हाइड्रोक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेलुलोज़ के श्यानता गुण

हाइड्रोक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज (एचपीएमसी)एक गैर-आयनिक, पानी में घुलनशील सेल्यूलोज मिश्रित ईथर है। दिखने में यह सफ़ेद से लेकर थोड़ा पीला पाउडर या दानेदार पदार्थ होता है, स्वादहीन, गंधहीन, गैर विषैला, रासायनिक रूप से स्थिर होता है, और पानी में घुलकर चिकना, पारदर्शी और चिपचिपा घोल बनाता है। आवेदन में हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज का सबसे महत्वपूर्ण गुण यह है कि यह तरल की चिपचिपाहट को बढ़ाता है। गाढ़ा करने का प्रभाव उत्पाद के पोलीमराइजेशन (डीपी) की डिग्री, जलीय घोल में सेल्यूलोज ईथर की सांद्रता, कतरनी दर और घोल के तापमान पर निर्भर करता है। और अन्य कारक।

01

एचपीएमसी जलीय घोल का द्रव प्रकार

सामान्य तौर पर, कतरनी प्रवाह में तरल पदार्थ के तनाव को केवल कतरनी दर ƒ(γ) के एक फ़ंक्शन के रूप में व्यक्त किया जा सकता है, जब तक कि यह समय पर निर्भर न हो। ƒ(γ) के रूप के आधार पर, तरल पदार्थों को विभिन्न प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है, अर्थात्: न्यूटोनियन तरल पदार्थ, फैलाव तरल पदार्थ, स्यूडोप्लास्टिक तरल पदार्थ और बिंगहैम प्लास्टिक तरल पदार्थ।

सेल्यूलोज ईथर दो श्रेणियों में विभाजित हैं: एक गैर-आयनिक सेल्यूलोज ईथर और दूसरा आयनिक सेल्यूलोज ईथर। इन दो प्रकार के सेल्यूलोज ईथर के रियोलॉजी के लिए। एससी नाइक एट अल ने हाइड्रोक्सीएथाइल सेल्यूलोज और सोडियम कार्बोक्सिमिथाइल सेल्यूलोज समाधानों पर एक व्यापक और व्यवस्थित तुलनात्मक अध्ययन किया। परिणामों से पता चला कि गैर-आयनिक सेल्यूलोज ईथर समाधान और आयनिक सेल्यूलोज ईथर समाधान दोनों स्यूडोप्लास्टिक थे। प्रवाह, यानी गैर-न्यूटोनियन प्रवाह, बहुत कम सांद्रता पर ही न्यूटोनियन तरल पदार्थों के पास पहुंचते हैं। हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज समाधान की स्यूडोप्लास्टिसिटी अनुप्रयोग में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। उदाहरण के लिए, जब कोटिंग्स में लागू किया जाता है, जलीय घोलों की कतरनी पतला करने की विशेषताओं के कारण विश्राम की स्थिति में, विलयन की श्यानता अपेक्षाकृत अधिक होती है, जो प्रभावी रूप से कोटिंग में वर्णक कणों के जमाव को रोकती है।

02

एचपीएमसी चिपचिपापन परीक्षण विधि

हाइड्रोक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज के गाढ़ा होने के प्रभाव को मापने के लिए एक महत्वपूर्ण संकेतक जलीय घोल की स्पष्ट चिपचिपाहट है। स्पष्ट चिपचिपाहट की माप विधियों में आमतौर पर केशिका चिपचिपाहट विधि, घूर्णी चिपचिपाहट विधि और गिरती गेंद चिपचिपाहट विधि शामिल हैं।

जहाँ: स्पष्ट श्यानता है, mPa s; K विस्कोमीटर स्थिरांक है; d 20/20°C पर विलयन के नमूने का घनत्व है; t विस्कोमीटर के ऊपरी भाग से निचले निशान तक विलयन के गुजरने में लगा समय है, s; विस्कोमीटर से मानक तेल के प्रवाहित होने में लगा समय मापा जाता है।

हालांकि, केशिका विस्कोमीटर द्वारा मापने की विधि अधिक परेशानी वाली है।सेल्यूलोज़ ईथरकेशिका विस्कोमीटर का उपयोग करके विश्लेषण करना मुश्किल है क्योंकि इन घोलों में अघुलनशील पदार्थ की मात्रा होती है जिसका पता केवल तब चलता है जब केशिका विस्कोमीटर अवरुद्ध होता है। इसलिए, अधिकांश निर्माता हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज की गुणवत्ता को नियंत्रित करने के लिए घूर्णी विस्कोमीटर का उपयोग करते हैं। ब्रुकफील्ड विस्कोमीटर आमतौर पर विदेशों में उपयोग किए जाते हैं, और एनडीजे विस्कोमीटर का उपयोग चीन में किया जाता है।

03

एचपीएमसी चिपचिपाहट को प्रभावित करने वाले कारक

3.1 एकत्रीकरण की डिग्री के साथ संबंध

जब अन्य पैरामीटर अपरिवर्तित रहते हैं, तो हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज घोल की चिपचिपाहट बहुलकीकरण की डिग्री (डीपी) या आणविक भार या आणविक श्रृंखला की लंबाई के समानुपाती होती है, और बहुलकीकरण की डिग्री में वृद्धि के साथ बढ़ती है। यह प्रभाव उच्च बहुलकीकरण की डिग्री की तुलना में कम बहुलकीकरण की डिग्री के मामले में अधिक स्पष्ट है।

3.2 श्यानता और सांद्रता के बीच संबंध

जलीय घोल में उत्पाद की सांद्रता में वृद्धि के साथ हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज की चिपचिपाहट बढ़ जाती है। यहां तक ​​कि एक छोटा सा सांद्रता परिवर्तन चिपचिपाहट में एक बड़ा परिवर्तन का कारण होगा। हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज की नाममात्र चिपचिपाहट के साथ समाधान की चिपचिपाहट पर समाधान एकाग्रता के परिवर्तन का प्रभाव अधिक से अधिक स्पष्ट है।

3.3 श्यानता और कतरनी दर के बीच संबंध

हाइड्रोक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज जलीय घोल में कतरनी पतला करने का गुण होता है। अलग-अलग नाममात्र चिपचिपाहट वाले हाइड्रोक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज को 2% जलीय घोल में तैयार किया जाता है, और अलग-अलग कतरनी दरों पर इसकी चिपचिपाहट को क्रमशः मापा जाता है। परिणाम निम्नानुसार हैं जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। कम कतरनी दर पर, हाइड्रोक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज घोल की चिपचिपाहट में काफी बदलाव नहीं आया। कतरनी दर की वृद्धि के साथ, उच्च नाममात्र चिपचिपाहट वाले हाइड्रोक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज घोल की चिपचिपाहट अधिक स्पष्ट रूप से कम हो गई, जबकि कम चिपचिपाहट वाले घोल में स्पष्ट रूप से कमी नहीं आई।

3.4 चिपचिपाहट और तापमान के बीच संबंध

हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज घोल की चिपचिपाहट तापमान से बहुत प्रभावित होती है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, घोल की चिपचिपाहट कम होती जाती है। जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, इसे 2% की सांद्रता के साथ एक जलीय घोल में तैयार किया जाता है, और तापमान की वृद्धि के साथ चिपचिपाहट में परिवर्तन को मापा जाता है।

3.5 अन्य प्रभावशाली कारक

हाइड्रोक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज के जलीय घोल की चिपचिपाहट भी घोल में एडिटिव्स, घोल के पीएच मान और माइक्रोबियल गिरावट से प्रभावित होती है। आमतौर पर, बेहतर चिपचिपाहट प्रदर्शन प्राप्त करने या उपयोग की लागत को कम करने के लिए, हाइड्रोक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज के जलीय घोल में मिट्टी, संशोधित मिट्टी, बहुलक पाउडर, स्टार्च ईथर और एलिफैटिक कॉपोलीमर जैसे रियोलॉजी संशोधक जोड़ना आवश्यक है। , और क्लोराइड, ब्रोमाइड, फॉस्फेट, नाइट्रेट आदि जैसे इलेक्ट्रोलाइट्स को भी जलीय घोल में जोड़ा जा सकता है। ये योजक न केवल जलीय घोल के चिपचिपाहट गुणों को प्रभावित करेंगे, बल्कि हाइड्रोक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज के अन्य अनुप्रयोग गुणों जैसे जल प्रतिधारण, शिथिलता प्रतिरोध आदि को भी प्रभावित करेंगे।

हाइड्रोक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज के जलीय घोल की चिपचिपाहट पर एसिड और क्षार का लगभग कोई असर नहीं होता है और यह आम तौर पर 3 से 11 की सीमा में स्थिर रहता है। यह कुछ हद तक कमजोर एसिड जैसे फॉर्मिक एसिड, एसिटिक एसिड, फॉस्फोरिक एसिड, बोरिक एसिड, साइट्रिक एसिड आदि को झेल सकता है। हालांकि, सांद्रित एसिड चिपचिपाहट को कम कर देगा। लेकिन कास्टिक सोडा, पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड, चूने के पानी आदि का इस पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है। अन्य सेल्यूलोज ईथर की तुलना में,हायड्रोक्सीप्रोपायल मिथायलसेलुलॉजजलीय घोल में अच्छी रोगाणुरोधी स्थिरता होती है, इसका मुख्य कारण यह है कि हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज में हाइड्रोफोबिक समूह होते हैं जिनमें प्रतिस्थापन की उच्च डिग्री और समूहों की स्थैतिक बाधा होती है, हालांकि, चूंकि प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया आमतौर पर एक समान नहीं होती है, इसलिए अप्रतिस्थापित एनहाइड्रोग्लूकोज इकाई सूक्ष्मजीवों द्वारा सबसे आसानी से नष्ट हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप सेल्यूलोज ईथर अणुओं और श्रृंखला विच्छेदन का क्षरण होता है। प्रदर्शन यह है कि जलीय घोल की स्पष्ट चिपचिपाहट कम हो जाती है। यदि हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज के जलीय घोल को लंबे समय तक संग्रहीत करना आवश्यक है, तो एंटीफंगल एजेंट की एक ट्रेस मात्रा जोड़ने की सिफारिश की जाती है ताकि चिपचिपाहट में काफी बदलाव न हो। एंटी-फंगल एजेंट, संरक्षक या कवकनाशी चुनते समय, आपको सुरक्षा पर ध्यान देना चाहिए, और ऐसे उत्पादों का चयन करना चाहिए जो मानव शरीर के लिए विषाक्त नहीं हैं, स्थिर गुण हैं और गंधहीन हैं, जैसे कि DOW Chem के AMICAL कवकनाशी, CANGUARD64 संरक्षक, FUELSAVER बैक्टीरिया एजेंट और अन्य उत्पाद। एक संगत भूमिका निभा सकते हैं।