ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽ സെല്ലുലോസിന്റെ വിസ്കോസിറ്റി ഗുണങ്ങൾ

ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽസെല്ലുലോസ് (HPMC)അയോണിക് അല്ലാത്തതും വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നതുമായ സെല്ലുലോസ് മിക്സഡ് ഈതറാണ്. വെള്ള മുതൽ ചെറുതായി മഞ്ഞ വരെ പൊടിയോ ഗ്രാനുലാർ പദാർത്ഥമോ ആണ് രൂപഭാവം, രുചിയില്ലാത്തതും, മണമില്ലാത്തതും, വിഷരഹിതവും, രാസപരമായി സ്ഥിരതയുള്ളതും, വെള്ളത്തിൽ ലയിച്ച് മിനുസമാർന്നതും സുതാര്യവും വിസ്കോസ് ഉള്ളതുമായ ഒരു ലായനി ഉണ്ടാക്കുന്നു. പ്രയോഗത്തിൽ ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസിന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഗുണങ്ങളിലൊന്ന് അത് ദ്രാവകത്തിന്റെ വിസ്കോസിറ്റി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു എന്നതാണ്. കട്ടിയാക്കൽ പ്രഭാവം ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ പോളിമറൈസേഷന്റെ (DP) അളവ്, ജലീയ ലായനിയിലെ സെല്ലുലോസ് ഈതറിന്റെ സാന്ദ്രത, ഷിയർ നിരക്ക്, ലായനി താപനില എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. മറ്റ് ഘടകങ്ങളും.

01

HPMC ജലീയ ലായനിയുടെ ദ്രാവക തരം

പൊതുവേ, ഷിയർ ഫ്ലോയിലെ ഒരു ദ്രാവകത്തിന്റെ സമ്മർദ്ദം, സമയത്തെ ആശ്രയിച്ചല്ലെങ്കിൽ, ഷിയർ റേറ്റ് ƒ(γ) യുടെ മാത്രം പ്രവർത്തനമായി പ്രകടിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. ƒ(γ) യുടെ രൂപത്തെ ആശ്രയിച്ച്, ദ്രാവകങ്ങളെ വ്യത്യസ്ത തരങ്ങളായി തിരിക്കാം, അതായത്: ന്യൂട്ടോണിയൻ ദ്രാവകങ്ങൾ, ഡിലേറ്റന്റ് ദ്രാവകങ്ങൾ, സ്യൂഡോപ്ലാസ്റ്റിക് ദ്രാവകങ്ങൾ, ബിംഗ്ഹാം പ്ലാസ്റ്റിക് ദ്രാവകങ്ങൾ.

സെല്ലുലോസ് ഈതറുകളെ രണ്ട് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു: ഒന്ന് നോൺ-അയോണിക് സെല്ലുലോസ് ഈതറും മറ്റൊന്ന് അയോണിക് സെല്ലുലോസ് ഈതറും. ഈ രണ്ട് തരം സെല്ലുലോസ് ഈതറുകളുടെയും റിയോളജിക്ക്. എസ്‌സി നായിക് തുടങ്ങിയവർ ഹൈഡ്രോക്സിഥൈൽ സെല്ലുലോസ്, സോഡിയം കാർബോക്സിമീതൈൽ സെല്ലുലോസ് ലായനികളെക്കുറിച്ച് സമഗ്രവും വ്യവസ്ഥാപിതവുമായ ഒരു താരതമ്യ പഠനം നടത്തി. അയോണിക് ഇതര സെല്ലുലോസ് ഈതർ ലായനികളും അയോണിക് സെല്ലുലോസ് ഈതർ ലായനികളും സ്യൂഡോപ്ലാസ്റ്റിക് ആണെന്ന് ഫലങ്ങൾ കാണിച്ചു. പ്രവാഹങ്ങൾ, അതായത് ന്യൂട്ടോണിയൻ ഇതര പ്രവാഹങ്ങൾ, ന്യൂട്ടോണിയൻ ദ്രാവകങ്ങളെ വളരെ കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയിൽ മാത്രമേ സമീപിക്കൂ. ഹൈഡ്രോക്സിപ്രൊപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് ലായനിയുടെ സ്യൂഡോപ്ലാസ്റ്റിസിറ്റി പ്രയോഗത്തിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, കോട്ടിംഗുകളിൽ പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ, ജലീയ ലായനികളുടെ ഷിയർ നേർത്തതാക്കൽ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ കാരണം, ഷിയർ നിരക്ക് വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ലായനിയുടെ വിസ്കോസിറ്റി കുറയുന്നു, ഇത് പിഗ്മെന്റ് കണങ്ങളുടെ ഏകീകൃത വിതരണത്തിന് സഹായകമാണ്, കൂടാതെ കോട്ടിംഗിന്റെ ദ്രാവകത വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പ്രഭാവം വളരെ വലുതാണ്; വിശ്രമത്തിലായിരിക്കുമ്പോൾ, ലായനിയുടെ വിസ്കോസിറ്റി താരതമ്യേന വലുതാണ്, ഇത് കോട്ടിംഗിൽ പിഗ്മെന്റ് കണങ്ങളുടെ നിക്ഷേപത്തെ ഫലപ്രദമായി തടയുന്നു.

02

HPMC വിസ്കോസിറ്റി ടെസ്റ്റ് രീതി

ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽസെല്ലുലോസിന്റെ കട്ടിയാക്കൽ പ്രഭാവം അളക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന സൂചകമാണ് ജലീയ ലായനിയുടെ പ്രത്യക്ഷ വിസ്കോസിറ്റി. പ്രത്യക്ഷ വിസ്കോസിറ്റി അളക്കുന്നതിനുള്ള രീതികളിൽ സാധാരണയായി കാപ്പിലറി വിസ്കോസിറ്റി രീതി, ഭ്രമണ വിസ്കോസിറ്റി രീതി, വീഴുന്ന പന്ത് വിസ്കോസിറ്റി രീതി എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.

ഇവിടെ: പ്രത്യക്ഷ വിസ്കോസിറ്റി, mPa s ആണ്; K എന്നത് വിസ്കോമീറ്റർ സ്ഥിരാങ്കമാണ്; d എന്നത് 20/20°C-ൽ ലായനി സാമ്പിളിന്റെ സാന്ദ്രതയാണ്; t എന്നത് വിസ്കോമീറ്ററിന്റെ മുകൾ ഭാഗത്തിലൂടെ താഴത്തെ മാർക്കിലേക്ക് ലായനി കടന്നുപോകാനുള്ള സമയമാണ്, s; സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഓയിൽ വിസ്കോമീറ്ററിലൂടെ ഒഴുകുന്ന സമയം അളക്കുന്നു.

എന്നിരുന്നാലും, കാപ്പിലറി വിസ്കോമീറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് അളക്കുന്ന രീതി കൂടുതൽ പ്രശ്‌നകരമാണ്. പലതിന്റെയും വിസ്കോസിറ്റികൾസെല്ലുലോസ് ഈഥറുകൾകാപ്പിലറി വിസ്കോമീറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് വിശകലനം ചെയ്യുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്, കാരണം ഈ ലായനികളിൽ കാപ്പിലറി വിസ്കോമീറ്റർ തടയപ്പെടുമ്പോൾ മാത്രം കണ്ടെത്തുന്ന ലയിക്കാത്ത വസ്തുക്കളുടെ ചെറിയ അളവ് അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. അതിനാൽ, മിക്ക നിർമ്മാതാക്കളും ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസിന്റെ ഗുണനിലവാരം നിയന്ത്രിക്കാൻ റൊട്ടേഷണൽ വിസ്കോമീറ്ററുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ബ്രൂക്ക്ഫീൽഡ് വിസ്കോമീറ്ററുകൾ വിദേശ രാജ്യങ്ങളിൽ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ചൈനയിൽ NDJ വിസ്കോമീറ്ററുകളും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

03

HPMC വിസ്കോസിറ്റിയെ സ്വാധീനിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ

3.1 സംയോജനത്തിന്റെ അളവുമായുള്ള ബന്ധം

മറ്റ് പാരാമീറ്ററുകൾ മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുമ്പോൾ, ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽസെല്ലുലോസ് ലായനിയുടെ വിസ്കോസിറ്റി പോളിമറൈസേഷന്റെ (DP) ഡിഗ്രിക്കോ തന്മാത്രാ ഭാരത്തിനോ തന്മാത്രാ ശൃംഖലയുടെ നീളത്തിനോ ആനുപാതികമായിരിക്കും, കൂടാതെ പോളിമറൈസേഷന്റെ അളവ് കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഉയർന്ന ഡിഗ്രി പോളിമറൈസേഷനെ അപേക്ഷിച്ച് കുറഞ്ഞ ഡിഗ്രി പോളിമറൈസേഷന്റെ കാര്യത്തിൽ ഈ പ്രഭാവം കൂടുതൽ പ്രകടമാണ്.

3.2 വിസ്കോസിറ്റിയും സാന്ദ്രതയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം

ജലീയ ലായനിയിൽ ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽസെല്ലുലോസിന്റെ വിസ്കോസിറ്റി വർദ്ധിക്കുന്നു. ഒരു ചെറിയ സാന്ദ്രത മാറ്റം പോലും വിസ്കോസിറ്റിയിൽ വലിയ മാറ്റത്തിന് കാരണമാകും. ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽസെല്ലുലോസിന്റെ നാമമാത്ര വിസ്കോസിറ്റി ഉപയോഗിച്ച്, ലായനിയുടെ സാന്ദ്രതയിലെ മാറ്റത്തിന്റെ സ്വാധീനം ലായനിയുടെ വിസ്കോസിറ്റിയിൽ കൂടുതൽ കൂടുതൽ വ്യക്തമാണ്.

3.3 വിസ്കോസിറ്റിയും ഷിയർ നിരക്കും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം

ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽസെല്ലുലോസ് ജലീയ ലായനിക്ക് ഷിയർ നേർത്തതാക്കാനുള്ള കഴിവുണ്ട്. വ്യത്യസ്ത നാമമാത്ര വിസ്കോസിറ്റിയുള്ള ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽസെല്ലുലോസ് 2% ജലീയ ലായനിയിൽ തയ്യാറാക്കുന്നു, വ്യത്യസ്ത ഷിയർ നിരക്കുകളിൽ അതിന്റെ വിസ്കോസിറ്റി യഥാക്രമം അളക്കുന്നു. ഫലങ്ങൾ ഇപ്രകാരമാണ്. ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ. കുറഞ്ഞ ഷിയർ നിരക്കിൽ, ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽസെല്ലുലോസ് ലായനിയുടെ വിസ്കോസിറ്റി കാര്യമായി മാറിയില്ല. ഷിയർ നിരക്ക് വർദ്ധിച്ചതോടെ, ഉയർന്ന നാമമാത്ര വിസ്കോസിറ്റിയുള്ള ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽസെല്ലുലോസ് ലായനിയുടെ വിസ്കോസിറ്റി കൂടുതൽ വ്യക്തമായി കുറഞ്ഞു, അതേസമയം കുറഞ്ഞ വിസ്കോസിറ്റി ഉള്ള ലായനി വ്യക്തമായി കുറഞ്ഞില്ല.

3.4 വിസ്കോസിറ്റിയും താപനിലയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം

ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽസെല്ലുലോസ് ലായനിയുടെ വിസ്കോസിറ്റിയെ താപനില വളരെയധികം ബാധിക്കുന്നു. താപനില വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, ലായനിയുടെ വിസ്കോസിറ്റി കുറയുന്നു. ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഇത് 2% സാന്ദ്രതയുള്ള ഒരു ജലീയ ലായനിയായി തയ്യാറാക്കുകയും താപനില വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് വിസ്കോസിറ്റിയിലെ മാറ്റം അളക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

3.5 സ്വാധീനിക്കുന്ന മറ്റ് ഘടകങ്ങൾ

ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽസെല്ലുലോസിന്റെ ജലീയ ലായനിയുടെ വിസ്കോസിറ്റിയെ ലായനിയിലെ അഡിറ്റീവുകൾ, ലായനിയുടെ pH മൂല്യം, സൂക്ഷ്മജീവികളുടെ ഡീഗ്രേഡേഷൻ എന്നിവയും ബാധിക്കുന്നു. സാധാരണയായി, മികച്ച വിസ്കോസിറ്റി പ്രകടനം നേടുന്നതിനോ ഉപയോഗച്ചെലവ് കുറയ്ക്കുന്നതിനോ, ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽസെല്ലുലോസിന്റെ ജലീയ ലായനിയിൽ കളിമണ്ണ്, പരിഷ്കരിച്ച കളിമണ്ണ്, പോളിമർ പൗഡർ, സ്റ്റാർച്ച് ഈതർ, അലിഫാറ്റിക് കോപോളിമർ തുടങ്ങിയ റിയോളജി മോഡിഫയറുകൾ ചേർക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. , ക്ലോറൈഡ്, ബ്രോമൈഡ്, ഫോസ്ഫേറ്റ്, നൈട്രേറ്റ് തുടങ്ങിയ ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളും ജലീയ ലായനിയിൽ ചേർക്കാം. ഈ അഡിറ്റീവുകൾ ജലീയ ലായനിയുടെ വിസ്കോസിറ്റി ഗുണങ്ങളെ മാത്രമല്ല, ജലം നിലനിർത്തൽ, സാഗ് പ്രതിരോധം തുടങ്ങിയ ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽസെല്ലുലോസിന്റെ മറ്റ് പ്രയോഗ ഗുണങ്ങളെയും ബാധിക്കും.

ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽസെല്ലുലോസിന്റെ ജലീയ ലായനിയുടെ വിസ്കോസിറ്റി ആസിഡും ആൽക്കലിയും ഏതാണ്ട് ബാധിക്കില്ല, കൂടാതെ സാധാരണയായി 3 മുതൽ 11 വരെയുള്ള പരിധിയിൽ സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്. ഫോർമിക് ആസിഡ്, അസറ്റിക് ആസിഡ്, ഫോസ്ഫോറിക് ആസിഡ്, ബോറിക് ആസിഡ്, സിട്രിക് ആസിഡ് തുടങ്ങിയ ദുർബല ആസിഡുകളെ ഇതിന് ഒരു നിശ്ചിത അളവിൽ ചെറുക്കാൻ കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, സാന്ദ്രീകൃത ആസിഡ് വിസ്കോസിറ്റി കുറയ്ക്കും. എന്നാൽ കാസ്റ്റിക് സോഡ, പൊട്ടാസ്യം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ്, നാരങ്ങ വെള്ളം മുതലായവയ്ക്ക് ഇതിൽ കാര്യമായ സ്വാധീനമില്ല. മറ്റ് സെല്ലുലോസ് ഈഥറുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ,ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽസെല്ലുലോസ്ജലീയ ലായനിയിൽ നല്ല ആന്റിമൈക്രോബയൽ സ്ഥിരതയുണ്ട്, പ്രധാന കാരണം ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽസെല്ലുലോസിന് ഉയർന്ന അളവിലുള്ള സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷനും ഗ്രൂപ്പുകളുടെ സ്റ്റെറിക് തടസ്സവുമുള്ള ഹൈഡ്രോഫോബിക് ഗ്രൂപ്പുകളുണ്ട് എന്നതാണ്. എന്നിരുന്നാലും, സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷൻ പ്രതികരണം സാധാരണയായി ഏകതാനമല്ലാത്തതിനാൽ, പകരമില്ലാത്ത അൻഹൈഡ്രോഗ്ലൂക്കോസ് യൂണിറ്റ് സൂക്ഷ്മാണുക്കളാൽ ഏറ്റവും എളുപ്പത്തിൽ നശിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് സെല്ലുലോസ് ഈതർ തന്മാത്രകളുടെ അപചയത്തിനും ചെയിൻ വിഘടനത്തിനും കാരണമാകുന്നു. ജലീയ ലായനിയുടെ വ്യക്തമായ വിസ്കോസിറ്റി കുറയുന്നു എന്നതാണ് പ്രകടനം. ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മീഥൈൽസെല്ലുലോസിന്റെ ജലീയ ലായനി വളരെക്കാലം സൂക്ഷിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണെങ്കിൽ, വിസ്കോസിറ്റി ഗണ്യമായി മാറാതിരിക്കാൻ ഒരു ചെറിയ അളവിൽ ആന്റിഫംഗൽ ഏജന്റ് ചേർക്കാൻ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു. ആന്റി ഫംഗൽ ഏജന്റുകൾ, പ്രിസർവേറ്റീവുകൾ അല്ലെങ്കിൽ കുമിൾനാശിനികൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുമ്പോൾ, നിങ്ങൾ സുരക്ഷയിൽ ശ്രദ്ധ ചെലുത്തണം, കൂടാതെ DOW Chem's AMICAL കുമിൾനാശിനികൾ, CANGUARD64 പ്രിസർവേറ്റീവുകൾ, FUELSAVER ബാക്ടീരിയ ഏജന്റുകൾ, മറ്റ് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ എന്നിവ പോലുള്ളവയ്ക്ക് വിഷാംശം ഇല്ലാത്തതും സ്ഥിരതയുള്ള ഗുണങ്ങളുള്ളതും മണമില്ലാത്തതുമായ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ തിരഞ്ഞെടുക്കണം. അവയ്ക്ക് അനുബന്ധ പങ്ക് വഹിക്കാൻ കഴിയും.