हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोजचे गुणधर्म

हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोज एचपीएमसी हा एक प्रकारचा नॉन-आयोनिक सेल्युलोज मिश्रित ईथर आहे. आयनिक मिथाइल कार्बोक्झिमिथाइल सेल्युलोज मिश्रित ईथरच्या विपरीत, ते जड धातूंशी प्रतिक्रिया देत नाही. हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोजमध्ये मेथॉक्सिल सामग्री आणि हायड्रॉक्सीप्रोपाइल सामग्रीचे वेगवेगळे गुणोत्तर आणि वेगवेगळ्या चिकटपणामुळे, वेगवेगळ्या गुणधर्मांसह अनेक प्रकार आहेत, उदाहरणार्थ, उच्च मेथॉक्सिल सामग्री आणि कमी हायड्रॉक्सीप्रोपाइल सामग्री. त्याची कार्यक्षमता मिथाइल सेल्युलोजच्या जवळ आहे, तर कमी मेथॉक्सिल सामग्री आणि उच्च हायड्रॉक्सीप्रोपाइल सामग्री हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेल्युलोजच्या जवळ आहे. तथापि, प्रत्येक जातीमध्ये, जरी हायड्रॉक्सीप्रोपाइल गटाची थोडीशी मात्रा किंवा थोड्या प्रमाणात मेथॉक्सिल गट समाविष्ट असला तरी, सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्समध्ये विद्राव्यता किंवा जलीय द्रावणांमध्ये फ्लोक्युलेशन तापमानात खूप फरक आहेत.

(१) हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइलसेल्युलोजचे विद्राव्य गुणधर्म

①पाण्यात हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइलसेल्युलोजची विद्राव्यता हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइलसेल्युलोज ही प्रत्यक्षात प्रोपीलीन ऑक्साईड (मेथाइलप्रोपीलीन) द्वारे सुधारित केलेली एक प्रकारची मिथाइलसेल्युलोज आहे, म्हणून त्याचे गुणधर्म अजूनही मिथाइल सेल्युलोजसारखेच आहेत. सेल्युलोजमध्ये थंड पाण्यात विद्राव्यता आणि गरम पाण्यात विद्राव्यता अशीच वैशिष्ट्ये आहेत. तथापि, सुधारित हायड्रॉक्सीप्रोपील गटामुळे, गरम पाण्यात त्याचे जेलेशन तापमान मिथाइल सेल्युलोजपेक्षा खूपच जास्त आहे. उदाहरणार्थ, 2% मेथॉक्सी सामग्री प्रतिस्थापन डिग्री DS=0.73 आणि हायड्रॉक्सीप्रोपील सामग्री MS=0.46 असलेल्या हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइलसेल्युलोज जलीय द्रावणाची चिकटपणा 20°C वर 500 mpa·s आहे आणि त्याचे जेल तापमान 100°C च्या जवळ पोहोचू शकते, तर त्याच तापमानात मिथाइल सेल्युलोज फक्त 55°C आहे. पाण्यात त्याची विद्राव्यता देखील मोठ्या प्रमाणात सुधारली आहे. उदाहरणार्थ, पल्व्हराइज्ड हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइलसेल्युलोज (कणसदार आकार ०.२~०.५ मिमी २०°C वर ४% जलीय द्रावणाची चिकटपणा २pa•s सह) खोलीच्या तपमानावर खरेदी करता येते, ते थंड न होता पाण्यात सहज विरघळते.

②सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्समध्ये हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइलसेल्युलोजची विद्राव्यता सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्समध्ये हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइलसेल्युलोजची विद्राव्यता देखील मिथाइलसेल्युलोजपेक्षा चांगली आहे. 2.1 वरील उत्पादनांसाठी, हायड्रॉक्सीप्रोपिल MS=1.5~1.8 आणि मेथॉक्सी DS=0.2~1.0 असलेले उच्च-स्निग्धता असलेले हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइलसेल्युलोज, ज्याची एकूण प्रतिस्थापनाची डिग्री 1.8 वरील आहे, ते निर्जल मिथेनॉल आणि इथेनॉल द्रावणात मध्यम आणि थर्मोप्लास्टिक आणि पाण्यात विरघळणारे आहे. ते मिथिलीन क्लोराईड आणि क्लोरोफॉर्म सारख्या क्लोरिनेटेड हायड्रोकार्बन्स आणि एसीटोन, आयसोप्रोपेनॉल आणि डायसेटोन अल्कोहोल सारख्या सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्समध्ये देखील विद्राव्य आहे. सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्समध्ये त्याची विद्राव्यता पाण्यातील विद्राव्यतेपेक्षा चांगली आहे.

(२) हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोजच्या चिकटपणावर परिणाम करणारे घटक हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोजचे मानक चिकटपणा निर्धारण इतर सेल्युलोज इथरसारखेच असते आणि ते २०°C वर मोजले जाते आणि मानक म्हणून २% जलीय द्रावण वापरले जाते. एकाग्रता वाढल्याने एकाच उत्पादनाची चिकटपणा वाढते. एकाच एकाग्रतेवर वेगवेगळे आण्विक वजन असलेल्या उत्पादनांसाठी, जास्त आण्विक वजन असलेल्या उत्पादनाची चिकटपणा जास्त असते. तापमानाशी त्याचा संबंध मिथाइल सेल्युलोजसारखाच असतो. जेव्हा तापमान वाढते तेव्हा चिकटपणा कमी होऊ लागतो, परंतु जेव्हा ते एका विशिष्ट तापमानापर्यंत पोहोचते,

स्निग्धता अचानक वाढते आणि जेलेशन होते. कमी स्निग्धता असलेल्या उत्पादनांचे जेल तापमान जास्त असते. जास्त असते. त्याचा जेल पॉइंट केवळ इथरच्या स्निग्धतेशी संबंधित नाही तर इथरमधील मेथॉक्सिल गट आणि हायड्रॉक्सीप्रोपिल गटाच्या रचना गुणोत्तराशी आणि एकूण प्रतिस्थापन डिग्रीच्या आकाराशी देखील संबंधित आहे. हे लक्षात घेतले पाहिजे की हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइलसेल्युलोज देखील स्यूडोप्लास्टिक आहे आणि त्याचे द्रावण खोलीच्या तपमानावर स्थिर असते आणि एंजाइमॅटिक डिग्रेडेशनच्या शक्यतेशिवाय स्निग्धतेमध्ये कोणताही ऱ्हास होत नाही.

(३) हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइलसेल्युलोजची मीठ सहनशीलता हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइलसेल्युलोज हे नॉन-आयनिक ईथर असल्याने, ते इतर आयनिक सेल्युलोज ईथरप्रमाणे पाण्याच्या माध्यमात आयनीकरण करत नाही. उदाहरणार्थ, कार्बोक्झिमिथाइल सेल्युलोज जड धातूंच्या आयनांशी प्रतिक्रिया देते आणि द्रावणात अवक्षेपित होते. क्लोराईड, ब्रोमाइड, फॉस्फेट, नायट्रेट इत्यादी सामान्य क्षार त्याच्या जलीय द्रावणात जोडल्यावर अवक्षेपित होणार नाहीत. तथापि, मीठ जोडल्याने त्याच्या जलीय द्रावणाच्या फ्लोक्युलेशन तापमानावर काही प्रभाव पडतो. जेव्हा मीठाचे प्रमाण वाढते तेव्हा जेलचे तापमान कमी होते. जेव्हा मीठाचे प्रमाण फ्लोक्युलेशन बिंदूच्या खाली असते तेव्हा द्रावणाची चिकटपणा वाढते. म्हणून, विशिष्ट प्रमाणात मीठ जोडले जाते. , वापरताना, ते अधिक आर्थिकदृष्ट्या जाड होण्याचा प्रभाव साध्य करू शकते. म्हणून, काही अनुप्रयोगांमध्ये, जाड होण्याचा प्रभाव साध्य करण्यासाठी इथर द्रावणाच्या जास्त एकाग्रतेपेक्षा सेल्युलोज इथर आणि मीठ यांचे मिश्रण वापरणे चांगले.

(४) हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइलसेल्युलोज आम्ल आणि अल्कली प्रतिरोध हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइलसेल्युलोज सामान्यतः आम्ल आणि अल्कलींना स्थिर असते आणि pH २~१२ च्या श्रेणीत प्रभावित होत नाही. ते फॉर्मिक आम्ल, एसिटिक आम्ल, सायट्रिक आम्ल, सक्सीनिक आम्ल, फॉस्फोरिक आम्ल, बोरिक आम्ल इत्यादी विशिष्ट प्रमाणात हलक्या आम्लांना तोंड देऊ शकते. परंतु सांद्रित आम्लचा चिकटपणा कमी करण्याचा प्रभाव असतो. कॉस्टिक सोडा, कॉस्टिक पोटॅश आणि चुनाचे पाणी यांसारख्या अल्कलींचा त्यावर कोणताही परिणाम होत नाही, परंतु ते द्रावणाची चिकटपणा किंचित वाढवू शकतात आणि नंतर हळूहळू कमी करू शकतात.

(५) हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइलसेल्युलोजची विरघळण्याची क्षमता हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइलसेल्युलोज द्रावण पाण्यात विरघळणारे पॉलिमर संयुगे मिसळून उच्च स्निग्धता असलेले एकसमान आणि पारदर्शक द्रावण बनवता येते. या पॉलिमर संयुगांमध्ये पॉलीथिलीन ग्लायकॉल, पॉलीव्हिनिल एसीटेट, पॉलीसिलिकॉन, पॉलीमिथाइलविनिलसेलॉक्सेन, हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज आणि मिथाइल सेल्युलोज यांचा समावेश आहे. गम अरेबिक, लोकस्ट बीन गम, कराया गम इत्यादी नैसर्गिक उच्च आण्विक संयुगे देखील त्याच्या द्रावणाशी चांगली सुसंगतता दर्शवतात. हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइलसेल्युलोज हे मॅनिटोल एस्टर किंवा स्टीरिक अॅसिड किंवा पामिटिक अॅसिडच्या सॉर्बिटॉल एस्टरमध्ये देखील मिसळता येते आणि ग्लिसरीन, सॉर्बिटॉल आणि मॅनिटोलमध्ये देखील मिसळता येते आणि ही संयुगे सेल्युलोजसाठी हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइलसेल्युलोज प्लॅस्टिकायझर म्हणून वापरली जाऊ शकतात.

(६) हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोजचे अघुलनशील पाण्यात विरघळणारे सेल्युलोज इथर पृष्ठभागावरील अल्डीहाइड्सशी क्रॉस-लिंक केले जाऊ शकतात, ज्यामुळे हे पाण्यात विरघळणारे इथर द्रावणात अवक्षेपित होतात आणि पाण्यात अघुलनशील होतात. हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोज अघुलनशील बनवणाऱ्या अल्डीहाइड्समध्ये फॉर्मल्डिहाइड, ग्लायॉक्सल, सक्सीनिक अल्डीहाइड, अॅडिप्लडिहाइड इत्यादींचा समावेश आहे. फॉर्मल्डिहाइड वापरताना, द्रावणाच्या pH मूल्याकडे विशेष लक्ष दिले पाहिजे, ज्यामध्ये ग्लायॉक्सल जलद प्रतिक्रिया देतो, म्हणून औद्योगिक उत्पादनात ग्लायॉक्सलचा वापर सामान्यतः क्रॉसलिंकिंग एजंट म्हणून केला जातो. द्रावणात या प्रकारच्या क्रॉस-लिंकिंग एजंटचे प्रमाण इथरच्या वस्तुमानाच्या ०.२%~१०% असते, शक्यतो ७%~१०%, उदाहरणार्थ, ग्लायॉक्सलचा ३.३%~६% सर्वात योग्य असतो. साधारणपणे, उपचार

तापमान ०~३०℃ आहे आणि वेळ १~१२० मिनिटे आहे. क्रॉस-लिंकिंग अभिक्रिया अम्लीय परिस्थितीत करावी लागते. साधारणपणे, द्रावणाचा pH सुमारे २~६ पर्यंत समायोजित करण्यासाठी द्रावणात प्रथम अजैविक मजबूत आम्ल किंवा सेंद्रिय कार्बोक्झिलिक आम्ल जोडले जाते, शक्यतो ४~६ दरम्यान, आणि नंतर क्रॉस-लिंकिंग अभिक्रिया करण्यासाठी अल्डीहाइड्स जोडले जातात. वापरलेल्या आम्लामध्ये हायड्रोक्लोरिक आम्ल, सल्फ्यूरिक आम्ल, फॉस्फोरिक आम्ल, फॉर्मिक आम्ल, एसिटिक आम्ल, हायड्रॉक्सीएसेटिक आम्ल, सक्सीनिक आम्ल किंवा सायट्रिक आम्ल इत्यादी असतात, ज्यामध्ये फॉर्मिक आम्ल किंवा एसिटिक आम्ल वापरणे चांगले असते आणि फॉर्मिक आम्ल इष्टतम असते. इच्छित pH श्रेणीमध्ये द्रावणाला क्रॉस-लिंकिंग अभिक्रिया करण्यास अनुमती देण्यासाठी आम्ल आणि अल्डीहाइड देखील एकाच वेळी जोडले जाऊ शकतात. सेल्युलोज इथर तयार करण्याच्या प्रक्रियेत ही प्रतिक्रिया बहुतेकदा अंतिम उपचार प्रक्रियेत वापरली जाते. सेल्युलोज इथर अघुलनशील झाल्यानंतर, ते वापरणे सोयीचे असते.

धुण्यासाठी आणि शुद्धीकरणासाठी २०~२५℃ पाणी. उत्पादन वापरात असताना, उत्पादनाच्या द्रावणात अल्कधर्मी पदार्थ जोडले जाऊ शकतात जेणेकरून द्रावणाचे pH अल्कधर्मी होईल आणि उत्पादन द्रावणात लवकर विरघळेल. सेल्युलोज इथर द्रावणाचे फिल्ममध्ये रूपांतर करून ते अघुलनशील फिल्म बनवल्यानंतर फिल्मच्या उपचारांसाठी देखील ही पद्धत लागू आहे.

(७) हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोजचा एन्झाइम प्रतिरोध सैद्धांतिकदृष्ट्या सेल्युलोज डेरिव्हेटिव्ह्ज आहे, जसे की प्रत्येक एनहायड्रोग्लुकोज गट, जर घट्टपणे जोडलेला सबस्टिट्यूएंट गट असेल, तर सूक्ष्मजीवांद्वारे संक्रमित होणे सोपे नसते, परंतु प्रत्यक्षात तयार झालेले उत्पादन जेव्हा सबस्टिट्यूशन मूल्य 1 पेक्षा जास्त असते, तेव्हा ते एन्झाइम्सद्वारे देखील खराब होते, याचा अर्थ सेल्युलोज साखळीवरील प्रत्येक गटाच्या सबस्टिट्यूशनची डिग्री पुरेशी एकसमान नसते आणि सूक्ष्मजीव अ-बदललेल्या एनहायड्रोग्लुकोज गटावर क्षरण करून साखर तयार करू शकतात, ज्यामुळे सूक्ष्मजीवांना शोषण्यासाठी पोषक घटक मिळतात. म्हणून, जर सेल्युलोजच्या इथरिफिकेशन सबस्टिट्यूशनची डिग्री वाढली, तर सेल्युलोज इथरच्या एंजाइमॅटिक इरोशनला प्रतिकार देखील वाढेल. अहवालांनुसार, नियंत्रित परिस्थितीत, एन्झाईम्सच्या हायड्रोलिसिसच्या परिणामांमध्ये, हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोज (DS=1.9) ची अवशिष्ट स्निग्धता 13.2%, मिथाइलसेल्युलोज (DS=1.83) 7.3%, मिथाइलसेल्युलोज (DS=1.66) 3.8% आणि हायड्रॉक्सीइथिल सेल्युलोज 1.7% आहे. हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोजमध्ये मजबूत अँटी-एंझाइम क्षमता असल्याचे दिसून येते. म्हणून, हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोजचा उत्कृष्ट एंझाइम प्रतिकार, त्याच्या चांगल्या विखुरण्यायोग्यता, जाड होणे आणि फिल्म-फॉर्मिंग गुणधर्मांसह, वॉटर-इमल्शन कोटिंग्ज इत्यादींमध्ये वापरला जातो आणि सामान्यतः प्रिझर्वेटिव्ह्ज जोडण्याची आवश्यकता नसते. तथापि, द्रावणाच्या दीर्घकालीन साठवणुकीसाठी किंवा बाहेरून संभाव्य दूषिततेसाठी, सावधगिरी म्हणून प्रिझर्वेटिव्ह्ज जोडले जाऊ शकतात आणि द्रावणाच्या अंतिम आवश्यकतांनुसार निवड निश्चित केली जाऊ शकते. फेनिलमर्क्युरिक एसीटेट आणि मॅंगनीज फ्लोरोसिलिकेट हे प्रभावी प्रिझर्वेटिव्ह आहेत, परंतु त्या सर्वांमध्ये विषारीपणा आहे, ऑपरेशनकडे लक्ष दिले पाहिजे. साधारणपणे, प्रति लिटर डोसमध्ये १~५ मिलीग्राम फिनाइलमर्क्युरी एसीटेट द्रावणात मिसळता येते.

(८) हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोज फिल्मची कार्यक्षमता हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोजमध्ये उत्कृष्ट फिल्म-फॉर्मिंग गुणधर्म आहेत. त्याचे जलीय द्रावण किंवा सेंद्रिय सॉल्व्हेंट द्रावण काचेच्या प्लेटवर लेपित केले जाते आणि ते कोरडे झाल्यानंतर रंगहीन आणि पारदर्शक बनते. आणि कठीण फिल्म. त्यात चांगला ओलावा प्रतिरोधक असतो आणि उच्च तापमानात घन राहतो. जर हायग्रोस्कोपिक प्लास्टिसायझर जोडले गेले तर त्याची लांबी आणि लवचिकता वाढवता येते. लवचिकता सुधारण्याच्या दृष्टीने, ग्लिसरीन आणि सॉर्बिटॉल सारखे प्लास्टिसायझर्स सर्वात योग्य आहेत. साधारणपणे, द्रावणाची एकाग्रता २%~३% असते आणि प्लास्टिसायझरचे प्रमाण सेल्युलोज इथरच्या १०%~२०% असते. जर प्लास्टिसायझरची सामग्री खूप जास्त असेल, तर उच्च आर्द्रतेवर कोलाइडल डिहायड्रेशन संकोचन होईल. फिल्मची तन्य शक्ती

जोडलेले प्लास्टिसायझर हे प्लास्टिसायझरशिवाय असलेल्या प्लास्टिसायझरपेक्षा खूप मोठे असते आणि ते वाढत्या प्रमाणात वाढते. फिल्मच्या हायग्रोस्कोपिकिटीबद्दल सांगायचे तर, प्लास्टिसायझरच्या प्रमाणात वाढ झाल्याने ते देखील वाढते.