Gidroksipropil metiltsellyuloza nimadan tayyorlanadi

Gidroksipropil metiltsellyuloza (HPMC) qurilish, oziq-ovqat, farmatsevtika va shaxsiy parvarishlash mahsulotlari kabi ko'plab sohalarda qo'llaniladigan yarim sintetik polimerdir. U formulalarning reologik xususiyatlarini yaxshilash qobiliyati, shuningdek, boshqa ingredientlar bilan muvofiqligi va past toksikligi uchun baholanadi. HPMC qanday ishlab chiqarilganligini tushunish uchun birinchi navbatda tsellyulozaning tuzilishi va xususiyatlarini tushunish kerak.

Tsellyuloza o'simliklarning hujayra devorlarida joylashgan glyukoza molekulalarining uzun zanjiridir. Glyukoza molekulalari bir-biriga beta-1,4-glikozid bog'lari orqali bog'lanib, chiziqli zanjir hosil qiladi. Keyin zanjirlar vodorod aloqalari va Van der Waals kuchlari bilan mustahkam, tolali tuzilmalarni hosil qilish uchun birlashtiriladi. Tsellyuloza er yuzidagi eng keng tarqalgan organik birikma bo'lib, u qog'oz, to'qimachilik va qurilish materiallarini o'z ichiga olgan keng doiradagi ilovalarda qo'llaniladi.

Tsellyuloza juda ko'p foydali xususiyatlarga ega bo'lsa-da, u ko'pincha juda qattiq va erimaydigan bo'lib, ko'plab formulalarda qo'llanilishi mumkin. Ushbu cheklovlarni bartaraf etish uchun olimlar bir qator modifikatsiyalangan tsellyuloza hosilalarini, jumladan HPMC ni ishlab chiqdilar. HPMC bir qator kimyoviy reaktsiyalar orqali tabiiy tsellyulozani o'zgartirish orqali ishlab chiqariladi.

HPMCni yaratishda birinchi qadam tsellyuloza boshlang'ich materialini olishdir. Bu yog'och xamiri, paxta yoki bambuk kabi o'simlik manbalaridan tsellyuloza olish orqali amalga oshirilishi mumkin. Keyin tsellyuloza natriy gidroksidi yoki kaliy gidroksid kabi gidroksidi eritma bilan ishlov beriladi, bu aralashmalarni olib tashlash va tsellyuloza tolalarini kichikroq zarrachalarga ajratish uchun amalga oshiriladi. Bu jarayon merserizatsiya sifatida tanilgan va u tsellyulozani yanada reaktiv qiladi va o'zgartirishni osonlashtiradi.

Merserizatsiyadan so'ng tsellyuloza propilen oksidi va metilxlorid aralashmasi bilan reaksiyaga kirishib, gidroksipropil va metil guruhlarini tsellyuloza magistraliga kiritadi. Tsellyulozaning eruvchanligi va suvni ushlab turish xususiyatlarini yaxshilash uchun gidroksipropil guruhlari qo'shiladi, metil guruhlari esa tsellyulozaning barqarorligini oshirish va reaktivligini kamaytirish uchun qo'shiladi. Reaksiya odatda natriy gidroksidi yoki kaliy gidroksidi kabi katalizator ishtirokida va harorat, bosim va reaksiya vaqtining nazorat qilinadigan sharoitlarida amalga oshiriladi.

HPMC ni almashtirish darajasi (DS) tsellyuloza magistraliga kiritilgan gidroksipropil va metil guruhlari sonini bildiradi. DS HPMC ning kerakli xususiyatlariga va u foydalanilayotgan maxsus dasturga qarab farq qilishi mumkin. Odatda, yuqori DS qiymatlari past viskoziteli va tezroq erish tezligiga ega HPMCga olib keladi, pastroq DS qiymatlari esa yuqori yopishqoqlik va sekinroq erish tezligiga ega HPMCga olib keladi.

Reaktsiya tugagandan so'ng, hosil bo'lgan mahsulot HPMC kukunini yaratish uchun tozalanadi va quritiladi. Tozalash jarayoni HPMC dan reaksiyaga kirmagan kimyoviy moddalar, qoldiq erituvchilar va boshqa aralashmalarni olib tashlashni o'z ichiga oladi. Bu odatda yuvish, filtrlash va quritish bosqichlarining kombinatsiyasi orqali amalga oshiriladi.

Yakuniy mahsulot hidsiz va ta'msiz oqdan oq ranggacha bo'lgan kukundir. HPMC suvda va ko'plab organik erituvchilarda eriydi va foydalanish shartlariga qarab jellar, plyonkalar va boshqa tuzilmalar hosil qilishi mumkin. Bu ion bo'lmagan polimer bo'lib, u hech qanday elektr zaryadini o'tkazmaydi va odatda toksik bo'lmagan va keng ko'lamli ilovalarda foydalanish uchun xavfsiz hisoblanadi.

HPMC bo'yoqlar, yopishtiruvchi moddalar, mastiklar, farmatsevtika va oziq-ovqat mahsulotlari kabi keng turdagi formulalarda qo'llaniladi. Qurilish dasturlarida HPMC ko'pincha tsement va gips asosidagi mahsulotlarda, masalan, ohak, grouts va qo'shma aralashmalarda qalinlashtiruvchi, bog'lovchi va plyonka hosil qiluvchi sifatida ishlatiladi.