സെല്ലുലോസ് ഈതർ HPMC യുടെ താപ ജെലേഷൻ താപനില

പരിചയപ്പെടുത്തുക

സെല്ലുലോസിൽ നിന്ന് ഉരുത്തിരിഞ്ഞ അയോണിക് വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന പോളിമറുകളാണ് സെല്ലുലോസ് ഈതറുകൾ. കട്ടിയാക്കൽ, ജെല്ലിംഗ്, ഫിലിം രൂപീകരണം, എമൽസിഫൈയിംഗ് തുടങ്ങിയ ഗുണങ്ങൾ കാരണം ഈ പോളിമറുകൾക്ക് ഭക്ഷണം, ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽസ്, സൗന്ദര്യവർദ്ധക വസ്തുക്കൾ, നിർമ്മാണം തുടങ്ങിയ വിവിധ വ്യവസായങ്ങളിൽ നിരവധി പ്രയോഗങ്ങളുണ്ട്. സെല്ലുലോസ് ഈതറുകളുടെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഗുണങ്ങളിലൊന്ന് അവയുടെ താപ ജെലേഷൻ താപനിലയാണ് (Tg), പോളിമർ സോളിൽ നിന്ന് ജെല്ലിലേക്കുള്ള ഒരു ഘട്ട പരിവർത്തനത്തിന് വിധേയമാകുന്ന താപനില. വിവിധ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ സെല്ലുലോസ് ഈതറുകളുടെ പ്രകടനം നിർണ്ണയിക്കുന്നതിൽ ഈ ഗുണം നിർണായകമാണ്. ഈ ലേഖനത്തിൽ, വ്യവസായത്തിൽ ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന സെല്ലുലോസ് ഈതറുകളിൽ ഒന്നായ ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസിന്റെ (HPMC) താപ ജെലേഷൻ താപനിലയെക്കുറിച്ച് നമ്മൾ ചർച്ച ചെയ്യുന്നു.

HPMC യുടെ താപ ജെലേഷൻ താപനില

HPMC ഒരു സെമി-സിന്തറ്റിക് സെല്ലുലോസ് ഈതറാണ്, അതിന്റെ അതുല്യമായ ഗുണങ്ങൾ കാരണം ഇത് വിവിധ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. HPMC വെള്ളത്തിൽ വളരെ ലയിക്കുന്നതിനാൽ, കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയിൽ വ്യക്തമായ വിസ്കോസ് ലായനികൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയിൽ, HPMC ചൂടാക്കുകയും തണുപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ പഴയപടിയാക്കാവുന്ന ജെല്ലുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു. HPMC യുടെ താപ ജെലേഷൻ രണ്ട് ഘട്ടങ്ങളുള്ള ഒരു പ്രക്രിയയാണ്, അതിൽ മൈക്കെല്ലുകളുടെ രൂപീകരണം ഉൾപ്പെടുന്നു, തുടർന്ന് മൈക്കെല്ലുകളുടെ സംയോജനം ഒരു ജെൽ നെറ്റ്‌വർക്ക് രൂപപ്പെടുത്തുന്നു (ചിത്രം 1).

HPMC യുടെ താപ ജെലേഷൻ താപനില, ലായനിയുടെ pH, സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷന്റെ അളവ് (DS), തന്മാത്രാ ഭാരം, സാന്ദ്രത എന്നിവ പോലുള്ള നിരവധി ഘടകങ്ങളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. പൊതുവേ, HPMC യുടെ DS ഉം തന്മാത്രാ ഭാരവും കൂടുന്തോറും താപ ജെലേഷൻ താപനിലയും കൂടും. ലായനിയിലെ HPMC യുടെ സാന്ദ്രത Tg യെയും ബാധിക്കുന്നു, സാന്ദ്രത കൂടുന്തോറും Tg യും കൂടും. ലായനിയുടെ pH Tg യെയും ബാധിക്കുന്നു, അസിഡിക് ലായനികൾ Tg യുടെ അളവ് കുറയ്ക്കുന്നു.

HPMC യുടെ താപ ജെലേഷൻ റിവേഴ്‌സിബിൾ ആണ്, കൂടാതെ ഷിയർ ഫോഴ്‌സ്, താപനില, ഉപ്പ് സാന്ദ്രത തുടങ്ങിയ വിവിധ ബാഹ്യ ഘടകങ്ങളാൽ ഇത് ബാധിക്കപ്പെടാം. ഷിയർ ജെൽ ഘടനയെ തകർക്കുകയും Tg കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, അതേസമയം താപനില വർദ്ധിക്കുന്നത് ജെൽ ഉരുകാൻ കാരണമാവുകയും Tg കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒരു ലായനിയിൽ ഉപ്പ് ചേർക്കുന്നത് Tg യെയും ബാധിക്കുന്നു, കൂടാതെ കാൽസ്യം, മഗ്നീഷ്യം തുടങ്ങിയ കാറ്റയോണുകളുടെ സാന്നിധ്യം Tg വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.

വ്യത്യസ്ത Tg HPMC യുടെ പ്രയോഗം

വ്യത്യസ്ത ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് അനുയോജ്യമായ രീതിയിൽ HPMC യുടെ തെർമോജെല്ലിംഗ് സ്വഭാവം ക്രമീകരിക്കാവുന്നതാണ്. തൽക്ഷണ ഡെസേർട്ട്, സോസ്, സൂപ്പ് ഫോർമുലേഷനുകൾ പോലുള്ള ദ്രുത ജെലേഷൻ ആവശ്യമുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ കുറഞ്ഞ Tg HPMC-കൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. മയക്കുമരുന്ന് വിതരണ സംവിധാനങ്ങളുടെ ഫോർമുലേഷൻ, സുസ്ഥിര റിലീസ് ടാബ്‌ലെറ്റുകൾ, മുറിവ് ഡ്രെസ്സിംഗുകൾ എന്നിവ പോലുള്ള കാലതാമസം നേരിട്ടതോ നീണ്ടുനിൽക്കുന്നതോ ആയ ജെലേഷൻ ആവശ്യമുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഉയർന്ന Tg ഉള്ള HPMC ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഭക്ഷ്യ വ്യവസായത്തിൽ, HPMC ഒരു കട്ടിയാക്കൽ, സ്റ്റെബിലൈസർ, ജെല്ലിംഗ് ഏജന്റ് എന്നിവയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ആവശ്യമുള്ള ഘടനയും വായയുടെ രുചിയും നൽകുന്നതിന് ദ്രുത ജെലേഷൻ ആവശ്യമുള്ള തൽക്ഷണ ഡെസേർട്ട് ഫോർമുലേഷനുകളിൽ കുറഞ്ഞ Tg HPMC ഉപയോഗിക്കുന്നു. സിനറിസിസ് തടയുന്നതിനും സ്പ്രെഡ് ഘടന നിലനിർത്തുന്നതിനും വൈകിയതോ നീണ്ടുനിൽക്കുന്നതോ ആയ ജെലേഷൻ ആവശ്യമുള്ള കുറഞ്ഞ കൊഴുപ്പ് സ്പ്രെഡ് ഫോർമുലേഷനുകളിൽ ഉയർന്ന Tg ഉള്ള HPMC ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഔഷധ വ്യവസായത്തിൽ, HPMC ഒരു ബൈൻഡറായും, ശിഥിലീകരണമായും, സുസ്ഥിരമായ റിലീസ് ഏജന്റായും ഉപയോഗിക്കുന്നു. എക്സ്റ്റെൻഡഡ്-റിലീസ് ടാബ്‌ലെറ്റുകളുടെ ഫോർമുലേഷനിൽ ഉയർന്ന Tg ഉള്ള HPMC ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവിടെ മരുന്ന് ദീർഘനേരം പുറത്തുവിടാൻ വൈകിയതോ നീണ്ടുനിൽക്കുന്നതോ ആയ ജെലേഷൻ ആവശ്യമാണ്. ഓറൽ ഡിസിന്റഗ്രേറ്റിംഗ് ടാബ്‌ലെറ്റുകളുടെ ഫോർമുലേഷനിൽ കുറഞ്ഞ Tg HPMC ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവിടെ ആവശ്യമുള്ള വായയുടെ വികാരവും വിഴുങ്ങാനുള്ള എളുപ്പവും നൽകുന്നതിന് വേഗത്തിലുള്ള ഡിസിന്റഗ്രേഷനും ജെലേഷനും ആവശ്യമാണ്.

ഉപസംഹാരമായി

HPMC യുടെ താപ ജെലേഷൻ താപനില വിവിധ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ അതിന്റെ സ്വഭാവം നിർണ്ണയിക്കുന്ന ഒരു പ്രധാന ഗുണമാണ്. വ്യത്യസ്ത ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് അനുയോജ്യമായ രീതിയിൽ ലായനിയുടെ പകരക്കാരന്റെ അളവ്, തന്മാത്രാ ഭാരം, സാന്ദ്രത, pH മൂല്യം എന്നിവയിലൂടെ HPMC അതിന്റെ Tg ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും. കുറഞ്ഞ Tg ഉള്ള HPMC ദ്രുത ജെലേഷൻ ആവശ്യമുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതേസമയം ഉയർന്ന Tg ഉള്ള HPMC കാലതാമസം നേരിടുന്നതോ നീണ്ടുനിൽക്കുന്നതോ ആയ ജെലേഷൻ ആവശ്യമുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്നു. വിവിധ വ്യവസായങ്ങളിൽ നിരവധി സാധ്യതയുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകളുള്ള ഒരു വൈവിധ്യമാർന്നതും വൈവിധ്യമാർന്നതുമായ സെല്ലുലോസ് ഈതറാണ് HPMC.