ما هو الفرق بين HPMC و HEC؟

HPMC (Hydroxypropyl methylcellulose) و HEC (هيدروكسي إيثيل السليلوز) هي مشتقات السليلوز تستخدم على نطاق واسع في الصناعة والطب ، لكن لديهم بعض الاختلافات المهمة في التركيب الكيميائي ، والخصائص ، وحقول التطبيق ، وما إلى ذلك.

1. الاختلافات في التركيب الكيميائي
HPMC و HEC كلاهما إيثرات السليلوز معالجة من السليلوز الطبيعي (مثل القطن أو اللب الخشبي) ، لكنهما يختلفان في البدائل:

HPMC (Hydroxypropyl methylcellulose): يتم الحصول على HPMC عن طريق استبدال جزئيًا أو تمامًا بعض مجموعات الهيدروكسيل (-OH) من السليلوز مع ميثيل (-Ch₃) و hydroxypropyl (-ch₂ch (OH). تحدد درجة استبدال مجموعات الميثيل والهيدروكسيبروبيل خصائص HPMC.
HEC (هيدروكسي إيثيل السليلوز): HEC هو الأثير السليلوز مصنوع عن طريق استبدال جزء من مجموعات الهيدروكسيل من السليلوز مع مجموعات هيدروكسي إيثيل (-ch₂ch₂oh) ، في المقام الأول هيدروكسي إيثيل.
تؤثر هذه الاختلافات في التركيب الكيميائي بشكل مباشر على قابليتها للذوبان ، ولزوجتها ، والخصائص الفيزيائية والكيميائية الأخرى.

2. قابلية الذوبان وحل الشروط
HPMC: HPMC لديه قابلية للذوبان الممتازة في الماء ويمكن حلها في الماء البارد لتشكيل محلول لزج شفاف. يمكن أيضًا إذابة المذيبات العضوية مثل الإيثانول ، الأسيتون ، وما إلى ذلك ، ولكن سرعة الذوبان ودرجة تختلف حسب المحتوى المحدد. ميزة مهمة من HPMC هي أنه يذوب في الماء البارد ، بينما أثناء تسخين المحلول يخضع للجلد الحراري (يتحول إلى هلام عند تسخينه ويذوب عند التبريد). هذه الخاصية مهمة للغاية في مجالات مثل البناء والطلاء.

HEC: HEC يذوب أيضًا في الماء البارد ، ولكن على عكس HPMC ، فإن HEC لا يهيل في الماء الساخن. لذلك ، يمكن استخدام HEC على نطاق درجة حرارة أوسع. HEC لديه خصائص قوية للملح وخصائص سماكة وهي مناسبة للاستخدام في المحاليل التي تحتوي على الشوارد.

3. اللزوجة والخصائص الرغلية
تختلف لزوجة HPMC و HEC مع وزنها الجزيئي ، وكلاهما له تأثيرات سماكة جيدة بتركيزات مختلفة:

HPMC: HPMC يعرض البلاستيك الكاذب العالي (أي ، خصائص تخفيف القص) في الحل. تتناقص لزوجة حلول HPMC عند زيادة القص ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب سهولة الانتشار أو الفرشاة ، مثل الدهانات ومستحضرات التجميل ، إلخ. تتناقص لزوجة HPMC مع زيادة درجة الحرارة ، وسيشكل الهلام في درجة حرارة معينة.

HEC: حلول HEC لها لزوجة أعلى وخصائص أفضل سماكة بمعدلات القص المنخفضة ، مما يظهر خصائص تدفق نيوتوني أفضل (أي إجهاد القص يتناسب مع معدل القص). بالإضافة إلى ذلك ، فإن حلول HEC لها تغييرات صغيرة في البيئات التي تحتوي على أملاح وكهرباء ، ولديها مقاومة جيدة للملح. يتم استخدامها على نطاق واسع في الحقول التي تتطلب مقاومة الملح ، مثل استخراج الزيت والمعالجة الطينية.

4. الاختلافات في حقول التطبيق
على الرغم من أنه يمكن استخدام كلا من HPMC و HEC كمكثفات ، والمواد اللاصقة ، وصياغة الأفلام ، والمثبتات ، وما إلى ذلك ، يختلف أدائها في مناطق تطبيق محددة:

تطبيقات HPMC:
صناعة البناء: يتم استخدام HPMC كعامل سماكة وعامل يحفظ الماء في مجالات مواد البناء مثل هاون الأسمنت ، ومنتجات الجبس ، ومواد لاصقة البلاط السيراميك. إنه يحسن قابلية عمل الهاون ، ويقاوم التراجع ، ويطيل الوقت المفتوح لقذائف الهاون.
المجالات الصيدلانية والغذائية: في الطب ، غالبًا ما يتم استخدام HPMC كمواد طلاء للأجهزة اللوحية والمواد الإطارية للاستعدادات المستمرة. في صناعة المواد الغذائية ، يتم استخدام HPMC كمضاف غذائي ، وخاصةً كمستحلب ، مثخن ، ومثبت.
الصناعة الكيميائية اليومية: يتم استخدام HPMC كمثبت مستحلب ، ومكثف ، ومكون من تكوين الأفلام الواقية في مستحضرات التجميل ومنتجات العناية الشخصية.

تطبيقات HEC:
استخراج الزيت: نظرًا لأن HEC لديه تحملًا قويًا للأملاح ، فهو مناسب بشكل خاص للاستخدام كعامل سماكة لسوائل الحفر وسوائل التكسير في البيئات ذات المحتوى العالي من الملح لتحسين الخواص الريولوجية للطين.
صناعة الطلاء: يتم استخدام HEC كمثخن ومثبت في الطلاءات القائمة على الماء. يمكن أن يحسن أداء السيولة والبناء للطلاء ومنع الطلاء من الترهل.
صناعة الورق والصناعة النسيجية: يمكن استخدام HEC في تحجيم السطح في صناعة الورق وعلاج الملاط في صناعة النسيج لتكثيف الخواص الرئوية وتثبيتها وضبطها.

5. الاستقرار البيئي والتوافق الحيوي
HPMC: يستخدم HPMC عادة في الحقول الصيدلانية والغذائية بسبب توافقه الحيوي الجيد وقابليته للتحلل الحيوي. تمنحها خصائص التلقائية الحرارية أيضًا مزايا فريدة في بعض المستحضرات الصيدلانية الحساسة لدرجة الحرارة. علاوة على ذلك ، فإن HPMC غير أيوني ، لا يتأثر بالشوارد ، ولديه استقرار جيد لتغييرات الرقم الهيدروجيني.

HEC: HEC أيضًا لديه توافق حيوي جيد وقابلية للتحلل الحيوي ، لكنه يظهر استقرارًا أكبر في بيئات الملح العالي. لذلك ، HEC هو خيار أفضل حيث تتطلب مقاومة الملح ومقاومة الإلكتروليت ، مثل استكشاف الزيت ، والهندسة البحرية ، وما إلى ذلك.

6. التكلفة والعرض
نظرًا لأن كل من HPMC و HEC مستمدون من السليلوز الطبيعي ، فإن توفير المواد الخام مستقرة ، ولكن بسبب عمليات الإنتاج المختلفة ، تكون تكلفة إنتاج HPMC أعلى قليلاً من تكلفة HEC. هذا يجعل HEC يستخدم على نطاق أوسع في بعض التطبيقات الحساسة للتكاليف ، مثل مواد البناء ، والمواد الكيميائية في مجال النفط ، إلخ.

HPMC و HEC كلاهما مشتقات السليلوز المهمة. على الرغم من أنها مختلفة في التركيب الكيميائي ، إلا أن كلاهما له وظائف مثل السماكة والاستقرار والاحتفاظ بالماء وتشكيل الأفلام. فيما يتعلق باختيار التطبيق المحدد ، تحتل HPMC موقعًا مهمًا في البناء والإعداد الصيدلاني والصناعات الغذائية بسبب خصائص التلقائية الحرارية الخاصة ؛ بينما تلعب HEC دورًا مهمًا في صناعة البترول بسبب تحملها الممتاز للملح وقدرة على التكيف على درجة الحرارة على نطاق أوسع. أكثر فائدة في التعدين والطلاء القائم على الماء. وفقًا لمتطلبات التطبيق المختلفة ، يمكن أن يؤدي اختيار مشتقات السليلوز المناسبة إلى تحسين أداء المنتج والفوائد الاقتصادية.