ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) เป็นสารประกอบที่มีหน้าที่หลากหลายซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เนื่องจากมีองค์ประกอบและคุณสมบัติทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์
1.ส่วนประกอบทางเคมี:
ก. แกนเซลลูโลส:
HPMC เป็นอนุพันธ์ของเซลลูโลส ซึ่งหมายความว่าได้มาจากเซลลูโลส ซึ่งเป็นโพลีแซ็กคาไรด์ตามธรรมชาติที่พบในผนังเซลล์ของพืช เซลลูโลสประกอบด้วยหน่วยซ้ำของ β-D-กลูโคสที่เชื่อมกันด้วยพันธะไกลโคซิดิก β(1→4)
ข. การทดแทน:
ใน HPMC หมู่ไฮดรอกซิล (-OH) ของโครงเซลลูโลสจะถูกแทนที่ด้วยกลุ่มเมทิลและไฮดรอกซีโพรพิล การแทนที่นี้เกิดขึ้นผ่านปฏิกิริยาอีเทอร์ริฟิเคชัน ระดับการแทนที่ (DS) หมายถึงจำนวนเฉลี่ยของกลุ่มไฮดรอกซิลที่แทนที่ต่อหน่วยกลูโคสในห่วงโซ่เซลลูโลส DS ของกลุ่มเมทิลและไฮดรอกซีโพรพิลแตกต่างกัน ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพของ HPMC
2. การสังเคราะห์:
ก. การอีเทอร์ริฟิเคชัน:
HPMC สังเคราะห์ขึ้นโดยอาศัยปฏิกิริยาอีเทอร์ริฟิเคชันของเซลลูโลสกับโพรพิลีนออกไซด์และเมทิลคลอไรด์ กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการทำปฏิกิริยาเซลลูโลสกับโพรพิลีนออกไซด์เพื่อนำกลุ่มไฮดรอกซีโพรพิลเข้ามา จากนั้นจึงทำปฏิกิริยากับเมทิลคลอไรด์เพื่อนำกลุ่มเมทิลเข้ามา
ข. ระดับของการควบคุมทางเลือก:
สามารถควบคุม DS ของ HPMC ได้โดยการปรับสภาวะของปฏิกิริยา เช่น อุณหภูมิ เวลาในการเกิดปฏิกิริยา และความเข้มข้นของสารตั้งต้น
3. ประสิทธิภาพการทำงาน:
ก. ความสามารถในการละลาย:
HPMC สามารถละลายได้ในน้ำและตัวทำละลายอินทรีย์บางชนิด เช่น เมทานอลและเอธานอล อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการละลายจะลดลงเมื่อน้ำหนักโมเลกุลและระดับการทดแทนเพิ่มขึ้น
ข. การก่อตัวของฟิล์ม:
HPMC จะสร้างฟิล์มใสที่ยืดหยุ่นได้เมื่อละลายในน้ำ ฟิล์มเหล่านี้มีความแข็งแรงเชิงกลและคุณสมบัติกั้นที่ดี
ค. ความหนืด:
สารละลาย HPMC แสดงพฤติกรรม pseudoplastic ซึ่งหมายความว่าความหนืดจะลดลงเมื่ออัตราเฉือนเพิ่มขึ้น ความหนืดของสารละลาย HPMC ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ความเข้มข้น น้ำหนักโมเลกุล และระดับการแทนที่
ง. การกักเก็บน้ำ:
คุณสมบัติที่สำคัญประการหนึ่งของ HPMC คือความสามารถในการกักเก็บน้ำ คุณสมบัตินี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการใช้งานต่างๆ เช่น วัสดุก่อสร้าง ซึ่ง HPMC จะถูกใช้เป็นตัวทำให้ข้นและตัวกักเก็บน้ำ
e. การยึดเกาะ:
HPMC มักใช้เป็นกาวในอุตสาหกรรมต่างๆ เนื่องจากความสามารถในการสร้างพันธะที่แข็งแรงกับพื้นผิวต่างๆ
4. การประยุกต์ใช้:
ก. อุตสาหกรรมยา:
ในอุตสาหกรรมยา HPMC ใช้เป็นสารยึดเกาะ สารเคลือบฟิล์ม สารปลดปล่อยควบคุม และสารปรับความหนืดในสูตรยาเม็ด
ข. อุตสาหกรรมก่อสร้าง:
HPMC จะถูกเติมลงในปูนซีเมนต์ ปูนฉาบยิปซัม และกาวติดกระเบื้อง เพื่อให้การทำงาน การกักเก็บน้ำ และการยึดเกาะดีขึ้น
ค. อุตสาหกรรมอาหาร :
ในอุตสาหกรรมอาหาร HPMC ใช้เป็นสารเพิ่มความข้น สารคงตัว และอิมัลซิไฟเออร์ในผลิตภัณฑ์ เช่น ซอส น้ำสลัด และไอศกรีม
d. ผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนตัว:
HPMC ใช้เป็นสารเพิ่มความข้น อิมัลซิไฟเออร์ และสารก่อให้เกิดฟิล์มในผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล เช่น แชมพู โลชั่นและครีม
e. สีและวัสดุเคลือบผิว:
ในสีและสารเคลือบ HPMC ใช้เพื่อปรับปรุงการกระจายตัวของเม็ดสี การควบคุมความหนืด และการกักเก็บน้ำ
ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) เป็นสารประกอบอเนกประสงค์ที่มีการใช้งานหลากหลายในอุตสาหกรรมต่างๆ องค์ประกอบทางเคมี การสังเคราะห์ และคุณสมบัติเฉพาะตัวทำให้เป็นส่วนผสมที่สำคัญในผลิตภัณฑ์ยา วัสดุก่อสร้าง อาหาร ผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล และสี/สารเคลือบผิว การทำความเข้าใจคุณสมบัติของ HPMC ช่วยให้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ตามความต้องการในสาขาต่างๆ ได้ ส่งผลให้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายและมีความสำคัญในกระบวนการผลิตที่ทันสมัย
เวลาโพสต์ : 22 ก.พ. 2567