हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेल्युलोजचे स्निग्धता गुणधर्म

हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोज (HPMC)हे एक नॉन-आयनिक, पाण्यात विरघळणारे सेल्युलोज मिश्रित ईथर आहे. त्याचे स्वरूप पांढरे ते किंचित पिवळे पावडर किंवा दाणेदार पदार्थ आहे, ते चवहीन, गंधहीन, विषारी नसलेले, रासायनिकदृष्ट्या स्थिर आहे आणि पाण्यात विरघळते आणि एक गुळगुळीत, पारदर्शक आणि चिकट द्रावण तयार करते. हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइलसेल्युलोज वापरताना वापरण्याचा सर्वात महत्वाचा गुणधर्म म्हणजे ते द्रवाची चिकटपणा वाढवते. घट्ट होण्याचा परिणाम उत्पादनाच्या पॉलिमरायझेशन (DP) च्या डिग्रीवर, जलीय द्रावणात सेल्युलोज ईथरची एकाग्रता, कातरणे दर आणि द्रावण तापमानावर अवलंबून असतो. आणि इतर घटक.

01

HPMC जलीय द्रावणाचा द्रव प्रकार

सर्वसाधारणपणे, कातरण्याच्या प्रवाहातील द्रवाचा ताण केवळ कातरण्याच्या दराच्या ƒ(γ) कार्याच्या रूपात व्यक्त केला जाऊ शकतो, जोपर्यंत तो वेळेवर अवलंबून नाही. ƒ(γ) च्या स्वरूपानुसार, द्रवपदार्थ वेगवेगळ्या प्रकारांमध्ये विभागले जाऊ शकतात, म्हणजे: न्यूटोनियन द्रवपदार्थ, डायलेटंट द्रवपदार्थ, स्यूडोप्लास्टिक द्रवपदार्थ आणि बिंगहॅम प्लास्टिक द्रवपदार्थ.

सेल्युलोज इथर दोन श्रेणींमध्ये विभागले गेले आहेत: एक म्हणजे नॉन-आयोनिक सेल्युलोज इथर आणि दुसरी म्हणजे आयनिक सेल्युलोज इथर. या दोन प्रकारच्या सेल्युलोज इथरच्या रिओलॉजीसाठी. एससी नाईक आणि इतरांनी हायड्रॉक्सीइथिल सेल्युलोज आणि सोडियम कार्बोक्झिमिथाइल सेल्युलोज सेल्युलोज द्रावणांवर एक व्यापक आणि पद्धतशीर तुलनात्मक अभ्यास केला. निकालांवरून असे दिसून आले की नॉन-आयोनिक सेल्युलोज इथर द्रावण आणि आयनिक सेल्युलोज इथर द्रावण दोन्ही स्यूडोप्लास्टिक होते. प्रवाह, म्हणजेच नॉन-न्यूटोनियन प्रवाह, केवळ खूप कमी सांद्रतेवर न्यूटोनियन द्रवपदार्थांकडे जातात. हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइलसेल्युलोज द्रावणाची स्यूडोप्लास्टिकिटी अनुप्रयोगात महत्त्वाची भूमिका बजावते. उदाहरणार्थ, कोटिंग्जमध्ये लागू केल्यावर, जलीय द्रावणांच्या कातर पातळ करण्याच्या वैशिष्ट्यांमुळे, कातरण्याच्या दरात वाढ झाल्याने द्रावणाची चिकटपणा कमी होतो, जो रंगद्रव्य कणांच्या एकसमान विखुरण्यास अनुकूल असतो आणि कोटिंगची तरलता देखील वाढवतो. परिणाम खूप मोठा असतो; विश्रांती घेताना, द्रावणाची चिकटपणा तुलनेने मोठी असते, जी प्रभावीपणे कोटिंगमध्ये रंगद्रव्य कणांच्या जमा होण्यास प्रतिबंध करते.

02

एचपीएमसी व्हिस्कोसिटी चाचणी पद्धत

हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोजच्या जाड होण्याच्या परिणामाचे मोजमाप करण्यासाठी एक महत्त्वाचा निर्देशक म्हणजे जलीय द्रावणाची स्पष्ट चिकटपणा. स्पष्ट चिकटपणाच्या मापन पद्धतींमध्ये सामान्यतः केशिका चिकटपणा पद्धत, रोटेशनल चिकटपणा पद्धत आणि फॉलिंग बॉल चिकटपणा पद्धत समाविष्ट असते.

कुठे: स्पष्ट स्निग्धता आहे, mPa s; K हा व्हिस्कोमीटर स्थिरांक आहे; d हा द्रावणाच्या नमुन्याची २०/२०°C वर घनता आहे; t हा द्रावण व्हिस्कोमीटरच्या वरच्या भागातून खालच्या चिन्हापर्यंत जाण्यासाठी लागणारा वेळ आहे, s; मानक तेल व्हिस्कोमीटरमधून वाहण्याचा वेळ मोजला जातो.

तथापि, केशिका व्हिस्कोमीटरने मोजण्याची पद्धत अधिक त्रासदायक आहे. अनेकांच्या व्हिस्कोसिटीजसेल्युलोज इथरकेशिका व्हिस्कोमीटर वापरून विश्लेषण करणे कठीण आहे कारण या द्रावणांमध्ये अघुलनशील पदार्थांचे ट्रेस प्रमाण असते जे केशिका व्हिस्कोमीटर ब्लॉक केल्यावरच आढळतात. म्हणूनच, बहुतेक उत्पादक हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइलसेल्युलोजची गुणवत्ता नियंत्रित करण्यासाठी रोटेशनल व्हिस्कोमीटर वापरतात. ब्रुकफील्ड व्हिस्कोमीटर सामान्यतः परदेशात वापरले जातात आणि NDJ व्हिस्कोमीटर चीनमध्ये वापरले जातात.

03

एचपीएमसी स्निग्धतेवर परिणाम करणारे घटक

३.१ एकत्रीकरणाच्या डिग्रीशी संबंध

जेव्हा इतर पॅरामीटर्स अपरिवर्तित राहतात, तेव्हा हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइलसेल्युलोज द्रावणाची चिकटपणा पॉलिमरायझेशनच्या डिग्री (DP) किंवा आण्विक वजन किंवा आण्विक साखळीच्या लांबीच्या प्रमाणात असते आणि पॉलिमरायझेशनच्या डिग्रीच्या वाढीसह वाढते. हा परिणाम उच्च डिग्री पॉलिमरायझेशनच्या बाबतीतपेक्षा कमी डिग्री पॉलिमरायझेशनच्या बाबतीत अधिक स्पष्ट असतो.

३.२ चिकटपणा आणि एकाग्रता यांच्यातील संबंध

जलीय द्रावणात उत्पादनाच्या एकाग्रतेत वाढ झाल्याने हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोजची चिकटपणा वाढते. एकाग्रतेत थोडासा बदल देखील चिकटपणात मोठा बदल घडवून आणेल. हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोजच्या नाममात्र चिकटपणासह द्रावणाच्या एकाग्रतेतील बदलाचा द्रावणाच्या चिकटपणावर होणारा परिणाम अधिकाधिक स्पष्ट होत आहे.

३.३ चिकटपणा आणि कातरणे दर यांच्यातील संबंध

हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइलसेल्युलोज जलीय द्रावणात कातरणे पातळ करण्याचा गुणधर्म असतो. वेगवेगळ्या नाममात्र स्निग्धतेचे हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइलसेल्युलोज २% जलीय द्रावणात तयार केले जाते आणि त्याची स्निग्धता वेगवेगळ्या कातरण्याच्या दराने अनुक्रमे मोजली जाते. परिणाम खालीलप्रमाणे आहेत. आकृतीमध्ये दाखवल्याप्रमाणे. कमी कातरण्याच्या दराने, हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइलसेल्युलोज द्रावणाची स्निग्धता लक्षणीयरीत्या बदलली नाही. कातरण्याच्या दरात वाढ झाल्यामुळे, उच्च नाममात्र स्निग्धतेसह हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइलसेल्युलोज द्रावणाची स्निग्धता अधिक स्पष्टपणे कमी झाली, तर कमी स्निग्धतेसह द्रावण स्पष्टपणे कमी झाले नाही.

३.४ चिकटपणा आणि तापमान यांच्यातील संबंध

हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइलसेल्युलोज द्रावणाची चिकटपणा तापमानामुळे मोठ्या प्रमाणात प्रभावित होते. तापमान वाढते तसे द्रावणाची चिकटपणा कमी होते. आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे, ते २% सांद्रतेसह जलीय द्रावणात तयार केले जाते आणि तापमान वाढीसह चिकटपणातील बदल मोजला जातो.

३.५ इतर प्रभाव पाडणारे घटक

हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोजच्या जलीय द्रावणाची चिकटपणा देखील द्रावणातील अ‍ॅडिटिव्ह्ज, द्रावणाचे पीएच मूल्य आणि सूक्ष्मजीव क्षय यामुळे प्रभावित होते. सहसा, चांगले स्निग्धता कार्यप्रदर्शन मिळविण्यासाठी किंवा वापराचा खर्च कमी करण्यासाठी, हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोजच्या जलीय द्रावणात चिकणमाती, सुधारित चिकणमाती, पॉलिमर पावडर, स्टार्च इथर आणि अ‍ॅलिफॅटिक कोपॉलिमर सारखे रिओलॉजी मॉडिफायर्स जोडणे आवश्यक असते. , आणि क्लोराईड, ब्रोमाइड, फॉस्फेट, नायट्रेट इत्यादी इलेक्ट्रोलाइट्स देखील जलीय द्रावणात जोडता येतात. हे अ‍ॅडिटिव्ह्ज केवळ जलीय द्रावणाच्या चिकटपणा गुणधर्मांवरच परिणाम करणार नाहीत तर हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोजच्या इतर अनुप्रयोग गुणधर्मांवर देखील परिणाम करतील जसे की पाणी धारणा, सॅग रेझिस्टन्स इ.

हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोजच्या जलीय द्रावणाची चिकटपणा आम्ल आणि अल्कलींमुळे जवळजवळ प्रभावित होत नाही आणि सामान्यतः 3 ते 11 च्या श्रेणीत स्थिर असते. ते फॉर्मिक आम्ल, एसिटिक आम्ल, फॉस्फोरिक आम्ल, बोरिक आम्ल, सायट्रिक आम्ल इत्यादी कमकुवत आम्लांचा सामना करू शकते. तथापि, केंद्रित आम्ल चिकटपणा कमी करेल. परंतु कॉस्टिक सोडा, पोटॅशियम हायड्रॉक्साईड, चुनाचे पाणी इत्यादींचा त्यावर फारसा परिणाम होत नाही. इतर सेल्युलोज इथरच्या तुलनेत,हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोजजलीय द्रावणात चांगली प्रतिजैविक स्थिरता असते, याचे मुख्य कारण म्हणजे हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइलसेल्युलोजमध्ये हायड्रोफोबिक गट असतात ज्यात उच्च प्रमाणात प्रतिस्थापन आणि गटांचे स्टेरिक अडथळा असतो. तथापि, प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया सहसा एकसमान नसल्यामुळे, न बदललेले एनहायड्रोग्लुकोज युनिट सूक्ष्मजीवांद्वारे सर्वात सहजपणे नष्ट होते, परिणामी सेल्युलोज इथर रेणूंचा क्षय होतो आणि साखळी विच्छेदन होते. कामगिरी अशी आहे की जलीय द्रावणाची स्पष्ट चिकटपणा कमी होतो. जर हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइलसेल्युलोजचे जलीय द्रावण दीर्घकाळ साठवणे आवश्यक असेल, तर अँटीफंगल एजंटची ट्रेस मात्रा जोडण्याची शिफारस केली जाते जेणेकरून चिकटपणा लक्षणीयरीत्या बदलणार नाही. अँटी-फंगल एजंट्स, प्रिझर्वेटिव्ह्ज किंवा बुरशीनाशके निवडताना, तुम्ही सुरक्षिततेकडे लक्ष दिले पाहिजे आणि अशी उत्पादने निवडली पाहिजेत जी मानवी शरीरासाठी विषारी नसतील, स्थिर गुणधर्म असतील आणि गंधहीन असतील, जसे की DOW Chem's AMICAL बुरशीनाशके, CANGUARD64 प्रिझर्वेटिव्ह्ज, FUELSAVER बॅक्टेरिया एजंट्स आणि इतर उत्पादने संबंधित भूमिका बजावू शकतात.