HydroxypropylmethylcellulosaEst genus aetheris mixti cellulosae non-ionicae. Dissimile aetheri mixto methylcarboxymethylcellulosae ionicae, cum metallis gravibus non reagit. Ob diversas proportiones contenti methoxyli et hydroxypropyl in hydroxypropylmethylcellulosa et diversas viscositates, multae varietates cum proprietatibus diversis exstant, exempli gratia, altus contentus methoxyli et humilis contentus hydroxypropyl. Eius effectus prope est methylcellulosae, dum effectus humilis contenti methoxyli et alti contenti hydroxypropyl prope est hydroxypropylmethylcellulosae. Attamen, in unaquaque varietate, quamvis parva quantitas gregis hydroxypropyl vel parva quantitas gregis methoxyli contineatur, magnae differentiae sunt in solubilitate in solventibus organicis vel temperatura flocculationis in solutionibus aquosis.
(1) Proprietates solubilitatis hydroxypropylmethylcellulosae
① Solubilitas hydroxypropylmethylcellulosae in aquaHydroxypropylmethylcellulosaMethylcellulosa revera est genus methylcellulosae oxido propylenico (methoxypropyleno) modificatae, itaque easdem proprietates habet quas methylcellulosa habet, quae similes habet solubilitatem in aqua frigida et insolubilitatem in aqua calida. Attamen, propter gregem hydroxypropyl modificatum, temperatura gelationis eius in aqua calida multo altior est quam methylcellulosae. Exempli gratia, viscositas solutionis aquosae hydroxypropylmethylcellulosae cum 2% methoxy contento, gradu substitutionis DS=0.73 et hydroxypropyl contento MS=0.46 est 500 mpa·s ad 20°C, et temperatura gel eius fere 100°C attingere potest, dum methylcellulosa ad eandem temperaturam tantum circiter 55°C est. Quod ad solubilitatem in aqua attinet, etiam valde emendata est. Exempli gratia, hydroxypropylmethylcellulosa pulverisata (forma granulari 0.2~0.5 mm ad 20°C cum viscositate solutionis aquosae 4% 2pa·s) ad temperaturam ambientem emi potest, facile in aqua solubilis est sine refrigeratione.
② Solubilitas hydroxypropylmethylcellulosae in solventibus organicis: solubilitas hydroxypropylmethylcellulosae in solventibus organicis etiam melior est quam methylcellulosae. Methylcellulosa gradum substitutionis methoxyli 2.1 habere debet. In productis supradictis, sed hydroxypropyl MS=1.5~1.8 et methoxy DS=0.2~1.0 continentibus, hydroxypropylmethylcellulosa altae viscositatis cum gradu substitutionis totali supra 1.8 in solutionibus methanoli et ethanoli anhydricis dissolvitur, et thermoplasticitatem et solubilitatem in aqua habet. Etiam solubilis est in hydrocarbonibus chlorinatis, ut methyleni chlorido et chloroformio, et solventibus organicis ut acetono, isopropanolo et diacetono alcohole. Eius solubilitas in solventibus organicis melior est quam solubilitas in aqua.
(2) Factores Viscositatem Hydroxypropylmethylcellulosae Influentes Determinatio viscositatis normae hydroxypropylmethylcellulosae eadem est ac aliarum aetherum cellulosarum. Mensuratur ad 20°C cum solutione aquosa 2% ut norma. Viscositas eiusdem producti crescit cum incremento concentrationis. Pro productis cum diversis ponderibus molecularibus ad eandem concentrationem, productum cum maiori pondere moleculari viscositatem maiorem habet. Relatio eius cum temperatura similis est relationi methylcellulosae. Cum temperatura crescit, viscositas descendere incipit, sed cum ad certam temperaturam pervenit, viscositas subito crescit et gelatio fit. Temperatura gel productorum viscositatis humilis altior est. Punctum gel eius non solum ad viscositatem aetheris refertur, sed etiam ad rationem compositionis gregis methoxyli et gregis hydroxypropili in aethere et ad magnitudinem gradus substitutionis totalis. Notandum est hydroxypropylmethylcellulosam etiam pseudoplasticam esse, et solutionem eius stabilem esse ad temperaturam ambientem sine ulla degradatione viscositatis praeter possibilitatem degradationis enzymaticae.
(3) Tolerantia salis hydroxypropylmethylcellulosae Cum hydroxypropylmethylcellulosa aether non-ionicus sit, in medio aquatico non ionizatur, dissimilis aliis aetheribus cellulosae ionicis, ut carboxymethylcellulosa basis, in solutione ut cum ionibus metallorum gravium reagat et praecipitet. Sales generales, ut chloridum, bromidum, phosphas, nitras, etc., non praecipitabunt cum solutioni aquosae addantur. Attamen additio salis aliquam vim in temperaturam floculationis solutionis aquosae habet. Cum concentratio salis augetur, temperatura gel decrescit. Cum concentratio salis infra punctum floculationis est, viscositas solutionis augeri solet. Ergo, certa quantitas salis additur, in applicatione effectum spissationis oeconomicius consequi potest. Ergo, in quibusdam applicationibus, melius est mixturam aetheris cellulosae et salis adhibere quam maiorem concentrationem solutionis aetheris ad effectum spissationis consequendum.
(4) Resistentia hydroxypropylmethylcellulosae acidis et alcalis Hydroxypropylmethylcellulosa plerumque stabilis est acidis et alcalis, nec afficitur in intervallo pH 2~12. Certam quantitatem acidorum levium, ut acidi formici, acetici, citrici, succinici, phosphorici, borici, etc., tolerare potest. Sed acidum concentratum viscositatem minuendam habet. Alcala, ut soda caustica, potassa caustica, et aqua calcis, nullum effectum in ea habent, sed viscositatem solutionis leviter augere, deinde lente diminuere possunt.
(5) Miscibilitas hydroxypropylmethylcellulosae Solutio hydroxypropylmethylcellulosae cum mixtis polymericis aquasolubilibus misceri potest ut solutio uniformis et pellucida cum viscositate maiori fiat. Haec mixta polymerica includunt polyethylenglycolum, polyvinylacetatum, polysiliconum, polymethylvinylsiloxanum, hydroxyethylcellulosam, et methylcellulosam. Composita naturalia altae molecularis, ut gummi arabicum, gummi arugorum, gummi karaya, etc., etiam bonam compatibilitatem cum solutione sua habent. Hydroxypropylmethylcellulosa etiam cum mannitol estere vel sorbitol estere acidi stearici vel acido palmitico misceri potest, et etiam cum glycerino, sorbitolo et mannitolo misceri potest, et haec mixta ut plastificans hydroxypropylmethylcellulosae pro cellulosa adhiberi possunt.
(6) Insolubile in aqua solubileaethera cellulosaeHydroxypropylmethylcellulosae reticulationem superficialem cum aldehydis efficere potest, ita ut hae aetheres aquasolubiles in solutione praecipitentur et in aqua insolubiles fiant. Aldehyda quae hydroxypropylmethylcellulosam insolubilem faciunt includunt formaldehydum, glyoxal, aldehydum succinicum, adipaldehydum, et cetera. Cum formaldehydum adhibetur, specialis attentio ad valorem pH solutionis adhibenda est, inter quae glyoxal celerius reagit, ita glyoxal vulgo ut agens reticulans in productione industriali adhibetur. Dosis huius generis agentis reticulantis in solutione est 0.2%~10% massae aetheris, praeferenter 7%~10%, exempli gratia, 3.3%~6% glyoxalis aptissima est. Generaliter, temperatura curationis est 0~30℃, et tempus est 1~120min. Reactio reticulationis sub condicionibus acidis perfici debet. Generaliter, pH solutionis ad circiter 2~6 adaptatur addendo acidum inorganicum fortem vel acidum carboxylicum organicum solutioni, praesertim inter 4~6, deinde aldehyda adduntur ad reactionem reticulationis perficiendam. Acidum adhibitum est acidum hydrochloricum, acidum sulfuricum, acidum phosphoricum, acidum formicum, acidum aceticum, acidum hydroxyaceticum, acidum succinicum vel acidum citricum etc., ubi cum acido formico vel acido acetico commendatur, et acidum formicum optimum est. Acidum et aldehyda etiam simul addi possunt ut solutio reactionem reticulationis intra ambitum pH desideratum subeat. Haec reactio saepe in processu tractationis finalis in processu praeparationis aetherum cellulosicorum adhibetur. Postquam aether cellulosicus insolubilis est, commode adhibetur.
Aqua ad lavandum et purificandum, temperatura 20~25°C. Cum productum in usu est, substantiae alcalinae solutioni producti addi possunt ut pH solutionis ad alcalinum accommodetur, et productum celeriter in solutione dissolvetur. Haec methodus etiam ad tractationem pelliculae applicatur postquam solutio aetheris cellulosae in pelliculam facta est, ut pellicula insolubilis fiat.
(7) Resistentia enzymatica hydroxypropylmethylcellulosae theoretice ex derivatis cellulosae oritur, ut puta singulis gregibus anhydroglucosi; si grex substituens firmiter iunctus est, non facile a microorganismis infici potest, sed re vera productum perfectum, cum valor substitutionis 1 excedit, etiam ab enzymis degradabitur, quod significat gradum substitutionis cuiusque gregis in catena cellulosae non satis uniformem esse, et microorganismi gregem anhydroglucosi non substitutum erodere possunt, saccharum formantes, ut nutrimenta a microorganismis absorbenda. Ergo, si gradus substitutionis etherificationis cellulosae augetur, resistentia erosioni enzymaticae aetheris cellulosae etiam augebitur. Secundum relationes, sub condicionibus moderatis, ex eventibus hydrolysis enzymorum factorum, viscositas residua hydroxypropylmethylcellulosae (DS=1.9) est 13.2%, methylcellulosae (DS=1.83) est 7.3%, methylcellulosae (DS=1.66) est 3.8%, et hydroxyethylcellulosae est 1.7%. Patet hydroxypropylmethylcellulosam vim anti-enzymaticam validam habere. Ergo, propter excellentem resistentiam enzymaticam hydroxypropylmethylcellulosam, una cum bona dispersibilitate, spissatione et proprietatibus pelliculae formandi, in tunicis emulsionis aquae, et cetera, adhibetur, et plerumque conservantia addita non requiruntur. Attamen, ad diuturnam solutionis conservationem vel possibilem contaminationem ab externo, conservantia addi possunt cautelae causa, et electio secundum requisita finalia solutionis determinari potest. Acetas phenylmercuricus et fluorosilicate manganesii conservantia efficacia sunt, sed omnia toxicitatem habent, operationi attendendum est. Generaliter, 1~5mg phenylmercurii acetatis per litrum dosis solutioni addi possunt.
(8) ExsecutiohydroxypropylmethylcellulosaPellicula hydroxypropylmethylcellulosae proprietates excellentes pelliculae formandae habet. Solutio aquosa eius vel solutio solventis organici in lamina vitrea inducitur, et post siccationem incolora et pellucida fit. Pellicula etiam dura est. Bona resistentia humiditatis est et solida in altis temperaturis manet. Si plastificans hygroscopicus additur, elongatio et flexibilitas eius augeri possunt. Ad flexibilitatem emendandam, plastificantes ut glycerinum et sorbitolum aptissimi sunt. Generaliter, concentratio solutionis est 2%~3%, et quantitas plastificantis est 10%~20% aetheris cellulosici. Si contentum plastificantis nimis magnum est, contractio per dehydrationem colloidalem in alta humiditate fiet. Robur tensile pelliculae cum plastificante addito multo maius est quam sine plastificante, et cum incremento quantitatis additae crescit. Quod ad hygroscopicam pelliculae attinet, etiam cum incremento quantitatis plastificantis crescit.
Tempus publicationis: XXV Aprilis MMXXIV