اچ پی ام سی 15 | HPMC E15

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز یا HPMC چیست و چه کاربردی دارد؟

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز، که با نام اختصاری HPMC شناخته می‌شود، یک پلیمر سنتزی است که از سلولز تولید می‌شود و در صنایع مختلفی از جمله داروسازی و آرایشی و بهداشتی کاربردهای وسیعی دارد. به دلیل ویژگی‌هایی چون حل شدن در آب، خواص ژل‌سازی و غلظت‌دهی، کاربرد فراوانی دارد.

خرید هیدروکسی پروپیل متیل سلولز

شرکت نماشیمی تجارت با برند نماشیمی، به‌طور گسترده HPMC 6 و HPMC 15 را وارد و تأمین می‌کند. برای خرید این ماده، می‌توان با شماره تماس 021-91690789 تماس گرفت.

تاریخچه پیدایش هیدروکسی پروپیل متیل سلولز

پیشینه سلولز

این ماده از سلولز طبیعی که در دیواره‌های سلولی گیاهان یافت می‌شود، به‌دست می‌آید. سلولز به‌عنوان ماده‌ای پرکاربرد در صنایع مختلف از گذشته شناخته شده است.

ظهور پلیمرهای اصلاح‌شده

در اوایل قرن بیستم، اصلاح شیمیایی سلولز برای تغییر ویژگی‌های آن و یافتن کاربردهای جدید آغاز شد.

پیدایش هیدروکسی پروپیل متیل سلولز

در دهه ۱۹۲۰، تلاش‌هایی برای تولید ترکیبات جدید از سلولز انجام شد. اولین تولیدکنندگان در آلمان موفق به ایجاد ماده‌ای با ویژگی‌های جدید با افزودن گروه‌های متیل و پروپیل به زنجیره‌های سلولز شدند.

توسعه و تجاری‌سازی

پس از آن، این ماده به‌طور گسترده‌ای وارد بازار شده و در صنایع مختلف به‌کار رفت. ویژگی‌های خاص آن، مانند توانایی حل شدن در آب و خواص ژل‌سازی، در این زمان بیشتر مورد توجه قرار گرفت. در ایالات متحده، تولید و تجاری‌سازی توسط شرکت‌هایی مانند Dow Chemical و Rohm and Haas انجام شد و این ماده در صنایع داروسازی، غذایی و ساختمانی به‌کار رفت.

روش های تولید هیدروکسی پروپیل متیل سلولز

روش‌های تولید شامل چندین مرحله است که شامل تغییر شیمیایی سلولز و فرآیندهای تصفیه و خشک کردن می‌شود:

پیش‌پردازش سلولز

سلولز خام از منابع گیاهی مانند چوب و پنبه استخراج شده و باید تصفیه اولیه شود تا ناخالصی‌ها و مواد غیرضروری حذف گردند. سپس سلولز خرد و شسته می‌شود تا از چربی‌ها و آلودگی‌ها پاک شود.

تبدیل سلولز به مشتقات اتر

سلولز تصفیه‌شده با فرآیند شیمیایی خاصی به مشتقات اتر تبدیل می‌شود. گروه‌های متیل و پروپیل به زنجیره‌های سلولز اضافه می‌شوند.

مراحل واکنش

خنثی‌سازی و متیلاسیون با استفاده از قلیاها و افزودن گروه‌های متیل انجام می‌شود. سپس گروه‌های پروپیل به زنجیره‌های سلولز اضافه می‌شود.

فرآیند تجزیه و تصفیه

محصول به‌دست آمده باید تصفیه شود تا از ناخالصی‌ها و مواد زائد پاک گردد. این مرحله شامل استفاده از فرآیندهای شیمیایی و فیزیکی برای فیلتر کردن و شستشو است. مواد شیمیایی اضافی خنثی می‌شود تا محصول نهایی خالص‌تر و امن‌تر باشد.

خشک کردن و آسیاب کردن

محصول تصفیه‌شده به‌صورت پودر خشک می‌شود. این کار معمولاً با استفاده از خشک‌کن‌های صنعتی انجام می‌شود که دما و زمان خشک کردن به‌دقت کنترل می‌شود. پس از خشک شدن، پودر آسیاب می‌شود تا به دانه‌بندی یکنواخت تبدیل گردد.

بسته‌بندی و انبارداری

پودر در بسته‌بندی‌های مناسب برای جلوگیری از رطوبت و آلودگی‌ها بسته‌بندی می‌شود. بسته‌بندی باید کیفیت محصول را در طول زمان حفظ کند. همچنین باید در شرایط خشک و خنک ذخیره شود تا از تغییرات کیفی جلوگیری شود.

ویژگی های فیزیکی و شیمیایی هیدروکسی پروپیل متیل سلولز

این ماده معمولاً سفید رنگ بوده و در آب سرد حل می‌شود اما در دماهای بالا حل نمی‌شود. سایر ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی در جدول زیر آمده است:

گریدهای تولیدی هیدروکسی پروپیل متیل سلولز

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز در گریدهای مختلفی تولید می‌شود که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. این گریدها معمولاً بر اساس ویژگی‌هایی مانند ویسکوزیته، درجه پروپیل شدن، و نوع کاربرد تعیین می‌شوند. در اینجا به تفصیل به گریدهای مختلف و ویژگی‌های آن‌ها پرداخته می‌شود.

گریدهای مختلف HPMC بر اساس ویژگی‌هایی مانند ویسکوزیته، درجه پروپیل شدن و نوع کاربرد تعیین می‌شوند:

بر اساس ویسکوزیته

گریدهای با ویسکوزیته پایین

این گریدها معمولاً در آب به‌راحتی حل می‌شوند و برای کاربردهایی که نیاز به ویسکوزیته پایین دارند، مناسب هستند. در محصولات آرایشی، مواد شوینده، و افزودنی‌های غذایی با غلظت پایین استفاده می‌شوند.

گریدهای با ویسکوزیته بالا

این گریدها برای ایجاد ژل‌ها و محلول‌های غلیظ‌تر به‌کار می‌روند. در صنعت داروسازی، ساختمان، و سایر کاربردهایی که نیاز به غلظت بالا است، استفاده می‌شوند.

بر اساس درجه پروپیل شدن

گریدهای با درجه پروپیل شدن پایین

دارای درصد پایین‌تری از گروه‌های پروپیل هستند و بیشتر در صنایع غذایی و آرایشی که نیاز به حل شدن سریع و قوام پایین‌تر دارند، استفاده می‌شوند.

گریدهای با درجه پروپیل شدن بالا

دارای درصد بالاتری از گروه‌های پروپیل هستند و معمولاً برای فرموله کردن محصولات با ویسکوزیته بالاتر و پایدارتر استفاده می‌شوند.

کاربرد هیدروکسی پروپیل متیل سلولز در صنایع مختلف

صنعت داروسازی

به‌عنوان بایندر و تنظیم‌کننده زمان آزادسازی داروها در قرص‌ها و کپسول‌ها به‌کار می‌رود. همچنین در فرمولاسیون‌های مایع و ژل به‌عنوان غلظت‌دهنده و تثبیت‌کننده استفاده می‌شود.

صنعت غذایی

به‌عنوان افزودنی غذایی (E464) برای بهبود قوام و ثبات محصولات غذایی استفاده می‌شود. در نان، شیرینی‌ها، و سایر محصولات غذایی برای ایجاد بافت مطلوب و حفظ رطوبت به‌کار می‌رود.

صنعت ساختمانی

به‌عنوان افزودنی در ملات‌های ساختمانی برای بهبود قابلیت کارپذیری و چسبندگی استفاده می‌شود. همچنین در تولید پوشش‌های دیواری و گچ‌های مخصوص به‌عنوان اصلاح‌کننده‌های ویسکوزیته و چسبندگی استفاده می‌شود.

صنعت آرایشی و بهداشتی

به‌عنوان غلظت‌دهنده و تثبیت‌کننده در محصولات آرایشی مانند کرم‌ها، لوسیون‌ها، و ژل‌ها به‌کار می‌رود.

صنعت کاغذسازی

در تولید کاغذهای خاص با ویژگی‌های منحصر به‌فرد مانند مقاومت در برابر آب و چربی به‌کار می‌رود.

صنعت چسب‌ها و پوشش‌ها

به‌عنوان ماده‌ای برای تنظیم ویسکوزیته و بهبود خواص چسبندگی در تولید چسب‌های صنعتی و پوشش‌های سطحی استفاده می‌شود.

صنعت نساجی

به‌عنوان اصلاح‌کننده بافت و کنترل‌کننده ویژگی‌های مکانیکی و نرمی پارچه‌ها به‌کار می‌رود.

کاربرد هیدروکسی پروپیل متیل سلولز در صنعت شوینده ها

غلظت‌دهنده

به‌عنوان غلظت‌دهنده مؤثر در فرمولاسیون مواد شوینده عمل می‌کند. با افزایش ویسکوزیته، به ایجاد بافت و قوام مطلوب در مایعات کمک می‌کند.

پایدار کننده کف

در مواد شوینده کف‌زا، به‌عنوان پایدارکننده کف عمل می‌کند و باعث افزایش دوام و پایداری کف می‌شود.

کنترل‌ کننده رطوبت

توانایی جذب رطوبت را داشته و به حفظ رطوبت در فرمولاسیون‌های شوینده کمک می‌کند.

مستحکم‌ کننده محلول‌ها

در فرمولاسیون‌های مختلف مواد شوینده برای جلوگیری از تفکیک و لایه‌لایه شدن استفاده می‌شود.

قابلیت حل شدن

به‌عنوان ماده‌ای که به‌راحتی در آب حل می‌شود، در مواد شوینده برای ایجاد محلول‌های یکنواخت و موثر کاربرد دارد.

کاربرد هیدروکسی پروپیل متیل سلولز در غلظت دهندگی

عملکرد هیدروکسی پروپیل متیل سلولز با افزایش ویسکوزیته محلول‌های آبی همراه است. هنگامی که این ماده به آب یا محلول‌های دیگر اضافه می‌شود، به‌ طور قابل توجهی باعث افزایش غلظت و چسبندگی محلول می‌شود. این ویژگی به‌ ویژه در محلول‌های رقیق و محصولات مایع اهمیت دارد.همچنین این ماده به‌ طور کامل در آب سرد حل می‌شود و در نتیجه، بدون نیاز به حرارت اضافی، به افزایش غلظت کمک می‌کند. این ویژگی باعث سهولت استفاده و فرمولاسیون محصولات می‌شود.

نکات ایمنی و MSDS ماده هیدروکسی پروپیل متیل سلولز

در هنگام استفاده از این ماده با اینکه به طور کلی بی خطر است اما ممکن است باعث تحریک خفیف پوست شود پس بهتر است در هنگام استفاده از ماسک و دستکش مخصوص استفاده شود. اگر با پوست یا چشم تماس داشت حتما محل تماس را با آب زیاد بشویید. برای ذخیره سازی نیز بهتر است در جای خشک و دور از رطوبت نگهداری شود. 

نتیجه‌ گیری

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز یا HPMC یک پلیمر سنتزی است که از سلولز تولید می شود و در صنایع مختلف از جمله صنایع دارویی، آرایش و بهداشتی، ساختمانی و … کاربردهای فراوانی از جمله قابلیت حل شدن در آب و خواص ژل‌ دهی و غلظت دهندگی دارد.

منابع

PubChem   , ScienceDirect