हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोज (HPMC) हे नैसर्गिक सेल्युलोजच्या रासायनिक बदलाद्वारे मिळवलेले एक नॉन-आयनिक पाण्यात विरघळणारे पॉलिमर संयुग आहे. हे अन्न, औषध, सौंदर्यप्रसाधने आणि बांधकाम उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते, विशेषतः औषधी तयारीमध्ये चिकटवता, जाडसर, इमल्सीफायर आणि सस्पेंडिंग एजंट म्हणून. अनुप्रयोग प्रक्रियेत, एचपीएमसी जलीय द्रावणाची चिकटपणा वैशिष्ट्ये वेगवेगळ्या क्षेत्रातील त्याच्या कामगिरीसाठी महत्त्वपूर्ण आहेत.
१. हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोजची रचना आणि गुणधर्म
HPMC च्या आण्विक रचनेत दोन पर्यायी गट असतात, हायड्रॉक्सीप्रोपिल (-CH₂चोच₃) आणि मिथाइल (-OCH₃) , ज्यामुळे त्याची पाण्यात चांगली विद्राव्यता आणि सुधारणा करण्याची क्षमता असते. HPMC आण्विक साखळीची एक विशिष्ट कठोर रचना असते, परंतु ती जलीय द्रावणात त्रिमितीय नेटवर्क रचना देखील तयार करू शकते, ज्यामुळे चिकटपणा वाढतो. त्याचे आण्विक वजन, पर्यायाचा प्रकार आणि प्रतिस्थापनाची डिग्री (म्हणजेच, प्रत्येक युनिटच्या हायड्रॉक्सीप्रोपाइल आणि मिथाइल प्रतिस्थापनाची डिग्री) द्रावणाच्या चिकटपणावर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पाडते.
२. जलीय द्रावणाची चिकटपणाची वैशिष्ट्ये
HPMC जलीय द्रावणाची चिकटपणाची वैशिष्ट्ये द्रावणाची एकाग्रता, आण्विक वजन, तापमान आणि pH मूल्य यासारख्या घटकांशी जवळून संबंधित आहेत. साधारणपणे, HPMC जलीय द्रावणाची चिकटपणा त्याच्या एकाग्रतेत वाढ झाल्याने वाढते. त्याची चिकटपणा नॉन-न्यूटोनियन रिओलॉजिकल वर्तन दर्शवते, म्हणजेच, जसजसे कातरण्याचे प्रमाण वाढते तसतसे द्रावणाची चिकटपणा हळूहळू कमी होते, ज्यामुळे कातरणे पातळ होण्याची घटना दिसून येते.
(१) एकाग्रतेचा परिणाम
HPMC जलीय द्रावणाची चिकटपणा आणि त्याची सांद्रता यांच्यात एक विशिष्ट संबंध आहे. HPMC ची सांद्रता वाढत असताना, जलीय द्रावणातील आण्विक परस्परसंवाद वाढतात आणि आण्विक साखळ्यांचे गुंतणे आणि क्रॉस-लिंकिंग वाढते, ज्यामुळे द्रावणाची चिकटपणा वाढतो. कमी सांद्रतेवर, HPMC जलीय द्रावणाची चिकटपणा एकाग्रता वाढण्यासोबत रेषीयपणे वाढते, परंतु जास्त सांद्रतेवर, द्रावणाची चिकटपणा वाढ सपाट असते आणि स्थिर मूल्यापर्यंत पोहोचते.
(२) आण्विक वजनाचा परिणाम
HPMC चे आण्विक वजन त्याच्या जलीय द्रावणाच्या चिकटपणावर थेट परिणाम करते. जास्त आण्विक वजन असलेल्या HPMC मध्ये लांब आण्विक साखळ्या असतात आणि ते जलीय द्रावणात अधिक जटिल त्रिमितीय नेटवर्क रचना तयार करू शकतात, ज्यामुळे जास्त चिकटपणा येतो. याउलट, कमी आण्विक वजन असलेल्या HPMC मध्ये त्याच्या लहान आण्विक साखळ्यांमुळे नेटवर्क रचना सैल असते आणि कमी चिकटपणा असतो. म्हणून, अर्ज करताना, आदर्श चिकटपणा परिणाम साध्य करण्यासाठी योग्य आण्विक वजन असलेले HPMC निवडणे खूप महत्वाचे आहे.
(३) तापमानाचा परिणाम
HPMC जलीय द्रावणाच्या चिकटपणावर परिणाम करणारा तापमान हा एक महत्त्वाचा घटक आहे. तापमान वाढते तसे, पाण्याच्या रेणूंची हालचाल तीव्र होते आणि द्रावणाची चिकटपणा सहसा कमी होते. कारण जेव्हा तापमान वाढते तेव्हा HPMC आण्विक साखळीची स्वातंत्र्य वाढते आणि रेणूंमधील परस्परसंवाद कमकुवत होतो, ज्यामुळे द्रावणाची चिकटपणा कमी होतो. तथापि, वेगवेगळ्या बॅच किंवा ब्रँडमधून तापमानाला HPMC चा प्रतिसाद देखील बदलू शकतो, म्हणून विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकतांनुसार तापमान परिस्थिती समायोजित करणे आवश्यक आहे.
(४) pH मूल्याचा परिणाम
HPMC स्वतः एक नॉन-आयनिक संयुग आहे आणि त्याच्या जलीय द्रावणाची चिकटपणा pH मधील बदलांना संवेदनशील असते. जरी HPMC अम्लीय किंवा तटस्थ वातावरणात तुलनेने स्थिर चिकटपणा वैशिष्ट्ये प्रदर्शित करते, तरीही अत्यंत आम्लीय किंवा अल्कधर्मी वातावरणात HPMC ची विद्राव्यता आणि चिकटपणा प्रभावित होईल. उदाहरणार्थ, तीव्र आम्ल किंवा तीव्र अल्कधर्मी परिस्थितीत, HPMC रेणू अंशतः खराब होऊ शकतात, ज्यामुळे त्याच्या जलीय द्रावणाची चिकटपणा कमी होते.
३. एचपीएमसी जलीय द्रावणाच्या चिकटपणा वैशिष्ट्यांचे र्होलॉजिकल विश्लेषण
HPMC जलीय द्रावणाचे रिओलॉजिकल वर्तन सामान्यतः नॉन-न्यूटोनियन द्रव वैशिष्ट्ये दर्शवते, याचा अर्थ असा की त्याची चिकटपणा केवळ द्रावण एकाग्रता आणि आण्विक वजन यासारख्या घटकांशी संबंधित नाही तर कातरण्याच्या दराशी देखील संबंधित आहे. सर्वसाधारणपणे, कमी कातरण्याच्या दरावर, HPMC जलीय द्रावण जास्त कातरणे दर्शवते, तर कातरण्याचा दर वाढल्याने कातरणे कमी होते. या वर्तनाला "कातरणे पातळ करणे" किंवा "कातरणे पातळ करणे" म्हणतात आणि अनेक व्यावहारिक अनुप्रयोगांमध्ये ते खूप महत्वाचे आहे. उदाहरणार्थ, कोटिंग्ज, औषधी तयारी, अन्न प्रक्रिया इत्यादी क्षेत्रात, HPMC ची कातरणे पातळ करणे वैशिष्ट्ये कमी-वेगाच्या अनुप्रयोगांदरम्यान उच्च कातरणे राखली जाते याची खात्री करू शकते आणि ते उच्च-वेगाच्या कातरण्याच्या परिस्थितीत अधिक सहजपणे वाहू शकते.
४. HPMC जलीय द्रावणाच्या चिकटपणावर परिणाम करणारे इतर घटक
(१) मिठाचा परिणाम
मीठ द्राव्ये (जसे की सोडियम क्लोराईड) जोडल्याने HPMC जलीय द्रावणाची चिकटपणा वाढू शकतो. कारण मीठ द्रावणाची आयनिक शक्ती बदलून रेणूंमधील परस्परसंवाद वाढवू शकते, ज्यामुळे HPMC रेणू अधिक कॉम्पॅक्ट नेटवर्क स्ट्रक्चर तयार करतात, ज्यामुळे चिकटपणा वाढतो. तथापि, विशिष्ट परिस्थितीनुसार मीठाच्या प्रकाराचा आणि चिकटपणावरील एकाग्रतेचा प्रभाव देखील समायोजित करणे आवश्यक आहे.
(२) इतर पदार्थांचा परिणाम
HPMC जलीय द्रावणात इतर अ‍ॅडिटिव्ह्ज (जसे की सर्फॅक्टंट्स, पॉलिमर इ.) जोडल्याने देखील चिकटपणावर परिणाम होईल. उदाहरणार्थ, सर्फॅक्टंट्स HPMC ची चिकटपणा कमी करू शकतात, विशेषतः जेव्हा सर्फॅक्टंटची एकाग्रता जास्त असते. याव्यतिरिक्त, काही पॉलिमर किंवा कण देखील HPMC शी संवाद साधू शकतात आणि त्याच्या द्रावणाचे रिओलॉजिकल गुणधर्म बदलू शकतात.
ची चिकटपणा वैशिष्ट्येहायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोज जलीय द्रावणावर अनेक घटकांचा परिणाम होतो, ज्यामध्ये एकाग्रता, आण्विक वजन, तापमान, pH मूल्य इत्यादींचा समावेश आहे. HPMC जलीय द्रावण सामान्यतः नॉन-न्यूटोनियन रिओलॉजिकल गुणधर्म प्रदर्शित करते, चांगले जाड होणे आणि कातरणे पातळ होणे गुणधर्म असतात आणि विविध औद्योगिक आणि औषधी क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. या स्निग्धता वैशिष्ट्यांना समजून घेणे आणि त्यावर प्रभुत्व मिळवणे वेगवेगळ्या अनुप्रयोगांमध्ये HPMC चा वापर ऑप्टिमाइझ करण्यास मदत करेल. व्यावहारिक अनुप्रयोगांमध्ये, आदर्श स्निग्धता आणि रिओलॉजिकल गुणधर्म मिळविण्यासाठी विशिष्ट गरजांनुसार योग्य HPMC प्रकार आणि प्रक्रिया परिस्थिती निवडल्या पाहिजेत.
पोस्ट वेळ: मार्च-०१-२०२५