วัตถุดิบของ HPMC คืออะไร?

Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC) เป็นพอลิเมอร์อเนกประสงค์ที่มีการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมต่าง ๆ รวมถึงยาการก่อสร้างอาหารและเครื่องสำอาง วัตถุดิบที่ใช้ในการผลิต HPMC มาจากทรัพยากรธรรมชาติและทดแทน

HPMC เป็นอนุพันธ์ของเซลลูโลสแบบ semisynthetic ซึ่งเป็นพอลิเมอร์ธรรมชาติที่พบในผนังเซลล์พืช วัตถุดิบที่ผลิตโดย HPMC รวมถึงเซลลูโลสและโพรพิลีนออกไซด์ กระบวนการวัตถุดิบและการสังเคราะห์อธิบายไว้ในรายละเอียดด้านล่าง:

1. เซลลูโลส:

ที่มา: วัตถุดิบหลักของ HPMC คือเซลลูโลสซึ่งสกัดจากเยื่อกระดาษไม้หรือเส้นใยฝ้าย เยื่อไม้เป็นแหล่งที่พบมากที่สุดเนื่องจากมีความอุดมสมบูรณ์และคุ้มค่า
การแยก: การแยกเซลลูโลสออกจากวัตถุดิบโดยใช้กระบวนการทางเคมีและกลไกต่างๆ เยื่อไม้ได้รับการรักษาทางเคมีเพื่อกำจัดสิ่งสกปรกและสกัดเส้นใยเซลลูโลส

2. โพรพิลีนออกไซด์:

ที่มา: โพรพิลีนออกไซด์เป็นองค์ประกอบสำคัญของ HPMC สังเคราะห์และได้มาจากโพรพิลีนซึ่งเป็นปิโตรเคมีที่ได้รับในระหว่างการกลั่นน้ำมันดิบ
การผลิต: โพรพิลีนออกไซด์มักจะผลิตผ่านกระบวนการทางเคมีที่เรียกว่าคลอโรไฮดรินหรืออีพอกซิเดชั่น ในกระบวนการนี้โพรพิลีนทำปฏิกิริยากับคลอรีนหรือไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เพื่อสร้างโพรพิลีนออกไซด์

3. ปฏิกิริยาเมทิลเลชั่น:

Etherification: การสังเคราะห์ HPMC เกี่ยวข้องกับการเกิดอีเทอร์สไลน์ของเซลลูโลสด้วยโพรพิลีนออกไซด์ กระบวนการนี้เรียกว่าเมทิลเลชั่นซึ่งกลุ่มไฮดรอกซีโพรพิลถูกนำเข้าสู่กระดูกสันหลังเซลลูโลส
การรักษาอัลคาไล: การรักษาเซลลูโลสด้วยอัลคาไล (โดยปกติจะเป็นโซเดียมไฮดรอกไซด์) เพื่อเปิดใช้งานกลุ่มไฮดรอกซิล สิ่งนี้ทำให้พวกเขามีปฏิกิริยามากขึ้นในระหว่างการทำปฏิกิริยาต่อไปกับโพรพิลีนออกไซด์

4. ระดับของเมทิลเลชั่น:

การควบคุม: ควบคุมระดับของเมทิลเลชั่น (DS) ในระหว่างการทำปฏิกิริยาเพื่อให้ได้คุณสมบัติที่ต้องการของ HPMC ระดับของการทดแทนมีผลต่อความสามารถในการละลายความหนืดและคุณสมบัติอื่น ๆ ของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
Hydroxypropylation:

ปฏิกิริยา: เซลลูโลสที่เปิดใช้งานจะถูกทำปฏิกิริยากับโพรพิลีนออกไซด์ภายใต้สภาวะควบคุม สิ่งนี้ส่งผลให้เกิดการทดแทนกลุ่มไฮดรอกซีโพรพิลตามห่วงโซ่เซลลูโลส
อุณหภูมิและความดัน: ควบคุมสภาพปฏิกิริยาอย่างระมัดระวังรวมถึงอุณหภูมิและความดันเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพของกระบวนการและคุณภาพของผลิตภัณฑ์สุดท้าย

5. การทำให้เป็นกลางและล้าง:

การวางตัวเป็นกลางของกรด: หลังจากปฏิกิริยาผลิตภัณฑ์จะถูกทำให้เป็นกลางด้วยกรดเพื่อกำจัดฐานส่วนเกิน
การล้าง: HPMC ถูกล้างเพื่อกำจัดสิ่งสกปรกวัสดุที่ไม่ทำปฏิกิริยาและผลพลอยได้ ขั้นตอนนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งที่จะได้รับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่มีความบริสุทธิ์สูง

6. การอบแห้ง:

การกำจัดน้ำ: ขั้นตอนสุดท้ายคือการทำให้ HPMC แห้งเพื่อขจัดความชื้นที่เหลืออยู่ รูปแบบนี้ HPMC ในรูปแบบผงซึ่งสามารถประมวลผลเพิ่มเติมและใช้ในการใช้งานที่หลากหลาย

วัตถุดิบของ HPMC ส่วนใหญ่รวมถึงเซลลูโลสที่ได้จากเยื่อกระดาษไม้หรือเส้นใยฝ้ายและโพรพิลีนออกไซด์ที่ได้มาจากโพรพิลีนปิโตรเคมี กระบวนการสังเคราะห์รวมถึง methylation, hydroxypropylation, การวางตัวเป็นกลาง, การซักและการอบแห้งและเงื่อนไขการเกิดปฏิกิริยาถูกควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อให้ได้คุณสมบัติที่ต้องการของพอลิเมอร์ ความเก่งกาจของ HPMC เกิดจากโครงสร้างทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ทำให้เป็นส่วนผสมที่มีค่าในผลิตภัณฑ์ที่หลากหลาย