مزيج جل ساخن وبارد من HPMC/HPS

هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC)يتميز الفيلم بأداء ممتاز، ولكن نظرًا لأن هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) عبارة عن هلام حراري، فإن لزوجته عند درجات الحرارة المنخفضة تكون منخفضة جدًا، مما لا يُساعد على تغليفه (أو غمسه) وتجفيفه عند درجات حرارة منخفضة لتحضير فيلم صالح للأكل، مما يؤدي إلى ضعف أداء المعالجة؛ بالإضافة إلى ذلك، فإن تكلفته العالية تحد من استخدامه. يُعد نشا هيدروكسي بروبيل (HPS) هلامًا باردًا منخفض التكلفة، ويمكن أن تؤدي إضافته إلى زيادة لزوجة HPMC عند درجات الحرارة المنخفضة، وتحسين أداء معالجة HPMC، وخفض تكلفة الإنتاج. علاوة على ذلك، فإن نفس خاصية محبة الماء ووحدات الجلوكوز ومجموعات الهيدروكسي بروبيل تُساهم جميعها في تحسين توافق هذين البوليمرين. لذلك، تم تحضير نظام مزيج هلامي ساخن-بارد عن طريق مزج HPS وHPMC، وتمت دراسة تأثير درجة الحرارة على بنية الهلام لنظام مزيج HPMC/HPS الساخن-البارد بشكل منهجي باستخدام مقياس اللزوجة وتقنيات تشتت الأشعة السينية بزاوية صغيرة. ، بالإضافة إلى تأثير ظروف المعالجة الحرارية على البنية المجهرية وخصائص نظام الغشاء، ثم تم بناء العلاقة بين بنية الهلام لنظام المزج - بنية الغشاء - خصائص الغشاء في ظل ظروف المعالجة الحرارية.

تُظهر النتائج أنه عند درجات الحرارة المرتفعة، يكون الهلام ذو المحتوى الأعلىهيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC)يتميز محتوى HPS بمعامل مرونة أعلى وسلوك صلب أكثر وضوحًا، كما أن البنية المتشابهة ذاتيًا لمشتتات الجل أكثر كثافة، وحجم تجمعات الجل أكبر. عند درجات الحرارة المنخفضة، تتميز عينات الجل ذات محتوى HPS الأعلى بمعامل مرونة أعلى، وسلوك صلب أكثر بروزًا، وبنية متشابهة ذاتيًا لمشتتات الجل أكثر كثافة. بالنسبة للعينات ذات نسبة المزج نفسها، يكون معامل المرونة وأهمية السلوك الصلب وكثافة البنية المتشابهة ذاتيًا للهلامات التي يهيمن عليها HPMC عند درجات الحرارة العالية أعلى من تلك التي يهيمن عليها HPS عند درجات الحرارة المنخفضة. يمكن أن تؤثر درجة حرارة التجفيف على بنية الجل للنظام قبل التجفيف، ثم تؤثر على البنية البلورية والبنية غير المتبلورة للغشاء، وفي النهاية يكون لها تأثير مهم على الخواص الميكانيكية للغشاء، مما يؤدي إلى أن تكون قوة الشد ومعامل مرونة الغشاء المجفف عند درجات الحرارة العالية أعلى من تلك المجففة عند درجات الحرارة المنخفضة. لا يؤثر معدل التبريد بشكل واضح على البنية البلورية للنظام، ولكنه يؤثر على كثافة الجسم المتشابه ذاتيًا في النطاقات الميكروية للغشاء. في هذا النظام، قد تؤثر كثافة البنية المتشابهة ذاتيًا للغشاء على خصائصه الميكانيكية، مما يؤثر بشكل كبير على الأداء.

استنادًا إلى تحضير الغشاء المخلوط، وجدت الدراسة أن استخدام محلول اليود لتلوين غشاء HPMC/HPS المخلوط بشكل انتقائي قد أرسى طريقة جديدة لمراقبة توزيع الطور وانتقال الطور للنظام المخلوط بوضوح تحت المجهر. وتُعد هذه الطريقة ذات أهمية منهجية إرشادية لدراسة توزيع الطور في الأنظمة المخلوطة القائمة على النشا. وباستخدام هذه الطريقة البحثية الجديدة، بالإضافة إلى مطيافية الأشعة تحت الحمراء، والمجهر الإلكتروني الماسح، ومقياس التمدد، تم تحليل ودراسة انتقال الطور، والتوافق، والخواص الميكانيكية للنظام، وتم بناء علاقة بين التوافق، وانتقال الطور، ومظهر الغشاء. تُظهر نتائج الملاحظة المجهرية أن النظام يخضع لانتقال طور عندما تكون نسبة HPS 50%، وأن ظاهرة الاختلاط بين الأطوار موجودة في الغشاء، مما يشير إلى أن النظام يتمتع بدرجة معينة من التوافق. كما تؤكد نتائج مطيافية الأشعة تحت الحمراء، والتحليل الحراري الوزني، والمجهر الإلكتروني الماسح، عملية المزج. ويتغير معامل مرونة الغشاء المخلوط عندما يكون محتوى HPS 50%.HPSعندما تتجاوز نسبة المحتوى 50%، تنحرف زاوية التلامس للعينة المخلوطة عن الخط المستقيم الواصل بين زوايا التلامس للعينات النقية، وعندما تقل عن 50%، تنحرف سلبًا عن هذا الخط المستقيم، ويعود ذلك أساسًا إلى التحولات الطورية.