การจำแนกประเภทเซลลูโลสอีเทอร์ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสและไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส

เซลลูโลสอีเทอร์เป็นโพลีเมอร์ที่ละลายน้ำได้หลากหลายชนิดที่ได้มาจากเซลลูโลส ซึ่งเป็นโพลีเมอร์ธรรมชาติที่พบในผนังเซลล์พืช อีเทอร์เหล่านี้มีคุณสมบัติเฉพาะตัว เช่น การทำให้ข้นขึ้น ความคงตัว การสร้างฟิล์ม และการกักเก็บน้ำ และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ยา อาหาร เครื่องสำอาง และการก่อสร้าง ในบรรดาเซลลูโลสอีเทอร์ ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส (HEC) และไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) เป็นอนุพันธ์ที่สำคัญสองชนิด ซึ่งแต่ละตัวมีคุณสมบัติและการใช้งานที่แตกต่างกัน

1. รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับเซลลูโลสอีเทอร์

ก. โครงสร้างเซลลูโลสและอนุพันธ์

ภาพรวมของเซลลูโลส:

เซลลูโลสเป็นโพลีเมอร์เชิงเส้นที่ประกอบด้วยหน่วยกลูโคสที่เชื่อมโยงกันด้วยพันธะ β-1,4-ไกลโคซิดิก

อุดมไปด้วยผนังเซลล์พืชและให้การสนับสนุนโครงสร้างและความแข็งแกร่งแก่เนื้อเยื่อพืช

อนุพันธ์ของเซลลูโลสอีเทอร์:

เซลลูโลสอีเทอร์ได้มาจากเซลลูโลสผ่านการดัดแปลงทางเคมี

อีเทอร์ถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มความสามารถในการละลายและเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติเชิงหน้าที่

2. ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส (HEC)

ก. โครงสร้างและการสังเคราะห์

โครงสร้างทางเคมี:

HEC ได้มาจากการทำอีเทอร์ริฟิเคชันของเซลลูโลสด้วยเอทิลีนออกไซด์

หมู่ไฮดรอกซีเอทิลแทนที่หมู่ไฮดรอกซิลในโครงสร้างเซลลูโลส

ระดับการทดแทน (DS):

DS หมายถึงจำนวนเฉลี่ยของหมู่ไฮดรอกซีเอทิลต่อหน่วยแอนไฮโดรกลูโคส

ส่งผลต่อความสามารถในการละลาย ความหนืด และคุณสมบัติอื่นๆ ของ HEC

บีธรรมชาติ

ความสามารถในการละลาย:

HEC สามารถละลายได้ทั้งในน้ำเย็นและน้ำร้อน จึงให้ความยืดหยุ่นในการใช้งาน

ความหนืด:

เนื่องจากเป็นตัวปรับการไหล จึงส่งผลต่อความหนาและการไหลของสารละลาย

แปรผันตาม DS ความเข้มข้น และอุณหภูมิ

การก่อตัวของภาพยนตร์:

เป็นฟิล์มใสที่มีการยึดเกาะดีเยี่ยม

ค. การสมัคร

ยา:

ใช้เป็นสารเพิ่มความข้นในรูปแบบยาของเหลว

ปรับปรุงความหนืดและความเสถียรของยาหยอดตา

สีและสารเคลือบ:

เพิ่มความหนืดและให้คุณสมบัติการข้นที่ดีเยี่ยม

ปรับปรุงการยึดเกาะและความเสถียรของสี

ผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล:

พบได้ในแชมพู ครีม และโลชั่น เป็นตัวเพิ่มความข้นและคงตัว

ให้เนื้อสัมผัสที่เรียบเนียนแก่เครื่องสำอาง

3. ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC)

ก. โครงสร้างและการสังเคราะห์

โครงสร้างทางเคมี:

HPMC ถูกสังเคราะห์โดยการแทนที่หมู่ไฮดรอกซิลด้วยหมู่เมทอกซีและไฮดรอกซีโพรพิล

อีเธอริฟิเคชั่นเกิดขึ้นจากปฏิกิริยากับโพรพิลีนออกไซด์และเมทิลคลอไรด์

การทดแทนเมทอกซีและไฮดรอกซีโพรพิล:

หมู่เมทอกซีมีส่วนช่วยในการละลาย ในขณะที่หมู่ไฮดรอกซีโพรพิลส่งผลต่อความหนืด

บีธรรมชาติ

เจลความร้อน:

จัดแสดงเจลความร้อนแบบผันกลับได้ โดยก่อตัวเป็นเจลที่อุณหภูมิสูง

สามารถใช้สำหรับการเตรียมยาทางเภสัชกรรมที่มีการปลดปล่อยแบบควบคุม

การกักเก็บน้ำ:

สามารถกักเก็บน้ำได้ดีเยี่ยม เหมาะสำหรับงานก่อสร้าง

กิจกรรมพื้นผิว:

แสดงคุณสมบัติคล้ายสารลดแรงตึงผิวเพื่อช่วยทำให้อิมัลชันคงตัว

ค. การสมัคร

อุตสาหกรรมการก่อสร้าง:

ใช้เป็นสารกักเก็บน้ำในปูนซีเมนต์

ปรับปรุงความสามารถในการทำงานและการยึดเกาะของกาวปูกระเบื้อง

ยา:

มักใช้ในการเตรียมยาในช่องปากและเฉพาะที่

อำนวยความสะดวกในการควบคุมการปลดปล่อยยาเนื่องจากความสามารถในการสร้างเจล

อุตสาหกรรมอาหาร:

ทำหน้าที่เป็นสารเพิ่มความข้นและความคงตัวในอาหาร

ให้เนื้อสัมผัสและความรู้สึกปากที่ดีขึ้นในการใช้งานบางอย่าง

4. การวิเคราะห์เปรียบเทียบ

ก. ความแตกต่างในการสังเคราะห์

การสังเคราะห์ HEC และ HPMC:

HEC ผลิตโดยการทำปฏิกิริยาเซลลูโลสกับเอทิลีนออกไซด์

การสังเคราะห์ HPMC เกี่ยวข้องกับการทดแทนหมู่เมทอกซีและไฮดรอกซีโพรพิลสองครั้ง

B. ความแตกต่างของประสิทธิภาพ

ความสามารถในการละลายและความหนืด:

HEC สามารถละลายได้ในน้ำเย็นและน้ำร้อน ในขณะที่ความสามารถในการละลายของ HPMC จะได้รับผลกระทบจากปริมาณของกลุ่มเมทอกซี

โดยทั่วไป HEC จะมีความหนืดต่ำกว่าเมื่อเทียบกับ HPMC

พฤติกรรมของเจล:

ต่างจาก HPMC ซึ่งสร้างเจลแบบพลิกกลับได้ HEC ไม่ผ่านการเจลด้วยความร้อน

C. ความแตกต่างในการใช้งาน

การกักเก็บน้ำ:

HPMC เป็นที่ต้องการสำหรับการใช้งานในการก่อสร้างเนื่องจากมีคุณสมบัติกักเก็บน้ำได้ดีเยี่ยม

ความสามารถในการขึ้นรูปฟิล์ม:

HEC สร้างฟิล์มใสที่มีการยึดเกาะที่ดี ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานบางประเภทที่การสร้างฟิล์มเป็นสิ่งสำคัญ

5 บทสรุป

โดยสรุป ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส (HEC) และไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) เป็นเซลลูโลสอีเทอร์ที่สำคัญซึ่งมีคุณสมบัติและการใช้งานเฉพาะตัว โครงสร้างทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ วิธีการสังเคราะห์ และคุณสมบัติเชิงหน้าที่ทำให้สารเหล่านี้มีความอเนกประสงค์ในอุตสาหกรรมต่างๆ การทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่าง HEC และ HPMC สามารถช่วยให้คุณตัดสินใจได้อย่างมีข้อมูลเมื่อเลือกเซลลูโลสอีเทอร์ที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานเฉพาะด้าน ไม่ว่าจะเป็นในเภสัชภัณฑ์ การก่อสร้าง สี หรือผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล ในขณะที่เทคโนโลยีก้าวหน้าไปพร้อมกับวิทยาศาสตร์ การวิจัยเพิ่มเติมอาจเปิดเผยการใช้งานและการดัดแปลงเพิ่มเติม ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประโยชน์ของเซลลูโลสอีเทอร์เหล่านี้ในด้านต่างๆ