Hydroxypropylmethylcellulosa (HPMC)Aether cellulosicus mixtus est, non ionicus et in aqua solubilis. Aspectus pulveris albi vel leviter flavi vel materiae granulosae est, insipida, inodorum, non toxica, chemica stabilis, et in aqua dissolvitur, solutionem lenem, pellucidam et viscosam formans. Una ex proprietatibus gravissimis hydroxypropylmethylcellulosae in applicatione est quod viscositatem liquidi auget. Effectus spissans a gradu polymerizationis (DP) producti, concentratione aetheris cellulosici in solutione aquosa, celeritate scissionis, et temperatura solutionis, aliisque factoribus, pendet.
01
Genus fluidi solutionis aquosae HPMC
In genere, tensio fluidi in fluxu scissorio exprimi potest ut functio solae celeritatis scissoriae ƒ(γ), dummodo non a tempore pendeat. Secundum formam ƒ(γ), fluida in diversa genera dividi possunt, nempe: fluida Newtoniana, fluida dilatantia, fluida pseudoplastica et fluida plastica Binghamiana.
Aethera cellulosae in duas categorias dividuntur: una est aether cellulosae non-ionica, altera est aether cellulosae ionica. De rheologia horum duorum generum aetherum cellulosae, SC Naik et al. studium comparativum comprehensivum et systematicum de solutionibus hydroxyethylcellulosae et carboxymethylcellulosae natrii egerunt. Resultata demonstraverunt solutiones aetherum cellulosae non-ionicas et solutiones aetherum cellulosae ionicas pseudoplasticas esse. Fluxus, id est fluxus non-Newtoniani, liquores Newtonianos tantum in concentrationibus parvis accedunt. Pseudoplasticitas solutionis hydroxypropylmethylcellulosae magnum momentum in applicatione agit. Exempli gratia, cum in tunicis adhibetur, propter proprietates attenuationis scissionis solutionum aquosarum, viscositas solutionis cum incremento celeritatis scissionis decrescit, quod dispersioni uniformi particularum pigmenti conducit, et etiam fluiditatem tunicis auget. Effectus magnus est; dum quiescit, viscositas solutionis relative magna est, quae depositionem particularum pigmenti in tunico efficaciter impedit.
02
Methodus Probationis Viscositatis HPMC
Index magni momenti ad effectum crassitudinis hydroxypropylmethylcellulosae metiendum est viscositas apparens solutionis aquosae. Methodi mensurae viscositatis apparentis plerumque includunt methodum viscositatis capillaris, methodum viscositatis rotationalis, et methodum viscositatis globi cadentis.
ubi: est viscositas apparens, mPa s; K est constans viscosimetri; d est densitas exempli solutionis ad 20/20°C; t est tempus quo solutio per partem superiorem viscosimetri ad signum inferius transeat, s; Tempus quo oleum normatum per viscosimetrum fluit metitur.
Attamen, modus mensurandi per viscosimetrum capillarem difficilior est. Viscositates multorumaethera cellulosaeDifficile est haec viscosimetro capillari analyzare, quia hae solutiones vestigia materiae insolubilis continent, quae solum deteguntur cum viscosimetrum capillare obstructum est. Quapropter plerique fabri viscosimetra rotatoria adhibent ad qualitatem hydroxypropylmethylcellulosae moderandam. Viscosimetra Brookfield in terris externis vulgo adhibentur, viscosimetra NDJ in Sinis.
03
Factores viscositatis HPMC influentes
3.1 Relatio cum gradu aggregationis
Cum alii parametri immutati manent, viscositas solutionis hydroxypropylmethylcellulosae proportionalis est gradui polymerizationis (DP) vel ponderi moleculari vel longitudini catenae molecularis, et crescit cum incremento gradus polymerizationis. Hic effectus clarior est in casu gradus polymerizationis humilis quam in casu gradus polymerizationis alti.
3.2 Relatio inter viscositatem et concentrationem
Viscositas hydroxypropylmethylcellulosae augetur cum incremento concentrationis producti in solutione aquosa. Etiam parva mutatio concentrationis magnam mutationem viscositatis efficiet. Cum viscositate nominali hydroxypropylmethylcellulosae, effectus mutationis concentrationis solutionis in viscositatem solutionis magis magisque manifestus est.
3.3 Relatio inter viscositatem et celeritatem scissionis
Solutio aquosa hydroxypropylmethylcellulosae proprietatem attenuationis per scissurae habet. Hydroxypropylmethylcellulosa variae viscositatis nominalis in solutionem aquosam 2% praeparatur, et viscositas eius ad diversas velocitates scissurae respective mensuratur. Resultata sunt ut sequitur, ut in figura monstratur. Ad velocitatem scissurae humilem, viscositas solutionis hydroxypropylmethylcellulosae significanter non mutata est. Cum incremento velocitatis scissurae, viscositas solutionis hydroxypropylmethylcellulosae cum viscositate nominali altiore clarius decrevit, dum solutio cum viscositate humili manifeste non decrevit.
3.4 Relatio inter viscositatem et temperaturam
Viscositas solutionis hydroxypropylmethylcellulosae magnopere a temperatura afficitur. Cum temperatura crescit, viscositas solutionis decrescit. Ut in figura demonstratur, in solutionem aquosam cum concentratione 2% praeparatur, et mutatio viscositatis cum incremento temperaturae metitur.
3.5 Alii factores influentes
Viscositas solutionis aquosae hydroxypropylmethylcellulosae etiam afficitur ab additivis in solutione, valore pH solutionis, et degradatione microbica. Solet, ut melior viscositatis efficacia obtineatur vel sumptus usus minuatur, necesse est solutioni aquosae hydroxypropylmethylcellulosae modificatores rheologiae, ut argilla, argilla modificata, pulvis polymeri, aether amyli et copolymerum aliphaticum, addere, et electrolyta ut chloridum, bromidum, phosphatum, nitras, etc., solutioni aquosae addi possunt. Haec additiva non solum proprietates viscositatis solutionis aquosae, sed etiam alias proprietates applicationis hydroxypropylmethylcellulosae, ut retentionem aquae, resistentiam flacciditatis, etc., afficiunt.
Viscositas solutionis aquosae hydroxypropylmethylcellulosae ab acidis et alcali fere non afficitur, et plerumque stabilis est in intervallo 3 ad 11. Certam quantitatem acidorum infirmorum, ut acidi formici, acetici, phosphorici, borici, citrici, etc., tolerare potest. Attamen acidum concentratum viscositatem minuet. Sed soda caustica, hydroxidum kalii, aqua calcis, etc., parum in eam afficiunt. Comparata cum aliis aetherebus cellulosae,...hydroxypropylmethylcellulosaSolutio aquosa bonam stabilitatem antimicrobialem habet, causa principalis est quod hydroxypropylmethylcellulosa greges hydrophobicos cum alto gradu substitutionis et impedimento sterico gregum habet. Attamen, cum reactio substitutionis plerumque non sit uniformis, unitas anhydroglucosi non substituta facillime a microorganismis eroditur, quod degradationem molecularum aetheris cellulosae et scissionem catenae efficit. Hoc efficit ut viscositas apparens solutionis aquosae minuatur. Si necesse est solutionem aquosam hydroxypropylmethylcellulosae diu conservare, commendatur ut vestigia agentis antifungalis addantur, ne viscositas significanter mutetur. Cum agentia antifungalia, conservantia vel fungicida eliguntur, salutem attendere oportet, et producta eligere quae corpori humano non sunt toxica, proprietates stabiles habent et inodora sunt, ut fungicida AMICAL DOW Chem, conservantia CANGUARD64, agentia bacterialia FUELSAVER et alia producta, partes correspondentes agere possunt.
Tempus publicationis: XXVIII Aprilis MMXXIV