Гидроксипропил метилцеллюлоз (HPMC) нь байгалийн целлюлозын химийн өөрчлөлтөөр гаргаж авсан ион бус усанд уусдаг полимер нэгдэл юм. Хүнс, эм, гоо сайхан, барилгын салбарт өргөн хэрэглэгддэг, ялангуяа эмийн бэлдмэлийн наалдамхай, өтгөрүүлэгч, эмульгагч, түдгэлзүүлэгч бодис болгон ашигладаг. Хэрэглэх явцад HPMC усан уусмалын зуурамтгай чанар нь түүний янз бүрийн салбарт ажиллахад маш чухал юм.
1. Гидроксипропил метилцеллюлозын бүтэц, шинж чанар
HPMC-ийн молекулын бүтцэд хоёр орлуулагч бүлэг, гидроксипропил (-CH₂CHOHCH₃) ба метил (-OCH₃), энэ нь усанд сайн уусах, өөрчлөх чадвартай болгодог. HPMC молекулын гинж нь тодорхой хатуу бүтэцтэй боловч усан уусмал дахь гурван хэмжээст сүлжээний бүтцийг үүсгэж, улмаар зуурамтгай чанарыг нэмэгдүүлдэг. Уусмалын зуурамтгай чанарт түүний молекул жин, орлуулагчийн төрөл, орлуулах зэрэг (өөрөөр хэлбэл нэгж бүрийн гидроксипропил ба метил орлуулалтын зэрэг) чухал нөлөө үзүүлдэг.
2. Усан уусмалын зуурамтгай чанар
HPMC усан уусмалын зуурамтгай чанар нь уусгагчийн концентраци, молекулын жин, температур, рН зэрэг хүчин зүйлүүдтэй нягт холбоотой байдаг. Ерөнхийдөө HPMC усан уусмалын зуурамтгай чанар нь концентраци нэмэгдэх тусам нэмэгддэг. Түүний зуурамтгай чанар нь Ньютоны бус реологийн шинж чанарыг харуулдаг, өөрөөр хэлбэл шилжилтийн хурд ихсэх тусам уусмалын зуурамтгай чанар аажмаар буурч, зүслэгийн сийрэгжилтийн үзэгдлийг харуулдаг.
(1) Төвлөрлийн нөлөө
HPMC усан уусмалын зуурамтгай чанар ба түүний концентрацийн хооронд тодорхой хамаарал байдаг. HPMC-ийн концентраци нэмэгдэхийн хэрээр усан уусмал дахь молекулын харилцан үйлчлэл нэмэгдэж, молекулын гинжин хэлхээний орооцолдол, хөндлөн холбоос нэмэгдэж, улмаар уусмалын зуурамтгай чанар нэмэгддэг. Бага концентрацитай үед HPMC усан уусмалын зуурамтгай чанар нь концентраци нэмэгдэхийн хэрээр шугаман байдлаар нэмэгддэг боловч өндөр концентрацитай үед уусмалын зуурамтгай чанар нь тэгш байх хандлагатай бөгөөд тогтвортой утгад хүрдэг.
(2) Молекул жингийн нөлөө
HPMC-ийн молекул жин нь түүний усан уусмалын зуурамтгай чанарт шууд нөлөөлдөг. Илүү өндөр молекул жинтэй HPMC нь илүү урт молекулын гинжтэй бөгөөд усан уусмалд илүү нарийн төвөгтэй гурван хэмжээст сүлжээний бүтцийг үүсгэж, улмаар зуурамтгай чанарыг нэмэгдүүлдэг. Үүний эсрэгээр, бага молекул жинтэй HPMC нь молекулын гинжин хэлхээ нь богино тул илүү сул сүлжээний бүтэцтэй, зуурамтгай чанар багатай байдаг. Тиймээс, хэрэглэхдээ хамгийн тохиромжтой наалдамхай үр дүнд хүрэхийн тулд тохирох молекул жинтэй HPMC сонгох нь маш чухал юм.
(3) Температурын нөлөө
Температур нь HPMC усан уусмалын зуурамтгай чанарт нөлөөлдөг чухал хүчин зүйл юм. Температур нэмэгдэхийн хэрээр усны молекулуудын хөдөлгөөн эрчимжиж, уусмалын зуурамтгай чанар ихэвчлэн буурдаг. Учир нь температур нэмэгдэхэд HPMC молекулын гинжин хэлхээний эрх чөлөө нэмэгдэж, молекулуудын харилцан үйлчлэл суларч, улмаар уусмалын зуурамтгай чанарыг бууруулдаг. Гэсэн хэдий ч HPMC-ийн янз бүрийн багц эсвэл брэндийн температурт үзүүлэх хариу үйлдэл нь бас өөр байж болох тул температурын нөхцлийг тусгай хэрэглээний шаардлагын дагуу тохируулах шаардлагатай.
(4) РН-ийн үнэ цэнийн нөлөө
HPMC нь өөрөө ион бус нэгдэл бөгөөд усан уусмалын зуурамтгай чанар нь рН-ийн өөрчлөлтөд мэдрэмтгий байдаг. Хэдийгээр HPMC нь хүчиллэг эсвэл төвийг сахисан орчинд харьцангуй тогтвортой зуурамтгай чанарыг харуулдаг боловч HPMC-ийн уусах чадвар, зуурамтгай чанар нь хэт хүчиллэг эсвэл шүлтлэг орчинд нөлөөлнө. Жишээлбэл, хүчтэй хүчил эсвэл хүчтэй шүлтлэг нөхцөлд HPMC молекулууд хэсэгчлэн задарч, улмаар усан уусмалын зуурамтгай чанарыг бууруулдаг.
3. HPMC усан уусмалын зуурамтгай чанарыг тодорхойлох реологийн шинжилгээ
HPMC усан уусмалын реологийн шинж чанар нь ихэвчлэн Ньютоны бус шингэний шинж чанарыг харуулдаг бөгөөд энэ нь түүний зуурамтгай чанар нь зөвхөн уусмалын концентраци, молекулын жин зэрэг хүчин зүйлээс гадна шилжилтийн хурдаас хамаардаг гэсэн үг юм. Ерөнхийдөө бага шилжилтийн үед HPMC усан уусмал нь илүү их зуурамтгай чанарыг харуулдаг бол зүсэлтийн хурд нэмэгдэх тусам зуурамтгай чанар буурдаг. Энэ зан үйлийг "хэсгийн сийрэгжилт" эсвэл "хэсгийн сийрэгжилт" гэж нэрлэдэг бөгөөд олон практик хэрэглээнд маш чухал юм. Жишээлбэл, бүрэх, эмийн бэлдмэл, хүнсний боловсруулалт гэх мэт салбарт HPMC-ийн зүсэлтийн сийрэгжилтийн шинж чанар нь бага хурдтай хэрэглээний үед өндөр зуурамтгай чанарыг хадгалж, өндөр хурдтай зүсэлтийн нөхцөлд илүү хялбар урсдаг.
4. HPMC усан уусмалын зуурамтгай чанарт нөлөөлөх бусад хүчин зүйлүүд
(1) Давсны нөлөө
Давсны уусмал (натри хлорид гэх мэт) нэмэх нь HPMC усан уусмалын зуурамтгай чанарыг нэмэгдүүлдэг. Учир нь давс нь уусмалын ионы хүчийг өөрчилснөөр молекулуудын харилцан үйлчлэлийг сайжруулж, HPMC молекулууд нь илүү нягт сүлжээний бүтцийг бүрдүүлж, улмаар зуурамтгай чанарыг нэмэгдүүлдэг. Гэсэн хэдий ч давсны төрөл ба концентрацийн зуурамтгай чанарт үзүүлэх нөлөөг тодорхой нөхцөл байдлын дагуу тохируулах шаардлагатай.
(2) Бусад нэмэлтүүдийн нөлөө
HPMC усан уусмалд бусад нэмэлт бодис (гадаргын идэвхтэй бодис, полимер гэх мэт) нэмэх нь зуурамтгай чанарт нөлөөлнө. Жишээлбэл, гадаргуугийн идэвхт бодисууд нь HPMC-ийн зуурамтгай чанарыг бууруулдаг, ялангуяа гадаргуугийн идэвхт бодисын агууламж өндөр байх үед. Нэмж дурдахад зарим полимер эсвэл тоосонцор HPMC-тэй харилцан үйлчилж, уусмалын реологийн шинж чанарыг өөрчилдөг.
-ийн зуурамтгай чанаргидроксипропил метилцеллюлоз усан уусмалд концентраци, молекулын жин, температур, рН-ийн утга гэх мэт олон хүчин зүйл нөлөөлдөг. HPMC усан уусмал нь ихэвчлэн Ньютоны бус реологийн шинж чанарыг харуулдаг, өтгөрүүлэх, зүсэх сийрэгжүүлэх шинж чанартай бөгөөд төрөл бүрийн үйлдвэр, эмийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Эдгээр зуурамтгай чанарын шинж чанаруудыг ойлгож, эзэмших нь HPMC-ийг янз бүрийн хэрэглээнд оновчтой ашиглахад тусална. Практик хэрэглээний хувьд хамгийн тохиромжтой зуурамтгай чанар, реологийн шинж чанарыг олж авахын тулд HPMC-ийн тохирох төрөл, процессын нөхцлийг тусгай хэрэгцээнд нийцүүлэн сонгох хэрэгтэй.
Шуудангийн цаг: 2025-03-01