ما هو الفرق بين السليلوز و HPMC؟

السليلوز والهيدروكسيبروبيل ميثيل سيلولوز (HPMC) كلاهما مركبات مهمة مع تطبيقات مختلفة ، وخاصة في الصناعات مثل الأدوية والغذاء ومستحضرات التجميل والبناء. على الرغم من أنها تشترك في بعض أوجه التشابه ، إلا أنها لديها أيضًا اختلافات متميزة من حيث بنيةها الكيميائية وخصائصها واستخداماتها وعمليات التصنيع.

1. الهيكل الكيميائي:

السليلوز:
السليلوز عبارة عن عديد السكاريد يتكون من سلاسل طويلة من جزيئات الجلوكوز المرتبطة ببعضها من روابط -1،4-glycosidic. إنه المكون الرئيسي لجدران الخلايا النباتية ، حيث يوفر الدعم الهيكلي والصلابة للأنسجة النباتية. تشكل جزيئات السليلوز الألياف الدقيقة من خلال ربط الهيدروجين ، مما يساهم في قوة وعدم قابلية السليلوز في الماء ومعظم المذيبات العضوية.

HPMC:
هيدروكسي بروبيل ميثيل سيلولوز (HPMC) هو بوليمر شبه صناعي مشتق من السليلوز من خلال التعديل الكيميائي. يتم إنتاجه عن طريق علاج السليلوز بأكسيد البروبيلين وكلوريد الميثيل لإدخال مجموعات الهيدروكسي بروبيل والميثوكسي على العمود الفقري السليلوز. يمكن أن تختلف درجة الاستبدال (DS) لهذه المجموعات ، مما يؤثر على خصائص HPMC مثل الذوبان واللزوجة وسلوك الجيل.

2.Properties:

السليلوز:
عدم التنقل: السليلوز النقي غير قابل للذوبان في الماء والمذيبات العضوية بسبب ترابط الهيدروجين الواسع والهيكل البلوري.
قابلية التحلل الحيوي: السليلوز قابل للتحلل ، مما يجعله صديقًا للبيئة ومناسبًا لتطبيقات مختلفة الصديقة للبيئة.
القوة الميكانيكية: ألياف السليلوز لها قوة شد عالية ، وتساهم في استخدامها في الورق والمنسوجات والمواد المركبة.
نقص التفاعل: السليلوز خامل كيميائيًا ولا يتفاعل بسهولة مع المركبات الأخرى في ظل الظروف العادية.

HPMC:
الذوبان: HPMC يعرض الذوبان في الماء ، ويشكل حلول شفافة ولزجة. يعتمد الذوبان على عوامل مثل درجة الاستبدال والوزن الجزيئي ودرجة الحرارة.
تكوين الأفلام: يمكن أن تشكل HPMC أفلامًا مرنة وشفافة عند التجفيف ، مما يجعلها مفيدة في الطلاء الأدوية وتغليف الطعام والتطبيقات الأخرى.
اللزوجة: حلول HPMC لها لزوجة قابلة للتعديل بناءً على عوامل مثل التركيز ودرجة الحرارة ودرجة الاستبدال. هذه الخاصية أمر بالغ الأهمية في السيطرة على السلوك الريولوجي للتركيبات.
التصوير الحيوي: HPMC له خصائص حيوية ، مما يسمح لها بالالتزام بالأسطح البيولوجية مثل الأغشية المخاطية. يتم استغلال هذه الميزة في المستحضرات الصيدلانية لتسليم الأدوية الخاضعة للرقابة.

3. الجدل:

السليلوز:
الورق والكرتون: ألياف السليلوز هي المادة الخام الأولية لإنتاج الورق والورق من الورق المقوى بسبب وفرة وقوتها.
المنسوجات: القطن ، الألياف الطبيعية المكونة بشكل أساسي من السليلوز ، يستخدم على نطاق واسع في صناعة النسيج للملابس ، تنجيد ، وغيرها من المنتجات القائمة على الأقمشة.
مواد البناء: المواد القائمة على السليلوز مثل الخشب والخشب الرقائقي ولوحة الجمعية شائعة في البناء للأغراض الهيكلية والزخرفية.
إضافات الغذاء: يتم استخدام مشتقات السليلوز مثل السليلوز المصغرة في السليلوز والكربوكسي ميثيل السليلوز كأعماق ومثبتات وعوامل الناخب في المنتجات الغذائية.

HPMC:
تركيبات المستحضرات الصيدلانية: يستخدم HPMC على نطاق واسع في المستحضرات الصيدلانية باعتباره موثقًا ، وكيلًا سابقًا ، وكيلًا سابقًا ، ومعدل اللزوجة في الأجهزة اللوحية ، والكبسولات ، وحلول العيون ، والتركيبات الموضعية.
مواد البناء: تتم إضافة HPMC إلى المنتجات القائمة على الأسمنت مثل قذائف الهاون ، والمواد اللاصقة البلاط ، والمركبات ذاتية التسوية لتحسين قابلية العمل ، والاحتفاظ بالماء ، وخصائص الالتصاق.
صناعة المواد الغذائية: يتم استخدام HPMC كمكمل مثخن ، مستحلب ، استقرار ، ومكملات الألياف الغذائية في مختلف المنتجات الغذائية ، بما في ذلك الصلصات والحلويات واللحوم المصنعة.
منتجات العناية الشخصية: تم العثور على HPMC في مستحضرات التجميل وأدوات النظافة وعناية العناية الشخصية مثل المستحضرات والكريمات والشامبو ومعجون الأسنان كمعدل ريولوجي ، مستحلب ، وفيلم سابق.

4. عملية التصنيع:

السليلوز:
يتم الحصول على السليلوز في المقام الأول من مصادر النبات من خلال عمليات مثل اللب الميكانيكي (على سبيل المثال ، طحن رقائق الخشب) أو اللب الكيميائي (على سبيل المثال ، عملية Kraft) ، أو التخمير البكتيري (على سبيل المثال ، إنتاج السليلوز البكتيري). يخضع السليلوز المستخرج من التنقية والمعالجة للحصول على أشكال مختلفة مناسبة للتطبيقات المختلفة.

HPMC:
يتضمن إنتاج HPMC عدة خطوات ، بدءًا من استخراج السليلوز من مصادر النبات مثل لب الخشب أو المبيدات القطن. ثم يتم التعامل مع السليلوز مع القلويات لإزالة الشوائب قبل الخضوع لتفاعلات الأثير مع أكسيد البروبيلين وكلوريد الميثيل لإدخال مجموعات الهيدروكسيبروبيل والميثوكسي ، على التوالي. يتم تنقية HPMC الناتج ، وتجفيفها ، وطحنها في حجم الجسيمات المطلوب للاستخدام التجاري.

السليلوز و HPMC كلاهما مركبات مهمة مع تطبيقات متنوعة في مختلف الصناعات. في حين أن السليلوز هو عديد السكاريد الطبيعي الموجود في جدران الخلايا النباتية ، فإن HPMC هو مشتق معدّل من السليلوز مع قابلية الذوبان والوظائف المعززة. إن اختلافاتهم في التركيب الكيميائي والخصائص والتطبيقات وعمليات التصنيع تجعلها مناسبة للاستخدامات المميزة ، بدءًا من صناعة الورق والمنسوجات التقليدية إلى المستحضرات الصيدلانية المتقدمة ومواد البناء. يعد فهم هذه التباينات أمرًا بالغ الأهمية للاستفادة من الخصائص الفريدة للسليلوز و HPMC في تطوير منتجات مبتكرة وحلول مستدامة.