ความแตกต่างระหว่างไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสและไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส

ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) และไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส (HEC) เป็นทั้งอนุพันธ์ของเซลลูโลสที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม ยา เครื่องสำอาง และสาขาอื่นๆ ความแตกต่างหลักๆ ของทั้งสองชนิดนี้สะท้อนให้เห็นในโครงสร้างโมเลกุล ลักษณะการละลาย ขอบเขตการใช้งาน และด้านอื่นๆ

1.โครงสร้างโมเลกุล

ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC)

HPMC เป็นสารอนุพันธ์ที่ละลายน้ำได้ซึ่งนำเข้ามาโดยการเติมหมู่เมทิล (-CH3) และไฮดรอกซีโพรพิล (-CH2CHOHCH3) เข้าไปในโซ่โมเลกุลเซลลูโลส โดยเฉพาะอย่างยิ่งโครงสร้างโมเลกุลของ HPMC ประกอบด้วยสารแทนที่ที่ทำหน้าที่ได้ 2 ชนิด ได้แก่ เมทิล (-OCH3) และไฮดรอกซีโพรพิล (-OCH2CH(OH)CH3) โดยทั่วไป อัตราส่วนของเมทิลที่เติมเข้าไปจะสูงกว่า ในขณะที่ไฮดรอกซีโพรพิลสามารถปรับปรุงความสามารถในการละลายของเซลลูโลสได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส (HEC)

HEC เป็นสารอนุพันธ์ที่นำเข้ามาโดยการใส่กลุ่มเอทิล (-CH2CH2OH) เข้าไปในโซ่โมเลกุลของเซลลูโลส ในโครงสร้างของไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส กลุ่มไฮดรอกซิล (-OH) หนึ่งกลุ่มขึ้นไปของเซลลูโลสจะถูกแทนที่ด้วยกลุ่มเอทิลไฮดรอกซิล (-CH2CH2OH) ซึ่งแตกต่างจาก HPMC โครงสร้างโมเลกุลของ HEC มีตัวแทนไฮดรอกซีเอทิลเพียงหนึ่งตัวและไม่มีกลุ่มเมทิล

2. ความสามารถในการละลายน้ำ

เนื่องจากความแตกต่างทางโครงสร้าง ความสามารถในการละลายน้ำของ HPMC และ HEC จึงแตกต่างกัน

HPMC: HPMC ละลายน้ำได้ดี โดยเฉพาะที่ค่า pH เป็นกลางหรือเป็นด่างเล็กน้อย ละลายได้ดีกว่า HEC การนำกลุ่มเมทิลและไฮดรอกซีโพรพิลเข้ามาจะช่วยเพิ่มการละลายได้ และยังสามารถเพิ่มความหนืดได้โดยการโต้ตอบกับโมเลกุลของน้ำ

HEC: HEC มักละลายน้ำได้ แต่ความสามารถในการละลายค่อนข้างต่ำ โดยเฉพาะในน้ำเย็น และมักต้องละลายภายใต้สภาวะการให้ความร้อนหรือต้องใช้ความเข้มข้นที่สูงกว่าเพื่อให้ได้ผลความหนืดที่ใกล้เคียงกัน ความสามารถในการละลายนั้นสัมพันธ์กับความแตกต่างของโครงสร้างของเซลลูโลสและคุณสมบัติชอบน้ำของกลุ่มไฮดรอกซีเอทิล

3. ความหนืดและคุณสมบัติการไหล

HPMC: เนื่องจากมีกลุ่มที่ชอบน้ำ 2 กลุ่มที่แตกต่างกัน (เมทิลและไฮดรอกซีโพรพิล) ในโมเลกุล HPMC จึงมีคุณสมบัติปรับความหนืดในน้ำได้ดี และใช้กันอย่างแพร่หลายในกาว สารเคลือบ ผงซักฟอก ผลิตภัณฑ์ยา และสาขาอื่นๆ เมื่อปรับความหนืดได้ในระดับความเข้มข้นต่างๆ HPMC สามารถปรับความหนืดได้ตั้งแต่ความหนืดต่ำไปจนถึงความหนืดสูง และความหนืดจะไวต่อการเปลี่ยนแปลงค่า pH มากกว่า

HEC: ความหนืดของ HEC สามารถปรับได้โดยการเปลี่ยนความเข้มข้น แต่ช่วงการปรับความหนืดจะแคบกว่าของ HPMC HEC ใช้ส่วนใหญ่ในสถานการณ์ที่จำเป็นต้องมีความหนืดต่ำถึงปานกลาง โดยเฉพาะในการก่อสร้าง ผงซักฟอก และผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล คุณสมบัติการไหลของ HEC ค่อนข้างเสถียร โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดหรือเป็นกลาง HEC สามารถให้ความหนืดที่เสถียรกว่าได้

4. สาขาการใช้งาน

ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC)

อุตสาหกรรมก่อสร้าง: HPMC มักใช้ในปูนซีเมนต์และสารเคลือบผิวในอุตสาหกรรมก่อสร้างเพื่อปรับปรุงการไหลลื่น การทำงานได้ และป้องกันรอยแตกร้าว

อุตสาหกรรมยา: HPMC ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยาในฐานะตัวแทนควบคุมการปลดปล่อยยา ไม่เพียงแต่ใช้เป็นสารก่อรูปสำหรับเม็ดยาและแคปซูลเท่านั้น แต่ยังใช้เป็นกาวเพื่อช่วยให้ปลดปล่อยยาได้สม่ำเสมออีกด้วย

อุตสาหกรรมอาหาร: HPMC มักใช้ในการแปรรูปอาหารเป็นสารเพิ่มความคงตัว สารเพิ่มความข้น หรืออิมัลซิไฟเออร์ เพื่อปรับปรุงเนื้อสัมผัสและรสชาติของอาหาร

อุตสาหกรรมเครื่องสำอาง: HPMC เป็นสารเพิ่มความข้นซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์ เช่น ครีม แชมพู และครีมนวดผม เพื่อเพิ่มความหนืดและความเสถียรของผลิตภัณฑ์

ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส (HEC)

อุตสาหกรรมการก่อสร้าง: HEC มักใช้ในกาวซีเมนต์ ยิปซัม และกระเบื้อง เพื่อปรับปรุงความลื่นไหลและระยะเวลาการกักเก็บของผลิตภัณฑ์

สารทำความสะอาด: HEC มักใช้ในผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดในครัวเรือน ผงซักฟอก และผลิตภัณฑ์อื่นๆ เพื่อเพิ่มความหนืดของผลิตภัณฑ์และเพิ่มประสิทธิภาพในการทำความสะอาด

อุตสาหกรรมเครื่องสำอาง: HEC ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์ดูแลผิว เจลอาบน้ำ แชมพู ฯลฯ เป็นตัวเพิ่มความข้นและสารแขวนลอยเพื่อปรับปรุงเนื้อสัมผัสและความเสถียรของผลิตภัณฑ์

การสกัดน้ำมัน: HEC ยังสามารถใช้ในกระบวนการสกัดน้ำมันได้โดยใช้เป็นสารเพิ่มความข้นในของเหลวขุดเจาะที่เป็นน้ำ เพื่อช่วยเพิ่มความหนืดของของเหลวและปรับปรุงประสิทธิภาพในการเจาะ

5. ความคงตัวของค่า pH

HPMC: HPMC มีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงค่า pH สูง ภายใต้สภาวะที่เป็นกรด ความสามารถในการละลายของ HPMC จะลดลง ซึ่งอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงาน ดังนั้น จึงมักใช้ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกลางถึงเป็นด่างเล็กน้อย

HEC: HEC ยังคงเสถียรในระดับหนึ่งเมื่อมีค่า pH ที่หลากหลาย โดยสามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดและด่างได้ดี จึงมักใช้ในสูตรที่ต้องการความเสถียรสูง

เอชพีเอ็มซีและเอชอีซีแตกต่างกันในโครงสร้างโมเลกุล ความสามารถในการละลาย ประสิทธิภาพการปรับความหนืด และพื้นที่การใช้งาน HPMC มีประสิทธิภาพการละลายน้ำและการปรับความหนืดที่ดี และเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความหนืดสูงหรือประสิทธิภาพการปล่อยที่ควบคุมเฉพาะ ในขณะที่ HEC มีเสถียรภาพของค่า pH ที่ดีและช่วงการใช้งานที่กว้าง และเหมาะสำหรับโอกาสที่ต้องการความหนืดปานกลางและต่ำ และปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมได้ดี ในการใช้งานจริง การเลือกวัสดุจะต้องได้รับการประเมินตามความต้องการเฉพาะ