හයිඩ්‍රොක්සිප්‍රොපයිල් මෙතිල්සෙලියුලෝස් (HPMC)ඉදිකිරීම්, වෛද්‍ය විද්‍යාව, ආහාර සහ රසායනික කර්මාන්තවල බහුලව භාවිතා වන ජලයේ ද්‍රාව්‍ය බහු අවයවික සංයෝගයකි. එය ස්වාභාවික සෙලියුලෝස් රසායනික වෙනස් කිරීම මගින් ලබා ගන්නා අයනික නොවන සෙලියුලෝස් ඊතර් වන අතර එය හොඳ ඝණ වීම, ඉමල්සිකරණය, ස්ථායීකරණය සහ පටල සෑදීමේ ගුණාංග ඇත. කෙසේ වෙතත්, ඉහළ උෂ්ණත්ව තත්ත්වයන් යටතේ, HPMC තාප පිරිහීමට ලක් වනු ඇත, එය ප්‍රායෝගික යෙදුම්වල එහි ස්ථායිතාව සහ ක්‍රියාකාරිත්වයට වැදගත් බලපෑමක් ඇති කරයි.
HPMC හි තාප පිරිහීමේ ක්‍රියාවලිය
HPMC හි තාප පිරිහීමට ප්‍රධාන වශයෙන් භෞතික වෙනස්කම් සහ රසායනික වෙනස්කම් ඇතුළත් වේ. භෞතික වෙනස්කම් ප්‍රධාන වශයෙන් ජල වාෂ්පීකරණය, වීදුරු සංක්‍රාන්තිය සහ දුස්ස්‍රාවීතාව අඩු කිරීම ලෙස ප්‍රකාශ වන අතර රසායනික වෙනස්කම් වලට අණුක ව්‍යුහය විනාශ කිරීම, ක්‍රියාකාරී කණ්ඩායම් බෙදීම සහ අවසාන කාබනීකරණ ක්‍රියාවලිය ඇතුළත් වේ.
1. අඩු උෂ්ණත්ව අවධිය (100–200°C): ජල වාෂ්පීකරණය සහ ආරම්භක වියෝජනය
අඩු උෂ්ණත්ව තත්ත්ව යටතේ (100°C පමණ), HPMC ප්‍රධාන වශයෙන් ජල වාෂ්පීකරණයට සහ වීදුරු සංක්‍රාන්තියට භාජනය වේ. HPMC හි යම් ප්‍රමාණයක බන්ධිත ජලය අඩංගු බැවින්, මෙම ජලය රත් කිරීමේදී ක්‍රමයෙන් වාෂ්ප වී එහි භූ විද්‍යාත්මක ගුණාංගවලට බලපායි. ඊට අමතරව, උෂ්ණත්වය ඉහළ යාමත් සමඟ HPMC හි දුස්ස්රාවිතතාවය ද අඩු වේ. මෙම අදියරේ වෙනස්කම් ප්‍රධාන වශයෙන් භෞතික ගුණාංගවල වෙනස්කම් වන අතර රසායනික ව්‍යුහය මූලික වශයෙන් නොවෙනස්ව පවතී.
උෂ්ණත්වය 150-200°C දක්වා ඉහළ යන විට, HPMC මූලික රසායනික හායන ප්‍රතික්‍රියා වලට භාජනය වීමට පටන් ගනී. එය ප්‍රධාන වශයෙන් හයිඩ්‍රොක්සිප්‍රොපයිල් සහ මෙතොක්සි ක්‍රියාකාරී කාණ්ඩ ඉවත් කිරීමේදී ප්‍රකාශ වන අතර එමඟින් අණුක බර අඩුවීම සහ ව්‍යුහාත්මක වෙනස්කම් සිදු වේ. මෙම අදියරේදී, HPMC මෙතනෝල් සහ ප්‍රොපියොනල්ඩිහයිඩ් වැනි කුඩා වාෂ්පශීලී අණු කුඩා ප්‍රමාණයක් නිපදවිය හැක.
2. මධ්‍යම උෂ්ණත්ව අවධිය (200-300°C): ප්‍රධාන දාම ක්ෂය වීම සහ කුඩා අණු උත්පාදනය
උෂ්ණත්වය තවදුරටත් 200-300°C දක්වා වැඩි කළ විට, HPMC හි වියෝජන අනුපාතය සැලකිය යුතු ලෙස වේගවත් වේ. ප්‍රධාන හායන යාන්ත්‍රණවලට ඇතුළත් වන්නේ:
ඊතර් බන්ධන බිඳීම: HPMC හි ප්‍රධාන දාමය ග්ලූකෝස් වළලු ඒකක මගින් සම්බන්ධ කර ඇති අතර, එහි ඇති ඊතර් බන්ධන ක්‍රමයෙන් ඉහළ උෂ්ණත්වයේ දී බිඳී යාම නිසා පොලිමර් දාමය දිරාපත් වේ.
විජලනය ප්‍රතික්‍රියාව: HPMC හි සීනි වළල්ලේ ව්‍යුහය ඉහළ උෂ්ණත්වයකදී විජලනය ප්‍රතික්‍රියාවකට භාජනය වී අස්ථායී අතරමැදියක් සෑදිය හැකි අතර එය තවදුරටත් වාෂ්පශීලී නිෂ්පාදන බවට වියෝජනය වේ.
කුඩා අණු වාෂ්පශීලී ද්‍රව්‍ය මුදා හැරීම: මෙම අදියරේදී, HPMC CO, CO₂, H₂O සහ ෆෝමල්ඩිහයිඩ්, ඇසිටැල්ඩිහයිඩ් සහ ඇක්‍රොලීන් වැනි කුඩා අණු කාබනික ද්‍රව්‍ය මුදාහරියි.
මෙම වෙනස්කම් HPMC හි අණුක බර සැලකිය යුතු ලෙස පහත වැටීමට, දුස්ස්රාවීතාවය සැලකිය යුතු ලෙස පහත වැටීමට හේතු වන අතර, ද්‍රව්‍යය කහ පැහැයට හැරෙන අතර කෝකින් පවා නිපදවයි.
3. ඉහළ උෂ්ණත්ව අවධිය (300–500°C): කාබනීකරණය සහ කෝක් කිරීම
උෂ්ණත්වය 300°C ට වඩා ඉහළ යන විට, HPMC ප්‍රචණ්ඩකාරී හායන අවධියකට පිවිසේ. මෙම අවස්ථාවේදී, ප්‍රධාන දාමය තවදුරටත් කැඩී යාම සහ කුඩා අණු සංයෝග වාෂ්පීකරණය වීම ද්‍රව්‍ය ව්‍යුහය සම්පූර්ණයෙන්ම විනාශ කිරීමට හේතු වන අතර අවසානයේ කාබනීක අපද්‍රව්‍ය (කෝක්) සාදයි. මෙම අවධියේදී පහත ප්‍රතික්‍රියා ප්‍රධාන වශයෙන් සිදු වේ:
ඔක්සිකාරක හායනය: ඉහළ උෂ්ණත්වයකදී, HPMC ඔක්සිකරණ ප්‍රතික්‍රියාවකට භාජනය වී CO₂ සහ CO ජනනය කරන අතර ඒ සමඟම කාබනීක අපද්‍රව්‍ය සාදයි.
කෝක් කිරීමේ ප්‍රතික්‍රියාව: පොලිමර් ව්‍යුහයේ කොටසක් කාබන් කළු හෝ කෝක් අපද්‍රව්‍ය වැනි අසම්පූර්ණ දහන නිෂ්පාදන බවට පරිවර්තනය වේ.
වාෂ්පශීලී නිෂ්පාදන: එතිලීන්, ප්‍රොපිලීන් සහ මීතේන් වැනි හයිඩ්‍රොකාබන මුදා හැරීම දිගටම කරගෙන යන්න.
වාතයේ රත් කළ විට, HPMC තවදුරටත් දහනය විය හැකි අතර, ඔක්සිජන් නොමැති විට රත් කිරීමෙන් ප්‍රධාන වශයෙන් කාබනීකෘත අපද්‍රව්‍ය සාදයි.
HPMC හි තාප පිරිහීමට බලපාන සාධක
HPMC හි තාප පිරිහීම බොහෝ සාධක මගින් බලපායි, ඒවා අතර:
රසායනික ව්‍යුහය: HPMC හි හයිඩ්‍රොක්සිප්‍රොපයිල් සහ මෙතොක්සි කාණ්ඩ ආදේශ කිරීමේ මට්ටම එහි තාප ස්ථායිතාවයට බලපායි. සාමාන්‍යයෙන්, ඉහළ හයිඩ්‍රොක්සිප්‍රොපයිල් අන්තර්ගතයක් සහිත HPMC වඩා හොඳ තාප ස්ථායිතාවයක් ඇත.
පරිසර වායුගෝලය: වාතයේදී, HPMC ඔක්සිකාරක හායනයට ලක්වීමේ ප්‍රවණතාවක් ඇති අතර, නිෂ්ක්‍රීය වායු පරිසරයක (නයිට්‍රජන් වැනි) එහි තාප හායන අනුපාතය මන්දගාමී වේ.
තාපන අනුපාතය: වේගවත් උණුසුම වේගවත් දිරාපත්වීමට හේතු වන අතර, මන්දගාමී උණුසුම HPMC ක්‍රමයෙන් කාබනීකරණය වීමට සහ වායුමය වාෂ්පශීලී නිෂ්පාදන නිෂ්පාදනය අඩු කිරීමට උපකාරී වේ.
තෙතමනය අන්තර්ගතය: HPMC හි යම් ප්‍රමාණයක බැඳුනු ජලය අඩංගු වේ. රත් කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී තෙතමනය වාෂ්පීකරණය එහි වීදුරු සංක්‍රාන්ති උෂ්ණත්වයට සහ පිරිහීමේ ක්‍රියාවලියට බලපානු ඇත.
HPMC හි තාප හායනයේ ප්‍රායෝගික යෙදුම් බලපෑම
HPMC හි තාප පිරිහීමේ ලක්ෂණ එහි යෙදුම් ක්ෂේත්‍රයේ ඉතා වැදගත් වේ. උදාහරණයක් ලෙස:
ඉදිකිරීම් කර්මාන්තය: HPMC සිමෙන්ති මෝටාර් සහ ජිප්සම් නිෂ්පාදනවල භාවිතා වන අතර, බන්ධන ක්‍රියාකාරිත්වයට බලපාන පිරිහීම වළක්වා ගැනීම සඳහා ඉහළ උෂ්ණත්ව ඉදිකිරීම් වලදී එහි ස්ථායිතාව සලකා බැලිය යුතුය.
ඖෂධ කර්මාන්තය: HPMC යනු ඖෂධ පාලිත මුදා හැරීමේ කාරකයක් වන අතර, ඖෂධයේ ස්ථායිතාව සහතික කිරීම සඳහා ඉහළ උෂ්ණත්ව නිෂ්පාදනයේදී දිරාපත්වීම වැළැක්විය යුතුය.
ආහාර කර්මාන්තය: HPMC යනු ආහාර ආකලන ද්‍රව්‍යයක් වන අතර, එහි තාප පිරිහීමේ ලක්ෂණ ඉහළ උෂ්ණත්ව පිළිස්සීම් සහ සැකසීමේදී එහි අදාළත්වය තීරණය කරයි.
තාප පිරිහීමේ ක්‍රියාවලියඑච්පීඑම්සීඅඩු උෂ්ණත්ව අවධියේදී ජල වාෂ්පීකරණය සහ ප්‍රාථමික හායනය, මධ්‍යම උෂ්ණත්ව අවධියේදී ප්‍රධාන දාම කැඩීම සහ කුඩා අණු වාෂ්පීකරණය සහ ඉහළ උෂ්ණත්ව අවධියේදී කාබනීකරණය සහ කෝකින් ලෙස බෙදිය හැකිය. එහි තාප ස්ථායීතාවය රසායනික ව්‍යුහය, පරිසර වායුගෝලය, තාපන අනුපාතය සහ තෙතමනය අන්තර්ගතය වැනි සාධක මගින් බලපායි. HPMC හි තාප පිරිහීමේ යාන්ත්‍රණය අවබෝධ කර ගැනීම එහි යෙදුම ප්‍රශස්ත කිරීමට සහ ද්‍රව්‍ය ස්ථායිතාව වැඩි දියුණු කිරීමට ඉතා වටිනා ය.
පළ කිරීමේ කාලය: මාර්තු-28-2025