामध्ये हायड्रॉक्सीप्रोपाइल (-OCH2CHOHCH3) गटांचा परिचय करून देते.
प्रतिस्थापन पदवी (DS): प्रतिस्थापनाची पदवी सेल्युलोज साखळीतील प्रति ग्लुकोज युनिट हायड्रॉक्सीप्रोपील आणि मिथाइल गटांची सरासरी संख्या दर्शवते. हे पॅरामीटर HPMC च्या गुणधर्मांवर प्रभाव टाकते, ज्यामध्ये त्याची विद्राव्यता, चिकटपणा आणि थर्मल वर्तन यांचा समावेश होतो.
संश्लेषण
अल्कधर्मी उपचार: सेल्युलोज तंतूंवर प्रथम अल्कधर्मी द्रावणाद्वारे उपचार केले जातात, सामान्यतः सोडियम हायड्रॉक्साईड (NaOH), इंटरमॉलिक्युलर हायड्रोजन बंध तोडण्यासाठी आणि सेल्युलोज हायड्रॉक्सिल गटांची सुलभता वाढवण्यासाठी.
मिथाइलेशन: अल्कलीसह उपचार केलेल्या सेल्युलोजवर नियंत्रित परिस्थितीत मिथाइल क्लोराईड (CH3Cl) बरोबर प्रतिक्रिया दिली जाते, परिणामी हायड्रॉक्सिल गट मिथाइल गटांसह बदलले जातात.
हायड्रॉक्सीप्रोपायलेशन: सोडियम हायड्रॉक्साईड सारख्या उत्प्रेरकाच्या उपस्थितीत मेथिलेटेड सेल्युलोज प्रोपीलीन ऑक्साईड (C3H6O) वर प्रतिक्रिया देते. ही प्रतिक्रिया सेल्युलोज पाठीच्या कण्यामध्ये हायड्रॉक्सीप्रोपिल गटांची ओळख करून देते.
तटस्थीकरण आणि शुद्धीकरण: कोणतेही अतिरिक्त बेस काढून टाकण्यासाठी प्रतिक्रिया मिश्रण तटस्थ करा. अंतिम एचपीएमसी उत्पादन मिळविण्यासाठी प्राप्त झालेले उत्पादन शुद्धीकरण, धुणे आणि कोरडे करणे यासारख्या शुध्दीकरण चरणांमधून जाते.
वैशिष्ट्यपूर्ण
विद्राव्यता: एचपीएमसी पाण्यात विरघळते आणि स्पष्ट, चिकट द्रावण तयार करते. विद्राव्यता प्रतिस्थापनाची डिग्री, आण्विक वजन आणि तापमान यासारख्या घटकांवर अवलंबून असते.
स्निग्धता: एचपीएमसी सोल्यूशन्स स्यूडोप्लास्टिक वर्तन प्रदर्शित करतात, याचा अर्थ वाढत्या कातरणे दराने त्यांची चिकटपणा कमी होते. DS, आण्विक वजन आणि एकाग्रता यासारख्या पॅरामीटर्स समायोजित करून चिकटपणा नियंत्रित केला जाऊ शकतो.
चित्रपट निर्मिती: HPMC त्याच्या जलीय द्रावणातून कास्ट केल्यावर लवचिक आणि पारदर्शक चित्रपट बनवते. हे चित्रपट कोटिंग्ज, पॅकेजिंग आणि फार्मास्युटिकल्समध्ये अनुप्रयोग शोधतात.
थर्मल स्थिरता: एचपीएमसी विशिष्ट तापमानात थर्मलली स्थिर असते, ज्याच्या वर ऱ्हास होतो. थर्मल स्थिरता डीएस, आर्द्रता सामग्री आणि ऍडिटीव्हची उपस्थिती यासारख्या घटकांवर अवलंबून असते.
अर्ज क्षेत्रे
फार्मास्युटिकल्स: HPMC चा मोठ्या प्रमाणावर फार्मास्युटिकल फॉर्म्युलेशनमध्ये जाडसर, बाइंडर, फिल्म-फॉर्मिंग एजंट आणि शाश्वत-रिलीज मॅट्रिक्स म्हणून वापर केला जातो. हे टॅब्लेटचे विघटन, विघटन आणि जैवउपलब्धता सुधारते.
अन्न: अन्न उद्योगात, HPMC चा वापर सॉस, ड्रेसिंग्ज, बेक्ड गुड्स आणि दुग्धजन्य पदार्थ यांसारख्या उत्पादनांमध्ये जाडसर, स्टेबलायझर, इमल्सीफायर आणि फिलर म्हणून केला जातो.
बांधकाम: HPMC हे सिमेंट-आधारित मोर्टार, स्टुको आणि टाइल ॲडसिव्हमध्ये जोडले जाते ज्यामुळे कार्यक्षमता, पाणी टिकवून ठेवणे आणि चिकटणे सुधारले जाते. हे विविध परिस्थितींमध्ये या बांधकाम साहित्याचे कार्यप्रदर्शन सुधारते.
सौंदर्यप्रसाधने: HPMC हे क्रीम, लोशन आणि जेल यांसारख्या कॉस्मेटिक फॉर्म्युलेशनमध्ये जाडसर, इमल्सीफायर आणि स्टॅबिलायझर म्हणून वापरले जाते. हे वांछनीय rheological गुणधर्म प्रदान करते आणि उत्पादनाची स्थिरता वाढवते.
Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) हे मेथिलेशन आणि हायड्रॉक्सीप्रोपीलेशन प्रक्रियेद्वारे सेल्युलोजपासून संश्लेषित केलेले एक बहुकार्यात्मक संयुग आहे. त्याची रासायनिक रचना, गुणधर्म आणि वापरामुळे ते फार्मास्युटिकल्स, अन्न, बांधकाम आणि सौंदर्यप्रसाधने यांसारख्या वैविध्यपूर्ण उद्योगांमध्ये एक मौल्यवान घटक बनते. HPMC तंत्रज्ञानाचे पुढील संशोधन आणि विकास त्याच्या संभाव्य अनुप्रयोगांचा विस्तार करत आहे आणि विविध फॉर्म्युलेशनमध्ये त्याचे कार्यप्रदर्शन सुधारत आहे.
पोस्ट वेळ: फेब्रुवारी-20-2024