സെല്ലുലോസ് ഈതർ HPMC യുടെ തെർമൽ ജെലേഷൻ താപനില

പരിചയപ്പെടുത്തുക

സെല്ലുലോസിൽ നിന്ന് ഉരുത്തിരിഞ്ഞ അയോണിക് വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന പോളിമറുകളാണ് സെല്ലുലോസ് ഈഥറുകൾ. ഈ പോളിമറുകൾക്ക് ഭക്ഷണം, ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽസ്, സൗന്ദര്യവർദ്ധക വസ്തുക്കൾ, നിർമ്മാണം തുടങ്ങിയ വിവിധ വ്യവസായങ്ങളിൽ അവയുടെ ഗുണങ്ങളായ കട്ടിയാക്കൽ, ജെല്ലിംഗ്, ഫിലിം-ഫോർമിംഗ്, എമൽസിഫൈയിംഗ് എന്നിവ കാരണം നിരവധി ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ ഉണ്ട്. സെല്ലുലോസ് ഈതറുകളുടെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഗുണങ്ങളിലൊന്നാണ് അവയുടെ തെർമൽ ജെലേഷൻ താപനില (Tg), പോളിമർ സോളിൽ നിന്ന് ജെല്ലിലേക്കുള്ള ഘട്ടം പരിവർത്തനത്തിന് വിധേയമാകുന്ന താപനിലയാണ്. വിവിധ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ സെല്ലുലോസ് ഈഥറുകളുടെ പ്രകടനം നിർണ്ണയിക്കുന്നതിൽ ഈ ഗുണം നിർണായകമാണ്. ഈ ലേഖനത്തിൽ, വ്യവസായത്തിൽ ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന സെല്ലുലോസ് ഈതറുകളിലൊന്നായ ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രൊപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസിൻ്റെ (എച്ച്‌പിഎംസി) തെർമൽ ജെലേഷൻ താപനിലയെക്കുറിച്ച് ഞങ്ങൾ ചർച്ച ചെയ്യുന്നു.

HPMC-യുടെ തെർമൽ ജെലേഷൻ താപനില

HPMC എന്നത് ഒരു സെമി-സിന്തറ്റിക് സെല്ലുലോസ് ഈതർ ആണ്, അതിൻ്റെ തനതായ ഗുണങ്ങളാൽ വിവിധ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. HPMC വെള്ളത്തിൽ വളരെ ലയിക്കുന്നതാണ്, കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയിൽ വ്യക്തമായ വിസ്കോസ് ലായനി ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയിൽ, എച്ച്പിഎംസി ചൂടാക്കി തണുപ്പിക്കുമ്പോൾ പഴയപടിയാക്കാവുന്ന ജെല്ലുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു. എച്ച്‌പിഎംസിയുടെ തെർമൽ ജെലേഷൻ രണ്ട് ഘട്ടങ്ങളുള്ള ഒരു പ്രക്രിയയാണ്, അതിൽ മൈസെല്ലുകളുടെ രൂപീകരണം ഉൾപ്പെടുന്നു, തുടർന്ന് മൈസെല്ലുകളെ സംയോജിപ്പിച്ച് ഒരു ജെൽ നെറ്റ്‌വർക്ക് രൂപീകരിക്കുന്നു (ചിത്രം 1).

HPMC യുടെ തെർമൽ ഗെലേഷൻ താപനില, സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷൻ ഡിഗ്രി (DS), തന്മാത്രാ ഭാരം, ഏകാഗ്രത, ലായനിയുടെ pH എന്നിങ്ങനെ പല ഘടകങ്ങളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. പൊതുവേ, എച്ച്പിഎംസിയുടെ ഡിഎസും മോളിക്യുലാർ ഭാരവും കൂടുന്തോറും തെർമൽ ജെലേഷൻ താപനിലയും കൂടുതലായിരിക്കും. ലായനിയിലെ HPMC യുടെ സാന്ദ്രതയും Tg യെ ബാധിക്കുന്നു, ഉയർന്ന സാന്ദ്രത, ഉയർന്ന Tg. ലായനിയുടെ pH, Tg-യെ ബാധിക്കുന്നു, അസിഡിക് ലായനികൾ Tg കുറയുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു.

HPMC യുടെ തെർമൽ ഗെലേഷൻ റിവേഴ്‌സിബിൾ ആണ്, ഇത് ഷിയർ ഫോഴ്‌സ്, താപനില, ഉപ്പ് സാന്ദ്രത തുടങ്ങിയ വിവിധ ബാഹ്യ ഘടകങ്ങളാൽ ബാധിക്കപ്പെടാം. ഷെയർ ജെൽ ഘടനയെ തകർക്കുകയും Tg കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, അതേസമയം താപനില വർദ്ധിക്കുന്നത് ജെൽ ഉരുകുകയും Tg കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒരു ലായനിയിൽ ഉപ്പ് ചേർക്കുന്നത് Tg യെ ബാധിക്കുകയും കാൽസ്യം, മഗ്നീഷ്യം തുടങ്ങിയ കാറ്റേഷനുകളുടെ സാന്നിധ്യം Tg വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

വ്യത്യസ്ത Tg HPMC യുടെ അപേക്ഷ

എച്ച്പിഎംസിയുടെ തെർമോഗല്ലിംഗ് സ്വഭാവം വ്യത്യസ്ത ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി ക്രമീകരിക്കാവുന്നതാണ്. തൽക്ഷണ ഡെസേർട്ട്, സോസ്, സൂപ്പ് ഫോർമുലേഷനുകൾ പോലെയുള്ള ദ്രുതഗതിയിലുള്ള ജീലേഷൻ ആവശ്യമുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ കുറഞ്ഞ Tg HPMC-കൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. മയക്കുമരുന്ന് വിതരണ സംവിധാനങ്ങളുടെ രൂപീകരണം, സുസ്ഥിരമായ റിലീസ് ഗുളികകൾ, മുറിവ് ഡ്രെസ്സിംഗുകൾ എന്നിവ പോലുള്ള കാലതാമസമോ നീണ്ടതോ ആയ ജീലേഷൻ ആവശ്യമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഉയർന്ന Tg ഉള്ള HPMC ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഭക്ഷ്യ വ്യവസായത്തിൽ, HPMC ഒരു കട്ടിയാക്കൽ, സ്റ്റെബിലൈസർ, ജെല്ലിംഗ് ഏജൻ്റ് ആയി ഉപയോഗിക്കുന്നു. കുറഞ്ഞ Tg HPMC, ആവശ്യമുള്ള ടെക്സ്ചറും മൗത്ത് ഫീലും നൽകുന്നതിന് ദ്രുതഗതിയിലുള്ള ജീലേഷൻ ആവശ്യമുള്ള തൽക്ഷണ ഡെസേർട്ട് ഫോർമുലേഷനുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉയർന്ന Tg ഉള്ള HPMC കുറഞ്ഞ കൊഴുപ്പ് സ്‌പ്രെഡ് ഫോർമുലേഷനുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവിടെ സിനറിസിസ് തടയുന്നതിനും സ്‌പ്രെഡ് ഘടന നിലനിർത്തുന്നതിനും കാലതാമസമോ നീണ്ടതോ ആയ ജീലേഷൻ ആവശ്യമാണ്.

ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽ വ്യവസായത്തിൽ, HPMC ഒരു ബൈൻഡർ, വിഘടിപ്പിക്കൽ, സുസ്ഥിരമായ റിലീസ് ഏജൻ്റ് ആയി ഉപയോഗിക്കുന്നു. വിപുലീകൃത-റിലീസ് ടാബ്‌ലെറ്റുകളുടെ രൂപീകരണത്തിൽ ഉയർന്ന Tg ഉള്ള HPMC ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവിടെ ദീർഘകാലത്തേക്ക് മരുന്ന് പുറത്തുവിടാൻ കാലതാമസമോ നീണ്ടതോ ആയ ജെലേഷൻ ആവശ്യമാണ്. വായിലൂടെ ശിഥിലമാകുന്ന ഗുളികകളുടെ രൂപീകരണത്തിൽ ലോ ടിജി എച്ച്‌പിഎംസി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ആവശ്യമുള്ള വായ്‌ഫീലും വിഴുങ്ങാനുള്ള എളുപ്പവും പ്രദാനം ചെയ്യുന്നതിന് വേഗത്തിലുള്ള വിഘടിപ്പിക്കലും ജെലേഷനും ആവശ്യമാണ്.

ഉപസംഹാരമായി

HPMC യുടെ തെർമൽ ഗെലേഷൻ താപനില വിവിധ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ അതിൻ്റെ സ്വഭാവം നിർണ്ണയിക്കുന്ന ഒരു പ്രധാന വസ്തുവാണ്. വ്യത്യസ്‌ത പ്രയോഗങ്ങൾക്കനുസൃതമായി ലായനിയുടെ സബ്‌സ്റ്റിറ്റ്യൂഷൻ, മോളിക്യുലാർ ഭാരം, കോൺസൺട്രേഷൻ, പിഎച്ച് മൂല്യം എന്നിവയിലൂടെ HPMC അതിൻ്റെ Tg ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും. കുറഞ്ഞ ടിജിയുള്ള എച്ച്പിഎംസി ദ്രുതഗതിയിലുള്ള ജിലേഷൻ ആവശ്യമുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതേസമയം ഉയർന്ന ടിജിയുള്ള എച്ച്പിഎംസി കാലതാമസമോ നീണ്ടതോ ആയ ജീലേഷൻ ആവശ്യമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്നു. HPMC എന്നത് വിവിധ വ്യവസായങ്ങളിൽ നിരവധി സാധ്യതയുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകളുള്ള ഒരു ബഹുമുഖവും ബഹുമുഖവുമായ സെല്ലുലോസ് ഈതർ ആണ്.