হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজহাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ এক প্রকার নন-আয়নিক সেলুলোজ মিশ্র ইথার। আয়নিক মিথাইল কার্বোক্সিমিথাইল সেলুলোজ মিশ্র ইথারের মতো এটি ভারী ধাতুর সাথে বিক্রিয়া করে না। হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজে মিথোক্সিল ও হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল উপাদানের বিভিন্ন অনুপাত এবং ভিন্ন সান্দ্রতার কারণে, বিভিন্ন বৈশিষ্ট্যসম্পন্ন অনেক প্রকারভেদ রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, উচ্চ মিথোক্সিল ও নিম্ন হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল উপাদানের কার্যকারিতা মিথাইল সেলুলোজের কাছাকাছি, আবার নিম্ন মিথোক্সিল ও উচ্চ হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল উপাদানের কার্যকারিতা হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজের কাছাকাছি। তবে, প্রতিটি প্রকারভেদে, যদিও অল্প পরিমাণে হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল গ্রুপ বা অল্প পরিমাণে মিথোক্সিল গ্রুপ থাকে, জৈব দ্রাবকে দ্রবণীয়তা বা জলীয় দ্রবণে ফ্লোকুলেশন তাপমাত্রার ক্ষেত্রে ব্যাপক পার্থক্য দেখা যায়।
(1) হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজের দ্রবণীয়তার বৈশিষ্ট্য
① জলে হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজের দ্রবণীয়তাহাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজএটি আসলে প্রোপিলিন অক্সাইড দ্বারা পরিবর্তিত এক ধরণের মিথাইলসেলুলোজ (মিথোক্সি-প্রোপিলিন), তাই এর বৈশিষ্ট্যগুলো মিথাইল সেলুলোজের মতোই, অর্থাৎ এটি ঠান্ডা জলে দ্রবণীয় এবং গরম জলে অদ্রবণীয়। তবে, পরিবর্তিত হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল গ্রুপের কারণে, গরম জলে এর জেল তৈরির তাপমাত্রা মিথাইল সেলুলোজের চেয়ে অনেক বেশি। উদাহরণস্বরূপ, ২০°C তাপমাত্রায় ২% মিথোক্সি উপাদান, প্রতিস্থাপন মাত্রা DS=০.৭৩ এবং হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল উপাদান MS=০.৪৬ যুক্ত হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজের জলীয় দ্রবণের সান্দ্রতা ৫০০ mpa·s এবং এর জেল তৈরির তাপমাত্রা প্রায় ১০০°C পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে, যেখানে একই তাপমাত্রায় মিথাইল সেলুলোজের ক্ষেত্রে তা মাত্র প্রায় ৫৫°C। জলে এর দ্রবণীয়তার ক্ষেত্রেও ব্যাপক উন্নতি ঘটেছে। উদাহরণস্বরূপ, গুঁড়ো করা হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ (দানাদার আকৃতি ০.২~০.৫ মিমি, ২০°C তাপমাত্রায় ৪% জলীয় দ্রবণে ২pa•s সান্দ্রতাযুক্ত) কক্ষ তাপমাত্রায় কেনা যায় এবং এটি শীতলীকরণ ছাড়াই জলে সহজে দ্রবণীয়।
২ জৈব দ্রাবকে হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজের দ্রবণীয়তা মিথাইলসেলুলোজের চেয়েও ভালো। মিথাইলসেলুলোজের মিথোক্সিল প্রতিস্থাপন মাত্রা ২.১ হওয়া প্রয়োজন। উপরের পণ্যগুলিতে, যেখানে হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল MS=১.৫~১.৮ এবং মিথোক্সি DS=০.২~১.০ থাকে, সেখানে ১.৮-এর বেশি মোট প্রতিস্থাপন মাত্রাযুক্ত উচ্চ-সান্দ্রতার হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ অনার্দ্র মিথানল এবং ইথানল দ্রবণে দ্রবীভূত হয় এবং এর তাপ-নমনীয়তা ও জলে দ্রবণীয়তা রয়েছে। এটি মিথিলিন ক্লোরাইড এবং ক্লোরোফর্মের মতো ক্লোরিনযুক্ত হাইড্রোকার্বন এবং অ্যাসিটোন, আইসোপ্রোপানল ও ডাইঅ্যাসিটোন অ্যালকোহলের মতো জৈব দ্রাবকেও দ্রবণীয়। জৈব দ্রাবকে এর দ্রবণীয়তা জলে দ্রবণীয়তার চেয়ে ভালো।
(2) হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজের সান্দ্রতাকে প্রভাবিতকারী উপাদানসমূহ। হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজের আদর্শ সান্দ্রতা নির্ধারণ অন্যান্য সেলুলোজ ইথারের মতোই। এটি ২০°C তাপমাত্রায় ২% জলীয় দ্রবণকে আদর্শ হিসেবে ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়। একই পণ্যের সান্দ্রতা ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে সাথে বৃদ্ধি পায়। একই ঘনত্বের বিভিন্ন আণবিক ওজনের পণ্যের ক্ষেত্রে, বৃহত্তর আণবিক ওজনের পণ্যটির সান্দ্রতা বেশি হয়। তাপমাত্রার সাথে এর সম্পর্ক মিথাইল সেলুলোজের মতোই। তাপমাত্রা বাড়লে সান্দ্রতা কমতে শুরু করে, কিন্তু একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় পৌঁছালে সান্দ্রতা হঠাৎ বেড়ে যায় এবং জেল তৈরি হয়। কম সান্দ্রতার পণ্যগুলির জেল তাপমাত্রা বেশি হয়। এর জেল বিন্দু শুধুমাত্র ইথারের সান্দ্রতার সাথেই সম্পর্কিত নয়, বরং ইথারে মিথোক্সিল গ্রুপ এবং হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল গ্রুপের গঠনগত অনুপাত এবং মোট প্রতিস্থাপন মাত্রার আকারের সাথেও সম্পর্কিত। উল্লেখ্য যে, হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজও এক প্রকার সিউডোপ্লাস্টিক, এবং এনজাইমঘটিত অবক্ষয়ের সম্ভাবনা ব্যতীত এর দ্রবণ কক্ষ তাপমাত্রায় সান্দ্রতার কোনো অবনতি ছাড়াই স্থিতিশীল থাকে।
(3) হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজের লবণ সহনশীলতা: যেহেতু হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ একটি নন-আয়নিক ইথার, তাই এটি জলীয় মাধ্যমে আয়নিত হয় না, অন্যান্য আয়নিক সেলুলোজ ইথারের মতো নয়, যেমন কার্বোক্সিমিথাইল বেস সেলুলোজ, যা দ্রবণে ভারী ধাতব আয়নের সাথে বিক্রিয়া করে অধঃক্ষেপ তৈরি করে। ক্লোরাইড, ব্রোমাইড, ফসফেট, নাইট্রেট ইত্যাদির মতো সাধারণ লবণ এর জলীয় দ্রবণে যোগ করলে অধঃক্ষেপ তৈরি হয় না। তবে, লবণ যোগ করলে এর জলীয় দ্রবণের ফ্লোকুলেশন তাপমাত্রার উপর কিছুটা প্রভাব পড়ে। লবণের ঘনত্ব বাড়লে জেল তাপমাত্রা কমে যায়। যখন লবণের ঘনত্ব ফ্লোকুলেশন পয়েন্টের নিচে থাকে, তখন দ্রবণের সান্দ্রতা বেড়ে যাওয়ার প্রবণতা দেখা যায়। তাই, প্রয়োগের ক্ষেত্রে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ লবণ যোগ করলে, আরও সাশ্রয়ীভাবে ঘন করার প্রভাব অর্জন করা যায়। অতএব, কিছু প্রয়োগের ক্ষেত্রে, ঘন করার প্রভাব অর্জনের জন্য উচ্চ ঘনত্বের ইথার দ্রবণের চেয়ে সেলুলোজ ইথার এবং লবণের মিশ্রণ ব্যবহার করা ভালো।
(4) হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজের অ্যাসিড এবং ক্ষার প্রতিরোধ ক্ষমতা হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ সাধারণত অ্যাসিড এবং ক্ষারের প্রতি স্থিতিশীল এবং pH 2~12 পরিসরে প্রভাবিত হয় না। এটি নির্দিষ্ট পরিমাণ হালকা অ্যাসিড সহ্য করতে পারে, যেমন ফর্মিক অ্যাসিড, অ্যাসিটিক অ্যাসিড, সাইট্রিক অ্যাসিড, সাকসিনিক অ্যাসিড, ফসফরিক অ্যাসিড, বোরিক অ্যাসিড ইত্যাদি। কিন্তু ঘন অ্যাসিড সান্দ্রতা কমানোর প্রভাব ফেলে। কস্টিক সোডা, কস্টিক পটাশ এবং চুন জলের মতো ক্ষার এর উপর কোনো প্রভাব ফেলে না, তবে তারা দ্রবণের সান্দ্রতা সামান্য বাড়াতে পারে এবং তারপর ধীরে ধীরে কমিয়ে দেয়।
(5) হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজের মিশ্রণযোগ্যতা: হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ দ্রবণ পানিতে দ্রবণীয় পলিমার যৌগের সাথে মিশে উচ্চ সান্দ্রতা সহ একটি অভিন্ন এবং স্বচ্ছ দ্রবণ তৈরি করতে পারে। এই পলিমার যৌগগুলির মধ্যে রয়েছে পলিইথিলিন গ্লাইকোল, পলিভিনাইল অ্যাসিটেট, পলিসিলিকন, পলিমিথাইলভিনাইল সিলোক্সেন, হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজ এবং মিথাইল সেলুলোজ। প্রাকৃতিক উচ্চ আণবিক যৌগ যেমন গাম অ্যারাবিক, লোকাস্ট বিন গাম, কারায়া গাম ইত্যাদিরও এর দ্রবণের সাথে ভালো সামঞ্জস্য রয়েছে। হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ স্টিয়ারিক অ্যাসিড বা পামিটিক অ্যাসিডের ম্যানিটল এস্টার বা সরবিটল এস্টারের সাথেও মেশানো যেতে পারে এবং গ্লিসারিন, সরবিটল এবং ম্যানিটলের সাথেও মেশানো যেতে পারে, এবং এই যৌগগুলি সেলুলোজের জন্য হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ প্লাস্টিসাইজার হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
(6) অদ্রবণীয় জলে দ্রবণীয়সেলুলোজ ইথারহাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ অ্যালডিহাইডের সাথে পৃষ্ঠীয় ক্রস-লিংকিং করতে পারে, যার ফলে এই জলে দ্রবণীয় ইথারগুলি দ্রবণে অধঃক্ষিপ্ত হয়ে জলে অদ্রবণীয় হয়ে যায়। যে অ্যালডিহাইডগুলি হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজকে অদ্রবণীয় করে তোলে, সেগুলির মধ্যে রয়েছে ফর্মালডিহাইড, গ্লাইঅক্সাল, সাকসিনিক অ্যালডিহাইড, অ্যাডিপ্যালডিহাইড ইত্যাদি। ফর্মালডিহাইড ব্যবহার করার সময়, দ্রবণের pH মানের দিকে বিশেষ মনোযোগ দেওয়া উচিত, যার মধ্যে গ্লাইঅক্সাল দ্রুত বিক্রিয়া করে, তাই শিল্প উৎপাদনে গ্লাইঅক্সাল সাধারণত একটি ক্রসলিংকিং এজেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়। দ্রবণে এই ধরনের ক্রস-লিংকিং এজেন্টের মাত্রা হলো ইথারের ভরের ০.২%~১০%, বিশেষত ৭%~১০%, উদাহরণস্বরূপ, ৩.৩%~৬% গ্লাইঅক্সাল সবচেয়ে উপযুক্ত। সাধারণত, প্রক্রিয়াকরণের তাপমাত্রা ০~৩০℃ এবং সময়কাল ১~১২০ মিনিট। ক্রসলিংকিং বিক্রিয়াটি অম্লীয় পরিবেশে সম্পন্ন করা প্রয়োজন। সাধারণত, দ্রবণে অজৈব তীব্র অ্যাসিড বা জৈব কার্বক্সিলিক অ্যাসিড যোগ করে দ্রবণের pH প্রায় ২~৬-এ আনা হয়, বিশেষত ৪~৬-এর মধ্যে, এবং তারপর ক্রসলিংকিং বিক্রিয়া ঘটানোর জন্য অ্যালডিহাইড যোগ করা হয়। ব্যবহৃত অ্যাসিডগুলোর মধ্যে রয়েছে হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড, সালফিউরিক অ্যাসিড, ফসফরিক অ্যাসিড, ফরমিক অ্যাসিড, অ্যাসিটিক অ্যাসিড, হাইড্রোক্সি-অ্যাসিটিক অ্যাসিড, সাকসিনিক অ্যাসিড বা সাইট্রিক অ্যাসিড ইত্যাদি, যার মধ্যে ফরমিক অ্যাসিড বা অ্যাসিটিক অ্যাসিড ব্যবহার করা বাঞ্ছনীয় এবং ফরমিক অ্যাসিড সর্বোত্তম। অ্যাসিড এবং অ্যালডিহাইড একই সাথেও যোগ করা যেতে পারে, যাতে দ্রবণটি কাঙ্ক্ষিত pH পরিসরের মধ্যে ক্রস-লিংকিং বিক্রিয়ায় অংশ নিতে পারে। এই বিক্রিয়াটি প্রায়শই সেলুলোজ ইথার তৈরির প্রক্রিয়ার চূড়ান্ত পর্যায়ে ব্যবহৃত হয়। সেলুলোজ ইথার অদ্রবণীয় হয়ে যাওয়ার পর এটি ব্যবহার করা সুবিধাজনক।
ধৌতকরণ ও বিশুদ্ধকরণের জন্য ২০~২৫℃ তাপমাত্রার পানি প্রয়োজন। পণ্যটি ব্যবহারের সময়, দ্রবণের pH ক্ষারীয় করার জন্য এতে ক্ষারীয় পদার্থ যোগ করা যেতে পারে, এবং পণ্যটি দ্রবণে দ্রুত দ্রবীভূত হবে। সেলুলোজ ইথার দ্রবণ দিয়ে ফিল্ম তৈরি করার পর সেটিকে একটি অদ্রবণীয় ফিল্মে পরিণত করার ক্ষেত্রেও এই পদ্ধতিটি প্রযোজ্য।
(7) হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজের এনজাইম প্রতিরোধ ক্ষমতা তাত্ত্বিকভাবে সেলুলোজ ডেরিভেটিভের ক্ষেত্রে, যেমন প্রতিটি অ্যানহাইড্রোগ্লুকোজ গ্রুপে যদি একটি দৃঢ়ভাবে আবদ্ধ প্রতিস্থাপক গ্রুপ থাকে, তবে এটি অণুজীব দ্বারা সহজে সংক্রমিত হয় না, কিন্তু বাস্তবে যখন সমাপ্ত পণ্যে প্রতিস্থাপনের মান 1 অতিক্রম করে, তখন এটিও এনজাইম দ্বারা ভেঙে যায়, যার অর্থ হল সেলুলোজ চেইনের প্রতিটি গ্রুপের প্রতিস্থাপনের মাত্রা যথেষ্ট অভিন্ন নয়, এবং অণুজীবগুলি প্রতিস্থাপনবিহীন অ্যানহাইড্রোগ্লুকোজ গ্রুপকে ক্ষয় করে শর্করা তৈরি করতে পারে, যা অণুজীবদের শোষণের জন্য পুষ্টি হিসাবে কাজ করে। অতএব, যদি সেলুলোজের ইথারিফিকেশন প্রতিস্থাপনের মাত্রা বৃদ্ধি পায়, তবে সেলুলোজ ইথারের এনজাইমেটিক ক্ষয় প্রতিরোধের ক্ষমতাও বৃদ্ধি পাবে। প্রতিবেদন অনুসারে, নিয়ন্ত্রিত পরিস্থিতিতে, এনজাইমের হাইড্রোলাইসিসের ফলে হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ (DS=1.9)-এর অবশিষ্ট সান্দ্রতা ১৩.২%, মিথাইলসেলুলোজ (DS=1.83)-এর ৭.৩%, মিথাইলসেলুলোজ (DS=1.66)-এর ৩.৮% এবং হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজের ১.৭% পাওয়া যায়। এতে দেখা যায় যে, হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজের একটি শক্তিশালী এনজাইম-প্রতিরোধী ক্ষমতা রয়েছে। অতএব, হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজের চমৎকার এনজাইম প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং এর ভালো বিচ্ছুরণযোগ্যতা, ঘনকরণ ও ফিল্ম তৈরির বৈশিষ্ট্যের কারণে এটি ওয়াটার-ইমালশন কোটিং ইত্যাদিতে ব্যবহৃত হয় এবং সাধারণত এতে কোনো প্রিজারভেটিভ যোগ করার প্রয়োজন হয় না। তবে, দ্রবণের দীর্ঘমেয়াদী সংরক্ষণ বা বাইরে থেকে সম্ভাব্য দূষণের ক্ষেত্রে সতর্কতা হিসেবে প্রিজারভেটিভ যোগ করা যেতে পারে এবং দ্রবণের চূড়ান্ত প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী এর নির্বাচন নির্ধারণ করা হয়। ফেনাইলমারকিউরিক অ্যাসিটেট এবং ম্যাঙ্গানিজ ফ্লুরোসিলিকেট কার্যকর সংরক্ষক হলেও, এগুলোর বিষাক্ততা রয়েছে, তাই ব্যবহারের ক্ষেত্রে অবশ্যই সতর্ক থাকতে হবে। সাধারণত, প্রতি লিটার দ্রবণে ১ থেকে ৫ মিলিগ্রাম ফেনাইলমারকিউরিক অ্যাসিটেট যোগ করা যেতে পারে।
(8) কর্মক্ষমতাহাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজহাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ ফিল্মের চমৎকার ফিল্ম-গঠনকারী বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এর জলীয় দ্রবণ বা জৈব দ্রাবকের দ্রবণ একটি কাচের প্লেটে প্রলেপ দেওয়া হয় এবং শুকানোর পর এটি বর্ণহীন ও স্বচ্ছ হয়ে যায়। এবং এটি একটি শক্ত ফিল্ম। এর ভালো আর্দ্রতা প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে এবং এটি উচ্চ তাপমাত্রায়ও কঠিন থাকে। যদি হাইগ্রোস্কোপিক প্লাস্টিসাইজার যোগ করা হয়, তবে এর প্রসারণ এবং নমনীয়তা বাড়ানো যেতে পারে। নমনীয়তা বাড়ানোর ক্ষেত্রে, গ্লিসারিন এবং সরবিটলের মতো প্লাস্টিসাইজার সবচেয়ে উপযুক্ত। সাধারণত, দ্রবণের ঘনত্ব ২%~৩% এবং প্লাস্টিসাইজারের পরিমাণ সেলুলোজ ইথারের ১০%~২০% হয়। যদি প্লাস্টিসাইজারের পরিমাণ খুব বেশি হয়, তবে উচ্চ আর্দ্রতায় কলয়েডাল ডিহাইড্রেশন সংকোচন ঘটবে। প্লাস্টিসাইজার যোগ করা ফিল্মের প্রসার্য শক্তি প্লাস্টিসাইজার ছাড়া ফিল্মের চেয়ে অনেক বেশি এবং এটি যোগ করা পরিমাণের বৃদ্ধির সাথে সাথে বৃদ্ধি পায়। ফিল্মের হাইগ্রোস্কোপিসিটির ক্ষেত্রেও, এটি প্লাস্টিসাইজারের পরিমাণ বৃদ্ধির সাথে সাথে বৃদ্ধি পায়।
পোস্ট করার সময়: ২৫-এপ্রিল-২০২৪