ஹைட்ராக்ஸிபுரோபில் மெத்தில்செல்லுலோஸ் (HPMC)கட்டுமானம், மருத்துவம், உணவு மற்றும் வேதியியல் தொழில்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் நீரில் கரையக்கூடிய பாலிமர் கலவை ஆகும். இது இயற்கை செல்லுலோஸின் வேதியியல் மாற்றத்தால் பெறப்பட்ட அயனி அல்லாத செல்லுலோஸ் ஈதர் ஆகும், இது நல்ல தடித்தல், குழம்பாக்குதல், நிலைப்படுத்தல் மற்றும் படலத்தை உருவாக்கும் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. இருப்பினும், அதிக வெப்பநிலை நிலைமைகளின் கீழ், HPMC வெப்பச் சிதைவுக்கு உட்படும், இது நடைமுறை பயன்பாடுகளில் அதன் நிலைத்தன்மை மற்றும் செயல்திறனில் முக்கிய தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும்.
HPMC இன் வெப்பச் சிதைவு செயல்முறை
HPMC இன் வெப்பச் சிதைவு முக்கியமாக உடல் மாற்றங்கள் மற்றும் வேதியியல் மாற்றங்களை உள்ளடக்கியது. உடல் மாற்றங்கள் முக்கியமாக நீர் ஆவியாதல், கண்ணாடி மாற்றம் மற்றும் பாகுத்தன்மை குறைப்பு என வெளிப்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் வேதியியல் மாற்றங்கள் மூலக்கூறு கட்டமைப்பின் அழிவு, செயல்பாட்டுக் குழு பிளவு மற்றும் இறுதி கார்பனேற்ற செயல்முறையை உள்ளடக்கியது.
1. குறைந்த வெப்பநிலை நிலை (100–200°C): நீர் ஆவியாதல் மற்றும் ஆரம்ப சிதைவு
குறைந்த வெப்பநிலை நிலைமைகளின் கீழ் (சுமார் 100°C), HPMC முக்கியமாக நீர் ஆவியாதல் மற்றும் கண்ணாடி மாற்றத்திற்கு உட்படுகிறது. HPMC ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு பிணைக்கப்பட்ட நீரைக் கொண்டிருப்பதால், இந்த நீர் வெப்பப்படுத்தலின் போது படிப்படியாக ஆவியாகி, அதன் புவியியல் பண்புகளைப் பாதிக்கிறது. கூடுதலாக, வெப்பநிலை அதிகரிப்புடன் HPMC இன் பாகுத்தன்மையும் குறையும். இந்த கட்டத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் முக்கியமாக இயற்பியல் பண்புகளில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் ஆகும், அதே நேரத்தில் வேதியியல் அமைப்பு அடிப்படையில் மாறாமல் உள்ளது.
வெப்பநிலை தொடர்ந்து 150-200°C ஆக உயரும்போது, HPMC ஆரம்பகால வேதியியல் சிதைவு எதிர்வினைகளுக்கு உட்படத் தொடங்குகிறது. இது முக்கியமாக ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மற்றும் மெத்தாக்ஸி செயல்பாட்டுக் குழுக்களை அகற்றுவதில் வெளிப்படுகிறது, இதன் விளைவாக மூலக்கூறு எடை குறைதல் மற்றும் கட்டமைப்பு மாற்றங்கள் ஏற்படுகின்றன. இந்த கட்டத்தில், HPMC மெத்தனால் மற்றும் புரோபியோனால்டிஹைட் போன்ற சிறிய அளவிலான சிறிய ஆவியாகும் மூலக்கூறுகளை உருவாக்கக்கூடும்.
2. நடுத்தர வெப்பநிலை நிலை (200-300°C): பிரதான சங்கிலி சிதைவு மற்றும் சிறிய மூலக்கூறு உருவாக்கம்
வெப்பநிலை மேலும் 200-300°C ஆக அதிகரிக்கும் போது, HPMC இன் சிதைவு விகிதம் கணிசமாக துரிதப்படுத்தப்படுகிறது. முக்கிய சிதைவு வழிமுறைகள் பின்வருமாறு:
ஈதர் பிணைப்பு முறிவு: HPMC இன் பிரதான சங்கிலி குளுக்கோஸ் வளைய அலகுகளால் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, மேலும் அதில் உள்ள ஈதர் பிணைப்புகள் அதிக வெப்பநிலையின் கீழ் படிப்படியாக உடைந்து, பாலிமர் சங்கிலி சிதைவடைகிறது.
நீரிழப்பு வினை: HPMC இன் சர்க்கரை வளைய அமைப்பு அதிக வெப்பநிலையில் நீரிழப்பு வினைக்கு உட்பட்டு ஒரு நிலையற்ற இடைநிலையை உருவாக்குகிறது, இது மேலும் ஆவியாகும் பொருட்களாக சிதைக்கப்படுகிறது.
சிறிய மூலக்கூறு ஆவியாகும் பொருட்களின் வெளியீடு: இந்த கட்டத்தில், HPMC CO, CO₂, H₂O மற்றும் ஃபார்மால்டிஹைட், அசிடால்டிஹைட் மற்றும் அக்ரோலின் போன்ற சிறிய மூலக்கூறு கரிமப் பொருட்களை வெளியிடுகிறது.
இந்த மாற்றங்கள் HPMC இன் மூலக்கூறு எடையைக் கணிசமாகக் குறைத்து, பாகுத்தன்மையைக் கணிசமாகக் குறைத்து, பொருள் மஞ்சள் நிறமாக மாறத் தொடங்கி, கோக்கிங்கை கூட உருவாக்கும்.
3. உயர் வெப்பநிலை நிலை (300–500°C): கார்பனேற்றம் மற்றும் கோக்கிங்
வெப்பநிலை 300°C க்கு மேல் உயரும்போது, HPMC ஒரு வன்முறையான சிதைவு நிலைக்குச் செல்கிறது. இந்த நேரத்தில், பிரதான சங்கிலியின் மேலும் உடைப்பு மற்றும் சிறிய மூலக்கூறு சேர்மங்களின் ஆவியாகும் தன்மை, பொருள் கட்டமைப்பின் முழுமையான அழிவுக்கு வழிவகுக்கிறது, இறுதியாக கார்பனேசிய எச்சங்களை (கோக்) உருவாக்குகிறது. பின்வரும் எதிர்வினைகள் முக்கியமாக இந்த கட்டத்தில் நிகழ்கின்றன:
ஆக்ஸிஜனேற்றச் சிதைவு: அதிக வெப்பநிலையில், HPMC ஆக்ஸிஜனேற்ற எதிர்வினைக்கு உட்பட்டு CO₂ மற்றும் CO ஐ உருவாக்குகிறது, அதே நேரத்தில் கார்பனேசிய எச்சங்களையும் உருவாக்குகிறது.
கோக்கிங் வினை: பாலிமர் கட்டமைப்பின் ஒரு பகுதி கார்பன் கருப்பு அல்லது கோக் எச்சங்கள் போன்ற முழுமையற்ற எரிப்பு பொருட்களாக மாற்றப்படுகிறது.
ஆவியாகும் பொருட்கள்: எத்திலீன், புரோப்பிலீன் மற்றும் மீத்தேன் போன்ற ஹைட்ரோகார்பன்களைத் தொடர்ந்து வெளியிடுகின்றன.
காற்றில் சூடாக்கும் போது, HPMC மேலும் எரியக்கூடும், அதே நேரத்தில் ஆக்ஸிஜன் இல்லாத நிலையில் சூடாக்கும் போது முக்கியமாக கார்பனேற்றப்பட்ட எச்சங்கள் உருவாகின்றன.
HPMC இன் வெப்பச் சிதைவைப் பாதிக்கும் காரணிகள்
HPMC இன் வெப்பச் சிதைவு பல காரணிகளால் பாதிக்கப்படுகிறது, அவற்றுள்:
வேதியியல் அமைப்பு: HPMC இல் ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் மற்றும் மெத்தாக்ஸி குழுக்களின் மாற்றீட்டின் அளவு அதன் வெப்ப நிலைத்தன்மையைப் பாதிக்கிறது. பொதுவாக, அதிக ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில் உள்ளடக்கம் கொண்ட HPMC சிறந்த வெப்ப நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது.
சுற்றுப்புற வளிமண்டலம்: காற்றில், HPMC ஆக்ஸிஜனேற்றச் சிதைவுக்கு ஆளாகிறது, அதே சமயம் ஒரு மந்த வாயு சூழலில் (நைட்ரஜன் போன்றவை), அதன் வெப்பச் சிதைவு விகிதம் மெதுவாக இருக்கும்.
வெப்ப விகிதம்: விரைவான வெப்பமாக்கல் விரைவான சிதைவுக்கு வழிவகுக்கும், அதே நேரத்தில் மெதுவான வெப்பமாக்கல் HPMC படிப்படியாக கார்பனேற்றம் அடையவும் வாயு ஆவியாகும் பொருட்களின் உற்பத்தியைக் குறைக்கவும் உதவும்.
ஈரப்பதம்: HPMC ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு பிணைக்கப்பட்ட தண்ணீரைக் கொண்டுள்ளது. வெப்பமூட்டும் செயல்பாட்டின் போது, ஈரப்பதத்தின் ஆவியாதல் அதன் கண்ணாடி மாற்ற வெப்பநிலை மற்றும் சிதைவு செயல்முறையை பாதிக்கும்.
HPMC இன் வெப்பச் சிதைவின் நடைமுறை பயன்பாட்டு தாக்கம்
HPMC இன் வெப்பச் சிதைவு பண்புகள் அதன் பயன்பாட்டுத் துறையில் மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை. எடுத்துக்காட்டாக:
கட்டுமானத் தொழில்: HPMC சிமென்ட் மோட்டார் மற்றும் ஜிப்சம் தயாரிப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் உயர் வெப்பநிலை கட்டுமானத்தின் போது பிணைப்பு செயல்திறனைப் பாதிக்கும் சிதைவைத் தவிர்க்க அதன் நிலைத்தன்மையைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.
மருந்துத் தொழில்: HPMC என்பது மருந்து கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வெளியீட்டு முகவர் ஆகும், மேலும் மருந்தின் நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்வதற்காக அதிக வெப்பநிலை உற்பத்தியின் போது சிதைவு தவிர்க்கப்பட வேண்டும்.
உணவுத் தொழில்: HPMC என்பது ஒரு உணவு சேர்க்கைப் பொருளாகும், மேலும் அதன் வெப்பச் சிதைவு பண்புகள் உயர் வெப்பநிலை பேக்கிங் மற்றும் செயலாக்கத்தில் அதன் பொருந்தக்கூடிய தன்மையை தீர்மானிக்கின்றன.
வெப்பச் சிதைவு செயல்முறைஹெச்பிஎம்சிகுறைந்த வெப்பநிலை நிலையில் நீர் ஆவியாதல் மற்றும் ஆரம்பகால சிதைவு, நடுத்தர வெப்பநிலை நிலையில் பிரதான சங்கிலி பிளவு மற்றும் சிறிய மூலக்கூறு ஆவியாதல் மற்றும் உயர் வெப்பநிலை நிலையில் கார்பனேற்றம் மற்றும் கோக்கிங் என பிரிக்கலாம். அதன் வெப்ப நிலைத்தன்மை வேதியியல் அமைப்பு, சுற்றுப்புற வளிமண்டலம், வெப்ப விகிதம் மற்றும் ஈரப்பதம் போன்ற காரணிகளால் பாதிக்கப்படுகிறது. HPMC இன் வெப்பச் சிதைவு பொறிமுறையைப் புரிந்துகொள்வது அதன் பயன்பாட்டை மேம்படுத்துவதற்கும் பொருள் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துவதற்கும் மிகவும் மதிப்பு வாய்ந்தது.
இடுகை நேரம்: மார்ச்-28-2025