ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสผลิตได้อย่างไร?

Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) เป็นโพลีเมอร์สังเคราะห์ที่ได้มาจากเซลลูโลส ในฐานะที่เป็นสารเพิ่มความข้น อิมัลซิไฟเออร์ และสารทำให้คงตัว จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยา อาหาร และเครื่องสำอาง นอกจากนี้ HPMC ยังใช้ในวัสดุก่อสร้าง เช่น ซีเมนต์ ปูน และยิปซั่ม เพื่อปรับปรุงความสามารถในการทำงานและการกักเก็บน้ำ ในบทความนี้ เราจะหารือเกี่ยวกับการผลิต HPMC และการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ

การผลิต HPMC

HPMC ถูกสังเคราะห์โดยการทำปฏิกิริยาเซลลูโลสกับโพรพิลีนออกไซด์และเมทิลคลอไรด์ภายใต้สภาวะที่เป็นด่าง กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับขั้นตอนต่อไปนี้:

ขั้นตอนที่ 1: การบำบัดด้วยอัลคาไลน์ของเซลลูโลส

เซลลูโลสได้รับการบำบัดด้วยสารละลายโซดาไฟของโซเดียมไฮดรอกไซด์เพื่อแปลงเป็นเซลลูโลสอัลคาไลน์ การบำบัดนี้ทำให้กลุ่มไฮดรอกซิลของเซลลูโลสมีปฏิกิริยามากขึ้น และเอื้อต่อปฏิกิริยาที่ตามมา

ขั้นตอนที่ 2: ปฏิกิริยากับโพรพิลีนออกไซด์

ในขั้นตอนถัดไป โพรพิลีนออกไซด์จะถูกเติมลงในอัลคาไลน์เซลลูโลสภายใต้สภาวะอุณหภูมิและความดันที่ควบคุม ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นเมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยา เช่น เอมีนตติยภูมิหรือไฮดรอกไซด์ของโลหะอัลคาไล โพรพิลีนออกไซด์ทำปฏิกิริยากับกลุ่มไฮดรอกซิลของเซลลูโลสเพื่อสร้างเซลลูโลสไฮดรอกซีโพรพิล

ขั้นตอนที่ 3: การควอเทอร์ไนเซชันด้วยเมทิลคลอไรด์

จากนั้นไฮดรอกซีโพรพิลเซลลูโลสถูกควอเทอร์ไนซ์กับเมทิลคลอไรด์เพื่อผลิต HPMC ปฏิกิริยานี้ดำเนินการภายใต้สภาวะที่เป็นด่าง และสามารถควบคุมระดับของการเกิดควอเทอร์ไนเซชันได้โดยการปรับปริมาณเมทิลคลอไรด์

HPMC ที่เป็นผลลัพธ์ถูกล้าง, กรองและทำให้แห้งเพื่อให้ได้ผงสีขาวที่ไหลได้อย่างอิสระ คุณสมบัติของ HPMC เช่น ความหนืด ความสามารถในการละลาย และคุณสมบัติของเจล สามารถปรับได้โดยการเปลี่ยนระดับการทดแทน (DS) ของหมู่ไฮดรอกซีโพรพิลและเมทิล

การประยุกต์ใช้ HPMC

HPMC มีการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมต่างๆ แอปพลิเคชั่นที่โดดเด่นบางส่วนมีการกล่าวถึงด้านล่าง:

อุตสาหกรรมยา

HPMC ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยาในฐานะสารเพิ่มความข้น สารยึดเกาะ และสารก่อฟิล์ม ใช้ในสูตรยาเม็ดเพื่อควบคุมการปล่อยยา HPMC ทำหน้าที่เป็นตัวประสานโดยการบีบอัดส่วนผสมของผงให้อยู่ในรูปแบบยาที่เป็นของแข็ง นอกจากนี้ยังปรับปรุงความสามารถในการละลายและการดูดซึมของยาที่ละลายได้ต่ำโดยการสร้างการกระจายตัวที่เสถียรและสม่ำเสมอ

อุตสาหกรรมอาหาร

HPMC ใช้ในอุตสาหกรรมอาหารเป็นอิมัลซิไฟเออร์ สารเพิ่มความข้น และความคงตัว นิยมใช้ในผลิตภัณฑ์เบเกอรี่ ไอศกรีม และผลิตภัณฑ์จากนม HPMC ปรับปรุงเนื้อสัมผัสและความสม่ำเสมอของอาหารโดยป้องกันการแยกส่วนผสมและลดการทำงานร่วมกัน อีกทั้งยังช่วยเพิ่มรสชาติและอายุการเก็บของอาหารอีกด้วย

อุตสาหกรรมเครื่องสำอาง

HPMC ใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องสำอางเป็นสารเพิ่มความข้นและอิมัลซิไฟเออร์ ใช้ในผลิตภัณฑ์ดูแลผิวและเส้นผม เช่น โลชั่น ครีม แชมพู และครีมนวดผม HPMC ปรับปรุงเนื้อสัมผัสและความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์เหล่านี้ และให้ประโยชน์ด้านความชุ่มชื้นและการปรับสภาพ

อุตสาหกรรมการก่อสร้าง

HPMC ใช้ในอุตสาหกรรมการก่อสร้างเป็นสารเติมแต่งให้กับซีเมนต์ ปูนและยิปซั่ม ช่วยเพิ่มความสามารถในการใช้งานและการกักเก็บน้ำของวัสดุเหล่านี้ จึงเพิ่มความแข็งแรงและความทนทาน HPMC ยังลดความเสี่ยงของการแตกร้าวและการหดตัวระหว่างการอบแห้ง

สรุปแล้ว

โดยสรุป HPMC เป็นโพลีเมอร์อเนกประสงค์และใช้งานได้หลากหลายพร้อมการใช้งานในอุตสาหกรรมต่างๆ เตรียมโดยการบำบัดด้วยด่างของเซลลูโลส ทำปฏิกิริยากับโพรพิลีนออกไซด์ และควอเทอร์ไนเซชันกับเมทิลคลอไรด์ คุณสมบัติของ HPMC สามารถปรับได้โดยการเปลี่ยนระดับการทดแทน HPMC มีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมยา อาหาร เครื่องสำอาง และการก่อสร้าง โดยการปรับปรุงเนื้อสัมผัส ความสม่ำเสมอ และประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ต่างๆ ความปลอดสารพิษและความเข้ากันได้ทางชีวภาพทำให้เป็นส่วนผสมที่ปลอดภัยและมีคุณค่าในอุตสาหกรรมเหล่านี้