Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) हे सेल्युलोजपासून तयार केलेले अर्ध-कृत्रिम, पाण्यात विरघळणारे पॉलिमर आहे. हे औषध, अन्न, बांधकाम आणि सौंदर्यप्रसाधनांसह विविध उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते, त्याच्या अद्वितीय गुणधर्मांमुळे जसे की घट्ट करणे, बांधणे, फिल्म तयार करणे आणि स्थिर करणे. तथापि, हे लक्षात घेणे महत्त्वाचे आहे की HPMC मध्ये विशिष्ट वितळण्याचे बिंदू नाही कारण ते स्फटिकासारखे पदार्थ वितळण्याची खरी प्रक्रिया करत नाही. त्याऐवजी, गरम केल्यावर ते थर्मल डिग्रेडेशन प्रक्रियेतून जाते.
1. HPMC चे गुणधर्म:
एचपीएमसी ही पांढरी ते पांढरी गंधहीन पावडर आहे, पाण्यात विरघळणारी आणि अनेक सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्स. त्याचे गुणधर्म बदलण्याची डिग्री (DS), आण्विक वजन आणि कणांच्या आकाराचे वितरण यासारख्या घटकांवर अवलंबून असतात. साधारणपणे, ते खालील वैशिष्ट्ये प्रदर्शित करते:
नॉन-आयनिक निसर्ग: HPMC सोल्युशनमध्ये कोणतेही विद्युत शुल्क घेत नाही, ज्यामुळे ते इतर सामग्रीच्या विस्तृत श्रेणीशी सुसंगत बनते.
फिल्म-फॉर्मिंग: कोरडे असताना एचपीएमसी स्पष्ट, लवचिक फिल्म तयार करू शकते, ज्यात फार्मास्युटिकल्समध्ये कोटिंग्ज, फिल्म्स आणि नियंत्रित-रिलीज डोस फॉर्ममध्ये अनुप्रयोग आढळतात.
घट्ट करणारे एजंट: ते द्रावणांना स्निग्धता प्रदान करते, ज्यामुळे ते अन्न उत्पादने, सौंदर्यप्रसाधने आणि फार्मास्युटिकल्समध्ये उपयुक्त ठरते.
हायड्रोफिलिक: एचपीएमसीला पाण्याबद्दल उच्च आत्मीयता आहे, जी त्याच्या विद्राव्यता आणि फिल्म-निर्मिती गुणधर्मांमध्ये योगदान देते.
2. HPMC चे संश्लेषण:
सेल्युलोज, प्रोपीलीन ऑक्साईड आणि मिथाइल क्लोराईड यांचा समावेश असलेल्या रासायनिक अभिक्रियांच्या मालिकेद्वारे एचपीएमसीचे संश्लेषण केले जाते. प्रक्रियेमध्ये प्रोपीलीन ऑक्साईडसह सेल्युलोजचे इथरिफिकेशन आणि त्यानंतर मिथाइल क्लोराईडसह मेथिलेशनचा समावेश होतो. हायड्रॉक्सीप्रोपील आणि मेथॉक्सी गटांच्या प्रतिस्थापनाची डिग्री (DS) परिणामी HPMC चे गुणधर्म तयार करण्यासाठी नियंत्रित केली जाऊ शकते.
3. HPMC चे अर्ज:
फार्मास्युटिकल उद्योग: HPMC औषधी फॉर्म्युलेशनमध्ये टॅब्लेट, कॅप्सूल, ऑप्थॅल्मिक सोल्यूशन्स आणि नियंत्रित-रिलीज डोस फॉर्मसह मोठ्या प्रमाणावर सहायक म्हणून वापरले जाते.
अन्न उद्योग: हे सॉस, सूप, आइस्क्रीम आणि बेकरी आयटम यांसारख्या खाद्यपदार्थांमध्ये जाडसर, स्टेबलायझर आणि इमल्सीफायर म्हणून वापरले जाते.
बांधकाम उद्योग: HPMC हे सिमेंट-आधारित उत्पादनांमध्ये कार्यक्षमता, पाणी धारणा आणि चिकटून सुधारण्यासाठी जोडले जाते. हे टाइल ॲडेसिव्ह, मोर्टार आणि रेंडरमध्ये देखील वापरले जाते.
सौंदर्यप्रसाधने उद्योग: HPMC विविध कॉस्मेटिक फॉर्म्युलेशन जसे की क्रीम, लोशन आणि शाम्पूमध्ये त्याच्या घट्ट आणि स्थिर गुणधर्मांसाठी वापरले जाते.
4. HPMC चे थर्मल वर्तन:
आधी सांगितल्याप्रमाणे, HPMC ला त्याच्या अनाकार स्वरूपामुळे विशिष्ट वितळण्याचा बिंदू नाही. त्याऐवजी, गरम केल्यावर ते थर्मल डिग्रेडेशनमधून जाते. ऱ्हास प्रक्रियेमध्ये पॉलिमर साखळीतील रासायनिक बंध तुटणे समाविष्ट असते, ज्यामुळे अस्थिर विघटन उत्पादनांची निर्मिती होते.
HPMC चे अधोगती तापमान अनेक घटकांवर अवलंबून असते, ज्यामध्ये त्याचे आण्विक वजन, प्रतिस्थापनाची डिग्री आणि ऍडिटीव्हची उपस्थिती समाविष्ट आहे. सामान्यतः, HPMC चे थर्मल डिग्रेडेशन 200°C च्या आसपास सुरू होते आणि वाढत्या तापमानासह प्रगती होते. एचपीएमसीच्या विशिष्ट ग्रेड आणि हीटिंग रेटवर अवलंबून डिग्रेडेशन प्रोफाइल लक्षणीयरीत्या बदलू शकते.
थर्मल डिग्रेडेशन दरम्यान, एचपीएमसी अनेक समवर्ती प्रक्रिया पार पाडते, ज्यामध्ये निर्जलीकरण, डिपोलिमरायझेशन आणि कार्यात्मक गटांचे विघटन यांचा समावेश होतो. मुख्य विघटन उत्पादनांमध्ये पाणी, कार्बन डायऑक्साइड, कार्बन मोनोऑक्साइड, मिथेनॉल आणि विविध हायड्रोकार्बन्स यांचा समावेश होतो.
5. HPMC साठी थर्मल विश्लेषण तंत्र:
एचपीएमसीच्या थर्मल वर्तनाचा विविध विश्लेषणात्मक तंत्रांचा वापर करून अभ्यास केला जाऊ शकतो, यासह:
थर्मोग्राविमेट्रिक विश्लेषण (TGA): TGA तापमानाचे कार्य म्हणून नमुन्याचे वजन कमी करते, त्याची थर्मल स्थिरता आणि विघटन गतीशास्त्र बद्दल माहिती प्रदान करते.
डिफरेंशियल स्कॅनिंग कॅलरीमेट्री (डीएससी): डीएससी तापमानाचे कार्य म्हणून नमुन्यातील किंवा बाहेरील उष्णतेच्या प्रवाहाचे मोजमाप करते, ज्यामुळे फेज संक्रमण आणि वितळणे आणि ऱ्हास यासारख्या थर्मल इव्हेंट्सचे वैशिष्ट्यीकरण होऊ शकते.
फूरियर-ट्रान्सफॉर्म इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी (FTIR): फंक्शनल ग्रुप्स आणि आण्विक रचनेतील बदलांचे विश्लेषण करून थर्मल डिग्रेडेशन दरम्यान HPMC मधील रासायनिक बदलांचे निरीक्षण करण्यासाठी FTIR चा वापर केला जाऊ शकतो.
6. निष्कर्ष:
HPMC हे फार्मास्युटिकल्स, फूड, कन्स्ट्रक्शन आणि कॉस्मेटिक्समध्ये विस्तृत अनुप्रयोगांसह एक बहुमुखी पॉलिमर आहे. क्रिस्टलीय मटेरियलच्या विपरीत, HPMC मध्ये विशिष्ट वितळण्याचा बिंदू नसतो परंतु गरम झाल्यावर थर्मल डिग्रेडेशन होतो. ऱ्हास तापमान विविध घटकांवर अवलंबून असते आणि साधारणपणे २००°C च्या आसपास सुरू होते. HPMC चे थर्मल वर्तन समजून घेणे हे वेगवेगळ्या उद्योगांमध्ये त्याच्या योग्य हाताळणी आणि प्रक्रियेसाठी आवश्यक आहे.
पोस्ट वेळ: मार्च-०९-२०२४