HPMC এর রাসায়নিক গঠন এবং বৈশিষ্ট্য

হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ (HPMC) একটি বহুমুখী যৌগ যা তার অনন্য রাসায়নিক গঠন এবং বৈশিষ্ট্যের কারণে বিভিন্ন শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

১. রাসায়নিক গঠন:
ক. সেলুলোজ মেরুদণ্ড:
HPMC হল একটি সেলুলোজ ডেরিভেটিভ, যার অর্থ এটি সেলুলোজ থেকে উদ্ভূত, যা উদ্ভিদ কোষ প্রাচীরে পাওয়া একটি প্রাকৃতিক পলিস্যাকারাইড। সেলুলোজ β(1→4) গ্লাইকোসিডিক বন্ধন দ্বারা সংযুক্ত β-D-গ্লুকোজের পুনরাবৃত্তিমূলক একক নিয়ে গঠিত।

খ. প্রতিস্থাপন:
HPMC-তে, সেলুলোজ ব্যাকবোনটির হাইড্রোক্সিল (-OH) অংশ মিথাইল এবং হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল গ্রুপ দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়। এই প্রতিস্থাপনটি ইথারিফিকেশন বিক্রিয়ার মাধ্যমে ঘটে। প্রতিস্থাপনের ডিগ্রি (DS) বলতে সেলুলোজ শৃঙ্খলে প্রতি গ্লুকোজ ইউনিটে প্রতিস্থাপিত হাইড্রোক্সিল গ্রুপের গড় সংখ্যা বোঝায়। মিথাইল এবং হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল গ্রুপের DS ভিন্ন, যা HPMC-এর কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করে।

2. সংশ্লেষণ:
ক. ইথারিফিকেশন:
এইচপিএমসি প্রোপিলিন অক্সাইড এবং মিথাইল ক্লোরাইডের সাথে সেলুলোজের ইথারিফিকেশন বিক্রিয়ার মাধ্যমে সংশ্লেষিত হয়। এই প্রক্রিয়ায় হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল গ্রুপ প্রবর্তনের জন্য প্রোপিলিন অক্সাইডের সাথে সেলুলোজ বিক্রিয়া করা হয় এবং তারপর মিথাইল ক্লোরাইড দিয়ে মিথাইল গ্রুপ প্রবর্তন করা হয়।

খ. বিকল্প নিয়ন্ত্রণের মাত্রা:
তাপমাত্রা, বিক্রিয়ার সময় এবং বিক্রিয়কের ঘনত্বের মতো বিক্রিয়ার অবস্থা সামঞ্জস্য করে HPMC-এর DS নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে।

৩. কর্মক্ষমতা:
ক. দ্রাব্যতা:
HPMC পানিতে এবং কিছু জৈব দ্রাবক, যেমন মিথানল এবং ইথানলে দ্রবণীয়। তবে, আণবিক ওজন এবং প্রতিস্থাপনের মাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে এর দ্রাব্যতা হ্রাস পায়।

খ. ফিল্ম গঠন:
জলে দ্রবীভূত হলে HPMC একটি স্বচ্ছ, নমনীয় ফিল্ম তৈরি করে। এই ফিল্মগুলির ভাল যান্ত্রিক শক্তি এবং বাধা বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

গ. সান্দ্রতা:
HPMC দ্রবণগুলি ছদ্মপ্লাস্টিক আচরণ প্রদর্শন করে, যার অর্থ হল ক্রমবর্ধমান শিয়ার রেট সহ তাদের সান্দ্রতা হ্রাস পায়। HPMC দ্রবণগুলির সান্দ্রতা ঘনত্ব, আণবিক ওজন এবং প্রতিস্থাপনের মাত্রার মতো বিষয়গুলির উপর নির্ভর করে।

ঘ. জল ধারণ ক্ষমতা:
HPMC-এর অন্যতম প্রধান বৈশিষ্ট্য হল এর জল ধরে রাখার ক্ষমতা। এই বৈশিষ্ট্যটি বিভিন্ন ক্ষেত্রে যেমন নির্মাণ সামগ্রীতে গুরুত্বপূর্ণ, যেখানে HPMC ঘনকারী এবং জল ধরে রাখার এজেন্ট হিসেবে ব্যবহৃত হয়।

ঙ. আনুগত্য:
বিভিন্ন স্তরের সাথে শক্তিশালী বন্ধন তৈরির ক্ষমতার কারণে HPMC প্রায়শই বিভিন্ন শিল্পে আঠালো হিসেবে ব্যবহৃত হয়।

৪. আবেদন:
ক. ঔষধ শিল্প:
ওষুধ শিল্পে, HPMC ট্যাবলেট ফর্মুলেশনে বাইন্ডার, ফিল্ম লেপ এজেন্ট, নিয়ন্ত্রিত রিলিজ এজেন্ট এবং সান্দ্রতা সংশোধক হিসেবে ব্যবহৃত হয়।

খ. নির্মাণ শিল্প:
কর্মক্ষমতা, জল ধরে রাখা এবং আঠালোতা উন্নত করতে সিমেন্ট-ভিত্তিক মর্টার, জিপসাম-ভিত্তিক প্লাস্টার এবং টাইল আঠালোতে HPMC যোগ করা হয়।

গ. খাদ্য শিল্প:
খাদ্য শিল্পে, HPMC সস, ড্রেসিং এবং আইসক্রিমের মতো পণ্যগুলিতে ঘন, স্টেবিলাইজার এবং ইমালসিফায়ার হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

ঘ. ব্যক্তিগত যত্ন পণ্য:
শ্যাম্পু, লোশন এবং ক্রিমের মতো ব্যক্তিগত যত্ন পণ্যগুলিতে HPMC ঘন, ইমালসিফায়ার এবং ফিল্ম-গঠনকারী এজেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

ঙ. রঙ এবং আবরণ:
রঙ এবং আবরণে, HPMC রঙ্গক বিচ্ছুরণ, সান্দ্রতা নিয়ন্ত্রণ এবং জল ধরে রাখার উন্নতি করতে ব্যবহৃত হয়।

হাইড্রোক্সিপ্রোপাইলমিথাইলসেলুলোজ (HPMC) একটি বহুমুখী যৌগ যার বিভিন্ন শিল্পে বিস্তৃত প্রয়োগ রয়েছে। এর অনন্য রাসায়নিক গঠন, সংশ্লেষণ এবং বৈশিষ্ট্য এটিকে ওষুধ, নির্মাণ সামগ্রী, খাদ্য, ব্যক্তিগত যত্ন পণ্য এবং রঙ/আবরণে একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান করে তোলে। HPMC এর বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝার ফলে বিভিন্ন ক্ষেত্রে কাস্টমাইজড প্রয়োগ সম্ভব হয়, যা আধুনিক উৎপাদন প্রক্রিয়ায় এর ব্যাপক ব্যবহার এবং গুরুত্ব বৃদ্ধি করে।