সেলুলোজ ইথার HPMC এর তাপীয় জেলেশন তাপমাত্রা

পরিচয় করিয়ে দেওয়া

সেলুলোজ ইথার হল সেলুলোজ থেকে প্রাপ্ত অ্যানিওনিক জল-দ্রবণীয় পলিমার। ঘন করা, জেলিং, ফিল্ম-ফর্মিং এবং ইমালসিফাইং এর মতো বৈশিষ্ট্যের কারণে খাদ্য, ওষুধ, প্রসাধনী এবং নির্মাণের মতো বিভিন্ন শিল্পে এই পলিমারগুলির অসংখ্য প্রয়োগ রয়েছে। সেলুলোজ ইথারের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে একটি হল তাদের তাপীয় জেলেশন তাপমাত্রা (Tg), যে তাপমাত্রায় পলিমারটি সোল থেকে জেলে রূপান্তরিত হয়। বিভিন্ন প্রয়োগে সেলুলোজ ইথারের কর্মক্ষমতা নির্ধারণে এই বৈশিষ্ট্যটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই নিবন্ধে, আমরা হাইড্রোক্সপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ (HPMC) এর তাপীয় জেলেশন তাপমাত্রা নিয়ে আলোচনা করব, যা শিল্পে সর্বাধিক ব্যবহৃত সেলুলোজ ইথারগুলির মধ্যে একটি।

HPMC এর তাপীয় জেলেশন তাপমাত্রা

HPMC হল একটি আধা-সিন্থেটিক সেলুলোজ ইথার যা এর অনন্য বৈশিষ্ট্যের কারণে বিভিন্ন ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। HPMC পানিতে খুব দ্রবণীয়, কম ঘনত্বে স্বচ্ছ সান্দ্র দ্রবণ তৈরি করে। উচ্চ ঘনত্বে, HPMC জেল তৈরি করে যা গরম এবং ঠান্ডা করার পরে বিপরীতমুখী হয়। HPMC-এর তাপীয় জেলেশন হল একটি দুই-পদক্ষেপ প্রক্রিয়া যার মধ্যে মাইকেল তৈরি হয় এবং তারপরে মাইকেল একত্রিত হয়ে জেল নেটওয়ার্ক তৈরি হয় (চিত্র 1)।

HPMC-এর তাপীয় জেলেশন তাপমাত্রা বিভিন্ন বিষয়ের উপর নির্ভর করে যেমন প্রতিস্থাপনের মাত্রা (DS), আণবিক ওজন, ঘনত্ব এবং দ্রবণের pH। সাধারণভাবে, HPMC-এর DS এবং আণবিক ওজন যত বেশি হবে, তাপীয় জেলেশন তাপমাত্রা তত বেশি হবে। দ্রবণে HPMC-এর ঘনত্ব Tg-কেও প্রভাবিত করে, ঘনত্ব যত বেশি হবে, Tg-ও তত বেশি হবে। দ্রবণের pH Tg-কেও প্রভাবিত করে, অ্যাসিডিক দ্রবণগুলির ফলে Tg-ও কম হয়।

HPMC এর তাপীয় জেলেশন বিপরীতমুখী এবং বিভিন্ন বাহ্যিক কারণ যেমন শিয়ার ফোর্স, তাপমাত্রা এবং লবণের ঘনত্ব দ্বারা প্রভাবিত হতে পারে। শিয়ার জেলের গঠন ভেঙে দেয় এবং Tg কমিয়ে দেয়, অন্যদিকে তাপমাত্রা বৃদ্ধি জেলকে গলে যায় এবং Tg কমিয়ে দেয়। দ্রবণে লবণ যোগ করলে Tg-এর উপরও প্রভাব পড়ে এবং ক্যালসিয়াম এবং ম্যাগনেসিয়ামের মতো ক্যাটেশনের উপস্থিতি Tg বৃদ্ধি করে।

বিভিন্ন Tg HPMC এর প্রয়োগ

HPMC-এর থার্মোজেলিং আচরণ বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য তৈরি করা যেতে পারে। কম Tg HPMC দ্রুত জেলেশনের প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়, যেমন তাৎক্ষণিক ডেজার্ট, সস এবং স্যুপ ফর্মুলেশন। উচ্চ Tg সহ HPMC বিলম্বিত বা দীর্ঘায়িত জেলেশনের প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়, যেমন ওষুধ সরবরাহ ব্যবস্থার গঠন, টেকসই মুক্তি ট্যাবলেট এবং ক্ষত ড্রেসিং।

খাদ্য শিল্পে, HPMC ঘনকারী, স্টেবিলাইজার এবং জেলিং এজেন্ট হিসেবে ব্যবহৃত হয়। লো Tg HPMC তাৎক্ষণিক ডেজার্ট ফর্মুলেশনে ব্যবহৃত হয় যার জন্য কাঙ্ক্ষিত টেক্সচার এবং মুখের অনুভূতি প্রদানের জন্য দ্রুত জেলেশন প্রয়োজন। উচ্চ Tg সহ HPMC কম-ফ্যাট স্প্রেড ফর্মুলেশনে ব্যবহৃত হয় যেখানে সিনেরেসিস প্রতিরোধ করতে এবং স্প্রেড স্ট্রাকচার বজায় রাখার জন্য বিলম্বিত বা দীর্ঘায়িত জেলেশন প্রয়োজন।

ওষুধ শিল্পে, HPMC একটি বাইন্ডার, ডিসইন্টিগ্র্যান্ট এবং টেকসই রিলিজ এজেন্ট হিসেবে ব্যবহৃত হয়। উচ্চ Tg সহ HPMC বর্ধিত-রিলিজ ট্যাবলেট তৈরিতে ব্যবহৃত হয়, যেখানে দীর্ঘ সময় ধরে ওষুধটি মুক্তি পেতে বিলম্বিত বা দীর্ঘায়িত জেলেশন প্রয়োজন হয়। নিম্ন Tg HPMC মৌখিকভাবে ডিসইন্টিগ্র্যান্ট ট্যাবলেট তৈরিতে ব্যবহৃত হয়, যেখানে কাঙ্ক্ষিত মুখের অনুভূতি এবং গিলতে সহজ করার জন্য দ্রুত ডিসইন্টিগ্রেশন এবং জেলেশন প্রয়োজন হয়।

উপসংহারে

HPMC-এর তাপীয় জেলেশন তাপমাত্রা হল একটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য যা বিভিন্ন প্রয়োগে এর আচরণ নির্ধারণ করে। HPMC বিভিন্ন প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত দ্রবণের প্রতিস্থাপনের মাত্রা, আণবিক ওজন, ঘনত্ব এবং pH মানের মাধ্যমে তার Tg সামঞ্জস্য করতে পারে। কম Tg সহ HPMC দ্রুত জেলেশনের প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়, অন্যদিকে উচ্চ Tg সহ HPMC বিলম্বিত বা দীর্ঘায়িত জেলেশনের প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়। HPMC হল একটি বহুমুখী এবং বহুমুখী সেলুলোজ ইথার যার বিভিন্ন শিল্পে অনেক সম্ভাব্য প্রয়োগ রয়েছে।