हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज (एचपीएमसी) प्राकृतिक सेल्यूलोज के रासायनिक संशोधन द्वारा प्राप्त एक गैर-आयनिक जल-घुलनशील बहुलक यौगिक है। यह व्यापक रूप से भोजन, चिकित्सा, सौंदर्य प्रसाधन और निर्माण उद्योगों में उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से एक चिपकने वाला, थिकेनर, पायसीकारक और दवा की तैयारी में निलंबित एजेंट के रूप में। आवेदन प्रक्रिया में, एचपीएमसी जलीय घोल की चिपचिपाहट विशेषताएं विभिन्न क्षेत्रों में इसके प्रदर्शन के लिए महत्वपूर्ण हैं।
1। हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज की संरचना और गुण
HPMC की आणविक संरचना में दो प्रतिस्थापित समूह होते हैं, हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल (-ch)₂चोच₃) और मिथाइल (-ओच)₃), जो इसे अच्छी पानी घुलनशीलता और संशोधन क्षमता बनाता है। एचपीएमसी आणविक श्रृंखला में एक निश्चित कठोर संरचना होती है, लेकिन यह जलीय घोल में तीन-आयामी नेटवर्क संरचना भी बना सकता है, जिसके परिणामस्वरूप चिपचिपाहट में वृद्धि होती है। इसका आणविक भार, प्रतिस्थापन के प्रकार और प्रतिस्थापन की डिग्री (यानी, प्रत्येक इकाई के हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल और मिथाइल प्रतिस्थापन की डिग्री) समाधान की चिपचिपाहट पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव है।
2। जलीय घोल की चिपचिपाहट विशेषताएं
एचपीएमसी जलीय घोल की चिपचिपाहट की विशेषताएं एकाग्रता, आणविक भार, तापमान और विलायक के पीएच मूल्य जैसे कारकों से निकटता से संबंधित हैं। आम तौर पर, एचपीएमसी जलीय घोल की चिपचिपाहट इसकी एकाग्रता की वृद्धि के साथ बढ़ जाती है। इसकी चिपचिपाहट गैर-न्यूटोनियन रियोलॉजिकल व्यवहार को दिखाती है, अर्थात्, जैसे-जैसे कतरनी दर बढ़ती है, समाधान की चिपचिपाहट धीरे-धीरे कम हो जाती है, एक कतरनी पतली घटना दिखाती है।
(1) एकाग्रता का प्रभाव
एचपीएमसी जलीय घोल और इसकी एकाग्रता की चिपचिपाहट के बीच एक निश्चित संबंध है। जैसे-जैसे एचपीएमसी की एकाग्रता बढ़ती जाती है, जलीय घोल में आणविक बातचीत बढ़ जाती है, और आणविक श्रृंखलाओं के उलझाव और क्रॉस-लिंकिंग में वृद्धि होती है, जिसके परिणामस्वरूप समाधान की चिपचिपाहट में वृद्धि होती है। कम सांद्रता में, एचपीएमसी जलीय घोल की चिपचिपाहट एकाग्रता की वृद्धि के साथ रैखिक रूप से बढ़ जाती है, लेकिन उच्च सांद्रता में, समाधान की चिपचिपाहट वृद्धि सपाट हो जाती है और एक स्थिर मूल्य तक पहुंच जाती है।
(२) आणविक भार का प्रभाव
एचपीएमसी का आणविक भार सीधे इसके जलीय घोल की चिपचिपाहट को प्रभावित करता है। उच्च आणविक भार के साथ एचपीएमसी में लंबे समय तक आणविक श्रृंखला होती है और जलीय घोल में एक अधिक जटिल तीन-आयामी नेटवर्क संरचना बन सकती है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च चिपचिपाहट होती है। इसके विपरीत, कम आणविक भार के साथ एचपीएमसी में एक शिथिल नेटवर्क संरचना और इसकी छोटी आणविक श्रृंखलाओं के कारण कम चिपचिपाहट होती है। इसलिए, आवेदन करते समय, आदर्श चिपचिपाहट प्रभाव को प्राप्त करने के लिए एक उपयुक्त आणविक भार के साथ एचपीएमसी का चयन करना बहुत महत्वपूर्ण है।
(३) तापमान का प्रभाव
तापमान एचपीएमसी जलीय घोल की चिपचिपाहट को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण कारक है। जैसे -जैसे तापमान बढ़ता है, पानी के अणुओं की गति तेज होती है और समाधान की चिपचिपाहट आमतौर पर कम हो जाती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि जब तापमान बढ़ता है, तो एचपीएमसी आणविक श्रृंखला की स्वतंत्रता बढ़ जाती है और अणुओं के बीच बातचीत कमजोर हो जाती है, जिससे समाधान की चिपचिपाहट कम हो जाती है। हालांकि, विभिन्न बैचों या ब्रांडों से तापमान तक एचपीएमसी की प्रतिक्रिया भी भिन्न हो सकती है, इसलिए तापमान की स्थिति को विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं के अनुसार समायोजित करने की आवश्यकता है।
(4) पीएच मूल्य का प्रभाव
एचपीएमसी स्वयं एक गैर-आयनिक यौगिक है, और इसके जलीय घोल की चिपचिपाहट पीएच में परिवर्तन के प्रति संवेदनशील है। यद्यपि एचपीएमसी अम्लीय या तटस्थ वातावरण में अपेक्षाकृत स्थिर चिपचिपाहट विशेषताओं को प्रदर्शित करता है, एचपीएमसी की घुलनशीलता और चिपचिपाहट बेहद अम्लीय या क्षारीय वातावरण में प्रभावित होगी। उदाहरण के लिए, मजबूत एसिड या मजबूत क्षारीय परिस्थितियों में, एचपीएमसी अणुओं को आंशिक रूप से अपमानित किया जा सकता है, जिससे इसके जलीय घोल की चिपचिपाहट कम हो जाती है।
3। एचपीएमसी जलीय घोल की चिपचिपाहट विशेषताओं का रियोलॉजिकल विश्लेषण
एचपीएमसी जलीय घोल का रियोलॉजिकल व्यवहार आमतौर पर गैर-न्यूटोनियन द्रव विशेषताओं को दर्शाता है, जिसका अर्थ है कि इसकी चिपचिपाहट न केवल समाधान एकाग्रता और आणविक भार जैसे कारकों से संबंधित है, बल्कि कतरनी दर के लिए भी है। सामान्यतया, कम कतरनी दरों पर, एचपीएमसी जलीय घोल उच्च चिपचिपाहट दिखाता है, जबकि जैसे -जैसे कतरनी दर बढ़ती है, चिपचिपाहट कम हो जाती है। इस व्यवहार को "शीयर थिनिंग" या "कतरनी थिनिंग" कहा जाता है और कई व्यावहारिक अनुप्रयोगों में बहुत महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, कोटिंग्स, दवा की तैयारी, खाद्य प्रसंस्करण, आदि के क्षेत्रों में, एचपीएमसी की कतरनी पतली विशेषताएं यह सुनिश्चित कर सकती हैं कि कम गति वाले अनुप्रयोगों के दौरान उच्च चिपचिपाहट बनाए रखी जाती है, और यह उच्च गति वाले कतरनी स्थितियों के तहत अधिक आसानी से प्रवाह कर सकता है।
4। एचपीएमसी जलीय घोल की चिपचिपाहट को प्रभावित करने वाले अन्य कारक
(1) नमक का प्रभाव
नमक के विलेय (जैसे सोडियम क्लोराइड) के अलावा एचपीएमसी जलीय घोल की चिपचिपाहट को बढ़ा सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि नमक घोल की आयनिक शक्ति को बदलकर अणुओं के बीच बातचीत को बढ़ा सकता है, ताकि एचपीएमसी अणु एक अधिक कॉम्पैक्ट नेटवर्क संरचना का निर्माण करें, जिससे चिपचिपाहट बढ़ जाती है। हालांकि, चिपचिपाहट पर नमक के प्रकार और एकाग्रता के प्रभाव को भी विशिष्ट परिस्थितियों के अनुसार समायोजित करने की आवश्यकता है।
(२) अन्य एडिटिव्स का प्रभाव
एचपीएमसी जलीय घोल में अन्य एडिटिव्स (जैसे सर्फेक्टेंट, पॉलिमर, आदि) को जोड़ना भी चिपचिपाहट को प्रभावित करेगा। उदाहरण के लिए, सर्फेक्टेंट एचपीएमसी की चिपचिपाहट को कम कर सकते हैं, खासकर जब सर्फेक्टेंट एकाग्रता अधिक हो। इसके अलावा, कुछ पॉलिमर या कण भी एचपीएमसी के साथ बातचीत कर सकते हैं और इसके समाधान के रियोलॉजिकल गुणों को बदल सकते हैं।
की चिपचिपाहट विशेषताओंहायड्रोक्सीप्रोपायल मिथायलसेलुलॉज जलीय घोल कई कारकों से प्रभावित होते हैं, जिनमें एकाग्रता, आणविक भार, तापमान, पीएच मूल्य, आदि शामिल हैं। एचपीएमसी जलीय घोल आमतौर पर गैर-न्यूटोनियन रियोलॉजिकल गुणों को प्रदर्शित करता है, अच्छा मोटा और कतरनी पतला गुण होता है, और व्यापक रूप से विभिन्न औद्योगिक और दवा क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। इन चिपचिपाहट विशेषताओं को समझने और महारत हासिल करने से विभिन्न अनुप्रयोगों में एचपीएमसी के उपयोग को अनुकूलित करने में मदद मिलेगी। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, आदर्श चिपचिपाहट और रियोलॉजिकल गुणों को प्राप्त करने के लिए विशिष्ट आवश्यकताओं के अनुसार उपयुक्त एचपीएमसी प्रकार और प्रक्रिया की स्थिति का चयन किया जाना चाहिए।
पोस्ट टाइम: MAR-01-2025