Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) هو بوليمر متعدد الاستخدامات مع مجموعة واسعة من التطبيقات في مختلف الصناعات ، بما في ذلك الأدوية والبناء والغذاء ومستحضرات التجميل. المواد الخام المستخدمة في إنتاج HPMC تأتي من الموارد الطبيعية والمتجددة.
HPMC هو مشتق نصفوي من السليلوز ، وهو بوليمر طبيعي موجود في جدران الخلايا النباتية. المواد الخام التي تنتجها HPMC تشمل السليلوز وأكسيد البروبيلين. يتم وصف عملية المواد الخام والتوليف بالتفصيل أدناه:
1. السليلوز:
المصدر: المادة الخام الرئيسية لـ HPMC هي السليلوز ، والتي يتم استخراجها من لب الخشب أو ألياف القطن. لب الخشب هو المصدر الأكثر شيوعًا بسبب وفرة وفعالية من حيث التكلفة.
الفصل: فصل السليلوز عن المواد الخام باستخدام العمليات الكيميائية والميكانيكية المختلفة. يتم التعامل مع لب الخشب كيميائيا لإزالة الشوائب واستخراج ألياف السليلوز.
2. أكسيد البروبيلين:
المصدر: أكسيد البروبيلين هو مكون مهم من HPMC الاصطناعية ومشتقة من البروبيلين ، وهو مادة البتروكيماويات التي تم الحصول عليها أثناء تكرير الزيت الخام.
الإنتاج: يتم إنتاج أكسيد البروبيلين عادة من خلال عملية كيميائية تسمى الكلوروهيدرين أو الإيبوكسيد. في هذه العملية ، يتفاعل البروبيلين مع بيروكسيد الكلور أو الهيدروجين لتشكيل أكسيد البروبيلين.
3. رد فعل مثيلة:
الأثير: توليف HPMC ينطوي على إثير السليلوز مع أكسيد البروبيلين. وتسمى هذه العملية أيضًا مثيلة ، حيث يتم إدخال مجموعات الهيدروكسي بروبيل في العمود الفقري السليلوز.
العلاج القلوي: علاج السليلوز باستخدام قلوي (عادة هيدروكسيد الصوديوم) لتنشيط مجموعات الهيدروكسيل. هذا يجعلها أكثر تفاعلًا أثناء التفاعلات اللاحقة مع أكسيد البروبيلين.
4. درجة المثيلة:
التحكم: التحكم في درجة المثيلة (DS) أثناء التفاعل لتحقيق الخصائص المطلوبة لـ HPMC. تؤثر درجة الاستبدال على قابلية الذوبان واللزوجة والخصائص الأخرى للمنتج النهائي.
هيدروكسي بروبيل:
التفاعل: يتم رد فعل السليلوز المنشط مع أكسيد البروبيلين تحت الظروف التي يتم التحكم فيها. وهذا يؤدي إلى استبدال مجموعات الهيدروكسي بروبيل على طول سلسلة السليلوز.
درجة الحرارة والضغط: تحكم بعناية في ظروف التفاعل ، بما في ذلك درجة الحرارة والضغط ، لضمان كفاءة العملية وجودة المنتج النهائي.
5. تحييد وغسل:
تحييد الحمض: بعد التفاعل ، يتم تحييد المنتج مع حمض لإزالة القاعدة الزائدة.
الغسيل: يتم غسل HPMC لإزالة الشوائب والمواد غير المتفاعلة والمنتجات الثانوية. هذه الخطوة أمر بالغ الأهمية للحصول على منتج نهائي نقاء عالي.
6. التجفيف:
إزالة الماء: الخطوة الأخيرة هي تجفيف HPMC لإزالة أي رطوبة متبقية. هذا يشكل HPMC في شكل مسحوق ، والذي يمكن معالجته واستخدامه في مجموعة متنوعة من التطبيقات.
تشمل المواد الخام لـ HPMC بشكل أساسي السليلوز المستمدة من لب الخشب أو ألياف القطن وأكسيد البروبيلين المستمد من البروبيلين البتروكيميائي. تشمل عملية التوليف مثيلة ، هيدروكسي بروبيل ، تحييد ، الغسيل والتجفيف ، ويتم التحكم في ظروف التفاعل بعناية للحصول على الخواص المطلوبة للبوليمر. تنبع براعة HPMC من بنيتها الكيميائية الفريدة ، مما يجعلها مكونًا قيماً في مجموعة متنوعة من المنتجات.
وقت النشر: فبراير -19-2025