ஹைட்ராக்ஸிப்ரோப்பைல் மெத்தில் செல்லுலோஸ் (HPMC) என்றால் என்ன?

ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைல் மெத்தில் செல்லுலோஸ் (HPMC) என்பது அயனி அல்லாத செல்லுலோஸ் கலப்பு ஈதர் மற்றும் அயனி மெத்தில் கார்பாக்ஸிமெத்தில் செல்லுலோஸ் கலப்பு ஈதர் வகைகளில் ஒன்றாகும், இது கன உலோகங்களுடன் வினைபுரிவதில்லை. ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைல் மெத்தில் செல்லுலோஸின் உள்ளடக்கம், ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைல் உள்ளடக்கத்தின் வெவ்வேறு விகிதாச்சாரம் மற்றும் பாகுத்தன்மை ஆகியவற்றின் காரணமாக, அதன் செயல்திறனில் தனித்துவமான வகைகள் உருவாகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, அதிக மெத்தாக்சில் உள்ளடக்கம் மற்றும் குறைந்த ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைல் உள்ளடக்கம் கொண்ட வகைகளின் செயல்திறன், மெத்தில் செல்லுலோஸின் செயல்திறனுக்கு நெருக்கமாகவும், குறைந்த மெத்தாக்சில் உள்ளடக்கம் மற்றும் அதிக ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைல் உள்ளடக்கம் கொண்ட வகைகளின் செயல்திறன், ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைல் மெத்தில் செல்லுலோஸின் செயல்திறனுக்கு நெருக்கமாகவும் உள்ளது. ஆனால் ஒவ்வொரு வகையிலும், குறைந்த அளவு ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைல் அல்லது குறைந்த அளவு மெத்தாக்ஸி மட்டுமே இருந்தாலும், கரிமக் கரைப்பான்களில் அதன் கரைதிறன் அல்லது நீர்க்கரைசலில் அதன் திரள்வு வெப்பநிலையில் பெரும் வேறுபாடு உள்ளது.
 
1, ஹைட்ராக்ஸிபுரோப்பைல் மெத்தில் செல்லுலோஸ் கரைதிறன்
ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைல் மெத்தில் செல்லுலோஸ் என்பது உண்மையில் ஒரு வகையான புரோப்பிலீன் ஆக்சைடு (மெத்தில் ஆக்ஸிப்ரோபைல் வளையம்) மாற்றியமைக்கப்பட்ட மெத்தில் செல்லுலோஸ் ஆகும். எனவே, இது மெத்தில் செல்லுலோஸைப் போலவே குளிர்ந்த நீரில் கரையக்கூடிய மற்றும் சூடான நீரில் கரையாத பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. இருப்பினும், சூடான நீரில் மாற்றியமைக்கப்பட்ட ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைலின் கூழ்மமாக்கும் வெப்பநிலை, மெத்தில் செல்லுலோஸை விட மிகவும் அதிகமாக உள்ளது. உதாரணமாக, 2% மெத்தாக்ஸி உள்ளடக்கம் (DS=0.73) மற்றும் ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைல் உள்ளடக்கம் (MS=0.46) கொண்ட ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைல் மெத்தில்செல்லுலோஸ் நீர்க்கரைசலின் பாகுத்தன்மை 20℃ வெப்பநிலையில் 500 mpa ஆகும். இந்த பொருளின் கூழ்ம வெப்பநிலை 100℃-க்கு அருகில் உள்ளது, அதேசமயம் அதே வெப்பநிலையில் உள்ள மெத்தில் செல்லுலோஸின் கூழ்ம வெப்பநிலை சுமார் 55℃ மட்டுமே ஆகும். அதன் நீரில் கரையும் தன்மையைப் பொறுத்தவரை, அதுவும் பெரிதும் மேம்பட்டுள்ளது. உதாரணமாக, ஹைட்ராக்ஸிப்ரோப்பைல் மெத்தில்செல்லுலோஸை (தானிய வடிவம் 0.2~0.5 மிமீ, 20℃ வெப்பநிலையில் 4% நீர்க்கரைசலில் பாகுத்தன்மை 2pA) அரைத்த பிறகு, அத்தகைய தயாரிப்புகளை அறை வெப்பநிலையில் குளிரூட்டாமலேயே நீரில் எளிதாகக் கரைக்க முடியும்.
 
(2) கரிமக் கரைப்பான்களில் ஹைட்ராக்ஸிபுரோப்பைல் மெத்தில் செல்லுலோஸின் கரைதிறன், மெத்தில் செல்லுலோஸை விடச் சிறந்தது. மெத்தில் செல்லுலோஸுக்கு 2.1 அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட மெத்தாக்ஸி பதிலீட்டு அளவு தேவைப்படுகிறது, மேலும் இது ஹைட்ராக்ஸிபுரோப்பைல் MS=1.5~1.8 மற்றும் மெத்தாக்ஸி DS=0.2~1.0 ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. 1.8-க்கு மேல் மொத்த பதிலீட்டு அளவைக் கொண்ட அதிக பாகுத்தன்மை கொண்ட ஹைட்ராக்ஸிபுரோப்பைல் மெத்தில் செல்லுலோஸ், நீரற்ற மெத்தனால் மற்றும் எத்தனால் கரைசல்களில் கரைகிறது, மேலும் இது தெர்மோபிளாஸ்டிக் மற்றும் நீரில் கரையும் தன்மையைக் கொண்டுள்ளது. இது டைக்ளோரோமீத்தேன் மற்றும் டிரைக்ளோரோமீத்தேன் போன்ற குளோரினேற்றப்பட்ட ஹைட்ரோகார்பன்களிலும், அசிட்டோன், ஐசோபுரோப்பைல் ஆல்கஹால் மற்றும் டயசிட்டோன் ஆல்கஹால் போன்ற கரிமக் கரைப்பான்களிலும் கரைகிறது. கரிமக் கரைப்பான்களில் இதன் கரைதிறன், நீரில் கரையும் திறனை விடச் சிறந்தது.
 
2, ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைல் மெத்தில் செல்லுலோஸின் பாகுத்தன்மையை பாதிக்கும் காரணிகள்
ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைல் மெத்தில்செல்லுலோஸின் பாகுத்தன்மை காரணிகள்: ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைல் மெத்தில்செல்லுலோஸின் பாகுத்தன்மையை நிர்ணயிப்பதற்கான தரநிலையானது, மற்ற செல்லுலோஸ் ஈதர்களைப் போலவே, 20℃ வெப்பநிலையில் 2% நீர்க்கரைசலைக் கொண்டு நிர்ணயிக்கப்படுகிறது. ஒரே பொருளின் பாகுத்தன்மை, அதன் செறிவு அதிகரிக்கும்போது அதிகரிக்கிறது; வெவ்வேறு மூலக்கூறு எடை கொண்ட ஒரே செறிவுள்ள பொருட்களில், அதிக மூலக்கூறு எடை கொண்ட பொருள் அதிக பாகுத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது. வெப்பநிலையுடனான அதன் தொடர்பு மெத்தில் செல்லுலோஸைப் போன்றது. வெப்பநிலை உயரும்போது, ​​பாகுத்தன்மை குறையத் தொடங்குகிறது, ஆனால் ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையை அடையும்போது, ​​பாகுத்தன்மை திடீரென உயர்ந்து கூழ்மமாதல் ஏற்படுகிறது. குறைந்த பாகுத்தன்மை கொண்ட பொருட்களின் கூழ்மமாதல் வெப்பநிலை, அதிக பாகுத்தன்மை கொண்ட பொருட்களின் வெப்பநிலையை விட அதிகமாக உள்ளது. அதன் கூழ்மப் புள்ளியின் நிலை, ஈதரின் அதிக மற்றும் குறைந்த பாகுத்தன்மையைத் தவிர, ஈதரில் உள்ள மெத்தாக்ஸி மற்றும் ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைல் குழுக்களின் கலவை விகிதம் மற்றும் மொத்த பதிலீட்டு அளவு ஆகியவற்றுடனும் தொடர்புடையது. ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைல் மெத்தில்செல்லுலோஸும் ஒரு போலிப் பிளாஸ்டிக் தன்மை கொண்டது என்பதைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். இதன் கரைசல் அறை வெப்பநிலையில் சேமித்து வைக்கும்போது நிலையாக உள்ளது மற்றும் நொதிச் சிதைவு ஏற்படுவதற்கான சாத்தியக்கூறைத் தவிர, அதன் பாகுத்தன்மையில் வேறு எந்தச் சிதைவையும் வெளிப்படுத்துவதில்லை.
 
3, ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைல் மெத்தில் செல்லுலோஸ் அமிலம் மற்றும் கார எதிர்ப்பு
ஹைட்ராக்ஸிப்ரோப்பைல் மெத்தில்செல்லுலோஸ் அமிலம் ஒரு காரம் ஆகும். இது பொதுவாக நிலைத்தன்மை கொண்டது, pH 2 முதல் 12 வரையிலான வரம்பில் பாதிக்கப்படுவதில்லை. ஃபார்மிக் அமிலம், அசிட்டிக் அமிலம், சிட்ரிக் அமிலம், சக்சினிக் அமிலம், பாஸ்போரிக் அமிலம், போரிக் அமிலம் போன்ற ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு லேசான அமிலத்தை இது தாங்கக்கூடியது. ஆனால், அடர் அமிலம் இதன் பாகுத்தன்மையைக் குறைக்கும் விளைவைக் கொண்டுள்ளது. காஸ்டிக் சோடா, காஸ்டிக் பொட்டாசியம் மற்றும் சுண்ணாம்பு நீர் போன்ற காரங்கள் இதன் மீது எந்த விளைவையும் ஏற்படுத்துவதில்லை, ஆனால் கரைசலின் பாகுத்தன்மையை சற்றே அதிகரிக்கும் விளைவு, காலப்போக்கில் மெதுவாகக் குறையும்.
 
4, ஹைட்ராக்ஸிப்ரோப்பில் மெத்தில் செல்லுலோஸைக் கலக்கலாம்
ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைல் மெத்தில் செல்லுலோஸ் கரைசலை நீரில் கரையக்கூடிய பாலிமர் சேர்மங்களுடன் கலக்கும்போது, ​​அது அதிக பாகுத்தன்மை கொண்ட ஒரு சீரான, ஒளிபுகும் கரைசலாக மாறுகிறது. பாலிஎதிலீன் கிளைக்கால், பாலிவினைல் அசிடேட், பாலிசிலிகான், பாலிமெத்தில் வினைல் சிலாக்சேன், ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் செல்லுலோஸ் மற்றும் மெத்தில் செல்லுலோஸ் போன்றவை இந்த உயர் மூலக்கூறு சேர்மங்களாகும். அரேபிய கோந்து, வெட்டுக்கிளி அவரை கோந்து, முள் மர கோந்து போன்ற இயற்கை பாலிமர் சேர்மங்களும் இதன் கரைசலுடன் நன்றாகக் கலக்கின்றன. ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைல் மெத்தில் செல்லுலோஸை ஸ்டீரிக் அமிலம் அல்லது பால்மிடிக் அமில மேனிட்டால் எஸ்டர் அல்லது சார்பிட்டால் எஸ்டர் ஆகியவற்றுடனும், மேலும் கிளிசரால், சார்பிட்டால் மற்றும் மேனிட்டால் ஆகியவற்றுடனும் கலக்கலாம்; இந்த சேர்மங்கள் ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைல் மெத்தில் செல்லுலோஸ் பிளாஸ்டிசைசராகப் பயன்படுத்தப்படலாம்.
 
5, ஹைட்ராக்ஸிபுரோப்பைல் மெத்தில் செல்லுலோஸ் கரையாத நீரில் கரையக்கூடியது
ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைல் மெத்தில் செல்லுலோஸ் கரையாத நீரில் கரையக்கூடிய செல்லுலோஸ் ஈதரை, ஆல்டிஹைடுகளுடன் மேற்பரப்பு குறுக்குப்பிணைப்பு செய்யலாம். மேலும், இந்த நீரில் கரையக்கூடிய ஈதரை கரைசலில் வீழ்படிவாக்கி, நீரில் கரையாததாக மாற்றலாம். மேலும், ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைல் மெத்தில்செல்லுலோஸை கரையாத ஆல்டிஹைடு, ஃபார்மால்டிஹைடு, கிளைஆக்சால், சக்சினால்டிஹைடு, டையால்டிஹைடு போன்றவற்றுடன் பிணைக்கலாம். ஃபார்மால்டிஹைடைப் பயன்படுத்தும்போது கரைசலின் pH மதிப்பில் சிறப்பு கவனம் செலுத்த வேண்டும், ஏனெனில் அதில் கிளைஆக்சாலின் வினை வேகமாக நடைபெறும். எனவே, தொழில்துறை உற்பத்தியில் பொதுவாக கிளைஆக்சால் ஒரு குறுக்குப்பிணைப்பு முகவராகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. கரைசலில் இந்த வகையான குறுக்குப்பிணைப்பு முகவரின் அளவு, ஈதரின் நிறையில் 0.2% முதல் 10% வரை இருக்க வேண்டும், 7% முதல் 10% வரை இருப்பது சிறந்தது. உதாரணமாக, 3.3% முதல் 6% வரை கிளைஆக்சாலைப் பயன்படுத்துவது மிகவும் பொருத்தமானது. பொதுவான பதப்படுத்தும் வெப்பநிலை 0 முதல் 30℃ வரையிலும், நேரம் 1 முதல் 120 நிமிடங்கள் வரையிலும் ஆகும். குறுக்குப்பிணைப்பு வினையானது அமிலச் சூழலில் மேற்கொள்ளப்பட வேண்டும். பொதுவாக, கரைசலின் pH மதிப்பை சுமார் 2 முதல் 6 வரையிலும், முன்னுரிமையாக 4 முதல் 6 வரையிலும் சரிசெய்வதற்காக, கனிம வலிமைமிக்க அமிலம் அல்லது கரிம கார்பாக்சிலிக் அமிலம் கரைசலில் சேர்க்கப்படுகிறது. பின்னர், குறுக்குப் பிணைப்பு வினைக்காக ஆல்டிஹைடுகள் சேர்க்கப்படுகின்றன. பயன்படுத்தப்படும் அமிலங்கள் ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம், சல்ஃபியூரிக் அமிலம், பாஸ்பாரிக் அமிலம், ஃபார்மிக் அமிலம், அசிட்டிக் அமிலம், ஹைட்ராக்ஸி அசிட்டிக் அமிலம், சக்சினிக் அமிலம் அல்லது சிட்ரிக் அமிலம் ஆகும். இவற்றில் ஃபார்மிக் அமிலம் அல்லது அசிட்டிக் அமிலம் சிறந்ததாகும், அதே சமயம் ஃபார்மிக் அமிலமே மிகவும் சிறந்தது. விரும்பிய pH வரம்பில் கரைசல் குறுக்குப் பிணைப்பு அடைய, அமிலங்களும் ஆல்டிஹைடுகளும் ஒரே நேரத்தில் சேர்க்கப்படலாம். இந்த வினை பெரும்பாலும் செல்லுலோஸ் ஈதர் தயாரிப்பு செயல்முறையின் இறுதி கட்டத்தில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதனால் செல்லுலோஸ் ஈதர் கரையாமல், 20 முதல் 25℃ வரையிலான நீரில் கழுவி சுத்திகரிப்பது எளிதாகிறது. தயாரிப்பைப் பயன்படுத்தும்போது, ​​கரைசலின் pH மதிப்பை காரத்தன்மை உடையதாக மாற்றுவதற்காக, அத்தயாரிப்புக் கரைசலில் காரப் பொருட்களைச் சேர்க்கலாம். இதனால், தயாரிப்பு கரைசலில் விரைவாகக் கரைகிறது. செல்லுலோஸ் ஈதர் கரைசலைப் பயன்படுத்தி ஒரு படலத்தை உருவாக்கி, பின்னர் அந்தப் படலத்தைச் செயலாக்கி கரையாத படலமாக மாற்றும்போதும் இந்த முறையைப் பயன்படுத்தலாம்.
 
6, ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைல் மெத்தில் செல்லுலோஸ் எதிர்-என்சைம்
கோட்பாட்டளவில், ஹைட்ராக்ஸிபுரோப்பைல் மெத்தில் செல்லுலோஸ் வழிப்பொருட்களின் நொதி எதிர்ப்புத்திறன் என்பது, ஒவ்வொரு அன்ஹைட்ரோகுளுக்கோஸ் தொகுதியும் பதிலீட்டுத் தொகுதிகளின் ஒரு திடமான சேர்க்கையைக் கொண்டிருப்பதால், நுண்ணுயிரிகளின் அரிப்பால் ஏற்படும் தொற்றுக்குக் குறைவாகவே உள்ளாகிறது. ஆனால் உண்மையில், இறுதிப் பொருளில் பதிலீட்டு மதிப்பு 1-ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​அதுவும் நொதிச் சிதைவினால் ஏற்படுகிறது. செல்லுலோஸ் சங்கிலியில் உள்ள ஒவ்வொரு தொகுதியின் பதிலீட்டு அளவும் சீராக இல்லை என்பதே இதன் விளக்கமாகும். நுண்ணுயிரிகள், பதிலீடு செய்யப்படாத அருகிலுள்ள நீரிழக்கப்பட்ட குளுக்கோஸ் தொகுதிகளை அரித்து, சர்க்கரைகளை உருவாக்குகின்றன, அவற்றை நுண்ணுயிரிகள் உணவாக உறிந்துகொள்ள முடியும். எனவே, செல்லுலோஸின் ஈத்தராக்கல் பதிலீட்டு அளவு அதிகரித்தால், நொதி அரிப்பிற்கு எதிரான செல்லுலோஸ் ஈத்தரின் எதிர்ப்புத்திறன் மேம்படுத்தப்படும். கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சூழ்நிலைகளில், ஹைட்ராக்ஸிபுரோப்பைல் மெத்தில் செல்லுலோஸ் (DS=1.9), மெத்தில் செல்லுலோஸ் (DS=1.83), மெத்தில் செல்லுலோஸ் (DS=1.66) மற்றும் ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் செல்லுலோஸ் (1.7%) ஆகியவற்றின் எஞ்சிய பாகுத்தன்மை முறையே 13.2%, 7.3%, 3.8% மற்றும் 1.7% ஆக இருந்ததாகத் தெரிவிக்கப்பட்டுள்ளது. ஹைட்ராக்ஸிபுரோப்பைல் மெத்தில் செல்லுலோஸ் வலுவான நொதி எதிர்ப்புத் திறனைக் கொண்டுள்ளது. எனவே, ஹைட்ராக்ஸிபுரோப்பைல் மெத்தில்செல்லுலோஸின் சிறந்த நொதி எதிர்ப்புப் பண்பு, அதன் நல்ல பரவல், அடர்த்தியாக்குதல் மற்றும் படல உருவாக்கம் ஆகியவற்றுடன் இணைந்து, குழம்புப் பூச்சுகள் போன்றவற்றில் பயன்படுத்தப்படும்போது, ​​பொதுவாகப் பாதுகாப்பிகளைச் சேர்க்கத் தேவையில்லை. இருப்பினும், கரைசலை நீண்ட காலம் சேமித்து வைப்பதைத் தடுக்க அல்லது வெளி உலகிலிருந்து ஏற்படக்கூடிய மாசுபாட்டைத் தடுக்க, பாதுகாப்பிகளைச் சேர்க்கலாம்; அவற்றின் தேர்வு கரைசலின் இறுதித் தேவைகளுக்கு ஏற்ப தீர்மானிக்கப்படலாம். ஃபினைல்மெர்குரிக் அசிடேட் மற்றும் மாங்கனீசு ஃபுளோசிலிகேட் ஆகியவை பயனுள்ள பாதுகாப்பிகள், ஆனால் அவை நச்சுத்தன்மை வாய்ந்தவை என்பதால் கவனமாகக் கையாளப்பட வேண்டும். பொதுவாக, ஒவ்வொரு லிட்டர் கரைசலுக்கும் 1 முதல் 5 மி.கி. ஃபினைல்மெர்குரிக் அசிடேட்டைச் சேர்க்கலாம்.
 
7, ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைல் மெத்தில் செல்லுலோஸ் சவ்வின் செயல்திறன்
ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபைல் மெத்தில் செல்லுலோஸ் படலத்தின் செயல்திறன் மிகச் சிறந்தது. அதன் நீர்க்கரைசல் அல்லது கரிமக் கரைப்பான் கரைசலை கண்ணாடித் தகட்டின் மீது பூசும்போது, ​​உலர்ந்த பிறகு அது நிறமற்ற, ஒளிபுகும் மற்றும் கடினமான படலமாக மாறுகிறது. இது நல்ல ஈரப்பதம் தாங்கும் தன்மையைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் அதிக வெப்பநிலையிலும் திடமாகவே இருக்கும். உதாரணமாக, ஈரத்தை உறிஞ்சும் பிளாஸ்டிசைசரைச் சேர்ப்பதன் மூலம், அதன் நீட்சித்தன்மையையும் நெகிழ்வுத்தன்மையையும் அதிகரிக்கலாம். வளைவை மேம்படுத்த, கிளிசரால், சார்பிட்டால் மற்றும் பிற பிளாஸ்டிசைசர்கள் மிகவும் பொருத்தமானவை. பொதுவான கரைசல் செறிவு 2%~3% ஆகும், பிளாஸ்டிசைசரின் அளவு செல்லுலோஸ் ஈதரில் 10%~20% ஆகும். பிளாஸ்டிசைசரின் அளவு அதிகமாக இருந்தால், அதிக ஈரப்பதத்தில் கூழ்ம நீர் நீக்கத்தால் சுருங்கும் நிகழ்வு ஏற்படலாம். பிளாஸ்டிசைசர் சேர்க்கப்பட்ட படலத்தின் இழுவிசை வலிமை, சேர்க்கப்படாத படலத்தை விட மிக அதிகமாக இருக்கும், மேலும் சேர்க்கப்படும் பிளாஸ்டிசைசரின் அளவு அதிகரிப்பதன் மூலம் அதுவும் அதிகரிக்கிறது. அதேபோல், படலத்தின் ஈரத்தை உறிஞ்சும் தன்மையும் பிளாஸ்டிசைசரின் அளவு அதிகரிப்பதன் மூலம் அதிகரிக்கிறது.