હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝના ગુણધર્મો

હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ HPMC એ એક પ્રકારનો નોન-આયોનિક સેલ્યુલોઝ મિશ્રિત ઈથર છે. આયનીય મિથાઈલ કાર્બોક્સિમિથાઈલ સેલ્યુલોઝ મિશ્રિત ઈથરથી વિપરીત, તે ભારે ધાતુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી. હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝમાં મેથોક્સીલ સામગ્રી અને હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ સામગ્રીના વિવિધ ગુણોત્તર અને વિવિધ સ્નિગ્ધતાને કારણે, વિવિધ ગુણધર્મો ધરાવતી ઘણી જાતો છે, ઉદાહરણ તરીકે, ઉચ્ચ મેથોક્સીલ સામગ્રી અને ઓછી હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ સામગ્રી. તેનું પ્રદર્શન મિથાઈલ સેલ્યુલોઝની નજીક છે, જ્યારે ઓછી મેથોક્સીલ સામગ્રી અને ઉચ્ચ હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ સામગ્રી હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝની નજીક છે. જો કે, દરેક જાતમાં, જોકે હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ જૂથની માત્ર થોડી માત્રા અથવા મેથોક્સીલ જૂથની થોડી માત્રા સમાયેલી હોય છે, કાર્બનિક દ્રાવકોમાં દ્રાવ્યતા અથવા જલીય દ્રાવણમાં ફ્લોક્યુલેશન તાપમાનમાં ઘણો તફાવત છે.

(1) હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝના દ્રાવ્યતા ગુણધર્મો

①પાણીમાં હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝની દ્રાવ્યતા હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ વાસ્તવમાં પ્રોપીલીન ઓક્સાઇડ (મેથોક્સીપ્રોપીલીન) દ્વારા સંશોધિત મિથાઈલસેલ્યુલોઝનો એક પ્રકાર છે, તેથી તે હજુ પણ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ જેવા જ ગુણધર્મો ધરાવે છે. સેલ્યુલોઝમાં ઠંડા પાણીની દ્રાવ્યતા અને ગરમ પાણીની અદ્રાવ્યતાની સમાન લાક્ષણિકતાઓ છે. જો કે, સુધારેલા હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ જૂથને કારણે, ગરમ પાણીમાં તેનું જલીકરણ તાપમાન મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ કરતા ઘણું વધારે છે. ઉદાહરણ તરીકે, 2% મેથોક્સી સામગ્રી અવેજી ડિગ્રી DS=0.73 અને હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ સામગ્રી MS=0.46 સાથે હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ જલીય દ્રાવણની સ્નિગ્ધતા 20°C પર 500 mpa·s છે, અને તેનું જેલ તાપમાન 100°C ની નજીક પહોંચી શકે છે, જ્યારે સમાન તાપમાને મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ માત્ર 55°C છે. પાણીમાં તેની દ્રાવ્યતાની વાત કરીએ તો, તેમાં પણ ઘણો સુધારો થયો છે. ઉદાહરણ તરીકે, પલ્વરાઇઝ્ડ હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ (દાણાદાર આકાર 0.2~0.5mm 20°C પર 4% જલીય દ્રાવણ સ્નિગ્ધતા 2pa•s સાથે) ઓરડાના તાપમાને ખરીદી શકાય છે, તે ઠંડુ થયા વિના પાણીમાં સરળતાથી દ્રાવ્ય હોય છે.

②કાર્બનિક દ્રાવકોમાં હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝની દ્રાવ્યતા કાર્બનિક દ્રાવકોમાં હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝની દ્રાવ્યતા પણ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ કરતા સારી છે. 2.1 થી ઉપરના ઉત્પાદનો માટે, હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ MS=1.5~1.8 અને મેથોક્સી DS=0.2~1.0 ધરાવતું ઉચ્ચ-સ્નિગ્ધતા હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ, જેની કુલ ડિગ્રી 1.8 થી ઉપર હોય છે, તે નિર્જળ મિથેનોલ અને ઇથેનોલ દ્રાવણમાં મધ્યમ, અને થર્મોપ્લાસ્ટિક અને પાણીમાં દ્રાવ્ય છે. તે ક્લોરિનેટેડ હાઇડ્રોકાર્બન જેમ કે મેથિલિન ક્લોરાઇડ અને ક્લોરોફોર્મ, અને એસીટોન, આઇસોપ્રોપેનોલ અને ડાયસેટોન આલ્કોહોલ જેવા કાર્બનિક દ્રાવકોમાં પણ દ્રાવ્ય છે. કાર્બનિક દ્રાવકોમાં તેની દ્રાવ્યતા પાણીમાં દ્રાવ્યતા કરતાં વધુ સારી છે.

(2) હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝની સ્નિગ્ધતાને અસર કરતા પરિબળો હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝનું પ્રમાણભૂત સ્નિગ્ધતા નિર્ધારણ અન્ય સેલ્યુલોઝ ઈથર્સ જેવું જ છે, અને તેને 20°C પર 2% જલીય દ્રાવણ સાથે માપવામાં આવે છે. એક જ ઉત્પાદનની સ્નિગ્ધતા સાંદ્રતામાં વધારા સાથે વધે છે. સમાન સાંદ્રતા પર વિવિધ પરમાણુ વજન ધરાવતા ઉત્પાદનો માટે, મોટા પરમાણુ વજન ધરાવતા ઉત્પાદનમાં વધુ સ્નિગ્ધતા હોય છે. તાપમાન સાથે તેનો સંબંધ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ જેવો જ છે. જ્યારે તાપમાન વધે છે, ત્યારે સ્નિગ્ધતા ઘટવા લાગે છે, પરંતુ જ્યારે તે ચોક્કસ તાપમાને પહોંચે છે,

સ્નિગ્ધતા અચાનક વધે છે અને જલીકરણ થાય છે. ઓછી સ્નિગ્ધતાવાળા ઉત્પાદનોનું જેલ તાપમાન વધારે હોય છે. ઊંચું હોય છે. તેનો જેલ બિંદુ ફક્ત ઈથરની સ્નિગ્ધતા સાથે સંબંધિત નથી, પરંતુ ઈથરમાં મેથોક્સિલ જૂથ અને હાઇડ્રોક્સાઇપ્રોપીલ જૂથના રચના ગુણોત્તર અને કુલ અવેજી ડિગ્રીના કદ સાથે પણ સંબંધિત છે. એ નોંધવું જોઈએ કે હાઇડ્રોક્સાઇપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ પણ સ્યુડોપ્લાસ્ટિક છે, અને તેનું દ્રાવણ ઓરડાના તાપમાને સ્નિગ્ધતામાં કોઈપણ ઘટાડા વિના સ્થિર છે, સિવાય કે એન્ઝાઇમેટિક ડિગ્રેડેશનની શક્યતા.

(૩) હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝની મીઠાની સહિષ્ણુતા હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ એક બિન-આયોનિક ઈથર હોવાથી, તે અન્ય આયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથરથી વિપરીત, પાણીના માધ્યમમાં આયનીકરણ કરતું નથી. ઉદાહરણ તરીકે, કાર્બોક્સિમિથાઈલ સેલ્યુલોઝ ભારે ધાતુના આયનો સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે અને દ્રાવણમાં અવક્ષેપિત થાય છે. ક્લોરાઇડ, બ્રોમાઇડ, ફોસ્ફેટ, નાઈટ્રેટ વગેરે જેવા સામાન્ય ક્ષાર તેના જલીય દ્રાવણમાં ઉમેરવામાં આવે ત્યારે અવક્ષેપિત થશે નહીં. જો કે, મીઠાના ઉમેરાનો તેના જલીય દ્રાવણના ફ્લોક્યુલેશન તાપમાન પર થોડો પ્રભાવ પડે છે. જ્યારે મીઠાની સાંદ્રતા વધે છે, ત્યારે જેલનું તાપમાન ઘટે છે. જ્યારે મીઠાની સાંદ્રતા ફ્લોક્યુલેશન બિંદુથી નીચે હોય છે, ત્યારે દ્રાવણની સ્નિગ્ધતા વધે છે. તેથી, ચોક્કસ માત્રામાં મીઠું ઉમેરવામાં આવે છે. , ઉપયોગમાં, તે વધુ આર્થિક રીતે જાડું થવાની અસર પ્રાપ્ત કરી શકે છે. તેથી, કેટલાક ઉપયોગમાં, જાડું થવાની અસર પ્રાપ્ત કરવા માટે ઈથર દ્રાવણની ઊંચી સાંદ્રતા કરતાં સેલ્યુલોઝ ઈથર અને મીઠાના મિશ્રણનો ઉપયોગ કરવો વધુ સારું છે.

(૪) હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ એસિડ અને આલ્કલી પ્રતિકાર હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ સામાન્ય રીતે એસિડ અને આલ્કલી માટે સ્થિર હોય છે, અને pH 2~12 ની રેન્જમાં પ્રભાવિત થતો નથી. તે ચોક્કસ માત્રામાં હળવા એસિડનો સામનો કરી શકે છે, જેમ કે ફોર્મિક એસિડ, એસિટિક એસિડ, સાઇટ્રિક એસિડ, સક્સિનિક એસિડ, ફોસ્ફોરિક એસિડ, બોરિક એસિડ, વગેરે. પરંતુ કેન્દ્રિત એસિડમાં સ્નિગ્ધતા ઘટાડવાની અસર હોય છે. કોસ્ટિક સોડા, કોસ્ટિક પોટાશ અને ચૂનાના પાણી જેવા આલ્કલીઓનો તેના પર કોઈ પ્રભાવ પડતો નથી, પરંતુ તેઓ દ્રાવણની સ્નિગ્ધતામાં થોડો વધારો કરી શકે છે, અને પછી ધીમે ધીમે તેને ઘટાડી શકે છે.

(5) હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝની મિશ્રિતતા હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ દ્રાવણને પાણીમાં દ્રાવ્ય પોલિમર સંયોજનો સાથે ભેળવી શકાય છે જેથી તે વધુ સ્નિગ્ધતા સાથે એક સમાન અને પારદર્શક દ્રાવણ બની શકે. આ પોલિમર સંયોજનોમાં પોલિઇથિલિન ગ્લાયકોલ, પોલીવિનાઇલ એસિટેટ, પોલિસિલિકોન, પોલીમિથાઈલવિનાઇલસિલોક્સેન, હાઇડ્રોક્સીથાઈલ સેલ્યુલોઝ અને મિથાઈલ સેલ્યુલોઝનો સમાવેશ થાય છે. ગમ અરેબિક, તીડ બીન ગમ, કરાયા ગમ વગેરે જેવા કુદરતી ઉચ્ચ પરમાણુ સંયોજનો પણ તેના દ્રાવણ સાથે સારી સુસંગતતા ધરાવે છે. હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝને સ્ટીઅરિક એસિડ અથવા પામિટીક એસિડના મેનિટોલ એસ્ટર અથવા સોર્બિટોલ એસ્ટર સાથે પણ ભેળવી શકાય છે, અને ગ્લિસરીન, સોર્બિટોલ અને મેનિટોલ સાથે પણ ભેળવી શકાય છે, અને આ સંયોજનોનો ઉપયોગ સેલ્યુલોઝ માટે હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ પ્લાસ્ટિસાઇઝર તરીકે થઈ શકે છે.

(6) હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝના અદ્રાવ્ય પાણીમાં દ્રાવ્ય સેલ્યુલોઝ ઈથરને સપાટી પરના એલ્ડીહાઈડ્સ સાથે ક્રોસ-લિંક કરી શકાય છે, જેથી આ પાણીમાં દ્રાવ્ય ઈથર દ્રાવણમાં અવક્ષેપિત થાય છે અને પાણીમાં અદ્રાવ્ય બની જાય છે. હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝને અદ્રાવ્ય બનાવતા એલ્ડીહાઈડ્સમાં ફોર્માલ્ડીહાઈડ, ગ્લાયઓક્સલ, સક્સિનિક એલ્ડીહાઈડ, એડિપ્લેહાઈડ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. ફોર્માલ્ડીહાઈડનો ઉપયોગ કરતી વખતે, દ્રાવણના pH મૂલ્ય પર ખાસ ધ્યાન આપવું જોઈએ, જેમાંથી ગ્લાયઓક્સલ ઝડપથી પ્રતિક્રિયા આપે છે, તેથી ગ્લાયઓક્સલનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનમાં ક્રોસલિંકિંગ એજન્ટ તરીકે થાય છે. દ્રાવણમાં આ પ્રકારના ક્રોસ-લિંકિંગ એજન્ટનું પ્રમાણ ઈથરના દળના 0.2%~10% છે, પ્રાધાન્યમાં 7%~10%, ઉદાહરણ તરીકે, ગ્લાયઓક્સલનો 3.3%~6% સૌથી યોગ્ય છે. સામાન્ય રીતે, સારવાર

તાપમાન 0~30℃ છે, અને સમય 1~120 મિનિટ છે. ક્રોસ-લિંકિંગ પ્રતિક્રિયા એસિડિક પરિસ્થિતિઓમાં હાથ ધરવાની જરૂર છે. સામાન્ય રીતે, દ્રાવણના pH ને લગભગ 2~6, પ્રાધાન્ય 4~6 ની વચ્ચે ગોઠવવા માટે દ્રાવણમાં પહેલા અકાર્બનિક મજબૂત એસિડ અથવા કાર્બનિક કાર્બોક્સિલિક એસિડ ઉમેરવામાં આવે છે, અને પછી ક્રોસ-લિંકિંગ પ્રતિક્રિયા કરવા માટે એલ્ડીહાઇડ્સ ઉમેરવામાં આવે છે. વપરાયેલ એસિડમાં હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ, સલ્ફ્યુરિક એસિડ, ફોસ્ફોરિક એસિડ, ફોર્મિક એસિડ, એસિટિક એસિડ, હાઇડ્રોક્સાયસેટિક એસિડ, સક્સિનિક એસિડ અથવા સાઇટ્રિક એસિડ વગેરે હોય છે, જેમાં ફોર્મિક એસિડ અથવા એસિટિક એસિડ સાથે સલાહ આપવામાં આવે છે, અને ફોર્મિક એસિડ શ્રેષ્ઠ છે. ઇચ્છિત pH શ્રેણીમાં દ્રાવણને ક્રોસ-લિંકિંગ પ્રતિક્રિયામાંથી પસાર થવા દેવા માટે એસિડ અને એલ્ડીહાઇડને એકસાથે ઉમેરી શકાય છે. આ પ્રતિક્રિયા ઘણીવાર સેલ્યુલોઝ ઇથરની તૈયારી પ્રક્રિયામાં અંતિમ સારવાર પ્રક્રિયામાં વપરાય છે. સેલ્યુલોઝ ઇથર અદ્રાવ્ય થયા પછી, તેનો ઉપયોગ કરવો અનુકૂળ છે.

ધોવા અને શુદ્ધિકરણ માટે 20~25℃ પાણી. જ્યારે ઉત્પાદન ઉપયોગમાં હોય, ત્યારે દ્રાવણના pH ને ક્ષારયુક્ત બનાવવા માટે ઉત્પાદનના દ્રાવણમાં આલ્કલાઇન પદાર્થો ઉમેરી શકાય છે, અને ઉત્પાદન ઝડપથી દ્રાવણમાં ઓગળી જશે. સેલ્યુલોઝ ઈથર દ્રાવણને ફિલ્મમાં ફેરવીને તેને અદ્રાવ્ય ફિલ્મ બનાવ્યા પછી ફિલ્મની સારવાર માટે પણ આ પદ્ધતિ લાગુ પડે છે.

(7) હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝનો એન્ઝાઇમ પ્રતિકાર સૈદ્ધાંતિક રીતે સેલ્યુલોઝ ડેરિવેટિવ્ઝ છે, જેમ કે દરેક એનહાઇડ્રોગ્લુકોઝ જૂથ, જો ત્યાં એક મજબૂત રીતે બંધાયેલ અવેજી જૂથ હોય, તો તે સુક્ષ્મસજીવો દ્વારા ચેપગ્રસ્ત થવું સરળ નથી, પરંતુ હકીકતમાં તૈયાર ઉત્પાદન જ્યારે અવેજી મૂલ્ય 1 કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે તે ઉત્સેચકો દ્વારા પણ અધોગતિ પામશે, જેનો અર્થ એ છે કે સેલ્યુલોઝ સાંકળ પર દરેક જૂથના અવેજીનું પ્રમાણ પૂરતું એકસમાન નથી, અને સુક્ષ્મસજીવો અવેજી ન કરાયેલ એનહાઇડ્રોગ્લુકોઝ જૂથ પર શર્કરા બનાવવા માટે ક્ષીણ થઈ શકે છે, કારણ કે સુક્ષ્મસજીવો શોષી શકે છે. તેથી, જો સેલ્યુલોઝના ઇથેરિફિકેશન અવેજીનું પ્રમાણ વધે છે, તો સેલ્યુલોઝ ઇથરના એન્ઝાઇમેટિક ધોવાણ સામે પ્રતિકાર પણ વધશે. અહેવાલો અનુસાર, નિયંત્રિત પરિસ્થિતિઓમાં, ઉત્સેચકોના હાઇડ્રોલિસિસ પરિણામો, હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ (DS=1.9) ની અવશેષ સ્નિગ્ધતા 13.2%, મિથાઈલસેલ્યુલોઝ (DS=1.83) 7.3%, મિથાઈલસેલ્યુલોઝ (DS=1.66) 3.8%, અને હાઇડ્રોક્સીથાઈલ સેલ્યુલોઝ 1.7% છે. તે જોઈ શકાય છે કે હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝમાં મજબૂત એન્ટિ-એન્ઝાઇમ ક્ષમતા છે. તેથી, હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝનો ઉત્તમ એન્ઝાઇમ પ્રતિકાર, તેની સારી વિખેરવાની ક્ષમતા, જાડું થવું અને ફિલ્મ-રચના ગુણધર્મો સાથે, પાણી-ઇમલ્શન કોટિંગ્સ વગેરેમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે, અને સામાન્ય રીતે પ્રિઝર્વેટિવ્સ ઉમેરવાની જરૂર નથી. જો કે, દ્રાવણના લાંબા ગાળાના સંગ્રહ અથવા બહારથી શક્ય દૂષણ માટે, સાવચેતી તરીકે પ્રિઝર્વેટિવ્સ ઉમેરી શકાય છે, અને પસંદગી દ્રાવણની અંતિમ જરૂરિયાતો અનુસાર નક્કી કરી શકાય છે. ફેનીલમર્ક્યુરિક એસિટેટ અને મેંગેનીઝ ફ્લોરોસિલિકેટ અસરકારક પ્રિઝર્વેટિવ્સ છે, પરંતુ તે બધામાં ઝેરીતા હોય છે, ઓપરેશન પર ધ્યાન આપવું જોઈએ. સામાન્ય રીતે, પ્રતિ લિટર ડોઝના દ્રાવણમાં 1~5 મિલિગ્રામ ફિનાઇલમર્ક્યુરી એસિટેટ ઉમેરી શકાય છે.

(8) હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ ફિલ્મનું પ્રદર્શન હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ ઉત્તમ ફિલ્મ-રચના ગુણધર્મો ધરાવે છે. તેના જલીય દ્રાવણ અથવા કાર્બનિક દ્રાવક દ્રાવણને કાચની પ્લેટ પર કોટેડ કરવામાં આવે છે, અને તે સૂકાયા પછી રંગહીન અને પારદર્શક બને છે. અને કઠિન ફિલ્મ. તેમાં સારી ભેજ પ્રતિકારકતા છે અને ઊંચા તાપમાને ઘન રહે છે. જો હાઇગ્રોસ્કોપિક પ્લાસ્ટિસાઇઝર ઉમેરવામાં આવે છે, તો તેનું વિસ્તરણ અને સુગમતા વધારી શકાય છે. સુગમતા સુધારવાના સંદર્ભમાં, ગ્લિસરીન અને સોર્બિટોલ જેવા પ્લાસ્ટિસાઇઝર્સ સૌથી યોગ્ય છે. સામાન્ય રીતે, દ્રાવણની સાંદ્રતા 2%~3% હોય છે, અને પ્લાસ્ટિસાઇઝરની માત્રા સેલ્યુલોઝ ઈથરના 10%~20% હોય છે. જો પ્લાસ્ટિસાઇઝરની સામગ્રી ખૂબ વધારે હોય, તો ઉચ્ચ ભેજ પર કોલોઇડલ ડિહાઇડ્રેશન સંકોચન થશે. ફિલ્મની તાણ શક્તિ

ઉમેરાયેલ પ્લાસ્ટિસાઇઝર પ્લાસ્ટિસાઇઝર વગરના પ્લાસ્ટિસાઇઝર કરતાં ઘણું મોટું હોય છે, અને તે ઉમેરવામાં આવેલી માત્રામાં વધારા સાથે વધે છે. ફિલ્મની હાઇગ્રોસ્કોપીસીટીની વાત કરીએ તો, પ્લાસ્ટિસાઇઝરની માત્રામાં વધારા સાથે તે પણ વધે છે.