Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC)เป็นสารประกอบพอลิเมอร์ที่ละลายน้ำได้แบบมัลติฟังก์ชั่นที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการก่อสร้างยาเครื่องสำอางอาหารและอุตสาหกรรมปิโตรเลียม มันขึ้นอยู่กับเซลลูโลสพืชธรรมชาติและได้มาจากปฏิกิริยาการดัดแปลงทางเคมี มันมีความสามารถในการละลายน้ำที่ดีความหนาขึ้นรูปและการยึดเกาะ การผลิตอุตสาหกรรมของKimacell®HPMCส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาการปรับเปลี่ยนของเซลลูโลส ปฏิกิริยาการปรับเปลี่ยนที่พบบ่อย ได้แก่ เมทิลเลชั่นและไฮดรอกซีโพรพิลีน
1. วัตถุดิบและการปรับสภาพของ HPMC
วัตถุดิบเซลลูโลส: การผลิต HPMC เริ่มต้นด้วยเซลลูโลสธรรมชาติ แหล่งที่มาทั่วไป ได้แก่ เส้นใยพืชเช่นเยื่อไม้ฝ้ายและป่าน เพื่อให้แน่ใจว่าความก้าวหน้าที่ราบรื่นของปฏิกิริยาที่ตามมาเซลลูโลสมักจะต้องมีการปรับสภาพเพื่อกำจัดสิ่งสกปรกและเพิ่มกิจกรรมการเกิดปฏิกิริยา
ขั้นตอนการปรับสภาพ: การปรับสภาพของเซลลูโลสโดยทั่วไปรวมถึงขั้นตอนต่าง ๆ เช่นการล้างการอบแห้งและการบดขยี้เพื่อประมวลผลเซลลูโลสในรูปแบบเม็ดหรือผงสำหรับปฏิกิริยาเคมีที่ตามมา
2. กระบวนการสังเคราะห์ของ HPMC
กระบวนการสังเคราะห์ของ HPMC ส่วนใหญ่รวมถึงปฏิกิริยาของเมทิลเลชั่นและไฮดรอกซีโพรพิลีเลชันซึ่งดำเนินการภายใต้สภาวะอัลคาไลน์ กระบวนการผลิตเฉพาะรวมถึงขั้นตอนต่อไปนี้:
การเปิดใช้งานเซลลูโลส: เพื่อให้เซลลูโลสทำปฏิกิริยาทางเคมีได้ง่ายขึ้นมักจะจำเป็นต้องรักษาเซลลูโลสด้วยสารละลายอัลคาไลน์เช่นโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) เพื่อให้ได้เมทริกซ์เซลลูโลสบวม ในขั้นตอนนี้ผลึกของเซลลูโลสจะลดลงและโครงสร้างจะคลายลงซึ่งเป็นประโยชน์สำหรับการปรับเปลี่ยนสารเคมีที่ตามมา
ปฏิกิริยาเมทิลเลชั่น: ปฏิกิริยาเมทิลเลชั่นปรับเปลี่ยนโมเลกุลเซลลูโลสโดยการแนะนำกลุ่มเมธิล (-CH₃) สารเมธิลติ้งที่ใช้กันทั่วไปคือเมธิลคลอไรด์ (CH₃CL) หรือคลอโรฟอร์ม (chcl₃) ในการปรากฏตัวของโซเดียมไฮดรอกไซด์เอเจนต์เมธิลติ้งจะทำปฏิกิริยากับเซลลูโลสเพื่อแทนที่กลุ่มไฮดรอกซิลบางกลุ่ม (-OH) ในโมเลกุลเซลลูโลสกับกลุ่มเมธิล (-CH₃) จึงสร้างเมทิลเซลลูโลส
ปฏิกิริยา Hydroxypropylation: หลังจาก methylation เสร็จสมบูรณ์โพรพิลีนออกไซด์ (PO) มักจะใช้เป็นสารตั้งต้นเพื่อแนะนำกลุ่มไฮดรอกซีโพรพิล (-ch₂ch (OH) CH₃) ปฏิกิริยาจะดำเนินการภายใต้สภาวะอัลคาไลน์ ปฏิกิริยาไฮดรอกซีโพรพิลเลชั่นแทนที่กลุ่ม methoxy บางกลุ่มในโมเลกุลเซลลูโลสกับกลุ่มไฮดรอกซีโพรพิลซึ่งจะสร้าง HPMC
การควบคุมปฏิกิริยา: ในระหว่างกระบวนการทำปฏิกิริยาทั้งหมดอุณหภูมิเวลาและอัตราส่วนของสารตั้งต้นจะต้องมีการควบคุมอย่างแม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่าน้ำหนักโมเลกุลระดับของไฮดรอกซีโพรพิลีเลชั่นและระดับของเมทิลเลชั่นของKimacell®HPMCเป็นไปตามข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ โดยทั่วไปอุณหภูมิปฏิกิริยาจะถูกควบคุมระหว่าง 30 และ 80 ° C และเวลาตอบสนองอยู่ในช่วงตั้งแต่หลายชั่วโมงถึงสิบชั่วโมง
การทำให้เป็นกลางและการทำให้บริสุทธิ์: หลังจากปฏิกิริยาเสร็จสิ้นผลิตภัณฑ์จะต้องถูกทำให้เป็นกลางและทำให้บริสุทธิ์โดยปกติแล้วการเพิ่มกรด (เช่นกรดอะซิติกกรดไฮโดรคลอริก ฯลฯ ) เพื่อทำให้สารอัลคาไลน์ส่วนเกินเป็นกลาง ขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์รวมถึงการล้างการกรองการอบแห้งและกระบวนการอื่น ๆ เพื่อกำจัดวัตถุดิบที่ไม่ทำปฏิกิริยาตัวทำละลายและผลพลอยได้
3. การอบแห้งผลิตภัณฑ์และบรรจุภัณฑ์
การอบแห้ง: HPMC ที่บริสุทธิ์มักจะมีอยู่ในรูปแบบของผงที่ละลายน้ำได้และต้องกำจัดความชื้นโดยการอบแห้งสเปรย์การอบแห้งสูญญากาศและวิธีอื่น ๆ ผลิตภัณฑ์แห้งควรรักษาปริมาณความชื้นต่ำซึ่งมักจะควบคุมต่ำกว่า 5%เพื่อป้องกันไม่ให้ผลิตภัณฑ์ติดและมีการผสมผสาน
บรรจุภัณฑ์: HPMC แห้งถูกบรรจุในรูปแบบผงและกระบวนการบรรจุภัณฑ์ต้องใช้การรักษาด้วยความชื้น มันมักจะบรรจุในถุงโพลีเอทิลีนถุงกระดาษหรือถุงคอมโพสิตเพื่อการขนส่งและการเก็บรักษาได้ง่าย
4. การควบคุมคุณภาพและมาตรฐานผลิตภัณฑ์
ในกระบวนการผลิตของ HPMC การควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวดเป็นสิ่งจำเป็น คุณภาพของ HPMC ไม่เพียง แต่ขึ้นอยู่กับคุณภาพของวัตถุดิบ แต่ยังรวมถึงปัจจัยต่าง ๆ เช่นเงื่อนไขการเกิดปฏิกิริยาและกระบวนการหลังการประมวลผล ผู้ผลิตมักจะทำการตรวจสอบคุณภาพตามมาตรฐานระหว่างประเทศและระดับภูมิภาค ตัวบ่งชี้คุณภาพทั่วไป ได้แก่ :
ความสามารถในการละลาย: HPMC ควรมีความสามารถในการละลายน้ำที่ดีและความสามารถในการละลายและอัตราการละลายจำเป็นต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดที่ระบุ
ความหนืด: ความหนืดของ HPMC ส่งผลโดยตรงต่อเอฟเฟกต์แอปพลิเคชันและผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันมีข้อกำหนดความหนืดที่แตกต่างกัน วิธีการทดสอบความหนืดทั่วไป ได้แก่ วิธีการหนืดของ Brookfield
ความบริสุทธิ์และสิ่งสกปรก: เนื้อหาของสิ่งเจือปนในผลิตภัณฑ์ HPMC ควรถูกควบคุมภายในช่วงที่กำหนดเพื่อให้แน่ใจว่ามีความบริสุทธิ์สูงของผลิตภัณฑ์
ขนาดอนุภาค: ขึ้นอยู่กับความต้องการของสนามแอปพลิเคชันที่แตกต่างกันขนาดอนุภาคของ HPMC อาจแตกต่างกันไปและผงละเอียดหรือผลิตภัณฑ์เม็ดเล็กจะมีสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน
5. ฟิลด์แอปพลิเคชันของ HPMC
HPMC มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายอุตสาหกรรมและมีคุณค่าทางการค้าที่สำคัญ
อุตสาหกรรมการก่อสร้าง: HPMC ใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารข้นและสารกำจัดน้ำในวัสดุก่อสร้างเช่นปูนซีเมนต์ปูน, กาวแห้งและกาวกระเบื้องซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการก่อสร้างและการกักเก็บน้ำของวัสดุ
อุตสาหกรรมยา: HPMC มีการใช้งานที่สำคัญในสาขาเภสัชกรรมเป็นเปลือกหอยแคปซูลกาวแท็บเล็ตและผู้ให้บริการยาควบคุม
อุตสาหกรรมอาหาร: ในอาหาร HPMC ถูกใช้เป็นเครื่องข้น, เครื่องทำให้คงที่, อิมัลซิไฟเออร์, ฯลฯ ซึ่งสามารถปรับปรุงพื้นผิวและรสชาติของอาหาร
อุตสาหกรรมเครื่องสำอาง: HPMC ใช้เป็นสารตัวหนาและการขึ้นรูปฟิล์มในเครื่องสำอางและใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์เช่นโลชั่นและครีม
สาขาอื่น ๆ : Kimacell®HPMCยังใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเช่นปิโตรเลียมสิ่งทอกระดาษและการเคลือบ
การผลิตอุตสาหกรรมของHPMCแปลงเซลลูโลสธรรมชาติเป็นสารประกอบพอลิเมอร์ที่ละลายน้ำได้ด้วยคุณสมบัติมัลติฟังก์ชั่นผ่านชุดของปฏิกิริยาการปรับเปลี่ยนทางเคมี โดยการควบคุมเงื่อนไขการเกิดปฏิกิริยาและกระบวนการหลังการรักษาอย่างแม่นยำผลิตภัณฑ์ HPMC ที่ตรงตามข้อกำหนดของแอปพลิเคชันที่แตกต่างกันสามารถรับได้ ด้วยการประยุกต์ใช้ HPMC อย่างกว้างขวางการวิจัยและนวัตกรรมทางเทคโนโลยีจะยังคงส่งเสริมการปรับปรุงกระบวนการผลิตและคุณภาพผลิตภัณฑ์
เวลาโพสต์: ม.ค. -27-2025