હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝના સ્નિગ્ધતા ગુણધર્મો

હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ (HPMC)આ એક બિન-આયોનિક, પાણીમાં દ્રાવ્ય સેલ્યુલોઝ મિશ્રિત ઈથર છે. દેખાવ સફેદથી સહેજ પીળો પાવડર અથવા દાણાદાર પદાર્થ, સ્વાદહીન, ગંધહીન, બિન-ઝેરી, રાસાયણિક રીતે સ્થિર છે, અને પાણીમાં ઓગળીને સરળ, પારદર્શક અને ચીકણું દ્રાવણ બનાવે છે. ઉપયોગમાં લેવાતી હાઇડ્રોક્સાઇપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝના સૌથી મહત્વપૂર્ણ ગુણધર્મોમાંની એક એ છે કે તે પ્રવાહીની સ્નિગ્ધતા વધારે છે. જાડું થવાની અસર ઉત્પાદનના પોલિમરાઇઝેશન (DP) ની ડિગ્રી, જલીય દ્રાવણમાં સેલ્યુલોઝ ઈથરની સાંદ્રતા, શીયર રેટ અને દ્રાવણના તાપમાન પર આધાર રાખે છે. અને અન્ય પરિબળો.

01

HPMC જલીય દ્રાવણનો પ્રવાહી પ્રકાર

સામાન્ય રીતે, શીયર ફ્લોમાં પ્રવાહીનો તણાવ ફક્ત શીયર રેટ ƒ(γ) ના કાર્ય તરીકે વ્યક્ત કરી શકાય છે, જ્યાં સુધી તે સમય-આધારિત ન હોય. ƒ(γ) ના સ્વરૂપના આધારે, પ્રવાહીને વિવિધ પ્રકારોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે, જેમ કે: ન્યુટોનિયન પ્રવાહી, ડાયલેટન્ટ પ્રવાહી, સ્યુડોપ્લાસ્ટિક પ્રવાહી અને બિંગહામ પ્લાસ્ટિક પ્રવાહી.

સેલ્યુલોઝ ઈથર્સને બે શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે: એક નોન-આયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથર અને બીજી આયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથર. આ બે પ્રકારના સેલ્યુલોઝ ઈથરના રિઓલોજી માટે. SC Naik et al. એ હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝ અને સોડિયમ કાર્બોક્સિમિથાઇલ સેલ્યુલોઝ સોલ્યુશન્સ પર એક વ્યાપક અને વ્યવસ્થિત તુલનાત્મક અભ્યાસ હાથ ધર્યો. પરિણામો દર્શાવે છે કે નોન-આયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથર સોલ્યુશન્સ અને આયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથર સોલ્યુશન્સ બંને સ્યુડોપ્લાસ્ટિક હતા. પ્રવાહો, એટલે કે નોન-ન્યુટોનિયન પ્રવાહો, ખૂબ જ ઓછી સાંદ્રતા પર જ ન્યુટોનિયન પ્રવાહીનો સંપર્ક કરે છે. હાઇડ્રોક્સાઇપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ સોલ્યુશનની સ્યુડોપ્લાસ્ટીસીટી એપ્લિકેશનમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે કોટિંગ્સમાં લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે જલીય દ્રાવણોની શીયર થિનિંગ લાક્ષણિકતાઓને કારણે, શીયર રેટમાં વધારો સાથે દ્રાવણની સ્નિગ્ધતા ઘટે છે, જે રંગદ્રવ્ય કણોના સમાન વિક્ષેપ માટે અનુકૂળ છે, અને કોટિંગની પ્રવાહીતામાં પણ વધારો કરે છે. અસર ખૂબ મોટી છે; જ્યારે આરામ પર હોય છે, ત્યારે દ્રાવણની સ્નિગ્ધતા પ્રમાણમાં મોટી હોય છે, જે અસરકારક રીતે કોટિંગમાં રંગદ્રવ્ય કણોના જમા થવાને અટકાવે છે.

02

HPMC સ્નિગ્ધતા પરીક્ષણ પદ્ધતિ

હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝની જાડાઈ અસરને માપવા માટે એક મહત્વપૂર્ણ સૂચક જલીય દ્રાવણની સ્પષ્ટ સ્નિગ્ધતા છે. સ્પષ્ટ સ્નિગ્ધતાની માપન પદ્ધતિઓમાં સામાન્ય રીતે કેશિલરી સ્નિગ્ધતા પદ્ધતિ, રોટેશનલ સ્નિગ્ધતા પદ્ધતિ અને ફોલિંગ બોલ સ્નિગ્ધતા પદ્ધતિનો સમાવેશ થાય છે.

જ્યાં: સ્પષ્ટ સ્નિગ્ધતા, mPa s છે; K એ વિસ્કોમીટર સ્થિરાંક છે; d એ 20/20°C પર દ્રાવણના નમૂનાની ઘનતા છે; t એ વિસ્કોમીટરના ઉપરના ભાગમાંથી નીચેના ચિહ્ન સુધી દ્રાવણ પસાર થવાનો સમય છે, s; પ્રમાણભૂત તેલ વિસ્કોમીટરમાંથી વહેતો સમય માપવામાં આવે છે.

જોકે, કેશિલરી વિસ્કોમીટર દ્વારા માપવાની પદ્ધતિ વધુ મુશ્કેલીકારક છે. ઘણા લોકોની સ્નિગ્ધતાસેલ્યુલોઝ ઇથર્સકેશિલરી વિસ્કોમીટરનો ઉપયોગ કરીને વિશ્લેષણ કરવું મુશ્કેલ છે કારણ કે આ દ્રાવણોમાં અદ્રાવ્ય પદાર્થોની માત્રા ઓછી હોય છે જે ફક્ત ત્યારે જ શોધી શકાય છે જ્યારે કેશિલરી વિસ્કોમીટર અવરોધિત હોય છે. તેથી, મોટાભાગના ઉત્પાદકો હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝની ગુણવત્તાને નિયંત્રિત કરવા માટે રોટેશનલ વિસ્કોમીટરનો ઉપયોગ કરે છે. બ્રુકફિલ્ડ વિસ્કોમીટર સામાન્ય રીતે વિદેશી દેશોમાં વપરાય છે, અને NDJ વિસ્કોમીટર ચીનમાં વપરાય છે.

03

HPMC સ્નિગ્ધતાને પ્રભાવિત કરતા પરિબળો

૩.૧ એકત્રીકરણની ડિગ્રી સાથેનો સંબંધ

જ્યારે અન્ય પરિમાણો યથાવત રહે છે, ત્યારે હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ દ્રાવણની સ્નિગ્ધતા પોલિમરાઇઝેશન (DP) ની ડિગ્રી અથવા પરમાણુ વજન અથવા પરમાણુ સાંકળ લંબાઈના પ્રમાણસર હોય છે, અને પોલિમરાઇઝેશનની ડિગ્રીમાં વધારા સાથે વધે છે. ઉચ્ચ ડિગ્રી પોલિમરાઇઝેશન કરતાં ઓછી ડિગ્રી પોલિમરાઇઝેશનના કિસ્સામાં આ અસર વધુ સ્પષ્ટ થાય છે.

૩.૨ સ્નિગ્ધતા અને સાંદ્રતા વચ્ચેનો સંબંધ

જલીય દ્રાવણમાં ઉત્પાદનની સાંદ્રતામાં વધારો થવા સાથે હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝની સ્નિગ્ધતા વધે છે. સાંદ્રતામાં થોડો ફેરફાર પણ સ્નિગ્ધતામાં મોટો ફેરફાર લાવશે. હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝની નજીવી સ્નિગ્ધતા સાથે દ્રાવણની સ્નિગ્ધતા પર દ્રાવણની સાંદ્રતામાં ફેરફારની અસર વધુને વધુ સ્પષ્ટ થાય છે.

૩.૩ સ્નિગ્ધતા અને શીયર રેટ વચ્ચેનો સંબંધ

હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ જલીય દ્રાવણમાં શીયર થિનિંગનો ગુણધર્મ હોય છે. વિવિધ નજીવી સ્નિગ્ધતાવાળા હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝને 2% જલીય દ્રાવણમાં તૈયાર કરવામાં આવે છે, અને તેની સ્નિગ્ધતા અનુક્રમે અલગ-અલગ શીયર દરે માપવામાં આવે છે. પરિણામો નીચે મુજબ છે. આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે. ઓછા શીયર દરે, હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ દ્રાવણની સ્નિગ્ધતામાં નોંધપાત્ર ફેરફાર થયો નથી. શીયર દરમાં વધારા સાથે, ઉચ્ચ નજીવી સ્નિગ્ધતાવાળા હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ દ્રાવણની સ્નિગ્ધતા વધુ સ્પષ્ટપણે ઘટતી ગઈ, જ્યારે ઓછી સ્નિગ્ધતાવાળા દ્રાવણમાં સ્પષ્ટપણે ઘટાડો થયો નહીં.

૩.૪ સ્નિગ્ધતા અને તાપમાન વચ્ચેનો સંબંધ

હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ દ્રાવણની સ્નિગ્ધતા તાપમાનથી ખૂબ પ્રભાવિત થાય છે. જેમ જેમ તાપમાન વધે છે તેમ તેમ દ્રાવણની સ્નિગ્ધતા ઘટે છે. આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, તેને 2% ની સાંદ્રતાવાળા જલીય દ્રાવણમાં તૈયાર કરવામાં આવે છે, અને તાપમાનમાં વધારા સાથે સ્નિગ્ધતામાં ફેરફાર માપવામાં આવે છે.

૩.૫ અન્ય પ્રભાવિત પરિબળો

હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝના જલીય દ્રાવણની સ્નિગ્ધતા દ્રાવણમાં રહેલા ઉમેરણો, દ્રાવણના pH મૂલ્ય અને માઇક્રોબાયલ ડિગ્રેડેશનથી પણ પ્રભાવિત થાય છે. સામાન્ય રીતે, વધુ સારી સ્નિગ્ધતા કામગીરી મેળવવા અથવા ઉપયોગની કિંમત ઘટાડવા માટે, હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝના જલીય દ્રાવણમાં માટી, સંશોધિત માટી, પોલિમર પાવડર, સ્ટાર્ચ ઈથર અને એલિફેટિક કોપોલિમર જેવા રિઓલોજી મોડિફાયર ઉમેરવા જરૂરી છે. , અને ક્લોરાઇડ, બ્રોમાઇડ, ફોસ્ફેટ, નાઈટ્રેટ વગેરે જેવા ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સ પણ જલીય દ્રાવણમાં ઉમેરી શકાય છે. આ ઉમેરણો માત્ર જલીય દ્રાવણના સ્નિગ્ધતા ગુણધર્મોને અસર કરશે નહીં, પરંતુ હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝના અન્ય એપ્લિકેશન ગુણધર્મો જેમ કે પાણીની જાળવણી, ઝોલ પ્રતિકાર, વગેરેને પણ અસર કરશે.

હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝના જલીય દ્રાવણની સ્નિગ્ધતા એસિડ અને આલ્કલીથી લગભગ પ્રભાવિત થતી નથી, અને સામાન્ય રીતે 3 થી 11 ની રેન્જમાં સ્થિર હોય છે. તે ચોક્કસ માત્રામાં નબળા એસિડનો સામનો કરી શકે છે, જેમ કે ફોર્મિક એસિડ, એસિટિક એસિડ, ફોસ્ફોરિક એસિડ, બોરિક એસિડ, સાઇટ્રિક એસિડ, વગેરે. જો કે, કેન્દ્રિત એસિડ સ્નિગ્ધતા ઘટાડશે. પરંતુ કોસ્ટિક સોડા, પોટેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ, ચૂનો પાણી, વગેરે તેના પર ઓછી અસર કરે છે. અન્ય સેલ્યુલોઝ ઇથરની તુલનામાં,હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝજલીય દ્રાવણમાં સારી એન્ટિમાઇક્રોબાયલ સ્થિરતા હોય છે, તેનું મુખ્ય કારણ એ છે કે હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝમાં હાઇડ્રોફોબિક જૂથો હોય છે જેમાં ઉચ્ચ ડિગ્રી અવેજી અને જૂથોના સ્ટીરિક અવરોધ હોય છે. જો કે, અવેજી પ્રતિક્રિયા સામાન્ય રીતે એકસમાન ન હોવાથી, અવેજી ન કરાયેલ એનહાઇડ્રોગ્લુકોઝ એકમ સુક્ષ્મસજીવો દ્વારા સૌથી સરળતાથી નાશ પામે છે, જેના પરિણામે સેલ્યુલોઝ ઈથર પરમાણુઓનું અધોગતિ થાય છે અને સાંકળ વિભાજન થાય છે. કામગીરી એ છે કે જલીય દ્રાવણની સ્પષ્ટ સ્નિગ્ધતા ઘટે છે. જો હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝના જલીય દ્રાવણને લાંબા સમય સુધી સંગ્રહિત કરવું જરૂરી હોય, તો એન્ટિફંગલ એજન્ટની થોડી માત્રા ઉમેરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે જેથી સ્નિગ્ધતામાં નોંધપાત્ર ફેરફાર ન થાય. એન્ટિ-ફંગલ એજન્ટો, પ્રિઝર્વેટિવ્સ અથવા ફૂગનાશકો પસંદ કરતી વખતે, તમારે સલામતી પર ધ્યાન આપવું જોઈએ, અને એવા ઉત્પાદનો પસંદ કરવા જોઈએ જે માનવ શરીર માટે ઝેરી ન હોય, સ્થિર ગુણધર્મો ધરાવતા હોય અને ગંધહીન હોય, જેમ કે DOW Chem's AMICAL ફૂગનાશકો, CANGUARD64 પ્રિઝર્વેટિવ્સ, FUELSAVER બેક્ટેરિયા એજન્ટો અને અન્ય ઉત્પાદનો. અનુરૂપ ભૂમિકા ભજવી શકે છે.