सेल्युलोज इथर HPMC चे थर्मल जेलेशन तापमान

परिचय देणे

सेल्युलोज इथर हे सेल्युलोजपासून मिळवलेले अ‍ॅनिओनिक पाण्यात विरघळणारे पॉलिमर आहेत. या पॉलिमरचा अन्न, औषधनिर्माण, सौंदर्यप्रसाधने आणि बांधकाम यासारख्या विविध उद्योगांमध्ये असंख्य उपयोग आहेत कारण त्यांच्या गुणधर्मांमध्ये जाड होणे, जेलिंग, फिल्म-फॉर्मिंग आणि इमल्सीफायिंग यांचा समावेश आहे. सेल्युलोज इथरच्या सर्वात महत्वाच्या गुणधर्मांपैकी एक म्हणजे त्यांचे थर्मल जेलेशन तापमान (Tg), ज्या तापमानावर पॉलिमर सोल ते जेलमध्ये फेज संक्रमणातून जातो. विविध अनुप्रयोगांमध्ये सेल्युलोज इथरची कार्यक्षमता निश्चित करण्यासाठी हा गुणधर्म महत्त्वाचा आहे. या लेखात, आपण उद्योगात सर्वात जास्त वापरल्या जाणाऱ्या सेल्युलोज इथरपैकी एक असलेल्या हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोज (HPMC) च्या थर्मल जेलेशन तापमानाबद्दल चर्चा करू.

HPMC चे थर्मल जेलेशन तापमान

HPMC हे एक अर्ध-कृत्रिम सेल्युलोज ईथर आहे जे त्याच्या अद्वितीय गुणधर्मांमुळे विविध अनुप्रयोगांमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरले जाते. HPMC पाण्यात खूप विरघळते, कमी सांद्रतेवर स्पष्ट चिकट द्रावण तयार करते. जास्त सांद्रतेवर, HPMC जेल तयार करते जे गरम आणि थंड झाल्यावर उलट करता येते. HPMC चे थर्मल जेलेशन ही दोन-चरणांची प्रक्रिया आहे ज्यामध्ये मायसेल्सची निर्मिती होते आणि त्यानंतर मायसेल्सचे एकत्रीकरण करून जेल नेटवर्क तयार होते (आकृती 1).

HPMC चे थर्मल जेलेशन तापमान अनेक घटकांवर अवलंबून असते जसे की प्रतिस्थापनाची डिग्री (DS), आण्विक वजन, एकाग्रता आणि द्रावणाचे pH. सर्वसाधारणपणे, HPMC चे DS आणि आण्विक वजन जितके जास्त असेल तितके थर्मल जेलेशन तापमान जास्त असेल. द्रावणातील HPMC चे प्रमाण Tg वर देखील परिणाम करते, सांद्रता जितकी जास्त असेल तितकी Tg जास्त असते. द्रावणाचा pH देखील Tg वर परिणाम करतो, आम्लयुक्त द्रावणांमुळे Tg कमी होते.

HPMC चे थर्मल जेलेशन उलट करता येण्याजोगे आहे आणि ते कातरणे बल, तापमान आणि मीठ एकाग्रता यासारख्या विविध बाह्य घटकांमुळे प्रभावित होऊ शकते. कातरणे जेलची रचना तोडते आणि Tg कमी करते, तर वाढत्या तापमानामुळे जेल वितळते आणि Tg कमी होते. द्रावणात मीठ घालल्याने Tg वर देखील परिणाम होतो आणि कॅल्शियम आणि मॅग्नेशियम सारख्या कॅशन्सची उपस्थिती Tg वाढवते.

वेगवेगळ्या टीजी एचपीएमसीचा वापर

HPMC चे थर्मोजेलिंग वर्तन वेगवेगळ्या अनुप्रयोगांसाठी तयार केले जाऊ शकते. कमी Tg HPMC चा वापर जलद जेलेशन आवश्यक असलेल्या अनुप्रयोगांमध्ये केला जातो, जसे की इन्स्टंट डेझर्ट, सॉस आणि सूप फॉर्म्युलेशन. उच्च Tg असलेले HPMC हे औषध वितरण प्रणाली तयार करणे, सतत सोडण्याच्या गोळ्या आणि जखमेच्या ड्रेसिंगसारख्या विलंबित किंवा दीर्घकाळ जेलेशन आवश्यक असलेल्या अनुप्रयोगांमध्ये वापरले जाते.

अन्न उद्योगात, HPMC चा वापर जाडसर, स्टेबलायझर आणि जेलिंग एजंट म्हणून केला जातो. कमी Tg HPMC चा वापर त्वरित मिष्टान्न फॉर्म्युलेशनमध्ये केला जातो ज्यांना इच्छित पोत आणि तोंडाला आनंद देण्यासाठी जलद जेलेशनची आवश्यकता असते. उच्च Tg असलेले HPMC कमी चरबीयुक्त स्प्रेड फॉर्म्युलेशनमध्ये वापरले जाते जिथे समन्वय रोखण्यासाठी आणि स्प्रेड स्ट्रक्चर राखण्यासाठी विलंबित किंवा दीर्घकाळ जेलेशनची आवश्यकता असते.

औषध उद्योगात, HPMC चा वापर बाईंडर, विघटनकारी आणि सतत सोडणारे एजंट म्हणून केला जातो. उच्च Tg असलेले HPMC हे एक्सटेंडेड-रिलीज टॅब्लेटच्या स्वरूपात वापरले जाते, जिथे औषध दीर्घकाळ सोडण्यासाठी विलंबित किंवा दीर्घकाळ जेलेशन आवश्यक असते. कमी Tg HPMC हे तोंडी विघटनकारी टॅब्लेटच्या स्वरूपात वापरले जाते, जिथे इच्छित तोंडी अनुभव आणि गिळण्याची सोय प्रदान करण्यासाठी जलद विघटन आणि जेलेशन आवश्यक असते.

शेवटी

HPMC चे थर्मल जेलेशन तापमान हे विविध अनुप्रयोगांमध्ये त्याचे वर्तन निश्चित करणारे एक प्रमुख गुणधर्म आहे. HPMC वेगवेगळ्या अनुप्रयोगांना अनुकूल करण्यासाठी द्रावणाच्या प्रतिस्थापनाची डिग्री, आण्विक वजन, एकाग्रता आणि pH मूल्याद्वारे त्याचे Tg समायोजित करू शकते. कमी Tg असलेले HPMC जलद जेलेशन आवश्यक असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी वापरले जाते, तर उच्च Tg असलेले HPMC विलंबित किंवा दीर्घकाळ जेलेशन आवश्यक असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी वापरले जाते. HPMC हे एक बहुमुखी आणि बहुमुखी सेल्युलोज इथर आहे ज्याचे विविध उद्योगांमध्ये अनेक संभाव्य अनुप्रयोग आहेत.