Hidroksipropil metilsellüloza (HPMC) təbii sellülozanın kimyəvi modifikasiyası ilə əldə edilən qeyri-ion suda həll olan polimer birləşməsidir. Qida, tibb, kosmetika və tikinti sənayesində, xüsusən də əczaçılıq preparatlarında yapışdırıcı, qatılaşdırıcı, emulqator və suspenziyaedici kimi geniş istifadə olunur. Tətbiq prosesində HPMC sulu məhlulunun özlülük xüsusiyyətləri onun müxtəlif sahələrdəki performansı üçün çox vacibdir.
1. Hidroksipropil metilsellülozanın quruluşu və xüsusiyyətləri
HPMC-nin molekulyar quruluşu iki əvəzedici qrupdan ibarətdir: hidroksipropil (-CH3).₂CHOHCH₃) və metil (-OCH₃), bu da onun suda yaxşı həll olma və modifikasiya qabiliyyətinə malik olmasını təmin edir. HPMC molekulyar zəncirinin müəyyən sərt quruluşu var, lakin o, həmçinin sulu məhlulda üçölçülü şəbəkə quruluşu yarada bilər ki, bu da özlülüyün artmasına səbəb olur. Onun molekulyar çəkisi, əvəzedicinin növü və əvəzetmə dərəcəsi (yəni hər bir vahidin hidroksipropil və metil əvəzetmə dərəcəsi) məhlulun özlülüyünə mühüm təsir göstərir.
2. Sulu məhlulun özlülük xüsusiyyətləri
HPMC sulu məhlulunun özlülük xüsusiyyətləri həlledicinin konsentrasiyası, molekulyar çəkisi, temperaturu və pH dəyəri kimi amillərlə sıx bağlıdır. Ümumiyyətlə, HPMC sulu məhlulunun özlülüyü onun konsentrasiyasının artması ilə artır. Onun özlülüyü qeyri-Nyuton reoloji davranışı göstərir, yəni kəsmə sürəti artdıqca məhlulun özlülüyü tədricən azalır və bu da kəsmə incəlməsi fenomenini göstərir.
(1) Konsentrasiyanın təsiri
HPMC sulu məhlulunun özlülüyü ilə onun konsentrasiyası arasında müəyyən bir əlaqə mövcuddur. HPMC-nin konsentrasiyası artdıqca, sulu məhluldakı molekulyar qarşılıqlı təsirlər güclənir və molekulyar zəncirlərin dolaşıqlığı və çarpaz əlaqəsi artır və nəticədə məhlulun özlülüyü artır. Daha aşağı konsentrasiyalarda HPMC sulu məhlulunun özlülüyü konsentrasiyanın artması ilə xətti olaraq artır, lakin daha yüksək konsentrasiyalarda məhlulun özlülüyünün artması düz olmağa meyllidir və sabit bir dəyərə çatır.
(2) Molekulyar çəkinin təsiri
HPMC-nin molekulyar çəkisi onun sulu məhlulunun özlülüyünə birbaşa təsir göstərir. Daha yüksək molekulyar çəkiyə malik HPMC daha uzun molekulyar zəncirlərə malikdir və sulu məhlulda daha mürəkkəb üçölçülü şəbəkə quruluşu yarada bilər ki, bu da daha yüksək özlülüyə səbəb olur. Bunun əksinə olaraq, daha aşağı molekulyar çəkiyə malik HPMC daha boş şəbəkə quruluşuna və daha qısa molekulyar zəncirlərinə görə daha aşağı özlülüyə malikdir. Buna görə də, tətbiq edərkən ideal özlülük effektinə nail olmaq üçün uyğun molekulyar çəkiyə malik HPMC seçmək çox vacibdir.
(3) Temperaturun təsiri
Temperatur HPMC sulu məhlulunun özlülüyünə təsir edən vacib amildir. Temperatur artdıqca su molekullarının hərəkəti güclənir və məhlulun özlülüyü adətən azalır. Bunun səbəbi, temperatur artdıqda HPMC molekulyar zəncirinin sərbəstliyi artır və molekullar arasındakı qarşılıqlı təsir zəifləyir və bununla da məhlulun özlülüyü azalır. Bununla belə, müxtəlif partiyalardan və ya markalardan HPMC-nin temperatura reaksiyası da dəyişə bilər, buna görə də temperatur şəraiti xüsusi tətbiq tələblərinə uyğun olaraq tənzimlənməlidir.
(4) pH dəyərinin təsiri
HPMC özü qeyri-ion birləşmədir və onun sulu məhlulunun özlülüyü pH dəyişikliklərinə həssasdır. HPMC turşulu və ya neytral mühitlərdə nisbətən sabit özlülük xüsusiyyətləri nümayiş etdirsə də, HPMC-nin həllolma qabiliyyəti və özlülüyü son dərəcə turşulu və ya qələvi mühitlərdə təsirlənəcək. Məsələn, güclü turşu və ya güclü qələvi şəraitdə HPMC molekulları qismən parçalana bilər və bununla da onun sulu məhlulunun özlülüyünü azalda bilər.
3. HPMC sulu məhlulunun özlülük xüsusiyyətlərinin reoloji təhlili
HPMC sulu məhlulunun reoloji davranışı adətən qeyri-Nyuton maye xüsusiyyətlərini göstərir, bu da onun özlülüyünün yalnız məhlul konsentrasiyası və molekulyar çəki kimi amillərlə deyil, həm də kəsmə sürəti ilə əlaqəli olduğunu göstərir. Ümumiyyətlə, aşağı kəsmə sürətlərində HPMC sulu məhlulu daha yüksək özlülük göstərir, kəsmə sürəti artdıqca isə özlülük azalır. Bu davranış "kəsmə incəltməsi" və ya "kəsmə incəltməsi" adlanır və bir çox praktik tətbiqlərdə çox vacibdir. Məsələn, örtüklər, əczaçılıq preparatları, qida emalı və s. sahələrində HPMC-nin kəsmə incəltmə xüsusiyyətləri aşağı sürətli tətbiqlər zamanı yüksək özlülüyün qorunmasını təmin edə bilər və yüksək sürətli kəsmə şəraitində daha asan axmağa qadirdir.
4. HPMC sulu məhlulunun özlülüyünə təsir edən digər amillər
(1) Duzun təsiri
Duz məhlullarının (məsələn, natrium xlorid) əlavə edilməsi HPMC sulu məhlulunun özlülüyünü artıra bilər. Bunun səbəbi, duzun məhlulun ion gücünü dəyişdirərək molekullar arasındakı qarşılıqlı təsiri artıra bilməsidir ki, HPMC molekulları daha kompakt şəbəkə quruluşu əmələ gətirsin və bununla da özlülüyü artırsın. Bununla belə, duz növünün və konsentrasiyasının özlülüyə təsiri də spesifik şəraitə uyğun olaraq tənzimlənməlidir.
(2) Digər əlavələrin təsiri
HPMC sulu məhluluna digər qatqıların (məsələn, səthi aktiv maddələr, polimerlər və s.) əlavə edilməsi də özlülüyə təsir edəcək. Məsələn, səthi aktiv maddələr, xüsusən də səthi aktiv maddələrin konsentrasiyası yüksək olduqda, HPMC-nin özlülüyünü azalda bilər. Bundan əlavə, müəyyən polimerlər və ya hissəciklər də HPMC ilə qarşılıqlı təsir göstərə və onun məhlulunun reoloji xüsusiyyətlərini dəyişdirə bilər.
Özlülük xüsusiyyətlərihidroksipropil metilsellüloza sulu məhlul konsentrasiya, molekulyar çəki, temperatur, pH dəyəri və s. daxil olmaqla bir çox amillərdən təsirlənir. HPMC sulu məhlulu adətən qeyri-Nyuton reoloji xüsusiyyətləri nümayiş etdirir, yaxşı qatılaşdırma və kəsmə incəlmə xüsusiyyətlərinə malikdir və müxtəlif sənaye və əczaçılıq sahələrində geniş istifadə olunur. Bu özlülük xüsusiyyətlərini anlamaq və mənimsəmək HPMC-nin müxtəlif tətbiqlərdə istifadəsini optimallaşdırmağa kömək edəcəkdir. Praktik tətbiqlərdə ideal özlülük və reoloji xüsusiyyətlər əldə etmək üçün müvafiq HPMC növü və proses şərtləri xüsusi ehtiyaclara uyğun olaraq seçilməlidir.
Yazı vaxtı: 01 Mart 2025