HPMC/HPS Kompleksinin Reologiyası və Uyğunluğu

Reologiyası və UyğunluğuHPMC/SESKompleks

Açar sözlər: hidroksipropil metilselüloz; hidroksipropil nişasta; reoloji xassələri; uyğunluq; kimyəvi modifikasiya.

Hidroksipropil metilselüloz (HPMC) yeməli filmlərin hazırlanmasında geniş istifadə olunan polisaxarid polimerdir. Qida və tibb sahəsində geniş istifadə olunur. Film yaxşı şəffaflığa, mexaniki xüsusiyyətlərə və yağ maneə xüsusiyyətlərinə malikdir. Bununla belə, HPMC, aşağı temperaturda və yüksək istehsal enerjisi istehlakında zəif emal performansına səbəb olan termal induksiyalı bir geldir; əlavə olaraq, onun bahalı xammalın qiyməti onun geniş tətbiqini, o cümlədən əczaçılıq sahəsini məhdudlaşdırır. Hidroksipropil nişasta (HPS) qida və tibb sahəsində geniş istifadə olunan yeməli materialdır. Geniş mənbələrə və aşağı qiymətə malikdir. HPMC-nin qiymətini azaltmaq üçün ideal materialdır. Bundan əlavə, HPS-nin soyuq gel xüsusiyyətləri HPMC-nin özlülüyünü və digər reoloji xüsusiyyətlərini tarazlaya bilər. , aşağı temperaturda emal performansını yaxşılaşdırmaq üçün. Bundan əlavə, HPS yeməli filmi əla oksigen maneə xüsusiyyətlərinə malikdir, buna görə də HPMC yeməli filminin oksigen maneə xüsusiyyətlərini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilər.

Kompozisiya üçün HPMC-yə HPS əlavə edildi və HPMC/HPS soyuq və isti tərs fazalı gel birləşmə sistemi quruldu. Xassələrin təsir qanunundan danışılmış, məhlulda SES və HPMC-nin qarşılıqlı təsir mexanizmi, birləşmə sisteminin uyğunluğu və faza keçidi müzakirə edilmiş, birləşmə sisteminin reoloji xassələri ilə strukturu arasında əlaqə qurulmuşdur. Nəticələr göstərir ki, mürəkkəb sistem kritik konsentrasiyaya malikdir (8%), kritik konsentrasiyadan aşağı, HPMC və HPS müstəqil molekulyar zəncirlərdə və faza bölgələrində mövcuddur; kritik konsentrasiyanın üstündə, gel mərkəzi kimi məhlulda HPS fazası əmələ gəlir. HPMC molekulyar zəncirlərinin bir-birinə qarışması ilə bağlanan mikrogel strukturu polimer əriməsi ilə oxşar davranış nümayiş etdirir. Mürəkkəb sistemin reoloji xassələri və mürəkkəb nisbəti loqarifmik cəm qaydasına uyğundur və müəyyən dərəcədə müsbət və mənfi kənarlaşmalar göstərir ki, bu da iki komponentin yaxşı uyğunluğuna malik olduğunu göstərir. Mürəkkəb sistem aşağı temperaturda davamlı faza-dispers faza “dəniz-ada” strukturudur və davamlı faza keçidi HPMC/HPS birləşmə nisbətinin azalması ilə 4:6-da baş verir.

Ərzaq məhsullarının mühüm tərkib hissəsi kimi qida qablaşdırması dövriyyə və saxlama prosesində qida məhsullarının xarab olmasının və çirklənməsinin qarşısını ala bilər, bununla da qidanın saxlama müddətini və saxlama müddətini uzadır. Təhlükəsiz və yeməli olan və hətta müəyyən qida dəyərinə malik olan qida qablaşdırma materialının yeni növü olaraq, yeməli film qida qablaşdırma və konservasiyasında, fast food və əczaçılıq kapsullarında geniş tətbiq perspektivlərinə malikdir və hazırkı qidada tədqiqat nöqtəsinə çevrilmişdir. qablaşdırma ilə əlaqəli sahələr.

The HPMC/HPS composite membrane was prepared by casting method. Kompozit sistemin uyğunluğu və faza ayrılması skanerli elektron mikroskopiya, dinamik termomexaniki xassə analizi və termoqravimetrik analiz vasitəsilə daha da tədqiq edilmiş və kompozit membranın mexaniki xassələri tədqiq edilmişdir. və oksigen keçiriciliyi və digər membran xüsusiyyətləri. Nəticələr göstərir ki, bütün kompozit filmlərin SEM təsvirlərində aşkar iki fazalı interfeys tapılmır, əksər kompozit filmlərin DMA nəticələrində yalnız bir şüşə keçid nöqtəsi var və DTG əyrilərində yalnız bir istilik deqradasiya zirvəsi görünür. kompozit filmlərin əksəriyyətinin. HPMC, HPS ilə müəyyən uyğunluğa malikdir. HPMC-yə HPS əlavə edilməsi kompozit membranın oksigen maneə xüsusiyyətlərini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır. Kompozit membranın mexaniki xassələri birləşmə nisbəti və ətraf mühitin nisbi rütubəti ilə çox dəyişir və müxtəlif tətbiq tələbləri üçün məhsulun optimallaşdırılması üçün istinad təmin edə bilən keçid nöqtəsi təqdim edir.

Mikroskopik morfologiya, faza paylanması, faza keçid və HPMC / HPS mürəkkəb sisteminin digər mikrontrukturu və digər mikrozaşdırmalar, sadə yod boyanma optik mikroskop analizi və mürəkkəb sistemin şəffaflığı və mexaniki xüsusiyyətləri ilə öyrənilmiş ultrabənövşəyi spektrofotometr və mexaniki mülkiyyət test cihazı tərəfindən öyrənilmişdir. Mikroskopik morfoloji quruluş arasındakı əlaqə və HPMC / HPS mürəkkəb sisteminin makroskopik hərtərəfli performansı quruldu. The results show that a large number of mesophases are present in the compound system, which has good compatibility. Mürəkkəb sistemdə bir faza keçid nöqtəsi var və bu faza keçid nöqtəsi müəyyən bir mürəkkəb nisbəti və həll konsentrasiyasına malikdir. Mürəkkəb sistemin ən aşağı şəffaflığı HPMC-nin fasiləsiz mərhələdən faza keçid nöqtəsinə, dağılmış fazaya və minimum tensil modulunun nöqtəsinə uyğundur. Gənclərin modul və uzanması fasilədə olan həlli konsentrasiyanın artması ilə azaldı, bu da davamlı fazadan hpmc-in dispers edilmiş mərhələyə keçməsi ilə məhdudlaşdırılması ilə azaldı.

HPS-nin kimyəvi modifikasiyasının HPMC/HPS soyuq və isti tərs fazalı gel birləşmə sisteminin reoloji xassələrinə və gel xassələrinə təsirini öyrənmək üçün reometrdən istifadə edilmişdir. Tutumlar və faza keçidləri öyrənilmiş, mikrostruktur ilə reoloji və gel xassələri arasında əlaqə qurulmuşdur. Tədqiqat nəticələri göstərir ki, HPS-nin hidroksipropilasiyası aşağı temperaturda birləşmə sisteminin özlülüyünü azalda, mürəkkəb məhlulun axıcılığını yaxşılaşdıra və kəsmə incəlmə fenomenini azalda bilər; HPS-nin hidroksipropilasiyası birləşmə sisteminin xətti özlülüyünü daralda bilər. Elastik bölgədə HPMC/HPS birləşmə sisteminin faza keçid temperaturu azalır və birləşmə sisteminin aşağı temperaturda bərkimə bənzər davranışı və yüksək temperaturda axıcılıq yaxşılaşır. HPMC və HPS müvafiq olaraq aşağı və yüksək temperaturda davamlı fazalar əmələ gətirir və dispers fazalar yüksək və aşağı temperaturda kompozit sistemin reoloji xassələrini və gel xassələrini müəyyən edir. Həm mürəkkəb sistemin özlülük əyrisindəki kəskin dəyişiklik, həm də itki faktoru əyrisindəki tan deltasının pik nöqtəsi 45 °C-də yodla boyanmış mikroqraflarda müşahidə olunan davamlı faza fenomenini əks etdirən 45 °C-də görünür.

HPS-in kimyəvi modifikasiyasının, kompozit filmin kristal quruluşu və mikro divizional quruluşu sinxrotron radiasiya, kiçik bucaqlı rentgen səpən texnologiyası və kompozit filmin istilik sabitliyi ilə öyrənildi mürəkkəb komponentlərin kimyəvi struktur dəyişikliklərinin mürəkkəb sistemlərin mikrostrukturuna və makroskopik xassələrinə təsirini sistemli şəkildə tədqiq etmişdir. Sinxrotron şüalanmasının nəticələri göstərdi ki, HPS-nin hidroksipropilasiyası və iki komponentin uyğunluğunun yaxşılaşdırılması membranda nişastanın yenidən kristallaşmasını əhəmiyyətli dərəcədə maneə törədə bilər və kompozit membranda daha boş bir özünəbənzər strukturun formalaşmasına kömək edə bilər. The macroscopic properties such as mechanical properties, thermal stability and oxygen permeability of HPMC/HPS composite membrane are closely related to its internal crystalline structure and amorphous region structure. İki effektin birləşmiş təsiri.

Birinci Fəsil Giriş

As an important component of food commodities, food packaging materials can protect food from physical, chemical and biological damage and pollution during circulation and storage, maintain the quality of food itself, facilitate food consumption, and ensure food. Uzunmüddətli saxlama və konservasiya, istehlakı cəlb etmək və maddi dəyərindən artıq dəyər əldə etmək üçün qida görünüşü verir [1-4]. Təhlükəsiz və yeməli olan və hətta müəyyən qida dəyərinə malik olan qida qablaşdırma materialının yeni növü olaraq, yeməli film qida qablaşdırma və konservasiyasında, fast food və əczaçılıq kapsullarında geniş tətbiq perspektivlərinə malikdir və hazırkı qidada tədqiqat nöqtəsinə çevrilmişdir. qablaşdırma ilə əlaqəli sahələr.

Yeməli filmlər, adətən təbii yeməli polimerlərin emalı nəticəsində əldə edilən məsaməli şəbəkə quruluşuna malik filmlərdir. Təbiətdə mövcud olan bir çox təbii polimerlər gel xüsusiyyətlərinə malikdir və onların sulu məhlulları bəzi təbii polisaxaridlər, zülallar, lipidlər və s. kimi müəyyən şərtlər altında hidrogellər əmələ gətirə bilir. Nişasta və sellüloza kimi təbii struktur polisaxaridlər, uzun zəncirli spiralın xüsusi molekulyar quruluşuna və sabit kimyəvi xassələrə görə uzunmüddətli və müxtəlif saxlama mühitləri üçün uyğun ola bilər və yeməli film əmələ gətirən materiallar kimi geniş şəkildə öyrənilmişdir. Tək polisaxariddən hazırlanan yeməli filmlər çox vaxt performans baxımından müəyyən məhdudiyyətlərə malikdir. Buna görə, tək polisaxarid yeməli filmlərin məhdudiyyətlərini aradan qaldırmaq, xüsusi xüsusiyyətlər əldə etmək və ya yeni funksiyalar inkişaf etdirmək, məhsul qiymətlərini azaltmaq və tətbiqlərini genişləndirmək üçün adətən iki növ polisaxarid istifadə olunur. Və ya yuxarıdakı təbii polisaxaridlər tamamlayıcı xüsusiyyətlərin təsirinə nail olmaq üçün birləşdirilir. Bununla birlikdə, müxtəlif polimerlər arasında molekulyar quruluş fərqinə görə müəyyən bir konformasiya entropiyası var və əksər polimer kompleksləri qismən uyğun gəlir və ya uyğun gəlmir. Polimer kompleksinin faza morfologiyası və uyğunluğu kompozit materialın xüsusiyyətlərini müəyyən edəcəkdir. Emal zamanı deformasiya və axın tarixi struktura əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. Buna görə də polimer kompleks sisteminin reoloji xassələri kimi makroskopik xassələri öyrənilir. Faza morfologiyası və uyğunluq kimi mikroskopik morfoloji strukturlar arasındakı qarşılıqlı əlaqə kompozit materialların performansını, təhlilini və modifikasiyasını, emal texnologiyasını tənzimləmək, formula dizaynını və emal maşınlarının dizaynını istiqamətləndirmək və istehsalın qiymətləndirilməsi üçün vacibdir. Məhsulun emal göstəriciləri və yeni polimer materialların hazırlanması və tətbiqi böyük əhəmiyyət kəsb edir.

Bu fəsildə yeməli film materiallarının tədqiqat vəziyyəti və tətbiqi gedişatı ətraflı şəkildə nəzərdən keçirilir; təbii hidrogellərin tədqiqat vəziyyəti; polimer birləşməsinin məqsədi və metodu və polisaxarid birləşməsinin tədqiqinin gedişi; birləşmə sisteminin reoloji tədqiqat metodunu; The rheological properties and model construction of the cold and hot reverse gel system are analyzed and discussed, as well as the research significance, research purpose and research of this paper content.

1.1 Yeməli film

Yeməli film dedikdə təbii yeməli maddələrə (məsələn, struktur polisaxaridlər, lipidlər, zülallar) əsaslanan plastifikatorların və çarpaz birləşdirici maddələrin müxtəlif molekullararası qarşılıqlı təsirlər vasitəsilə, birləşmə, qızdırma, örtmə, qurutma və s. vasitəsilə əlavə edilməsi nəzərdə tutulur. Məsaməli şəbəkəli film müalicə ilə formalaşan quruluş. O, qidanın sensor keyfiyyətini və daxili strukturunu yaxşılaşdırmaq və qida məhsullarının saxlama müddətini və ya raf ömrünü uzatmaq üçün qaz, nəm, məzmun və xarici zərərli maddələrə qarşı seçilə bilən maneə xüsusiyyətləri kimi müxtəlif funksiyaları təmin edə bilər.

1.1.1 Yeməli filmlərin inkişaf tarixi

Yeməli filmin inkişafı 12 və 13-cü əsrlərə qədər izlənilə bilər. O dövrdə Çin, meyvələr və tərəvəzlərin orijinal parıltısını qoruduğu və meyvələr və tərəvəzlərin orijinal parıltısını qoruduğu və meyvələrində suyun itirilməsini effektiv şəkildə azaltan sadə bir üsuldan ibarət sadə bir üsuldan istifadə etdi və Tərəvəz, ancaq meyvə və tərəvəzlərin aerobik tənəffüsünü həddən artıq inhibə edir, nəticədə meyvə mayalandırıcısı pisləşir. XV əsrdə Asiyalılar artıq soya südündən yeməli film hazırlamağa başlamışdılar və yeməkdən qorumaq və yeməkin görünüşünü artırmaq üçün istifadə etdilər [20]. 16-cı əsrdə, İngilislər qida nəminin itirilməsini azaltmaq üçün qida səthlərini qatqı üçün yağdan istifadə etdi. 19-cu əsrdə, sucozi ilk dəfə saxlama zamanı oksidləşmə və kinbilətin qarşısını almaq üçün fındıq, badam və fındıqda yeməli örtük kimi istifadə olunurdu. 1830-cu illərdə kommersiya isti-əriməsi parafin filmləri alma və armud kimi meyvələr üçün meydana çıxdı. XIX əsrin sonlarında jelatin filmləri ət məhsullarının və qida qorunması üçün ət məhsullarının və digər qidaların səthinə püskürür. 1950-ci illərin əvvəllərində Carnauba mumu və s., Təzə meyvə və tərəvəzin örtülməsi və qorunması üçün neft-su emulsiyalarına çevrilmişdi. 1950-ci illərin sonlarında, ət məhsullarına tətbiq olunan yeməli filmlər üzərində araşdırma aparmağa başladı və ən geniş və uğurlu nümunə heyvan kiçik bağırsaqlarından işləyən heyvan məhsulları halına gətirilir.

1950-ci illərdən bəri yeməli film konsepsiyasının yalnız həqiqətən təklif edildiyini söyləmək olar. O vaxtdan bəri, bir çox tədqiqatçılar yeməli filmlərə böyük maraq göstərdilər. 1991-ci ildə Nisperes banan və digər meyvələrin örtülməsi və konservasiyası üçün karboksimetil selüloz (CMC) tətbiq etdi, meyvənin tənəffüsü azaldı və xlorofil itkisi gecikdi. Park və başqaları. 1994-cü ildə zein zülalı filminin O2 və CO2-yə təsirli maneə xassələri haqqında məlumat verdi ki, bu da pomidorun su itkisini, solmasını və rənginin dəyişməsini yaxşılaşdırdı. 1995-ci ildə Lourdin nişastanı müalicə etmək üçün seyreltilmiş qələvi məhluldan istifadə etdi və təzəlik üçün çiyələkləri örtmək üçün qliserin əlavə etdi ki, bu da çiyələklərin su itkisini və korlanmasını gecikdirdi. Baberjee, 1996-cı ildə film təşkil edən mayein mikro mayeləşdirilməsi və ultrasəs müalicəsi ilə yeməli film xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırdı, buna görə film yaradan mayenin hissəcik ölçüsü əhəmiyyətli dərəcədə azaldı və emulsiyanın homojen sabitliyi yaxşılaşdırıldı. 1998-ci ildə Padegett et al. soya zülalının yeməli filminə lizozim və ya nisin əlavə etdi və ondan yeməyi qablaşdırmaq üçün istifadə etdi və qidada laktik turşu bakteriyalarının böyüməsinin effektiv şəkildə maneə törədildiyini aşkar etdi [30]. 1999-cu ildə Yin Qinghong et al. alma və digər meyvələrin saxlanması və saxlanması üçün arı mumundan istifadə etdi ki, bu da tənəffüsü maneə törədə, büzülmə və kilo itkisini maneə törədə və mikrob işğalını maneə törədə bilər.

Uzun illərdir ki, dondurma qablaşdırması üçün qarğıdalı bişirən qablar, konfet qablaşdırması üçün yapışqanlı düyü kağızı və ət yeməkləri üçün tofu qabığı tipik yeməli qablaşdırmadır. But commercial applications of edible films were virtually non-existent in 1967, and even wax-coated fruit preservation had very limited commercial use. 1986-cı ilə qədər bir neçə şirkət yeməli film məhsullarını təqdim etməyə başladı və 1996-cı ilə qədər yeməli film şirkətlərinin sayı 600-dən çox böyüdü. illik gəliri 100 milyon ABŞ dollarından artıqdır.

1.1.2 Yeməli plyonkaların xüsusiyyətləri və növləri

Müvafiq araşdırmalara görə, yeməli plyonka aşağıdakı görkəmli üstünlüklərə malikdir: yeməli film müxtəlif qida maddələrinin qarşılıqlı miqrasiyası nəticəsində qida keyfiyyətinin aşağı düşməsinin və pisləşməsinin qarşısını ala bilər; bəzi yeməli film komponentlərinin özləri xüsusi qida dəyərinə və Sağlamlıq funksiyasına malikdir; yeməli film CO2, O2 və digər qazlara qarşı əlavə maneə xüsusiyyətlərinə malikdir; yeməli film mikrodalğalı, çörəkçilik, qızardılmış yemək və dərman filmi və örtük üçün istifadə edilə bilər; yeməli film antioksidantlar və konservantlar və digər daşıyıcılar kimi istifadə edilə bilər, bununla da qidanın raf ömrünü uzadır; yeməli film qida keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq və qida hissiyyat xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün rəngləndiricilər və qidalandırıcı gücləndiricilər və s. üçün daşıyıcı kimi istifadə edilə bilər; yeməli film təhlükəsiz və yeməli və qida ilə birlikdə istehlak edilə bilər; Yeməli qablaşdırma filmləri az miqdarda və ya yemək vahidlərinin qablaşdırılması üçün istifadə edilə bilər və ənənəvi qablaşdırma materialları olan çox qatlı kompozit qablaşdırma, qablaşdırma materiallarının ümumi maneəli performansını yaxşılaşdırır.

Yeməli qablaşdırma filmlərinin yuxarıda göstərilən funksional xüsusiyyətlərinin səbəbi, əsasən müəyyən bir güc və maneə xüsusiyyətlərini göstərən müəyyən üç ölçülü şəbəkə quruluşunun meydana gəlməsinə əsaslanır. Yeməli qablaşdırma filminin funksional xüsusiyyətləri onun komponentlərinin xüsusiyyətlərindən əhəmiyyətli dərəcədə təsirlənir və daxili polimer kollinking dərəcəsi, şəbəkə quruluşunun vahidliyi və sıxlığı müxtəlif film yaradan proseslərdən də təsirlənir. Performansda açıq fərqlər var [15, 35]. Yeməli filmlər də həlledici, rəng, şəffaflıq və s. Kimi digər xüsusiyyətlərə malikdir.

Yeməli filmin formalaşması metoduna görə, bu, filmlərə və örtüklərə bölünə bilər: (1) Əvvəlcədən hazırlanmış müstəqil filmlər ümumiyyətlə filmlər adlanır. (2) Qida səthində örtmə, daldırma və çiləmə üsulu ilə əmələ gələn nazik təbəqəyə örtük deyilir. Filmlər əsasən fərdi olaraq qablaşdırılmalı olan qidalar üçün istifadə olunur (rahatlıqda ədviyyat paketləri və yağ paketləri kimi), eyni tərkibli qidalar, lakin ayrıca qablaşdırılmalı olan qidalar (məsələn, qəhvə tozu, süd tozu, və s.), dərmanlar və ya sağlamlıq məhsulları. kapsul materialı; Örtük əsasən meyvə və tərəvəz, ət məhsulları, dərmanların örtülməsi və nəzarət edilən buraxılan mikrofapleslərin məclisi kimi təzə yeməyin qorunması üçün istifadə olunur.

Yeməli qablaşdırma filminin film əmələ gətirən materiallarına görə, onu bölmək olar: polisaxarid yeməli film, protein yeməli film, lipid yeməli film, mikrob yeməli film və kompozit yeməli film.

1.1.3 Yeməli filmin tətbiqi

Təhlükəsiz və yeməli olan və hətta müəyyən qida dəyərinə malik olan yeni bir qida qablaşdırma materialı olaraq, yeməli film qida qablaşdırma sənayesində, əczaçılıq sahəsində, meyvə və tərəvəzlərin saxlanması və qorunmasında, emalı və konservasiyasında geniş istifadə olunur. ət və su məhsulları, fast food istehsalı və yağ istehsalı. Qızardılmış bişmiş konfetlər kimi qidaların qorunmasında geniş tətbiq perspektivlərinə malikdir.

1.1.3.1 Qida qablaşdırmasında tətbiqi

Film formalaşdırıcı məhlulu, püskürtmə, fırçalamaq, daldırma və s. ; qidanın xarici təbəqəsini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır Plastik qablaşdırma komponentlərinin mürəkkəbliyi onun təkrar emalını və emalını asanlaşdırır və ətraf mühitin çirklənməsini azaldır; müxtəlif komponentlər arasında qarşılıqlı miqrasiyanı azaltmaq və bununla da ətraf mühitə çirklənməni azaltmaq üçün çoxkomponentli kompleks qidaların bəzi komponentlərinin ayrıca qablaşdırılmasına tətbiq edilir. Yeməyin xarab olmasını və ya qida keyfiyyətinin aşağı düşməsini azaldın. Yeməli film birbaşa olaraq qida qablaşdırması üçün qablaşdırma kağızı və ya qablaşdırma torbalarına emal edilir ki, bu da təhlükəsizlik, təmizlik və rahatlığa nail olmaqla yanaşı, ətraf mühitə ağ çirklənmənin təzyiqini də azaldır.

Əsas xammal kimi qarğıdalı, soya və buğdadan istifadə edərək kağıza bənzər dənli filmlər hazırlanaraq kolbasa və digər qidaların qablaşdırılması üçün istifadə oluna bilər. İstifadədən sonra, təbii mühitdə atıldıqda belə, onlar bioloji parçalanır və torpağı yaxşılaşdırmaq üçün torpaq gübrələrinə çevrilə bilərlər. . Əsas material kimi nişasta, xitozan və lobya çöküntülərindən istifadə edərək, rahat, təhlükəsiz və çox populyar olan fast-food əriştə və kartof qızartması kimi fast foodların qablaşdırılması üçün yeməli qablaşdırma kağızı hazırlana bilər; ədviyyat paketləri, bərk şorbalar üçün istifadə olunur. İstifadə edildikdə birbaşa qazanda bişirilə bilən xammal kimi rahat qidaların qablaşdırılması qidanın çirklənməsinin qarşısını ala, qidanın qidalanmasını artıra və təmizliyi asanlaşdıra bilər. Qurudulmuş avokado, kartof və sındırılmış düyü qıcqırdılır və polisaxaridlərə çevrilir ki, bunlar rəngsiz və şəffaf, yaxşı oksigen bariyer xüsusiyyətlərinə və mexaniki xüsusiyyətlərə malik yeni yeməli daxili qablaşdırma materiallarının hazırlanmasında istifadə oluna bilər və süd tozunun qablaşdırılmasında istifadə olunur. , salat yağı və digər məhsullar [19]. Hərbi qida üçün, məhsul istifadə edildikdən sonra ənənəvi plastik qablaşdırma materialı ətraf mühitə atılır və düşmənin izlənilməsi üçün bir markerə çevrilir, bu da harada olduğunu aşkar etmək asandır. Pizza, pasta, ketçup, dondurma, qatıq, tortlar və desertlər kimi çoxkomponentli xüsusi qidalarda plastik qablaşdırma materialları birbaşa istifadəyə əlavə oluna bilməz və yeməli qablaşdırma filmi özünəməxsus üstünlüklərini göstərir ki, bu da qrupların sayını azalda bilər. ləzzət maddələrinin miqrasiyası məhsulun keyfiyyətini və estetikasını yaxşılaşdırır [21]. Yeməli qablaşdırma filmi xəmir sisteminin mikrodalğalı qida emalında istifadə edilə bilər. Ət məhsulları, tərəvəzlər, pendir və meyvələr çiləmə, daldırma və ya fırçalama və s. üsullarla əvvəlcədən qablaşdırılır, dondurulur və saxlanılır və istehlak üçün yalnız mikrodalğalı sobada sobaya qoyulmalıdır.

Although few commercial edible packaging papers and bags are available, many patents have been registered on the formulation and application of potential edible packaging materials . Fransız qida tənzimləyici orqanları hidrokaypropil metilcellülozdan, nişasta və natx sorbatından ibarət olan "Solupan" adlı sənayeləşmiş yeməli qablaşdırma çantasını təsdiqlədi və ticari olaraq mövcuddur.

1.1.3.2 Tibbdə tətbiqi

Jelatin, selüloz törəmələri, nişasta və yeməli saqqız dərman vasitələrinin və sağlamlıq məhsullarının effektivliyini effektiv şəkildə təmin edə bilən, təhlükəsiz və yeməli olan yumşaq və sərt kapsul qabıqlarını hazırlamaq üçün istifadə edilə bilər; bəzi dərmanların xas acı dadı var, xəstələr tərəfindən istifadə etmək çətindir. Qəbul edilmiş, yeməli filmlər bu cür dərmanlar üçün dad maskası örtükləri kimi istifadə edilə bilər; bəzi bağırsaq polimer polimerləri mədə (pH 1.2) mühitində həll olunmur, lakin bağırsaq (pH 6.8) mühitində həll olunur və bağırsaqda davamlı buraxılan dərman örtüklərində istifadə edilə bilər; hədəflənmiş dərmanlar üçün daşıyıcı kimi də istifadə edilə bilər.

Blanco-fernandez et al. bir xitosan asetile edilmiş monogliserid kompozit filmi hazırladı və E vitamininin antioksidant fəaliyyətinin davamlı şəkildə sərbəst buraxılması üçün istifadə etdi və təsir diqqətəlayiq idi. Uzun müddətli antioksidan qablaşdırma materialları. Zhang və başqaları. jelatin ilə qarışdırılmış nişasta, əlavə polietilen qlikol plastifikator və ənənəvi istifadə. İçi boş sərt kapsullar kompozit plyonkanın daldırma prosesi ilə hazırlanmış və kompozit plyonkanın şəffaflığı, mexaniki xüsusiyyətləri, hidrofilik xüsusiyyətləri və faza morfologiyası öyrənilmişdir. yaxşı kapsul materialı [52]. Lal et al. parasetamol kapsullarının bağırsaq örtüyü üçün kafirini yeməli örtük halına gətirdi və yeməli filmin mexaniki xassələrini, istilik xüsusiyyətlərini, maneə xüsusiyyətlərini və dərman buraxma xüsusiyyətlərini öyrəndi. Nəticələr göstərdi ki, sorqum örtüyü qliadin filminin müxtəlif sərt kapsulları mədədə qırılmadı, lakin pH 6.8-də bağırsaqda dərmanı buraxdı. Paik və başqaları. indometazin ilə örtülmüş HPMC ftalat hissəciklərini hazırladı və HPMC-nin yeməli film əmələ gətirən mayesini dərman hissəciklərinin səthinə püskürtdü və dərmanın tutulma dərəcəsini, dərman hissəciklərinin orta hissəcik ölçüsünü, yeməli filmin nəticələrini HPMCN ilə örtülmüş olduğunu göstərdi. indometazin oral dərman dərmanın acı dadını maskalamaq və dərman çatdırılmasını hədəfləmək məqsədinə nail ola bilər. Oladzadabbasabadi və b. Ənənəvi jelatin kapsullarını əvəz edən yeməli kompozit film hazırlamaq üçün karragenan ilə qarışdırılmış dəyişdirilmiş saqo nişastası və onun qurutma kinetikası, termomexaniki xüsusiyyətləri, fiziki-kimyəvi xassələri və maneə xassələri öyrənilmişdir. Nəticələr göstərir ki, kompozit yeməli film jelatinə oxşar xüsusiyyətlərə malikdir və əczaçılıq kapsullarının istehsalında istifadə edilə bilər.

1.1.3.3 Meyvə və tərəvəz konservlərində tətbiqi

Təzə meyvə və tərəvəzlərdə yığıldıqdan sonra biokimyəvi reaksiyalar və tənəffüs hələ də güclü şəkildə davam edir ki, bu da meyvə və tərəvəzlərin toxuma zədələnməsini sürətləndirəcək və otaq temperaturunda meyvə və tərəvəzlərdə nəm itkisinə səbəb olmaq asandır. Meyvə və tərəvəzlərin daxili toxumalarının və həssas xüsusiyyətlərinin keyfiyyəti. eniş. Buna görə, qorunma meyvə və tərəvəzin saxlanmasında və daşınmasında ən vacib məsələyə çevrildi; Ənənəvi qoruma metodlarının zəif qorunması effekti və yüksək qiymətə malikdir. Meyvə və tərəvəzlərin qatılığının qorunması hazırda otaq temperaturunun qorunmasına ən təsirli metoddur. Yeməli film əmələ gətirən maye meyvə və tərəvəzlərin səthinə örtülmüşdür ki, bu da mikroorqanizmlərin işğalının qarşısını effektiv şəkildə ala bilir, meyvə və tərəvəz toxumalarının tənəffüsünü, su itkisini və qida itkisini azaldır, meyvə və tərəvəz toxumalarının fizioloji yaşlanmasını gecikdirir, və meyvə və tərəvəz toxumalarını orijinal dolğun və hamar saxlayın. Parlaq görünüş, təzə saxlamaq və saxlama müddətini uzatmaq məqsədinə nail olmaq üçün. Amerikalılar, yeməli film hazırlamaq üçün əsas xammal kimi bittil monoglyseride və pendirdən istifadə edərək, yeməli film hazırlamaq üçün meyvə və tərəvəzləri kəsmək, mikroorqanizmlərin qarşısını almaq və mikroorqanizmlərin işğalının qarşısını almaq üçün meyvə və tərəvəz kəsmək üçün istifadə edin uzun müddət. Təzə vəziyyət. Yaponiya, soyuq saxlama ilə müqayisə olunan təzə saxlanan bir təsir göstərə biləcək kartof təzə saxlayan film hazırlamaq üçün tullantı ipliyindən istifadə edir. Amerikalılar, örtük maye etmək və kəsilmiş meyvəni təravətləndirmək üçün əsas xammal kimi bitki yağı və meyvələrdən istifadə edirlər və qorunma effekti yaxşıdır.

Markes və başqaları. xammal kimi zərdab zülalından və pektindən istifadə etdi və arıqlama sürətini əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilən təzə kəsilmiş alma, pomidor və yerkökü örtmək üçün istifadə edilən kompozit yeməli film hazırlamaq üçün çarpaz əlaqə üçün qlutaminaz əlavə etdi. , təzə kəsilmiş meyvə və tərəvəzlərin səthində mikroorqanizmlərin böyüməsini maneə törədir və təzə kəsilmiş meyvə və tərəvəzlərin dadını və ləzzətini qorumaq şərti ilə raf ömrünü uzatmaq. Shi Lei və başqaları. Üzümün çəki itkisini və çürümə sürətini azalda bilən, üzümün rəngini və parlaqlığını qoruyan və həll olunan bərk maddələrin parçalanmasını gecikdirən yeməli xitozan filmi ilə örtülmüş qırmızı qlobus üzümləri. Xammal kimi xitosan, natrium alginat, natrium karboksimetilselüloz və poliakrilatdan istifadə edərək, Liu et al. meyvə və tərəvəzlərin təzə saxlanması üçün çoxqatlı örtüklə yeməli plyonkalar hazırlamış, onların morfologiyasını, suda həllolma qabiliyyətini və s. öyrənmişdir. Nəticələr göstərmişdir ki, natrium karboksimetil selüloz-xitozan-qliserin kompozit plyonka ən yaxşı qorunma effektinə malikdir. Sun Qingshen et al. çiyələklərin mühafizəsi üçün istifadə edilən, çiyələklərin transpirasiyasını əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilən, onların tənəffüsünü maneə törədən və çürük meyvələrin dərəcəsini azalda bilən soya protein izolatının kompozit filmini öyrəndi. Ferreira və başqaları. kompozit yeməli plyonka hazırlamaq üçün meyvə və tərəvəz qalıqları tozundan və kartof qabığı tozundan istifadə etmiş, kompozit filmin suda həllolma qabiliyyətini və mexaniki xassələrini tədqiq etmiş və yemişanı qorumaq üçün örtük üsulundan istifadə etmişdir. Nəticələr yemişanın saxlama müddətinin uzandığını göstərdi. 50%, çəki itirmə nisbəti 30-57% azaldı və üzvi turşu və nəm əhəmiyyətli dərəcədə dəyişmədi. Fu Xiaowei və başqaları. Təzə bibərin xitosan yeməli filmi ilə qorunmasını tədqiq etdi və nəticələr göstərdi ki, saxlama zamanı təzə bibərin tənəffüs intensivliyini əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər və bibərin qocalmasını gecikdirir. Navarro-Tarazaga et al. gavalı qorumaq üçün arı mumu ilə dəyişdirilmiş HPMC yeməli filmdən istifadə etmişdir. Nəticələr göstərdi ki, arı mumu HPMC filmlərinin oksigen və nəm bariyer xüsusiyyətlərini və mexaniki xüsusiyyətlərini yaxşılaşdıra bilər. Gavalıların çəki itirmə sürəti xeyli azaldılmış, saxlama zamanı meyvənin yumşalması və qanaxması yaxşılaşmış, gavalıların saxlanma müddəti uzadılmışdır. Tang Liying et al. nişasta modifikasiyasında shellac qələvi məhlulundan istifadə etmiş, yeməli qablaşdırma plyonkasını hazırlamış və onun plyonka xassələrini öyrənmişdir; eyni zamanda, manqonu təravət üçün örtmək üçün film əmələ gətirən mayedən istifadə edərək nəfəs almağı effektiv şəkildə azalda bilər.

1.1.3.4 Ət məhsullarının emalı və konservasiyasında tətbiqi

Zəngin qidalı və yüksək su aktivliyi olan ət məhsulları emal, daşınma, saxlama və istehlak prosesində mikroorqanizmlər tərəfindən asanlıqla zəbt edilir, nəticədə rəngi qaralır və yağ oksidləşir və digər xarab olur. Ət məhsullarının saxlanma müddətini və saxlama müddətini uzatmaq üçün ət məhsullarının tərkibindəki fermentlərin fəaliyyətini və səthə mikroorqanizmlərin invaziyasını maneə törətməyə çalışmaq, yağın oksidləşməsi nəticəsində yaranan rəng və iyinin pozulmasının qarşısını almaq lazımdır. Hazırda yeməli film qorunması evdə və xaricdə ət qorunmasında geniş istifadə olunan ümumi metodlardan biridir. Ənənəvi üsulla müqayisə edərək, xarici mikroorqanizmlərin işğalının, yağın oksidləşdirici radiasiyasının və suyun itkisinin yeməli filmdə qablaşdırılan ət məhsullarında əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırıldığı aşkar edilmişdir və ət məhsullarının keyfiyyəti xeyli yaxşılaşdırıldı. Raf ömrü uzadılır.

Ət məhsullarının yeməli filmi üzərində tədqiqatlar 1950-ci illərin sonlarında başlamışdır və ən uğurlu tətbiq nümunəsi kolbasa istehsalı və emalında geniş istifadə olunan yeməli kollagen filmi olmuşdur. Emiroğlu və b. antibakterial film hazırlamaq üçün soya zülalının yeməli filminə küncüt yağı əlavə etdi və onun dondurulmuş mal əti üzərində antibakterial təsirini öyrəndi. Nəticələr göstərdi ki, antibakterial film Staphylococcus aureusun çoxalmasını və böyüməsini əhəmiyyətli dərəcədə maneə törədə bilər. Wook və başqaları. bir proanthocyanidin yeməli film hazırladı və təzəlik üçün soyudulmuş donuz ətini örtmək üçün istifadə etdi. Donuz ətinin 14 gün saxlanmasından sonra rəngi, pH, TVB-N dəyəri, tiobarbiturik turşusu və mikrob sayı öyrənilmişdir. Nəticələr göstərdi ki, proantosiyanidinlərin yeməli filmi tiobarbiturik turşunun əmələ gəlməsini effektiv şəkildə azalda bilər, yağ turşularının xarab olmasının qarşısını alır, ət məhsullarının səthinə mikroorqanizmlərin daxil olmasını və çoxalmasını azaldır, ət məhsullarının keyfiyyətini yaxşılaşdırır, saxlama müddətini uzada bilir. shelf life . Jiang Shaotong et al. Çay polifenolları və nişan natrium əlgate-in compozit membran həlli üçün o, 0-4 ° C-də 0-4 ° C-də saxlanıla bilən soyudulmuş donuz ətinin təravətini qorumaq üçün istifadə etdi. Cartagena və başqaları. Kollagenin yeməli filminin antibakterial təsiri Nisin antimikrobiyal agenti ilə Donuzlu Yeməli Filmin soyuducu donuz dilimlərinin nəm miqrasiyasını azaltmaq, ət məhsullarının rankitliyini azalda biləcəyini və% ilə 2-si əlavə edə biləcəyini bildirdi nisin ən yaxşı qoruyucu təsirə malik idi. Wang Rui et al. Natrium Algenine, ChitoSan və Carboxymethymethy liflərinin dəyişdirilməsi, ph, dəyişkən baza azot, qızartı, qızartı və mal əti koloniyalarının ümumi sayının 16 günü ərzində dəyişdirilməsi ilə öyrənildi. Soyudulmuş mal ətinin təzəliyini qorumaq üçün üç növ natrium vitamininin yeməli filmi istifadə edilmişdir. Nəticələr natrium alginatının yeməli filmi ideal bir təravət qorunması effekti olduğunu göstərdi. Caprioli və başqaları. Bişmiş bir natrium kason yeməli film ilə bişirilmiş və sonra 4 ° C-də soyudub. Tədqiqatlar natrium küveninin yeməli filmi soyuducu zamanı Türkiyənin ətini yavaşlata biləcəyini göstərdi. qoxululuqdan.

1.1.3.5 Su məhsullarının konservasiyasında tətbiqi

Su məhsullarının keyfiyyətinin aşağı düşməsi əsasən sərbəst rütubətin azalması, dadın pisləşməsi və su məhsulunun teksturasının pisləşməsi ilə özünü göstərir. Su məhsullarının parçalanması, oksidləşmə, denatürasiya və mikrob işğalı nəticəsində yaranan quru istehlak su məhsullarının saxlama müddətinə təsir edən mühüm amillərdir. Dondurulmuş saxlama su məhsullarının saxlanması üçün ümumi bir üsuldur, lakin bu prosesdə müəyyən dərəcədə keyfiyyət deqradasiyası da olacaq ki, bu da şirin su balıqları üçün xüsusilə ciddidir.

Su məhsullarının yeməli filminin qorunması 1970-ci illərin sonlarında başladı və artıq geniş istifadə edilmişdir. Yeməli film, dondurulmuş su məhsullarını effektiv şəkildə qoruya bilər, su itkisini azalda bilər və həmçinin yağ oksidləşməsinin qarşısını almaq üçün antioksidantlarla birləşdirilə bilər, bununla da raf ömrünü və raf ömrünü uzatmaq məqsədinə çatır. Meenatchisundaram et al. nişastadan matris kimi istifadə edərək, mixək və darçın kimi ədviyyatlar əlavə edərək nişasta əsaslı kompozit yeməli film hazırladı və ağ karidesin qorunması üçün istifadə etdi. Nəticələr göstərdi ki, yeməli nişasta filmi mikroorqanizmlərin böyüməsini effektiv şəkildə maneə törədir, yağ oksidləşməsini yavaşlatır, soyudulmuş ağ karidesin raf ömrünü 10 ° C və 4 ° C-də uzada bilər, müvafiq olaraq 14 və 12 gündür. Cheng Yuanyuan and others studied the preservative of pullulan solution and carried out the freshwater fish. Konservasiya mikroorqanizmlərin böyüməsini effektiv şəkildə maneə törədə bilər, balıq zülalının və yağının oksidləşməsini yavaşlatır və əla qoruma effektinə malikdir. Yunus və b. örtülmüş göy qurşağı alabarığı, buxtanın yarpaq efir yağı əlavə edilmiş bir jelatin yeməli filmi ilə və soyuducu qorunmanın 4 ° C-də təsirini öyrəndi. Nəticələr göstərdi ki, yeməli jelatin filmi göy qurşağı alabalığının keyfiyyətini 22 günə qədər saxlamaqda təsirli olub. uzun müddətdir. Wang Siwei və başqaları. əsas materiallar kimi natrium alginat, xitosan və CMC istifadə etdi, yeməli film maye hazırlamaq üçün stearin turşusu əlavə etdi və onu təravət üçün Penaeus vannamei örtmək üçün istifadə etdi. Tədqiqat göstərdi ki, CMC və xitozan kompozit filmi Maye yaxşı qoruma effektinə malikdir və raf ömrünü təxminən 2 gün uzada bilər. Yang Shengping və başqaları təzə saç quyruğunun soyudulması və qorunması üçün xitosan çay polifenol yeməli filmindən istifadə etdilər, bu da saç quyruğunun səthində bakteriyaların çoxalmasını effektiv şəkildə maneə törədə bilər, uçucu hidroklor turşusunun əmələ gəlməsini gecikdirir və saç quyruğunun raf ömrünü uzadır. təxminən 12 gün.

1.1.3.6 Qızardılmış yeməklərdə tətbiqi

Dərin qızardılmış yemək, böyük bir məhsulu olan geniş yayılmış hazır yeməkdir. Polisaxarid və zülal yeməli filmlə bükülmüşdür ki, bu da qızartma prosesində yeməyin rənginin dəyişməsinin qarşısını alır və yağ sərfiyyatını azaldır. Oksigen və nəmin daxil olması [80]. Qızardılmış yeməyi gellan saqqızı ilə örtmək yağ istehlakını 35%-63% azalda bilər, məsələn saşimi qızardarkən yağ istehlakını 63% azalda bilər; kartof çipslərini qızardarkən yağ istehlakını 35%-63% azalda bilər. Yanacaq sərfiyyatının 60% azaldılması və s. [81].

Singtong et al. qızardılmış banan zolaqlarının örtülməsi üçün istifadə edilən natrium alginat, karboksimetilselüloz və pektin kimi polisaxaridlərdən yeməli filmlər hazırlamış və qızartdıqdan sonra yağın udulma dərəcəsini öyrənmişdir. Nəticələr göstərdi ki, pektin və karboksil, metilcellüloz ilə örtülmüş qızardılmış banan zolaqları daha yaxşı həssaslıq keyfiyyətini göstərdi, bunların arasında pektin yeməli filmi neftin udulmasını azaltmaq üçün ən yaxşı təsir göstərdi [82]. Holownia və başqaları. qızardılmış toyuq filesi səthinə örtülmüş HPMC və MC plyonkaları qızardılmış yağda yağ sərfiyyatının, sərbəst yağ turşularının tərkibinin və rəng dəyərinin dəyişməsini öyrənmək üçün. Əvvəlcədən örtük neftin udulmasını azalda və neftin həyatını yaxşılaşdıra bilər [83]. Sheng Meixiang və başqaları. CMC, Chitosan və Soybean Protein'in təcrid edilməsi, örtülmüş kartof çipləri, örtülmüş kartof çipləri, suyun udulmasını, rəngini, rəngini, akrillamid məzmunu və kartof çiplərinin həssas keyfiyyətini öyrənmək üçün onları yüksək temperaturda qızardın. , nəticələr göstərdi ki, soya zülalını təcrid edən yeməli film qızardılmış kartof çiplərinin yağ istehlakının azaldılmasına əhəmiyyətli təsir göstərir və xitosan yeməli filmi akrilamid tərkibinin azaldılmasına daha yaxşı təsir göstərir [84]. Salvador et al. Buğda nişastası, modifikasiya edilmiş qarğıdalı nişastası, dekstrin və gluten ilə qızardılmış cırtdan nişastası, dekstrin və gluten səthini örtülmüşdür və neftin udulma səviyyəsini azaldır [85].

1.1.3.7 Çörək məmulatlarında tətbiqi

Yeməli film bişmiş məhsulların görünüşünü yaxşılaşdırmaq üçün hamar bir örtük kimi istifadə edilə bilər; bişmiş məhsulların raf ömrünü yaxşılaşdırmaq üçün nəmlik, oksigen, yağ və s. üçün maneə kimi istifadə edilə bilər, məsələn, xitosan yeməli film çörəyin səthini örtmək üçün istifadə olunur, həmçinin xırtıldayan qəlyanaltılar və qəlyanaltılar üçün yapışqan kimi istifadə edilə bilər, məsələn, qovrulmuş fıstıqlar duz və ədviyyatları örtmək üçün tez-tez yapışdırıcılarla örtülür [87].

Christos və başqaları. natrium alginat və zərdab proteinindən yeməli filmlər düzəltdi və onları Lactobacillus rhamnosus probiotik çörəyin səthinə örtdü. Tədqiqat göstərdi ki, probiotiklərin sağ qalma nisbəti əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşmışdır, lakin iki növ çörək göstərdi Həzm mexanizmləri çox oxşardır, buna görə də yeməli filmin örtülməsi çörəyin teksturasını, dadını və termofiziki xüsusiyyətlərini dəyişdirmir [88]. Panuwat və başqaları. yeməli kompozit film hazırlamaq üçün metil selüloz matrisinə hind qarğıdalı ekstraktı əlavə etdi və qovrulmuş anakardiyanın təravətini qorumaq üçün istifadə etdi. Nəticələr göstərdi ki, kompozit yeməli film saxlama zamanı qovrulmuş anakardiyaya təsirli şəkildə mane ola bilər. Keyfiyyəti pisləşdi və qovrulmuş anakardiyanın saxlama müddəti 90 günə qədər uzadıldı [89]. Schou və başqaları. Natrium kasinat və qliserin olan şəffaf və çevik yeməli bir film hazırladı və mexaniki xüsusiyyətlərini, su keçiriciliyini və bişmiş çörək dilimlərinə qablaşdırma effekti olduğunu öyrəndi. Nəticələr göstərdi ki, natrium kazeinatın yeməli filmi bişmiş çörəklərə bükülmüşdür. Çörək bişirildikdən sonra onun sərtliyi otaq temperaturunda saxlandıqdan sonra 6 saat ərzində azaldıla bilər [90]. Du və başqaları. İstifadə olunan Apple əsaslı yeməli film və pomidor əsaslı yeməli film ilə, toyuq qovurmadan əvvəl mikroorqanizmlərin böyüməsini maneə törətməyən, həm də qovurmadan sonra toyuq ləzzətini artıran, pomidor əsaslı yeməli film və pomidor əsaslı yeməli film. Cavanmard et al. buğda nişastasının yeməli filmini hazırladı və ondan bişmiş püstə ləpələrini bükmək üçün istifadə etdi. Nəticələr yeməli nişastanın filminin qoz-fındıqların oksidləşdirici şüurluğunun qarşısını ala, qoz-fındıqların keyfiyyətini yaxşılaşdıra və rəflərin ömrünü uzada biləcəyini göstərdi. Məcid və b. oksigen baryerini artıra, yerfıstığının ləzzətini azalda, qovrulmuş fıstıq kövrəkliyini yaxşılaşdıra və saxlama müddətini uzadan qovrulmuş fıstıqları örtmək üçün zərdab proteinindən yeməli filmdən istifadə etmişdir [93].

1.1.3.8 Şirniyyat məmulatlarında tətbiqi

Şirniyyat sənayesi uçucu komponentlərin diffuziyasına yüksək tələblərə malikdir, buna görə də şokolad və cilalanmış səthləri olan konfetlər üçün tərkibində uçucu komponentlər olan örtük mayesini əvəz etmək üçün suda həll olunan yeməli filmlərdən istifadə etmək lazımdır. Yeməli qablaşdırma filmi oksigen və nəmin miqrasiyasını azaltmaq üçün konfetin səthində hamar qoruyucu film yarada bilər [19]. Qənnadı məmulatlarında zərdab zülalının yeməli filmlərinin tətbiqi onun uçucu komponentlərinin diffuziyasını əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər. Şokolad peçenye və fıstıq yağı kimi yağlı qidaları əhatə etmək üçün istifadə edildikdə, yağ şokoladın xarici təbəqəsinə keçərək şokoladı yapışqan edir və "əks don" fenomeninə səbəb olur, lakin daxili material quruyacaq və nəticədə dadında dəyişiklik. Yağ maneə funksiyası olan yeməli film qablaşdırma materialının qatının əlavə edilməsi bu problemi həll edə bilər [94].

Nelson et al. used methylcellulose edible film to coat candies containing multiple lipids and showed very low lipid permeability, thereby inhibiting the frosting phenomenon in chocolate [95]. Meyers applied a hydrogel-wax bilayer edible film to chewing gum, which could improve its adhesion, reduce water volatilization, and prolong its shelf life [21]. Fadini və başqaları tərəfindən hazırlanmış su. Decollagen-cocoa butter edible composite film was studied for its mechanical properties and water permeability, and it was used as a coating for chocolate products with good results [96].

1.1.4 Sellüloza əsaslı yeməli filmlər

Sellüloza əsaslı yeməli plyonka əsas xammal kimi təbiətdə ən bol olan sellüloza və onun törəmələrindən hazırlanan yeməli plyonka növüdür. Sellüloza əsaslı yeməli plyonka qoxusuz və dadsızdır və yaxşı mexaniki möhkəmliyə, yağ baryer xüsusiyyətlərinə, şəffaflığa, elastikliyə və yaxşı qaz maneə xüsusiyyətlərinə malikdir. Bununla belə, sellülozun hidrofilik təbiətinə görə, sellüloza əsaslı yeməli filmin müqaviməti Su performansı ümumiyyətlə nisbətən zəifdir [82, 97-99].

Qida sənayesi istehsalında tullantı materiallarından hazırlanan sellüloza əsaslı yeməli film mükəmməl performansa malik yeməli qablaşdırma filmləri əldə edə bilər və məhsulların əlavə dəyərini artırmaq üçün tullantı materiallarından təkrar istifadə edə bilər. Ferreira və başqaları. meyvə və tərəvəz qalıq tozunu kartof qabığı tozu ilə qarışdıraraq sellüloza əsaslı yeməli kompozit plyonka hazırlamış və təravətini qorumaq üçün yemişanın örtüyünə tətbiq etmiş və yaxşı nəticələr əldə etmişdir [62]. Tan Huizi və başqaları. əsas material kimi paxla çöküntülərindən çıxarılan pəhriz lifindən istifadə etdi və yaxşı mexaniki xassələrə və maneə xüsusiyyətlərinə malik olan soya lifindən yeməli film hazırlamaq üçün müəyyən miqdarda qatılaşdırıcı əlavə etdi [100]. , material paketini birbaşa isti suda həll etmək rahat və qidalıdır.

Metil selüloz (MC), karboksimetil selüloz (CMC) və hidroksipropil metil selüloz (HPMC) kimi suda həll olunan sellüloz törəmələri davamlı matris təşkil edə bilər və yeməli filmlərin hazırlanması və tədqiqatında geniş istifadə olunur. Xiao Naiyu və başqaları. əsas plyonka əmələ gətirən substrat kimi MC-dən istifadə etmiş, polietilen qlikol və kalsium xlorid və digər köməkçi materiallar əlavə etmiş, tökmə üsulu ilə MC yeməli plyonka hazırlamış və olekranonun ağzını uzada bilən olekranonun konservasiyası üçün tətbiq etmişdir. Şaftalının saxlama müddəti 4,5 gündür [101]. Esmaeili və b. tökmə yolu ilə MC yeməli film hazırladı və onu bitki efir yağı mikrokapsulalarının örtüyünə tətbiq etdi. Nəticələr göstərdi ki, MC filmi yaxşı yağ bloklayıcı təsirə malikdir və yağ turşularının xarab olmasının qarşısını almaq üçün qida qablaşdırmasına tətbiq oluna bilər [102]. Tian və başqaları. Stearin turşusu və doymamış yağ turşuları ilə dəyişdirilmiş MC yeməli filmləri, MC yeməli filmlərinin su bloklayıcı xüsusiyyətlərini yaxşılaşdıra bilər [103]. Lai Fengying et al. MC yeməli plyonkanın plyonka əmələ gətirmə prosesinə həlledici növünün təsirini və yeməli plyonkanın maneə xassələrini və mexaniki xassələrini öyrənmişdir [104].

CMC membranları O2, CO2 və yağlara qarşı yaxşı maneə xüsusiyyətlərinə malikdir və qida və tibb sahəsində geniş istifadə olunur [99]. Bifani və başqaları. CMC membranlarını hazırlamış və yarpaq ekstraktlarının membranların su bariyer xüsusiyyətlərinə və qaz maneə xüsusiyyətlərinə təsirini öyrənmişdir. Nəticələr göstərdi ki, yarpaq ekstraktlarının əlavə edilməsi membranların nəmlik və oksigen maneə xüsusiyyətlərini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilər, lakin CO2 üçün deyil. Baryer xassələri ekstraktın konsentrasiyası ilə bağlıdır [105]. de Moura və başqaları. CMC filmlərini gücləndirən xitozan nanohissəcikləri hazırlamış və kompozit plyonkaların istilik dayanıqlığını, mexaniki xassələrini və suda həllolma qabiliyyətini öyrənmişdir. Nəticələr göstərir ki, xitosan nanohissəcikləri CMC filmlərinin mexaniki xüsusiyyətlərini və istilik sabitliyini effektiv şəkildə yaxşılaşdıra bilir. Seks [98]. Qənbərzadə və b. CMC yeməli filmləri hazırladı və qliserin və olein turşusunun CMC filmlərinin fiziki-kimyəvi xassələrinə təsirini öyrəndi. Nəticələr göstərdi ki, filmlərin sədd xüsusiyyətləri xeyli yaxşılaşdı, lakin mexaniki xüsusiyyətlər və şəffaflıq azaldı [99]. Cheng və başqaları. Bir karbonimetil selüloz-konjac qlükomannan yeməli kompozit filmi hazırladı və xurma yağının kompozit filminin fiziki-kimyəvi xüsusiyyətlərinə təsirini öyrəndi. Nəticələr göstərdi ki, kiçik lipid mikrosferləri kompozit filmi əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilər. Səthin hidrofobikliyi və su molekulunun keçirmə kanalının əyriliyi membranın rütubət baryerinin işini yaxşılaşdıra bilər [106].

HPMC yaxşı film əmələ gətirən xüsusiyyətlərə malikdir və onun filmi çevik, şəffaf, rəngsiz və qoxusuzdur və yaxşı yağ maneə xüsusiyyətlərinə malikdir, lakin onun mexaniki xüsusiyyətləri və suyun qarşısını alan xüsusiyyətləri yaxşılaşdırılmalıdır. Zuniga et al. göstərdi ki, HPMC film əmələ gətirən məhlulun ilkin mikrostrukturu və dayanıqlığı filmin səthinə və daxili quruluşuna əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərə bilər və film strukturunun formalaşması zamanı yağ damcılarının daxil olması işıq keçiriciliyinə və səth aktivliyinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərə bilər. film. Agentin əlavə edilməsi film əmələ gətirən məhlulun dayanıqlığını yaxşılaşdıra bilər ki, bu da öz növbəsində filmin səth quruluşuna və optik xüsusiyyətlərinə təsir edir, lakin mexaniki xassələri və hava keçiriciliyi azalmır [107]. Klangmuang və başqaları. HPMC filminin mexaniki xüsusiyyətlərini və maneə xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün HPMC yeməli filmini artırmaq və dəyişdirmək üçün üzvi modifikasiya edilmiş gil və arı mumundan istifadə etdi. Tədqiqat, Beeswax və gil modifikasiyasından sonra HPMC yeməli filminin mexaniki xüsusiyyətləri yeməli film ilə müqayisə olundu. Rütubət komponentlərinin performansı yaxşılaşdırıldı [108]. Doğan və başqaları. HPMC yeməli film hazırladı və HPMC filmini artırmaq və dəyişdirmək üçün mikrokristalin selülozdan istifadə etdi və filmin su keçiriciliyini və mexaniki xüsusiyyətlərini öyrəndi. Nəticələr göstərdi ki, dəyişdirilmiş filmin rütubət bariyer xüsusiyyətləri əhəmiyyətli dərəcədə dəyişməyib. , lakin onun mexaniki xassələri xeyli yaxşılaşmışdır [109]. Choi və başqaları. yeməli kompozit film hazırlamaq üçün HPMC matrisinə oregano yarpağı və berqamot efir yağını əlavə etdi və təzə gavalıların örtüyünün qorunmasına tətbiq etdi. Tədqiqat göstərdi ki, yeməli kompozit plyonka gavalıların tənəffüsünü effektiv şəkildə maneə törədə, etilen istehsalını azalda, çəki itirmə sürətini azalda və gavalıların keyfiyyətini yaxşılaşdıra bilər [110]. Esteghlal et al. yeməli kompozit filmlər hazırlamaq üçün HPMC-ni jelatinlə qarışdırdı və yeməli kompozit filmləri öyrəndi. HPMC jelatinin fiziki-kimyəvi xassələri, mexaniki xassələri və uyğunluğu göstərdi ki, HPMC jelatin kompozit plyonkalarının dartma xassələri əhəmiyyətli dərəcədə dəyişməyib və bundan dərman kapsullarının hazırlanmasında istifadə oluna bilər [111]. Villacres və başqaları. HPMC-manyok nişastalı yeməli kompozit plyonkaların mexaniki xassələrini, qaz maneə xüsusiyyətlərini və antibakterial xüsusiyyətlərini öyrənmişdir. Nəticələr göstərdi ki, kompozit filmlər yaxşı oksigen maneə xüsusiyyətlərinə və antibakterial təsirə malikdir [112]. Byun və başqaları. shellac-HPMC kompozit membranları hazırlamış, emulqator növlərinin və shellac konsentrasiyasının kompozit membranlara təsirini öyrənmişdir. Emulqator kompozit membranın su bloklayıcı xüsusiyyətlərini azaltdı, lakin onun mexaniki xüsusiyyətləri əhəmiyyətli dərəcədə azalmadı; shellacın əlavə edilməsi HPMC membranının istilik dayanıqlığını xeyli yaxşılaşdırdı və shellac konsentrasiyasının artması ilə onun təsiri artdı [113].

1.1.5 nişasta əsaslı yeməli filmlər

Nişasta yeməli filmlərin hazırlanması üçün təbii polimerdir. Geniş mənbə, aşağı qiymət, biouyğunluq və qida dəyəri üstünlüklərinə malikdir və qida və əczaçılıq sənayesində geniş istifadə olunur [114-117]. Bu yaxınlarda, təmiz nişanlı yeməli filmlər və qida anbarı və qorunması üçün saf nişasta əsaslı yeməli, digəri isə bir-birinin ardınca tədqiqatlar aparıldı [118]. Yüksək amilozlu nişasta və onun hidroksipropilləşdirilmiş dəyişdirilmiş nişastası nişasta əsaslı yeməli filmlərin hazırlanması üçün əsas materiallardır [119]. Nişastanın retroqradasiyası onun film əmələ gətirmə qabiliyyətinin əsas səbəbidir. Amilozun tərkibi nə qədər yüksək olarsa, molekullararası əlaqə bir o qədər sıx olar, retroqradasiya bir o qədər asan olar və film əmələ gətirən xüsusiyyət və filmin son dartılma gücü bir o qədər yaxşı olar. daha böyük. Amiloza aşağı oksigen keçiriciliyi ilə suda həll olunan filmlər yarada bilər və yüksək amilozlu filmlərin maneə xassələri yüksək temperaturlu mühitlərdə azalmayacaq, bu da qablaşdırılmış qida məhsullarını effektiv şəkildə qoruya bilər [120].

Rəngsiz və qoxusuz olan nişasta yeməli plyonka yaxşı şəffaflığa, suda həll olunma qabiliyyətinə və qaz maneə xüsusiyyətlərinə malikdir, lakin nisbətən güclü hidrofillik və zəif rütubət bariyer xüsusiyyətlərinə malikdir, ona görə də əsasən qida oksigen və yağ baryer qablaşdırmasında istifadə olunur [121-123]. Bundan əlavə, nişasta əsaslı membranlar qocalmağa və retroqradasiyaya meyllidir və onların mexaniki xassələri nisbətən zəifdir [124]. Yuxarıda göstərilən çatışmazlıqları aradan qaldırmaq üçün nişasta nişasta əsaslı yeməli filmlərin xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün fiziki, kimyəvi, fermentativ, genetik və əlavə üsullarla dəyişdirilə bilər [114].

Zhang Zhengmao et al. used ultra-fine starch edible film to coat strawberries and found that it can effectively reduce water loss, delay the reduction of soluble sugar content, and effectively prolong the storage period of strawberries [125]. Garcia və başqaları. Təzə çiyələk örtüyünün film mühafizəsi üçün istifadə edilən dəyişdirilmiş nişasta film əmələ gətirən maye əldə etmək üçün müxtəlif zəncir nisbətləri ilə dəyişdirilmiş nişasta. Sürət və çürümə dərəcəsi örtülməmiş qrupdan daha yaxşı idi [126]. Qənbərzadə və b. limon turşusunun çarpaz bağlanması ilə dəyişdirilmiş nişasta və kimyəvi cəhətdən çarpaz bağlanmış dəyişdirilmiş nişasta filmi əldə edilmişdir. Tədqiqatlar göstərdi ki, keçid modifikasiyasından sonra nişli filmlərin nəmlik maneələri və mexaniki xüsusiyyətləri yaxşılaşdırıldı [127]. Gao Qunyu və başqaları. nişastanın və alınan nişastanın yeməli plyonkanın fermentativ hidrolizi ilə işlənməsini həyata keçirmiş və onun dartılma gücü, uzanma və bükülmə müqaviməti kimi mexaniki xüsusiyyətləri artmış, fermentin təsir müddəti artdıqca rütubət baryeri performansı yüksəlmişdir. əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşmışdır [128]. Parra et al. yaxşı mexaniki xassələrə və aşağı su buxarının ötürülmə sürətinə malik yeməli film hazırlamaq üçün tapioka nişastasına çarpaz birləşdirici maddə əlavə etdi [129]. Fonseca et al. kartof nişastasını oksidləşdirmək üçün natrium hipokloritdən istifadə etdi və oksidləşmiş nişastadan yeməli film hazırladı. Tədqiqat, su buxarının ötürülməsi dərəcəsi və su tənbəlliyinin azaldıldığını, yüksək su fəaliyyətinin qablaşdırılmasına tətbiq edilə bilən (130] onun su tənbəlisinin azaldığını göstərdi.

Digər yeməli polimerlər və plastiklər olan ləkə, nişasta əsaslanan yeməli filmlərin xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün vacib bir üsuldur. Hal-hazırda geniş istifadə olunan kompleks polimerlər əsasən pektin, sellüloza, dəniz yosunu polisaxaridi, xitozan, karagenan və ksantan saqqızı kimi hidrofilik kolloidlərdir [131].

Maria Rodriguez və başqaları. nişasta əsaslı yeməli filmlər hazırlamaq üçün əsas materiallar kimi kartof nişastası və plastifikatorlar və ya səthi aktiv maddələrdən istifadə edərək, plastifikatorların filmin elastikliyini artıra biləcəyini və səthi aktiv maddələrin filmin uzanma qabiliyyətini azalda biləcəyini göstərdi [132]. Santana və başqaları. manyok nişastasının yeməli filmlərini artırmaq və dəyişdirmək üçün nanoliflərdən istifadə etmiş və təkmilləşdirilmiş mexaniki xassələrə, maneə xüsusiyyətlərinə və istilik sabitliyinə malik nişasta əsaslı yeməli kompozit filmlər əldə etmişdir [133]. Azevedo və başqaları. zərdab zülalının və termoplastik nişastanın güclü fazalararası yapışmaya malik olduğunu və zərdab proteininin nişastanın mövcudluğunu əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra biləcəyini göstərən vahid film materialı hazırlamaq üçün termoplastik nişasta ilə mürəkkəb zərdab zülalı. Yeməli plyonkaların su tutma və mexaniki xassələri [134]. Edhirej və başqaları. tapioka nişastası əsasında yeməli plyonka hazırlamış, plastifikatorun filmin fiziki-kimyəvi quruluşuna, mexaniki xassələrinə və istilik xassələrinə təsirini öyrənmişdir. Nəticələr göstərir ki, plastifikatorun növü və konsentrasiyası tapioka nişasta filminə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərə bilər. Karbamid və trietilen qlikol kimi digər plastifikatorlarla müqayisədə pektin ən yaxşı plastikləşdirici təsirə malikdir və pektinlə plastikləşdirilmiş nişasta filmi yaxşı su bloklayıcı xüsusiyyətlərə malikdir [135]. Saberi və b. yeməli kompozit filmlərin hazırlanması üçün noxud nişastası, guar saqqızı və qliserindən istifadə edilmişdir. Nəticələr göstərdi ki, noxud nişastası filmin qalınlığında, sıxlığında, birləşməsində, su keçiriciliyində və dartılma gücündə böyük rol oynamışdır. Guar saqqızı, membranın gərginlik gücünə və elastik moduluna təsir edə bilər və Gliserol membranın rahatlığını artıra bilər [136]. Ji və başqaları. xitosan və qarğıdalı nişastasını birləşdirdi və nişasta əsaslı antibakterial film hazırlamaq üçün kalsium karbonat nanohissəciklərini əlavə etdi. Tədqiqat göstərdi ki, nişasta ilə xitozan arasında molekullararası hidrogen bağları yaranıb və filmin mexaniki xüsusiyyətləri və antibakterial xüsusiyyətləri artır [137]. Meira və başqaları. təkmilləşdirilmiş və dəyişdirilmiş qarğıdalı nişastası kaolin nanohissəcikləri ilə yeməli antibakterial film və kompozit filmin mexaniki və istilik xassələri yaxşılaşmış və antibakterial təsirə təsir göstərməmişdir [138]. Orteqa-Toro və başqaları. nişastaya HPMC əlavə etdi və yeməli film hazırlamaq üçün limon turşusu əlavə etdi. The study showed that the addition of HPMC and citric acid can effectively inhibit the aging of starch and reduce the water permeability of edible film, but the oxygen barrier properties drop [139].

1.2 Polimer hidrogellər

Hidrojellər suda həll olmayan, lakin su ilə şişə bilən üçölçülü şəbəkə quruluşuna malik hidrofilik polimerlər sinfidir. Makroskopik olaraq, hidrogel müəyyən bir formaya malikdir, axına bilməz və bərk maddədir. Mikroskopik olaraq, suda həll olunan molekullar hidrojeldə müxtəlif forma və ölçülərdə paylana bilər və müxtəlif diffuziya sürətlərində yayıla bilər, buna görə də hidrogel məhlulun xüsusiyyətlərini nümayiş etdirir. Hidrogellərin daxili quruluşu məhdud gücə malikdir və asanlıqla məhv edilir. Bərk və maye arasında bir vəziyyətdədir. Bərk cismə oxşar elastikliyə malikdir və həqiqi bərkdən aydın şəkildə fərqlənir.

1.2.1 Polimer hidrogellərin icmalı

1.2.1.1 Polimer hidrogellərin təsnifatı

Polimer hidrogel polimer molekulları arasında fiziki və ya kimyəvi çarpaz əlaqə nəticəsində əmələ gələn üçölçülü şəbəkə quruluşudur [143-146]. Şişmək üçün suda çox miqdarda suyu udur və eyni zamanda üçölçülü quruluşunu qoruyub saxlaya bilir və suda həll olunmur. su.

Hidrogelləri təsnif etməyin bir çox yolu var. Çarpaz bağlanma xüsusiyyətlərinin fərqinə əsasən, onları fiziki gellərə və kimyəvi gellərə bölmək olar. Fiziki gellər nisbətən zəif hidrogen istiqrazları, ion istiqrazları, hidrofobik qarşılıqlı təsirlər, van der vaalon qüvvələri və polimer molekulyar zəncirlər və digər fiziki qüvvələr arasında fiziki bağlama və fərqli xarici mühitlərdə həllərə çevrilə bilər. O, geri dönən gel adlanır; Kimyəvi gel, ümumiyyətlə, istilik, işıq, təşəbbüskar və s. Əsl kondensat üçün [147-149]. Fiziki gellər ümumiyyətlə kimyəvi modifikasiya tələb etmir və aşağı toksikliyə malikdir, lakin onların mexaniki xüsusiyyətləri nisbətən zəifdir və böyük xarici stresə dözmək çətindir; Kimyəvi gellər ümumiyyətlə daha yaxşı sabitlik və mexaniki xüsusiyyətlərə malikdirlər.

Müxtəlif mənbələrə əsasən, hidrogelləri sintetik polimer hidrogellərə və təbii polimer hidrogellərə bölmək olar. Sintetik polimer hidrogellər sintetik polimerlərin kimyəvi polimerləşməsi nəticəsində əmələ gələn hidrogellərdir, o cümlədən əsasən poliakril turşusu, polivinil asetat, poliakrilamid, polietilen oksidi və s.; təbii polimer hidrogellərdir Polimer hidrogellər təbiətdəki polisaxaridlər və zülallar kimi təbii polimerlərin, o cümlədən sellüloza, alginat, nişasta, agaroza, hialuron turşusu, jelatin və kollagenin çarpaz bağlanması nəticəsində əmələ gəlir [6, 7, 150], 151]. Təbii polimer hidrojellər adətən geniş mənbə, aşağı qiymət və aşağı toksiklik xüsusiyyətlərinə malikdir və sintetik polimer hidrogellər ümumiyyətlə emal etmək asandır və böyük məhsuldarlığa malikdir.

Xarici mühitə müxtəlif reaksiyalara əsaslanaraq, hidrogelləri ənənəvi hidrogellərə və ağıllı hidrogellərə də bölmək olar. Ənənəvi hidrogellər xarici mühitdəki dəyişikliklərə nisbətən həssasdır; Smart Hydrogels xarici mühitdə kiçik dəyişiklikləri hiss edə və fiziki quruluşda və kimyəvi xüsusiyyətlərdə müvafiq dəyişikliklər yarada bilər [152-156]. Temperatura həssas hidrogellər üçün həcm ətraf mühitin temperaturu ilə dəyişir. Adətən, bu qədər polimer hidrogellərdə hidrokil, efir və ya amid və ya hidrofobik qruplar kimi hidrofilik qrupları var, məsələn, metil, etil və propil kimi hidrofobik qruplar var. Xarici mühitin temperaturu gel molekulları, hidrogen bağlama və su molekulları və polimer zəncirləri arasındakı qarşılıqlı əlaqə və bununla da jel sisteminin balansına təsir göstərən qarşılıqlı təsir göstərir. pH-həssas hidrogellər üçün sistem adətən karboksil qrupları, sulfonik turşu qrupları və ya amin qrupları kimi turşu əsasını dəyişdirən qrupları ehtiva edir. Dəyişən pH mühitində bu qruplar geldəki hidrogen bağını və daxili və xarici ion konsentrasiyaları arasındakı fərqi dəyişdirərək protonları uda və ya buraxa bilər, nəticədə gelin həcmi dəyişir. Elektrikli sahə, maqnit sahəsi və yüngül həssas hidrogellər üçün, onlar müvafiq olaraq polielektrolitlər, metal oksidlər və fotosensitiv qruplar kimi funksional qruplar ehtiva edir. Müxtəlif xarici stimullar altında sistemin temperaturu və ya ionlaşma dərəcəsi dəyişdirilir və sonra gel həcmi temperatur və ya pH-həssas hidrogelə oxşar prinsiplə dəyişdirilir.

Müxtəlif gel davranışlarına əsaslanaraq, hidrogelləri soyuqla induksiya olunan gellərə və termal induksiyalı gellərə bölmək olar [157]. Qısaca soyuq gel adlandırılan soyuq gel, yüksək temperaturda təsadüfi qıvrımlar şəklində mövcud olan bir makromolekuldur. Soyutma prosesi zamanı molekullararası hidrogen bağlarının təsiri nəticəsində tədricən spiral fraqmentlər əmələ gəlir və bununla da məhluldan prosesi tamamlayır. Gelə keçid [158]; Termal gel kimi istinad edilən termo-induksiyalı gel, aşağı temperaturda məhlul vəziyyətində olan makromolekuldur. Qızdırma prosesi zamanı hidrofobik qarşılıqlı təsir və s. vasitəsilə üçölçülü şəbəkə strukturu əmələ gəlir və bununla da gelləşmə keçidi tamamlanır [159], 160].

Hidrogellər həmçinin müxtəlif şəbəkə xüsusiyyətlərinə görə homopolimer hidrogellərə, kopolimerləşmiş hidrogellərə və bir-birinə nüfuz edən şəbəkə hidrogellərinə, müxtəlif gel ölçülərinə görə mikroskopik hidrogellərə və makroskopik hidrogellərə və bioloji parçalana bilən xüsusiyyətlərə bölünə bilər. Fərqli şəkildə parçalana bilən hidrogellərə və parçalanmayan hidrogellərə bölünür.

1.2.1.2 Təbii polimer hidrogellərin tətbiqi

Təbii polimer hidrogellər yaxşı biouyğunluq, yüksək elastiklik, bol mənbələr, ətraf mühitə həssaslıq, yüksək su tutma və aşağı toksiklik xüsusiyyətlərinə malikdir və biotibb, qida emalı, ətraf mühitin mühafizəsi, kənd təsərrüfatı və meşə təsərrüfatında geniş istifadə olunur və geniş yayılmışdır. used in industry and other fields [142, 161-165].

Təbii polimer hidrogellərin biotibbi əlaqəli sahələrdə tətbiqi. Təbii polimer hidrojellər yaxşı biouyğunluq, bioloji parçalanma qabiliyyətinə malikdir və zəhərli yan təsirləri yoxdur, buna görə də onlar yara sarğı kimi istifadə edilə bilər və insan toxumaları ilə birbaşa təmasda ola bilər ki, bu da in vitro mikroorqanizmlərin işğalını effektiv şəkildə azalda bilər, bədən mayelərinin itkisinin qarşısını alır və oksigenə imkan verir. keçmək. Yaraların sağalmasını təşviq edir; rahat taxılması, yaxşı oksigen keçiriciliyi və göz xəstəliklərinin köməkçi müalicəsində üstünlükləri ilə kontakt linzaların hazırlanmasında istifadə oluna bilər [166, 167]. Təbii polimerlər canlı toxumaların quruluşuna bənzəyir və insan orqanizminin normal metabolizmində iştirak edə bilirlər, buna görə də belə hidrogellər toxuma mühəndisliyi iskele materialları, toxuma mühəndisliyi qığırdaq təmiri və s. kimi istifadə edilə bilər. formalı və inyeksiya ilə qəliblənmiş iskelelər. Əvvəlcədən qəliblənmiş stentlər, jelin xüsusi üçölçülü şəbəkə quruluşu olan xüsusi üçölçülü şəbəkə quruluşu, hüceyrələr üçün müəyyən və kifayət qədər böyümə sahəsi təmin edərkən bioloji toxumlarda müəyyən bir dəstəkləyici rol oynamağa imkan verir və həm də hüceyrə böyüməsi, fərqləndirmə və deqradasiyanı və pozulmasına səbəb ola bilər və insan orqanizmi tərəfindən udulması [168]. Enjeksiyonla qəliblənmiş stentlər, axan məhlul vəziyyətində yeridildikdən sonra sürətlə gel əmələ gətirmək üçün hidrogellərin faza keçid davranışından istifadə edir ki, bu da xəstələrin ağrısını minimuma endirir [169]. Bəzi təbii polimer hidrogellər ətraf mühitə həssasdırlar, ona görə də onlar dərmanla idarə olunan buraxılış materialları kimi geniş istifadə olunur ki, onların tərkibində olan dərmanlar insan orqanizminin lazımi hissələrinə vaxtında və kəmiyyətlə buraxıla bilsin, toksik və yan təsirləri azaldır. dərmanların insan orqanizminə təsiri [170].

Qida ilə əlaqəli sahələrdə təbii polimer hidrogellərinin tətbiqi. Təbii polimer hidrojellər bəzi desertlər, şirniyyatlar, ət əvəzediciləri, qatıq və dondurma kimi insanların gündə üç dəfə yeməklərinin mühüm hissəsidir. Tez-tez fiziki xüsusiyyətlərini inkişaf etdirə və hamar bir dad verə biləcək qida mallarında qida əlavəsi kimi istifadə olunur. Məsələn, şorbalarda və souslarda, suyu içərisində bir emulsifikator və asma agenti kimi bir qalınlayıcı kimi istifadə olunur. Süd içkisində, pudings və aspiklərdə, pambıqda aydınlaşdıran bir agenti və pivə içərisində, pendirdə bir senerez inhibitoru kimi, solbe retrotration inhibitorları kimi bir syneresis inhibitoru kimi, penerezi inhibitoru kimi, penerezi inhibitoru kimi (171-174) ]. Qida əlavələrinə əl kitabçasından, çox sayda təbii polimer hidrogelin qida emalı üçün qida əlavələri kimi təsdiqləndiyini görmək olar [175]. Təbii polimer hidrogelləri, sağlamlıq məhsullarının və funksiyaların, kilo vermə məhsulları və anti-toyuq məhsullarında istifadə olunan pəhriz liflərinin və funksional qidaların inkişafında qidalanma istehlakçıları kimi qidalanma istehlakçıları kimi istifadə olunur [176, 177]; Prebiotiklər olaraq, kolon xərçənginin qarşısını almaq üçün koloniya tibbi xidmət və məhsullarda istifadə olunur [178]; Təbii polimer hidrogellər, meyvə və tərəvəz qoruduğu kimi qida qablaşdırma materialları sahəsində istifadə edilə bilən yeməli və ya alçaldıcı örtüklər və ya filmlər və ya filmlərin qorunması kimi istifadə edilə bilər meyvə və tərəvəz və meyvə və tərəvəzləri təzə və tender saxlamaq; Həm də təmizlənməyi asanlaşdırmaq üçün kolbasa və dadlıq kimi rahat qidalar üçün qablaşdırma materialları kimi istifadə edilə bilər [179, 180].

Təbii polimer hidrogellərin digər sahələrdə tətbiqi. Gündəlik ehtiyaclar baxımından, kremli dəriyə qulluq və ya kosmetikaya əlavə edilə bilər ki, bu da məhsulun anbarda qurumasının qarşısını almaqla yanaşı, dərini qalıcı nəmləndirir və nəmləndirir; gözəllik makiyajında ​​üslub, nəmləndirmə və ətirlərin yavaş buraxılması üçün istifadə edilə bilər; Kağız dəsmal və uşaq bezləri kimi gündəlik tələbat mallarında istifadə oluna bilər [181]. Kənd təsərrüfatında quraqlığa müqavimət göstərmək və şitilləri qorumaq və əmək intensivliyini azaltmaq üçün istifadə edilə bilər; bitki toxumları üçün bir örtük agenti olaraq, toxumların cücərmə sürətini əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilər; fidan transplantasiyasında istifadə edildikdə, şitillərin sağ qalma dərəcəsini artıra bilər; pestisidlər, istifadəni yaxşılaşdırır və çirklənməni azaldır [182, 183]. Ətraf mühit baxımından, su ehtiyatlarını qorumaq və ətraf mühiti qorumaq və ətraf mühitin yaxşılaşdırılması üçün ağır metal ionları, aromatik birləşmələr və boyalar olan kanalizasiya müalicəsi üçün bir flokulyant və adsorbent kimi istifadə olunur. Sənayedə susuzlaşdırıcı, qazma sürtkü materialı, kabel bükmə materialı, sızdırmazlıq materialı və soyuq saxlama agenti və s. kimi istifadə olunur [185].

1.2.2 Hidroksipropil metilselüloz termogel

Sellüloza ən erkən tədqiq edilmiş, insanlarla ən yaxın əlaqədə olan və təbiətdə ən bol olan təbii makromolekulyar birləşmədir. Daha yüksək bitkilər, yosun və mikroorqanizmlərdə geniş yayılmışdır [186, 187]. Sellüloza geniş mənbəyə, aşağı qiymətə, bərpa oluna bilən, bioloji parçalana bilən, təhlükəsiz, toksik olmayan və yaxşı biouyğunluğuna görə tədricən geniş kütlələrin diqqətini cəlb etmişdir [188].

1.2.2.1 Sellüloza və onun efir törəmələri

Sellüloza β-1,4 qlikozid bağları vasitəsilə D-anhidroqlikozanın struktur vahidlərinin birləşdirilməsi nəticəsində əmələ gələn xətti uzun zəncirli polimerdir [189-191]. Həll olunmayan. Molekulyar zəncirin hər bir ucunda bir son qrup istisna olmaqla, hər bir qlükoza vahidində üç qütblü hidroksil qrupu vardır ki, onlar müəyyən şəraitdə çoxlu sayda molekuldaxili və molekullararası hidrogen bağları yarada bilirlər; sellüloza isə polisiklik strukturdur, molekulyar zəncir isə yarı sərtdir. Zəncir, yüksək kristallar və yüksək mütəmadi olaraq quruluşda yüksək dərəcədə polimerləşmə, yaxşı molekulyar yönümlülük və kimyəvi sabitlik xüsusiyyətlərinə malikdir [83, 187]. Sellüloza zənciri çoxlu sayda hidroksil qrupları ehtiva etdiyi üçün onu esterifikasiya, oksidləşmə və efirləşdirmə kimi müxtəlif üsullarla kimyəvi cəhətdən dəyişdirərək əla tətbiq xüsusiyyətlərinə malik sellüloza törəmələri əldə etmək olar [192, 193].

Sellüloza törəmələri polimer kimyası sahəsində ən erkən tədqiq edilən və istehsal edilən məhsullardan biridir. Onlar təbii polimer sellülozadan kimyəvi cəhətdən dəyişdirilmiş geniş istifadə sahəsinə malik polimer incə kimyəvi materiallardır. Onların arasında sellüloza efirlərindən geniş istifadə olunur. Sənayedə tətbiq olunan ən vacib kimyəvi xammallardan biridir [194].

Sellüloza efirlərinin bir çox növləri vardır ki, onların hamısı ümumiyyətlə öz unikal və əla xassələrinə malikdir və qida və tibb kimi bir çox sahələrdə geniş istifadə olunur [195]. MC metil qrupu ilə ən sadə selüloz efiridir. Əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə seyreltilmiş qələvi məhlulda, suda, spirtdə və aromatik karbohidrogen həlledicidə öz növbəsində həll oluna bilər və unikal termal gel xüsusiyyətlərini göstərir. [196]. CMC təbii sellülozadan qələviləşmə və turşulaşma yolu ilə əldə edilən anion sellüloz efiridir.

Suda həll olunan ən çox istifadə olunan və istifadə olunan selüloz efiridir [197]. Sellülozanın qələviləşdirilməsi və efirləşdirilməsi nəticəsində əldə edilən hidroksialkil selüloz efiri olan HPC yaxşı termoplastikliyə malikdir və həmçinin termal gel xassələri nümayiş etdirir və onun gel temperaturu hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsindən əhəmiyyətli dərəcədə təsirlənir [198]. Mühüm qarışıq bir efiri HPMC, istilik gel xüsusiyyətlərinə də malikdir və onun jel xüsusiyyətləri iki əvəzedicisi və onların əmsalları ilə əlaqəlidir [199].

1.2.2.2 Hidroksipropil metilselülozun quruluşu

Hidroksipropil metil selüloz (HPMC), molekulyar quruluşu Şəkil 1-3-də göstərilmişdir, tipik qeyri-ion suda həll olunan selüloz qarışıq efirdir. [200,201] almaq üçün metilxlorid və propilen oksidin eterləşmə reaksiyası aparılır və kimyəvi reaksiya tənliyi Şəkil 1-4-də göstərilmişdir.

HPMC-nin struktur bölməsində eyni zamanda hidroksi propoksi (-[OCH2CH(CH3)] n OH), metoksi (-OCH3) və reaksiyaya girməyən hidroksil qrupları mövcuddur və onun performansı müxtəlif qrupların birgə fəaliyyətinin əksidir. [202]. İki əvəzedicilər arasındakı nisbət iki eTerificing agentinin kütləvi nisbəti, natrium hidroksidinin konsentrasiyası və kütləsi və selüloz kütləsi başına eherific maddələrin kütləvi nisbəti ilə müəyyən edilir [203]. Hidroksi propoksi aktiv qrupdur, daha da alkilləşdirilə və hidroksi alkilləşdirilə bilər; Bu qrup, zəncir içərisində plastikləşdirilməsində müəyyən bir rol oynayan uzun dallı bir zəncir olan bir hidrofilik qrupdur. Metoksi, reaksiya sonrası bu reaksiya saytının inaktivasiyasına səbəb olan son vuruş qrupudur; Bu qrup bir hidrofobik qrupdur və nisbətən qısa bir quruluşa malikdir [204, 205]. Təcrübəsiz və yeni tətbiq olunan hidroksil qrupları əvəz olunmağa davam edə bilər, nəticədə olduqca mürəkkəb bir son kimyəvi quruluşla nəticələnən və HPMC xüsusiyyətləri müəyyən bir sıra daxilində dəyişir. HPMC üçün az miqdarda əvəzetmə onun fiziki-kimyəvi xassələrini tamamilə fərqli edə bilər [206], məsələn, yüksək metoksi və aşağı hidroksipropil HPMC-nin fiziki-kimyəvi xassələri MC-yə yaxındır; HPMC-nin performansı HPC-yə yaxındır.

1.2.2.3 Hidroksipropilmetilselülozun xassələri

(1) HPMC-nin termoqabiliyyəti

HPMC zənciri hidrofobik-metil və hidrofilik-hidroksipropil qruplarının daxil olması səbəbindən unikal nəmləndirmə-dehidrasiya xüsusiyyətlərinə malikdir. It gradually undergoes gelation conversion when heated, and returns to a solution state after cooling. Yəni, istiliklə əlaqəli gel xüsusiyyətləri var və jelation fenomeni geri çevrilə bilən, lakin eyni bir prosesdir.

HPMC-nin jelation mexanizmi ilə əlaqədar, daha aşağı temperaturda (jelation temperaturunun altından), HPMC-də HPMC-də HPMC-də, "quş quşu" kimi supramolekulyar quruluşu yaratmaq üçün hidrogen istiqrazları ilə bir-birinə bağlanır. Nəmlənmiş HPMC-nin molekulyar zəncirləri arasında bəzi sadə dolaşıqlıqlar var, bundan başqa bir neçə digər qarşılıqlı təsirlər var. Temperatur artdıqda, HPMC əvvəlcə su molekulları və hpmc molekulyar quruluşunu məhv edərək, trafik-molekulyar quruluşu məhv edərək, tədricən molekulyar zəncirdə sui itirən və hidroksipropil və metoksiya qruplarını ifşa etmək üçün enerjini pozur. Temperatur artmaqda davam etdikcə (gel temperaturuna çatmaq üçün), HPMC molekulları tədricən hidrofob birliyi vasitəsi ilə üç ölçülü şəbəkə quruluşu, HPMC jelləri nəticədə [160, 207, 208].

Qeyri-üzvi duzların əlavə edilməsi HPMC-nin gel temperaturuna təsir göstərir, bəziləri fenomeni duzlamaq üçün gel temperaturunu azaldır və digərləri duz dağılması fenomeninə görə jel temperaturunu artırır [209]. NaCl kimi duzların əlavə edilməsi ilə duzlaşma hadisəsi baş verir və HPMC-nin gel temperaturu aşağı düşür [210, 211]. HPMC-yə duzlar əlavə edildikdən sonra su molekulları duz ionları ilə birləşməyə daha çox meyllidir, buna görə su molekulları ilə HPMC arasındakı hidrogen bağı məhv edilsin, HPMC molekulları ətrafındakı su təbəqəsi istehlak oluna bilər və HPMC molekulları sürətlə yayımlana bilər hidrofobiklik. Assosiasiya, gel formalaşması temperaturu tədricən azalır. Əksinə, NASCN kimi duzlar əlavə edildikdə, duz dağılması hadisəsi baş verir və HPMC-nin jel temperaturu [212] artır. Anionların gel temperaturuna təsirinin azaldılması qaydası belədir: SO42− > S2O32− > H2PO4− > F− > Cl− > Br− > NO3−> I− > ClO4− > SCN− , kationların sırası. Gel temperaturu artımı: li +> na +> k +> mg2 +> CA2 +> BA2 + [213].

Bəzi üzvi kiçik molekullar, məsələn, hidroksil qrupları olan monohidrik spirtlər əlavə edildikdə, gel temperaturu əlavə miqdarının artması ilə artır, maksimum dəyər göstərir və sonra faza ayrılması baş verənə qədər azalır [214, 215]. This is mainly due to its small molecular weight, which is comparable to that of water molecules in order of magnitude, and can achieve molecular-level miscibility after compounding.

(2) HPMC-nin həllolma qabiliyyəti

HPMC has hot water insoluble and cold-water soluble properties similar to MC, but can be divided into cold dispersion type and hot dispersion type according to different water solubility [203]. Cold-dispersed HPMC can quickly disperse in water in cold water, and its viscosity increases after a period of time, and it is truly dissolved in water; İstilik dağılmış HPMC, əksinə, daha aşağı bir temperaturda su əlavə edərkən aqlomerasiya göstərir, ancaq əlavə etmək daha çətindir. In high-temperature water, HPMC can be quickly dispersed, and the viscosity increases after the temperature decreases, becoming a real HPMC aqueous solution. HPMC-nin suda həll olması 85 °C, 65 °C və 60 °C-dən yuxarı isti suda həll olunmayan metoksi qruplarının tərkibi ilə əlaqədardır. Ümumiyyətlə, HPMC aseton və xloroform kimi üzvi həlledicilərdə həll olunmur, lakin etanol sulu məhlulunda və qarışıq üzvi məhlullarda həll olunur.

(3) HPMC-nin duz tolerantlığı

HPMC-nin qeyri-ion təbiəti onu suda ionlaşdıra bilmir, buna görə də çökmək üçün metal ionları ilə reaksiya verməyəcək. Bununla belə, duzun əlavə edilməsi HPMC gelinin əmələ gəldiyi temperatura təsir edəcək. Duz konsentrasiyası artdıqda, HPMC-nin gel temperaturu azalır; Duz konsentrasiyası flosculyasiya nöqtəsindən daha aşağı olduqda, HPMC həllinin viskozitesi artırıla bilər, buna görə tətbiqdə qalınlaşdırma məqsədi müvafiq miqdarda duz əlavə etməklə əldə edilə bilər [210, 216].

(4) HPMC-nin turşu və qələvi müqaviməti

Ümumiyyətlə, HPMC güclü turşu-əsas sabitliyinə malikdir və pH 2-12-də pH-dan təsirlənmir. HPMC müəyyən dərəcədə seyreltilmiş turşuya qarşı müqavimət göstərir, lakin konsentratlaşdırılmış turşu üçün özlülüyün azalması tendensiyası göstərir; qələvilər ona az təsir göstərir, lakin məhlulun özlülüyünü bir qədər artıra və sonra yavaş-yavaş azalda bilər [217, 218].

(5) HPMC özlülüyünün təsir faktoru

HPMC psevdoplastikdir, onun həlli otaq temperaturunda sabitdir və özlülüyünə molekulyar çəki, konsentrasiya və temperatur təsir edir. At the same concentration, the higher the HPMC molecular weight, the higher the viscosity; for the same molecular weight product, the higher the HPMC concentration, the higher the viscosity; HPMC məhsulunun özlülüyü temperaturun artması ilə azalır və gelləşmə nəticəsində özlülüyün qəfil artması ilə gel əmələ gəlmə temperaturuna çatır [9, 219, 220].

(6) HPMC-nin digər xüsusiyyətləri

HPMC fermentlərə qarşı güclü müqavimətə malikdir və onun fermentlərə qarşı müqaviməti əvəzlənmə dərəcəsi ilə artır. Buna görə də məhsul digər şəkər məhsulları ilə müqayisədə saxlama zamanı daha sabit keyfiyyətə malikdir [189, 212]. HPMC'nin müəyyən emulsiya xüsusiyyətlərinə malikdir. Hidrofobik metoksi qrupları emulsiyada neft fazasının səthində adsorbsiya olunaraq qalın adsorbsiya təbəqəsi əmələ gətirə bilər ki, bu da qoruyucu təbəqə kimi çıxış edə bilər; davamlı fazanı yaxşılaşdırmaq üçün suda həll olunan hidroksil qrupları su ilə birləşdirilə bilər. Özlülük, dispers fazanın birləşməsini maneə törədir, səthi gərginliyi azaldır və emulsiyanı sabitləşdirir [221]. HPMC, vahid və şəffaf məhlul yaratmaq üçün jelatin, metilselüloz, keçiboynuzu saqqızı, karagenan və ərəb saqqızı kimi suda həll olunan polimerlərlə qarışdırıla bilər, həmçinin qliserin və polietilen qlikol kimi plastifikatorlarla qarışdırıla bilər. [200, 201, 214].

1.2.2.4 Hidroksipropil metilselülozun tətbiqində mövcud problemlər

Birincisi, yüksək qiymət HPMC-nin geniş tətbiqini məhdudlaşdırır. HPMC filmi yaxşı şəffaflığa, yağ bariyer xüsusiyyətlərinə və mexaniki xüsusiyyətlərə malikdir. Bununla belə, onun yüksək qiyməti (təxminən 100.000/ton), hətta kapsul kimi yüksək qiymətli əczaçılıq tətbiqlərində belə geniş tətbiqini məhdudlaşdırır. HPMC-nin bu qədər baha olmasının səbəbi, ilk növbədə, HPMC-nin hazırlanması üçün istifadə olunan sellüloza xammalının nisbətən baha olmasıdır. Bundan əlavə, iki əvəzedici qrup, hidrokaypropil qrupu və metoksiya qrupu, eyni zamanda HPMC-yə bağlanır, bu da hazırlıq prosesini çox çətinləşdirir. Kompleksdir, buna görə HPMC məhsulları daha bahalıdır.

İkincisi, aşağı temperaturda HPMC-nin aşağı özlülük və aşağı gel güc xüsusiyyətləri, müxtəlif tətbiqlərdə işləkliyini azaldır. HPMC, aşağı temperaturda çox aşağı özlülüklü bir həll vəziyyətində mövcud olan bir istilik jelidir və yüksək temperaturda viskoz bərk-bərk bir gel meydana gətirə bilər, buna görə örtük, çiləmə və daldırma kimi emal prosesləri yüksək temperaturda aparılmalıdır . Əks təqdirdə, həll asanlıqla axacaq, nəticədə məhsulun keyfiyyətinə və performansına təsir edəcək qeyri-vahid film materialının formalaşması ilə nəticələnəcəkdir. Belə yüksək temperatur əməliyyatı əməliyyatın çətinlik əmsalını artırır, nəticədə yüksək istehsal enerjisi istehlakı və yüksək istehsal dəyəri ilə nəticələnir.

1.2.3 Hidroksipropil nişasta soyuq gel

Nişasta təbii mühitdə bitkilərin fotosintezi nəticəsində sintez edilən təbii polimer birləşməsidir. Tərkibindəki polisaxaridlər adətən bitkilərin toxumlarında və kök yumrularında zülallar, liflər, yağlar, şəkərlər və minerallarla birlikdə qranullar şəklində saxlanılır. və ya kökdə [222]. Nişasta təkcə insanların əsas enerji mənbəyi deyil, həm də mühüm sənaye xammalıdır. Geniş mənbəyə, aşağı qiymətə, yaşıl, təbii və bərpa oluna bildiyinə görə qida və tibb, fermentasiya, kağız istehsalı, toxuculuq və neft sənayesində geniş istifadə edilmişdir [223].

1.2.3.1 Nişasta və onun törəmələri

Nişasta təbii yüksək polimerdir, onun struktur vahidi α-D-anhidroqlikoza vahididir. Fərqli bölmələr glikosidic istiqrazları ilə bağlanır və onun molekulyar formulu (C6H10o5) n. Nişaslı qranullarda molekulyar zəncirin bir hissəsi, xətti amiloz olan α-1,4 qlikosidij istiqrazları ilə birləşdirilmişdir; Molekulyar zəncirin başqa bir hissəsi bu əsasda bu əsasda olan α-1,6 glikosidə istiqrazlarla bağlanır [224]. Nişaslı qranullarda molekulların nizamlı tənzimləmə və molekulların nizamsız bölgələrdə qurulduğu amorflərin təşkil edildiyi kristal bölgələr var. part composition. Kristal rayon və amorf bölgəsi arasında aydın bir sərhəd yoxdur və amilopektin molekulları çoxlu kristal bölgələrdən və amorf bölgələrindən keçə bilər. Nişaslı sintezinin təbii təbiətinə əsaslanaraq, nişastalı polysakcharide quruluşu bitki növləri və mənbə saytları ilə dəyişir [225].

Nişan, geniş mənbəyi və bərpa olunan xüsusiyyətləri səbəbindən sənaye istehsalı üçün vacib xammaldan birinə çevrilsə də, doğma nişastası, ümumiyyətlə, su tənbəlliyi və film formalaşdırıcı xüsusiyyətləri, aşağı emulsiya və bacarıqlı bacarıqlar və qeyri-kafi sabitlik kimi çatışmazlıqlar var. Tətbiq aralığını genişləndirmək üçün nişasta, ümumiyyətlə fərqli tətbiq tələblərinə uyğunlaşdırmaq üçün ümumiyyətlə fizikiokatik olaraq dəyişdirilmişdir [38, 114]. Nişan molekullarında hər bir qlükoza struktur vahidində üç pulsuz hidroksil qrupu var. Bu hidroksil qrupları çox aktiv və poliollara bənzər xüsusiyyətləri olan nişastı, nişasta denaturasiya reaksiyası üçün imkan verən xüsusiyyətlərə sahibdirlər.

Dəyişdirildikdən sonra doğma nişastanın bəzi xüsusiyyətləri doğma nişastanın istifadə qüsurlarını aradan qaldırmaqla, modifikasiya edilmiş nişastanın hazırkı sənayesində pivotal rol oynayır [226]. Oksidləşmiş nişasta nisbətən yetkin texnologiya ilə ən çox istifadə edilən dəyişdirilmiş nişastalardan biridir. Doğma nişasta ilə müqayisədə oksidləşmiş nişastanın jelatinləşməsi daha asandır. Yüksək yapışmanın üstünlükləri. Efirləşdirilmiş nişasta nişasta molekullarında hidroksil qruplarının esterləşməsi nəticəsində əmələ gələn nişasta törəməsidir. Çox aşağı dərəcədə əvəzetmə yerli nişastanın xüsusiyyətlərini əhəmiyyətli dərəcədə dəyişə bilər. Nişasta pastasının şəffaflıq və film əmələ gətirmə xüsusiyyətləri açıq şəkildə yaxşılaşdırılır. Etherified nişastası, polistarch efirini yaratmaq üçün nişasta molekullarında hidroksil qruplarının efirləşdirmə reaksiyasıdır və onun geri çəkilməsi zəifləyir. Oksidləşən nişastanın və esterified nişastanın istifadə edilə bilmədiyi güclü qələvi şərtləri altında, efir istiqrazı da nisbətən sabit qala bilər. hidrolizə meyllidir. Acid dəyişdirilmiş nişasta, nişasta, amiloza məzmunu artırmaq üçün turşu ilə müalicə olunur, nəticədə inkişaf etmiş retrogradasiya və nişasta pastası ilə nəticələnir. Nisbətən şəffafdır və soyuducuda möhkəm bir jel meydana gətirir [114].

1.2.3.2 Hidroksipropil nişastanın quruluşu

Molekulyar quruluşu olan hidroksypropil nişastası (HPS) 1-4 rəqəmlərində göstərilmişdir, tiryen oksidi ilə tibril oksidi ilə həlak olan tire-tipli bir nişastalı efirdir [223, 227, 228, 228] və onun kimyəvi reaksiya tənliyi Şəkil 1-6-da göstərilmişdir.

HES-in sintezi zamanı, nişastanın hidroksipropil nişastası hazırlamaq üçün, propilen oksidi yaratmaq üçün polikypropil tərəf zəncirləri yaratmaq üçün yaradılan hidroksipropil nişastası ilə də reaksiya verə bilər. əvəzetmə dərəcəsi. Əvəzedici (DS) dərəcəsi (DS) bir qlükosil qrupuna əvəz edilmiş hidroksil qruplarının orta sayına aiddir. Nişasta glukosil qruplarının əksəriyyəti 3 hidrokil qrupu ehtiva edir, buna görə maksimum DS 3-dir. Prosesin hidroksipropylation reaksiyasının, nişastanın qranul morfologiyası və amilopektinə nisbəti, doğma nişastanın hamısına nisbəti hamısı MS-nin ölçüsünə təsir edir.

1.2.3.3 Hidroksipropil nişastanın xassələri

İsti HPS nişasta pastası, xüsusən də yüksək amiloz tərkibli sistem üçün soyutma prosesi zamanı nişasta pastasında olan amiloza molekulyar zəncirləri bir-birinə qarışaraq üçölçülü şəbəkə quruluşu yaradır və açıq-aşkar bərkimə bənzər davranış nümayiş etdirir. O, elastomer olur, gel əmələ gətirir və yenidən qızdırıldıqdan sonra məhlul vəziyyətinə qayıda bilir, yəni soyuq gel xüsusiyyətlərinə malikdir və bu gel fenomeni geri dönən xüsusiyyətlərə malikdir [228].

Jelatinləşdirilmiş amiloza koaksial tək spiral quruluş yaratmaq üçün davamlı olaraq qıvrılır. Bu tək spiral strukturların xarici hissəsi hidrofilik qrup, içi isə hidrofobik boşluqdur. Yüksək temperaturda HPS bəzi tək spiral seqmentlərin uzandığı təsadüfi rulonlar kimi sulu məhlulda mövcuddur. Temperatur aşağı salındıqda, HPS ilə su arasındakı hidrogen bağları pozulur, struktur su itir və molekulyar zəncirlər arasında hidrogen bağları davamlı olaraq formalaşır və nəhayət, üç ölçülü şəbəkə gel quruluşunu meydana gətirir. Nişastanın gel şəbəkəsində doldurulma mərhələsi jelatinləşmədən sonra qalıq nişasta qranulları və ya fraqmentləridir və bəzi amilopektinlərin bir-birinə qarışması da gelin əmələ gəlməsinə kömək edir [230-232].

(2) SES-in hidrofilliyi

Hidrofilik hidroksipropil qruplarının tətbiqi nişasta molekulları arasında hidrogen bağlarının gücünü zəiflədir, nişasta molekullarının və ya seqmentlərinin hərəkətini təşviq edir və nişasta mikrokristallarının ərimə temperaturunu azaldır; nişasta qranullarının quruluşu dəyişir və nişasta qranullarının səthi kobud olur Temperatur artdıqca bəzi çatlar və ya dəliklər əmələ gəlir ki, su molekulları nişasta qranullarının içərisinə asanlıqla daxil ola bilsin, nişastanın şişməsi və jelatinləşməsi daha asan olur, beləliklə nişastanın jelatinləşmə temperaturu aşağı düşür. Əvəzetmə dərəcəsi artdıqca, hidroksipropil nişastanın jelatinləşmə temperaturu azalır və nəhayət, soyuq suda şişə bilər. Hidroksipropilasiyadan sonra nişasta pastalarının axıcılığı, aşağı temperaturda dayanıqlığı, şəffaflığı, həllolma qabiliyyəti və film əmələ gətirmə xüsusiyyətləri yaxşılaşmışdır [233-235].

(3) SES-in sabitliyi

HPS yüksək sabitliyə malik qeyri-ion nişasta efiridir. Hidroliz, oksidləşmə və çarpaz birləşmə kimi kimyəvi reaksiyalar zamanı efir bağı qırılmayacaq və əvəzedicilər düşməyəcək. Buna görə də, HPS-nin xassələri elektrolitlər və pH-dan nisbətən daha az təsirlənir, onun geniş diapazonda turşu-qələvi pH-da istifadə oluna bilməsini təmin edir [236-238].

1.2.3.4 SES-in qida və tibb sahəsində tətbiqi

HPS toksik olmayan və dadsızdır, yaxşı həzm performansı və nisbətən aşağı hidrolizat viskozity. Evdə və xaricdə təhlükəsiz yeməli dəyişdirilmiş nişasta kimi tanınır. 1950-ci illərin əvvəlində ABŞ, yeməkdə birbaşa istifadə üçün hidroksiqropil nişastasını təsdiqlədi [223, 229, 238]. HPS qida sahəsində geniş istifadə edilən dəyişdirilmiş nişastadır, əsasən qatılaşdırıcı, dayandırıcı və stabilizator kimi istifadə olunur.

İçkilər, dondurma və tıxaclar kimi rahat qidalar və dondurulmuş qidalarda istifadə edilə bilər; Gelatin kimi yüksək qiymətli yeməli diş ətlərini qismən əvəz edə bilər; Yeməli filmlərə çevrilə bilər və qida örtükləri və qablaşdırma kimi istifadə olunur [229, 236].

HPS adətən tibb sahəsində doldurucular, dərman bitkiləri üçün bağlayıcılar, tabletlər üçün parçalayıcılar, əczaçılıq üçün yumşaq və sərt kapsullar üçün materiallar, dərman örtükləri, süni qırmızı qan hüceyrələri və plazma qatılaşdırıcıları üçün kondensasiya əleyhinə maddələr və s. kimi istifadə olunur. [239] .

1.3 Polimerlərin birləşməsi

Polimer materiallar həyatın bütün sahələrində geniş istifadə olunur və əvəzedilməz və vacib materiallardır. Elm və texnologiyanın davamlı inkişafı insanların tələblərini getdikcə daha müxtəlif edir və tək komponentli polimer materialların insanların müxtəlif tətbiq tələblərinə cavab verməsi ümumiyyətlə çətindir. İki və ya daha çox polimeri birləşdirən bir çox tədqiqatçıların diqqətini çəkən və daha çox tədqiqatçıların diqqətini çəkən və daha çox diqqət yetirmiş və daha çox diqqət yetirilmiş, əla performans, rahat emal və geniş tətbiq olan polimer materialları əldə etmək üçün ən iqtisadi və effektiv metoddur. [240-242] .

1.3.1 Polimer birləşməsinin məqsədi və metodu

Polimer birləşməsinin əsas məqsədi: (l) materialların hərtərəfli xüsusiyyətlərini optimallaşdırmaq. Müxtəlif polimerlər birləşir ki, son birləşmə tək bir makromolekulun əla xassələrini saxlayır, bir-birinin güclü tərəflərini öyrənir və zəif tərəflərini tamamlayır və polimer materiallarının hərtərəfli xüsusiyyətlərini optimallaşdırır. (2) maddi dəyəri azaldın. Bəzi polimer materiallar əla xüsusiyyətlərə malikdir, lakin onlar bahalıdır. Buna görə də, istifadəyə təsir etmədən xərcləri azaltmaq üçün digər ucuz polimerlərlə birləşdirilə bilər. (3) Maddi emal xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırın. Bəzi materiallar əla xüsusiyyətlərə malikdir, lakin emal etmək çətindir və emal xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün uyğun digər polimerlər əlavə edilə bilər. (4) Materialın müəyyən bir xüsusiyyətini gücləndirmək. Materialın performansını müəyyən bir aspektdə yaxşılaşdırmaq üçün onu dəyişdirmək üçün başqa bir polimer istifadə olunur. (5) Materialların yeni funksiyalarını inkişaf etdirin.

Ümumi polimer mürəkkəb metodları: (l) ərimə mürəkkəbliyi. Mürəkkəb avadanlıqların qırxma hərəkəti altında fərqli polimerlər, mürəkkəblik üçün viskoz axın temperaturunun üstündə qızdırılır və sonra soyudulur və mürəkkəbdən sonra soyudulur. (2) Məhlulun yenidən hazırlanması. İki komponent qarışdırılır və ümumi bir həlledicidən istifadə edərək qarışdırılır və ya həll edilmiş müxtəlif polimer məhlulları bərabər şəkildə qarışdırılır və sonra polimer birləşməsini əldə etmək üçün həlledici çıxarılır. (3) Emulsiya birləşmələri. Eyni emulsifikator tipinin müxtəlif polimer emulsiyalarını qarışdırıb qarışdırdıqdan sonra polimer birləşməsini almaq üçün polimerdən çökmə üçün bir laxtalanan əlavə olunur. (4) Kopolimerləşmə və birləşmə. Graf sopolimerizasiyası, blok sopolimerləşmə və reaktiv sopolimerləşmə, mürəkkəb prosesi kimyəvi reaksiya ilə müşayiət olunur. (5) Interpenetrating Network [10].

1.3.2 Təbii polisaxaridlərin birləşmələri

Təbii polisaxaridlər təbiətdə adətən kimyəvi cəhətdən dəyişdirilmiş və müxtəlif əla xüsusiyyətlərə malik olan polimer materialların ümumi sinfidir. Bununla birlikdə, tək polisacharide materialları tez-tez müəyyən performans məhdudiyyətləri olur, buna görə də fərqli polisakkaridlər hər bir komponentin performansın üstünlüklərini və tətbiq həcminin genişləndirilməsi məqsədilə nail olmaq üçün çox vaxt mürəkkəbdir. 1980-ci illərin əvvəlində fərqli təbii polisackaridlərin birləşməsi ilə bağlı araşdırma əhəmiyyətli dərəcədə artmışdır [243]. Evdə və xaricdə təbii polisacharide mürəkkəb sistemi ilə bağlı araşdırma əsasən, curdlan və qeyri-sürünməyən polisacçaridin iki növü və mürəkkəb sisteminin mürəkkəb sisteminə yönəlmişdir.

1.3.2.1 Təbii polisaxarid hidrogellərin təsnifatı

Təbii polisaxaridləri gel əmələ gətirmə qabiliyyətinə görə kəsikli və qeyri-curdlana bölmək olar. Bəzi polisaxaridlər öz-özünə gel əmələ gətirə bilirlər, ona görə də onlara curdlan deyilir, məsələn, karagenan və s.; digərlərinin özləri jelləşdirmə xüsusiyyətlərinə malik deyil və ksantan saqqızı kimi kəsmik olmayan polisaxaridlər adlanır.

Hidrojellər təbii curdlanı sulu məhlulda həll etməklə əldə edilə bilər. Yaranan gelin termoreversivliyinə və onun modulunun temperaturdan asılılığına əsaslanaraq, onu aşağıdakı dörd müxtəlif növə bölmək olar [244]:

(1) Kriogel, polisaxarid məhlulu yalnız aşağı temperaturda gel əldə edə bilər, məsələn, karragenan.

(2) Termal induksiya edilmiş gel, polisaxarid məhlulu yalnız yüksək temperaturda gel əldə edə bilər, məsələn, qlükomannan.

(3) Polisaxarid məhlulu yalnız aşağı temperaturda gel əldə edə bilməz, həm də daha yüksək temperaturda gel əldə edə bilər, lakin aralıq temperaturda məhlul vəziyyətini təqdim edə bilər.

(4) Məhlul yalnız ortada müəyyən bir temperaturda gel əldə edə bilər. Fərqli təbii curdlanın öz kritik (minimum) konsentrasiyası var, ondan yuxarı gel əldə etmək olar. Gelin kritik konsentrasiyası polisaxarid molekulyar zəncirinin davamlı uzunluğu ilə bağlıdır; gelin gücünə məhlulun konsentrasiyası və molekulyar çəkisi böyük təsir göstərir və ümumiyyətlə, konsentrasiya artdıqca gelin gücü də artır [245].

1.3.2.2 Kəsmə və qeyri-kördlənin mürəkkəb sistemi

Qeyri-kurulanın curdlan ilə birləşdirilməsi ümumiyyətlə polisaxaridlərin gel gücünü yaxşılaşdırır [246]. Konjac saqqızı və Carrageenan'ın birləşməsi kompozit gel şəbəkə quruluşunun sabitliyini və gel elastikliyini artırır və jel gücünü əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır. Wei yu et al. Mürəkkəb Carrageenan və Konjac saqqızı və mürəkkəbdən sonra jel quruluşunu müzakirə etdilər. Tədqiqat Carragenan və Konjac saqqızının ardından bir sinergistik təsir göstərdikdən sonra, Carragenan'ın üstünlük təşkil etdiyi bir şəbəkə quruluşu meydana gəldi, Konjac saqqızı bu saf Carragenan'dan daha sıxdır. [247]. Kohyama et al. CarraGenan / Konjac saqqızının mürəkkəb sistemini araşdırdı və nəticələr Konjac saqqızının molekulyar çəkisinin davamlı artması ilə, kompozit jelin yırtılması stresinin artmasına davam etdiyini göstərdi; Fərqli molekulyar çəkilər olan Konjac saqqızı oxşar gel meydana gəlməsini göstərdi. temperatur. Bu mürəkkəb sistemdə Gel şəbəkəsinin yaranması Carrageenan tərəfindən həyata keçirilir və iki əyri molekul arasındakı qarşılıqlı əlaqə zəif çarpaz birləşdirilmiş bölgələrin meydana gəlməsi ilə nəticələnir [248]. Nişinari et al. Gellan saqqızı / Konjac saqqız mürəkkəb sistemini araşdırdı və nəticələr, monovolent kationların mürəkkəb jeldə təsirinin daha çox tələffüz olunduğunu göstərdi. Sistem modulusunu və gel formalaşmasının temperaturunu artıra bilər. Boşalent kationlar kompozit jellərin formalaşmasını müəyyən dərəcədə təbliğ edə bilər, lakin həddindən artıq miqdarda faza ayrılmasına səbəb olacaq və sistemin modulunu azaldacaq [246]. Breneer et al. Carragenan, çəyirtkəli lobya saqqızı və konjac saqqızının birləşməsini öyrəndi və Carrageenan, çəyirtkə çəyirtkəli lobya saqqızı və konjak saqqızın sinergist təsir göstərə biləcəyini və ən yaxşı əmanət çəyirtkəli lobya / carragenan 1: 5.5, konjak saqqız / Carragenan 1: 7 , və üçü bir-birinə bir-birinə qarışdıqda, sinerjist təsir, üçünün xüsusi birləşməsinin olmadığını ifadə edən CarraGenan / Konjac saqqızının olduğu kimidir. Qarşılıqlı əlaqə [249].

1.3.2.2 İki qeyri-curdlan mürəkkəb sistemi

Gel xüsusiyyətləri olmayan iki təbii polisakaridin, mürəkkəblik etməklə jel xüsusiyyətlərini nümayiş etdirə bilər, nəticədə gel məhsulları [250]. Çəyirtkə lobya saqqızı Xanthan saqqızı ilə birləşdirmək, yeni gellərin meydana gəlməsini təşviq edən bir sinergist təsir göstərir [251]. Yeni bir gel məhsulu, Kopyhac Glucomannan'a Kopyhac Glucomannan'a əlavə edərək [252] əlavə etməklə də əldə edilə bilər. Wei yanxia et al. Çəyirtkə lobya saqqızı və Xanthan saqqızının reveloloji xüsusiyyətlərini öyrəndi. Nəticələr göstərir ki, çəyirtkə lobya saqqızı və Xanthan saqqızının birləşməsi bir sinergist təsir göstərir. Mürəkkəb həcm nisbəti 4: 6, ən güclü sinergistik təsir göstərəndə [253]. Fitzsimons et al. Otaq temperaturunda və istilik altında Xanthan saqqızı olan Konjac qlükomannan. Nəticələr göstərdi ki, bütün birləşmələr iki arasındakı sinerjistik təsir göstərən jel xüsusiyyətləri nümayiş etdirdi. Mürəkkəb temperaturu və Xanthan saqqızının struktur vəziyyəti, iki [254] arasındakı qarşılıqlı təsir göstərmədi. Guo Shoujun və digərləri donuz nəcisinin orijinal qarışığını oxudular və nəticələr Donuz nəcis lobya saqqızı və Xanthan saqqızının güclü bir sinergist təsiri olduğunu göstərdi. The optimal compounding ratio of pig feces bean gum and xanthan gum compound adhesive is 6/4 (w/w). Soya saqqızının tək həllindən 102 dəfədir və mürəkkəb saqqızın konsentrasiyası 0.4% -ə çatdıqda jel meydana gəlir. Mürəkkəb yapışan yüksək özlülük, yaxşı sabitlik və reoloji xüsusiyyətlərə malikdir və əla qida dişləridir [255].

1.3.3 Polimer kompozitlərin uyğunluğu

Uyğunluq, termodinamik nöqteyi-nəzərdən, qarşılıqlı həllolma kimi də tanınan molekulyar səviyyədə uyğunluğun əldə edilməsinə aiddir. Flory-Huggins model nəzəriyyəsinə görə, birləşmə prosesi zamanı polimer birləşmə sisteminin sərbəst enerji dəyişməsi Gibbsin sərbəst enerji düsturuna uyğundur:

△���=△���—T△S (1-1)

Onların arasında △���kompleks pulsuz enerjidir, △���mürəkkəb istilik, mürəkkəb entropiya; mütləq temperaturdur; kompleks sistem yalnız sərbəst enerji dəyişdikdə uyğun sistemdir △���mürəkkəb proses zamanı [256].

Qarışıqlıq anlayışı çox az sistemin termodinamik uyğunluğu əldə edə bilməsindən irəli gəlir. Qarışıqlıq müxtəlif komponentlərin homojen komplekslər yaratmaq qabiliyyətinə aiddir və ümumi istifadə olunan meyar komplekslərin vahid şüşə keçid nöqtəsini nümayiş etdirməsidir.

Termodinamik uyğunluğundan fərqli olaraq, ümumiləşdirilmiş uyğunluq, mürəkkəb sistemdəki hər bir komponentin praktik baxımdan təklif olunan bir-birinin yerləşdirilməsi qabiliyyətinə aiddir [257].

Ümumiləşdirilmiş uyğunluğa əsasən, polimer birləşmə sistemləri tam uyğun, qismən uyğun və tamamilə uyğun olmayan sistemlərə bölünə bilər. Tam uyğun sistem o deməkdir ki, birləşmə molekulyar səviyyədə termodinamik olaraq qarışdırılır; qismən uyğun gələn sistem birləşmənin müəyyən temperatur və ya tərkib diapazonunda uyğun olması deməkdir; tamamilə uyğun olmayan sistem birləşmənin molekulyar səviyyədə qarışma qabiliyyətinə heç bir temperaturda və ya tərkibdə nail ola bilməyəcəyini bildirir.

Müxtəlif polimerlər arasında müəyyən struktur fərqləri və konformasiya entropiyası səbəbindən polimer kompleks sistemlərinin əksəriyyəti qismən uyğun gəlir və ya uyğun gəlmir [11, 12]. Mürəkkəb sistemin faza ayrılmasından və qarışdırma səviyyəsindən asılı olaraq, qismən uyğun gələn sistemin uyğunluğu da çox dəyişəcəkdir [11]. Polimer kompozitlərin makroskopik xüsusiyyətləri onların daxili mikroskopik morfologiyası və hər bir komponentin fiziki və kimyəvi xüsusiyyətləri ilə sıx bağlıdır. 240], buna görə də mürəkkəb sistemin mikroskopik morfologiyasını və uyğunluğunu öyrənmək böyük əhəmiyyət kəsb edir.

İkili birləşmələrin uyğunluğunun tədqiqi və xarakteristikası üsulları:

(1) Şüşə keçid temperaturu T���müqayisə üsulu. T-nin müqayisəsi���T ilə birləşmədən���komponentlərinin, əgər yalnız bir t olarsa���birləşmədə görünür, mürəkkəb sistem uyğun sistemdir; iki T varsa���, və iki t���Birləşmənin mövqeləri iki qrupda nöqtələrin ortasında olur���mürəkkəb sistemin qismən uyğun olan sistem olduğunu göstərir; iki T varsa������, mürəkkəb sistemin uyğun olmayan sistem olduğunu göstərir.

T���Müqayisə metodunda tez-tez istifadə olunan sınaq alətləri dinamik termomexaniki analizator (DMA) və diferensial skan edən kalorimetrdir (DSC). Bu üsul mürəkkəb sistemin uyğunluğunu tez bir zamanda mühakimə edə bilər, lakin əgər T���iki komponentdən biri oxşardır, tək T���Mürəkkəbləşmədən sonra da görünəcək, buna görə də bu üsulun müəyyən çatışmazlıqları var [10].

(2) morfoloji müşahidə metodu. Əvvəlcə birləşmənin makroskopik morfologiyasını müşahidə edin. Əgər birləşmədə aşkar faza ayrılması varsa, ilkin olaraq mürəkkəb sistemin uyğun olmayan sistem olduğu qənaətinə gəlmək olar. Secondly, the microscopic morphology and phase structure of the compound are observed by microscope. The two components that are completely compatible will form a homogeneous state. Therefore, the compound with good compatibility can observe uniform phase distribution and small dispersed phase particle size. və bulanık interfeys.

Topoqrafiya müşahidə metodunda tez-tez istifadə olunan sınaq alətləri optik mikroskop və skan edən elektron mikroskopdur (SEM). Topoqrafiya müşahidə metodu digər xarakteristika üsulları ilə birlikdə köməkçi metod kimi istifadə edilə bilər.

(3) Şəffaflıq metodu. Qismən uyğun bir mürəkkəb sistemdə iki komponent müəyyən bir temperatur və kompozisiya aralığında uyğun ola bilər və faza ayrılması bu aralığından kənarda baş verəcəkdir. Mürəkkəb sistemin bir homojen sistemdən transformasiya prosesində iki fazlı bir sistemə qədər, onun yüngül ötürülməsi dəyişdiriləcək, buna görə də uyğunluğu birləşmənin şəffaflığını öyrənməklə öyrənilə bilər.

Bu üsuldan yalnız köməkçi üsul kimi istifadə etmək olar, çünki iki polimerin sındırma göstəriciləri eyni olduqda, iki uyğun gəlməyən polimerin birləşməsindən əldə edilən birləşmə də şəffaf olur.

(4) Reoloji üsul. Bu üsulda birləşmənin özlü-elastik parametrlərinin qəfil dəyişməsi fazaların ayrılması əlaməti kimi istifadə olunur, məsələn, özlülük-temperatur əyrisinin qəfil dəyişməsi faza ayrılmasını qeyd etmək üçün, görünən isə qəfil dəyişməsindən istifadə olunur. Fazaların ayrılması əlaməti kimi kəsmə gərginliyi-temperatur əyrisindən istifadə edilir. Qarışıqdan sonra faza ayrılmayan birləşmə sistemi yaxşı uyğunluğa malikdir, faza ayrılması olanlar isə uyğunsuz və ya qismən uyğun gələn sistemdir [258].

(5) Han əyrisi üsulu. Hanın əyrisi lg-dir���'(���) lg G”, mürəkkəb sistemin Han əyrisinin temperaturdan asılılığı yoxdursa və müxtəlif temperaturlarda Han əyrisi əsas əyri əmələ gətirirsə, mürəkkəb sistem uyğun gəlir; Mürəkkəb sistem uyğun gəlirsə, Han əyrisi temperaturdan asılıdır. Əgər Han əyrisi müxtəlif temperaturlarda bir-birindən ayrılırsa və əsas əyri əmələ gətirə bilmirsə, mürəkkəb sistem uyğun gəlmir və ya qismən uyğun gəlir. Buna görə, mürəkkəb sistemin uyğunluğu Han əyrisinin ayrılmasına görə mühakimə edilə bilər.

(6) Məhlulun özlülük üsulu. Bu üsul, mürəkkəb sistemin uyğunluğunu xarakterizə etmək üçün həll viskozitasının dəyişdirilməsini istifadə edir. Müxtəlif məhlul konsentrasiyaları altında birləşmənin özlülüyü kompozisiyaya qarşı qurulur. Əgər xətti əlaqədirsə, bu, mürəkkəb sistemin tam uyğun olduğunu bildirir; qeyri-xətti əlaqədirsə, mürəkkəb sistemin qismən uyğun olduğunu bildirir; əgər S formalı əyridirsə, o zaman mürəkkəb sistemin tamamilə uyğunsuz olduğunu göstərir [10].

(7) İnfraqırmızı spektroskopiya. İki polimer birləşdirildikdən sonra uyğunluq yaxşı olarsa, hidrogen bağları kimi qarşılıqlı təsirlər yaranacaq və polimer zəncirindəki hər qrupun infraqırmızı spektrində xarakterik qrupların zolaq mövqeləri dəyişəcək. Kompleksin və hər bir komponentin xarakterik qrup zolaqlarının ofseti kompleks sistemin uyğunluğunu mühakimə edə bilər.

Bundan əlavə, komplekslərin uyğunluğu termoqravimetrik analizatorlar, rentgen şüalarının difraksiyası, kiçik bucaqlı rentgen şüalarının səpilməsi, işığın səpilməsi, neytron elektronlarının səpilməsi, nüvə maqnit rezonansı və ultrasəs üsulları ilə də öyrənilə bilər [10].

1.3.4 Hidroksipropil metilselüloz/hidroksipropil nişasta birləşməsinin tədqiqat gedişi

1.3.4.1 Hidroksipropilmetilselülozun və digər maddələrin birləşmələri

HPMC və digər maddələrin birləşmələri əsasən dərmanla idarə olunan buraxılış sistemlərində və yeməli və ya parçalana bilən film qablaşdırma materiallarında istifadə olunur. Dərmanla idarə olunan sərbəst buraxılmanın tətbiqi zamanı HPMC ilə tez-tez birləşən polimerlərə polivinil spirt (PVA), laktik turşu-qlikolik turşu kopolimeri (PLGA) və polikaprolakton (PCL) kimi sintetik polimerlər, həmçinin zülallar, təbii polimerlər daxildir. polisacharides. Abdel-Zaher et al. HPMC/PVA kompozitlərinin struktur tərkibini, istilik dayanıqlığını və onların məhsuldarlığı ilə əlaqəsini öyrənmiş və nəticələr iki polimerin mövcudluğunda müəyyən qədər qarışma qabiliyyətinin olduğunu göstərmişdir [259]. Zabihi et al. mədə və bağırsaqda davamlı sərbəst buraxılmasına nail ola bilən insulinin idarə olunan və davamlı buraxılması üçün mikrokapsullar hazırlamaq üçün HPMC/PLGA kompleksindən istifadə etmişdir [260]. Javed və b. hidrofilik HPMC və hidrofobik PCL-ni birləşdirdi və HPMC/PCL komplekslərini dərmanla idarə olunan və davamlı buraxılış üçün mikrokapsül materialları kimi istifadə etdi, onlar birləşmə nisbətini tənzimləməklə insan bədəninin müxtəlif hissələrində buraxıla bilər [261]. Ding və başqaları. sənaye tətbiqləri üçün nəzəri rəhbərliyi təmin etməklə idarə olunan dərmanların buraxılması sahəsində istifadə olunan HPMC/kollagen komplekslərinin özlülük, dinamik özlülük, sürünmə bərpası və tiksotropiya kimi reoloji xüsusiyyətlərini öyrənmişdir [262]. Arthanari, Cai və Rai et al. [263-265] Peyvənd və Naterlər prosesində Chitosan, Xanthan saqqızı və natrium əlgəzrəki HPMC, Xanthan saqqızı və natrium əlgəzrin kompleksləri tətbiq edildi və nəticələr nəzarət edilə bilən bir narkotik buraxılış effekti göstərdi [263-265].

Yeməli və ya parçalana bilən film qablaşdırma materiallarının hazırlanmasında HPMC ilə birləşən polimerlər əsasən lipidlər, zülallar və polisaxaridlər kimi təbii polimerlərdir. Karaca, Fagundes və Contreras-Oliva et al. HPMC/lipid kompleksləri ilə yeməli kompozit membranlar hazırlamış və onlardan müvafiq olaraq gavalı, albalı pomidoru və sitrus meyvələrinin konservləşdirilməsində istifadə etmişdir. Nəticələr göstərdi ki, HPMC/lipid kompleksi membranları təzə saxlama zamanı yaxşı antibakterial təsir göstərir [266-268]. Shetty, Rubilar və Ding et al. müvafiq olaraq HPMC, ipək zülalı, zərdab proteini izolatı və kollagendən hazırlanan yeməli kompozit plyonkaların mexaniki xassələrini, istilik dayanıqlığını, mikrostrukturunu və komponentləri arasında qarşılıqlı əlaqəni öyrənmişdir [269-271]. Esteghlal et al. bio-əsaslı qablaşdırma materiallarında istifadə üçün yeməli filmlər hazırlamaq üçün HPMC-ni jelatinlə tərtib etmişdir [111]. Priya, Kondaveeti, Sakata və Ortega-Toro et al. müvafiq olaraq HPMC/xitosan HPMC/ksiloglukan, HPMC/etilselüloz və HPMC/nişasta yeməli kompozit plyonkalar hazırlamış və onların istilik dayanıqlığını, mexaniki xassələrini, mikrostrukturunu və antibakterial xüsusiyyətlərini öyrənmişlər [139, 272-274]. HPMC/PLA birləşməsindən, adətən, ekstruziya yolu ilə qida məhsulları üçün qablaşdırma materialı kimi də istifadə oluna bilər [275].

Yeməli və ya parçalana bilən film qablaşdırma materiallarının hazırlanmasında HPMC ilə birləşən polimerlər əsasən lipidlər, zülallar və polisaxaridlər kimi təbii polimerlərdir. Karaca, Fagundes və Contreras-Oliva et al. HPMC/lipid kompleksləri ilə yeməli kompozit membranlar hazırlamış və onlardan müvafiq olaraq gavalı, albalı pomidoru və sitrus meyvələrinin konservləşdirilməsində istifadə etmişdir. Nəticələr göstərdi ki, HPMC/lipid kompleksi membranları təzə saxlama zamanı yaxşı antibakterial təsir göstərir [266-268]. Shetty, Rubilar və Ding et al. müvafiq olaraq HPMC, ipək zülalı, zərdab proteini izolatı və kollagendən hazırlanan yeməli kompozit plyonkaların mexaniki xassələrini, istilik dayanıqlığını, mikrostrukturunu və komponentləri arasında qarşılıqlı əlaqəni öyrənmişdir [269-271]. Esteghlal et al. bio-əsaslı qablaşdırma materiallarında istifadə üçün yeməli filmlər hazırlamaq üçün HPMC-ni jelatinlə tərtib etmişdir [111]. Priya, Kondaveeti, Sakata və Ortega-Toro et al. müvafiq olaraq HPMC/xitosan HPMC/ksiloglukan, HPMC/etilselüloz və HPMC/nişasta yeməli kompozit plyonkalar hazırlamış və onların istilik dayanıqlığını, mexaniki xassələrini, mikrostrukturunu və antibakterial xüsusiyyətlərini öyrənmişlər [139, 272-274]. HPMC/PLA birləşməsindən, adətən, ekstruziya yolu ilə qida məhsulları üçün qablaşdırma materialı kimi də istifadə oluna bilər [275].

1.3.4.2 Nişasta və digər maddələrin birləşmələri

Nişastanın və digər maddələrin birləşməsinə dair tədqiqatlar ilkin olaraq müxtəlif hidrofob alifatik poliester maddələrinə, o cümlədən polilaktik turşu (PLA), polikaprolakton (PCL), polibuten suksin turşusu (PBSA) və s. 276] üzərində cəmlənmişdir. Muller və b. nişasta/PLA kompozitlərinin strukturunu və xassələrini və ikisi arasındakı qarşılıqlı əlaqəni öyrənmiş və nəticələr göstərmişdir ki, ikisi arasında qarşılıqlı təsir zəifdir və kompozitlərin mexaniki xassələri zəifdir [277]. Correa, Komur və Diaz-Qomez et al. bioloji parçalana bilən materialların, biotibbi materialların və toxuma mühəndisliyi iskele materiallarının hazırlanmasında tətbiq edilən nişasta/PCL komplekslərinin iki komponentinin mexaniki xassələrini, reoloji xüsusiyyətlərini, gel xassələrini və uyğunluğunu öyrənmişdir [278-280]. Ohkika və başqaları. qarğıdalı nişastası və PBSA qarışığının çox perspektivli olduğunu müəyyən etdi. Nişastanın miqdarı 5-30% olduqda, nişasta qranullarının tərkibinin artırılması modulu artıra və qırılma zamanı dartılma gərginliyini və uzanmasını azalda bilər [281,282]. Hidrofobik alifatik polyester termodinamik cəhətdən hidrofilik nişasta ilə uyğun gəlmir və nişasta ilə polyester arasında faza interfeysini yaxşılaşdırmaq üçün adətən müxtəlif uyğunlaşdırıcılar və əlavələr əlavə edilir. Szadkowska, Ferri və Li et al. silanol əsaslı plastifikatorların, malein anhidrid kətan yağı və funksionallaşdırılmış bitki yağı törəmələrinin müvafiq olaraq nişasta/PLA komplekslərinin strukturuna və xassələrinə təsirini öyrənmişdir [283-285]. Orteqa-Toro, Yu et al. material xassələrini və sabitliyini yaxşılaşdırmaq üçün müvafiq olaraq nişasta/PCL birləşməsini və nişasta/PBSA birləşməsini uyğunlaşdırmaq üçün limon turşusu və difenilmetan diizosiyanatdan istifadə etmişdir [286, 287].

Son illərdə nişastanın zülallar, polisaxaridlər və lipidlər kimi təbii polimerlərlə birləşməsinə dair getdikcə daha çox tədqiqatlar aparılır. Teklehaimanot, Sahin-Nadeen və Zhang və başqaları müvafiq olaraq nişasta/zein, nişasta/zərdab zülalı və nişasta/jelatin komplekslərinin fiziki-kimyəvi xassələrini tədqiq etmişlər və nəticələrin hamısı qida biomateriallarına və kapsullarına tətbiq oluna bilən yaxşı nəticələr əldə etmişdir [52, 288, 289]. Lozanno-Navarro, Talon və Ren et al. nişasta/xitosan kompozit plyonkalarının işıq keçiriciliyini, mexaniki xassələrini, antibakterial xüsusiyyətlərini və xitosan konsentrasiyasını müvafiq olaraq öyrənmiş və kompozit filmin antibakterial təsirini yaxşılaşdırmaq üçün təbii ekstraktlar, çay polifenolları və digər təbii antibakterial maddələr əlavə etmişdir. Tədqiqat nəticələri göstərir ki, nişasta/xitozan kompozit filmi qida və dərmanların aktiv qablaşdırılmasında böyük potensiala malikdir [290-292]. Kaushik, Ghanbarzadə, Arvanitoyannis və Zhang et al. müvafiq olaraq nişasta/selüloz nanokristallarının, nişasta/karboksimetilselülozun, nişasta/metilselülozun və nişasta/hidroksipropilmetilselüloz kompozit filmlərinin xassələrini və yeməli/bioloji parçalana bilən qablaşdırma materiallarında əsas tətbiqləri öyrənmişdir29. Dafe, Jumaidin və Lascombes et al. əsasən qida və qida qablaşdırma sahəsində istifadə edilən nişasta/pektin, nişasta/aqar və nişasta/karragenan kimi nişasta/qida saqqızı birləşmələrini öyrənmişdir [296-298]. Tapioka nişastası/qarğıdalı yağı, nişasta/lipid komplekslərinin fiziki-kimyəvi xassələri Perez, De və başqaları tərəfindən əsasən ekstrüde edilmiş qidaların istehsal prosesinə rəhbərlik etmək üçün tədqiq edilmişdir [299, 300].

1.3.4.3 Hidroksipropil metilselüloz və nişastanın birləşməsi

Hal-hazırda evdə və xaricdə HPMC və nişastanın mürəkkəb sistemi ilə bağlı çoxlu tədqiqatlar yoxdur və onların əksəriyyəti nişastanın qocalma fenomenini yaxşılaşdırmaq üçün nişasta matrisinə az miqdarda HPMC əlavə edir. Jimenez və başqaları. nişasta membranlarının keçiriciliyini yaxşılaşdırmaq üçün yerli nişastanın qocalmasını azaltmaq üçün HPMC istifadə etdi. Nəticələr göstərdi ki, HPMC-nin əlavə edilməsi nişastanın qocalmasını azaldıb və kompozit membranın elastikliyini artırıb. Kompozit membranın oksigen keçiriciliyi əhəmiyyətli dərəcədə artdı, lakin suya davamlılıq göstəricisi artmadı. Nə qədər dəyişdi [301]. Villacres, Basch et al. compounded HPMC and tapioca starch to prepare HPMC/starch composite film packaging materials, and studied the plasticizing effect of glycerin on the composite film and the effects of potassium sorbate and nisin on the antibacterial properties of the composite film. Nəticələri göstərir ki, HPMC məzmununun artması ilə, kompozit filmin elastik modulu və gərginlik gücü artır, fasilə zamanı uzanma azalır və su buxarı keçiriciliyi az təsir göstərir; kalium sorbat və nisin həm kompozit filmi yaxşılaşdıra bilər. İki antibakterial agentin antibakterial təsiri birlikdə istifadə edildikdə daha yaxşı olur [112, 302]. Orteqa-Toro və başqaları. HPMC/nişasta isti preslənmiş kompozit membranların xassələrini öyrənmiş, limon turşusunun kompozit membranların xüsusiyyətlərinə təsirini öyrənmişdir. Nəticələr göstərdi ki, HPMC nişastanın davamlı fazasında dağılıb və həm limon turşusu, həm də HPMC nişastanın qocalmasına təsir edib. müəyyən dərəcədə inhibe [139]. Ayorinde və başqaları. oral amlodipinin örtülməsi üçün HPMC/nişasta kompozit filmindən istifadə etmişlər və nəticələr göstərmişdir ki, kompozit plyonkanın parçalanma vaxtı və buraxılma sürəti çox yaxşı olmuşdur [303].

Zhao Ming və başqaları. nişastanın HPMC filmlərinin su tutma sürətinə təsirini tədqiq etmişlər və nəticələr göstərmişdir ki, nişasta və HPMC müəyyən sinerji təsirə malikdir və bu da suyun tutma sürətinin ümumi artması ilə nəticələnmişdir [304]. Zhang və başqaları. HPMC/HPS birləşməsinin film xassələrini və məhlulun reoloji xassələrini öyrənmişdir. Nəticələr göstərir ki, HPMC/HPS mürəkkəb sistemi müəyyən uyğunluğa malikdir, mürəkkəb membran performansı yaxşıdır və HPS-nin HPMC-yə reoloji xassələri yaxşı balanslaşdırıcı təsirə malikdir [305, 306]. Yüksək HPMC tərkibinə malik HPMC/nişasta birləşmələri sistemi ilə bağlı bir neçə tədqiqat var və onların əksəriyyəti dayaz performans tədqiqatlarındadır və mürəkkəb sistem üzrə nəzəri tədqiqatlar nisbətən azdır, xüsusən də HPMC/HPS-in soyuq istiliyi geri çevrilmiş geli -fazalı kompozit gel. Mexanik tədqiqatlar hələ də boş vəziyyətdədir.

1.4 Polimer komplekslərinin reologiyası

Polimer materialların emalı prosesində axın və deformasiya qaçılmaz olaraq baş verəcək və reologiya materialların axın və deformasiya qanunlarını öyrənən elmdir [307]. Axın maye materialların, deformasiya isə bərk (kristal) materialların xassəsidir. Maye axını və bərk deformasiyanın ümumi müqayisəsi aşağıdakı kimidir:

Polimer materiallarının praktiki sənaye tətbiqlərində onların özlülük və özlülük qabiliyyəti onların emal performansını müəyyən edir. Emal və qəlibləmə prosesində, kəsmə sürətinin dəyişməsi ilə, polimer materiallarının özlülüyü bir neçə miqyasda böyük ölçüdə ola bilər. Dəyişiklik [308]. Özlülük və kəsmə incəlmə kimi reoloji xüsusiyyətlər polimer materialların emalı zamanı nasos, perfuziya, dispersiya və çiləmə nəzarətinə birbaşa təsir göstərir və polimer materiallarının ən vacib xüsusiyyətləridir.

1.4.1 Polimerlərin özlülük qabiliyyəti

Xarici qüvvənin təsiri altında polimer mayesi nəinki axa bilər, həm də deformasiya göstərərək bir növ “özlü elastiklik” performansını göstərir və onun mahiyyəti “bərk-maye ikifazalı”nın birgə mövcudluğudur [309]. Bununla birlikdə, bu viskoelastika, kiçik deformasiyalarda, lakin qeyri-xətti viskoelastikliyin xətti olaraq qeyri-xətti visoelastikliyi deyil, burada böyük deformasiyalar və uzadılmış stressi əhatə edir [310].

Təbii polisaxaridin sulu məhlulu hidrozol adlanır. Seyreltilmiş məhlulda polisaxarid makromolekulları bir-birindən ayrılmış qıvrımlar şəklindədir. Konsentrasiya müəyyən bir dəyərə yüksəldikdə, makromolekulyar qıvrımlar bir-birinə nüfuz edir və bir-biri ilə üst-üstə düşür. Qiymət kritik konsentrasiya adlanır [311]. Kritik konsentrasiyanın altında, məhlulun özlülüyü nisbətən aşağıdır və o, Nyuton maye davranışını göstərən kəsilmə sürətindən təsirlənmir; kritik konsentrasiyaya çatdıqda, əvvəlcə təcrid olunmuş şəkildə hərəkət edən makromolekullar bir-birinə qarışmağa başlayır və məhlulun özlülüyü əhəmiyyətli dərəcədə artır. artım [312]; konsentrasiya kritik konsentrasiyanı aşdıqda isə kəsmə incəlmə müşahidə edilir və məhlul Nyutondan fərqli maye davranışı nümayiş etdirir [245].

Bəzi hidrozollar müəyyən şəraitdə gel əmələ gətirə bilir və onların özlü elastik xassələri adətən saxlama modulu G', itki modulu G” və onların tezlikdən asılılığı ilə xarakterizə olunur. Saxlama modulu sistemin elastikliyinə uyğundur, zərər modulu sistemin viskozitonuna uyğundur [311]. Seyreltilmiş məhlullarda molekullar arasında dolaşıqlıq yoxdur, ona görə də geniş tezlik diapazonunda G′ G″-dən çox kiçikdir və güclü tezlik asılılığı göstərmişdir. G 'və G "tezlik daha yüksək olduqda, tezlik daha yüksək olduqda, g'> g" olduqda, tezlik ω və onun kvadratikliyi ilə mütənasibdir. Konsentrasiya kritik konsentrasiyadan daha yüksək olduqda, g 'və g "hələ də tezlik asılılığı var. When the frequency is lower, G′ < G″, and the frequency gradually increases, the two will cross, and reverse to G′ > in the high frequency region G”.

Təbii polisaxarid hidrozolun gelə çevrildiyi kritik nöqtə gel nöqtəsi adlanır. Gel nöqtəsinin bir çox tərifləri var və ən çox istifadə olunan reologiyada dinamik özlülük tərifidir. Sistemin saxlama modulu G′ itki modulu G″ ilə bərabər olduqda, bu gel nöqtəsi və G′ > G″ Gel əmələ gəlməsidir [312, 313].

Bəzi təbii polisaxarid molekulları zəif assosiasiyalar əmələ gətirir və onların gel strukturu asanlıqla məhv olur və G' G'dən bir qədər böyükdür", daha aşağı tezlik asılılığını göstərir; bəzi təbii polisaxarid molekulları sabit çarpaz bağlayan bölgələr yarada bilsə də, gel strukturu daha güclüdür, G′ G″-dən çox böyükdür və tezlikdən asılılığı yoxdur [311].

1.4.2 Polimer komplekslərinin reoloji davranışı

Tam uyğun polimer birləşmə sistemi üçün birləşmə bircins sistemdir və onun özlü elastikliyi ümumiyyətlə tək polimerin xüsusiyyətlərinin cəmidir və onun özlü elastikliyi sadə empirik qaydalarla təsvir edilə bilər [314]. Təcrübə sübut etdi ki, homojen sistem onun mexaniki xüsusiyyətlərinin yaxşılaşdırılmasına kömək etmir. Əksinə, faza ayrılmış strukturları olan bəzi mürəkkəb sistemlər əla göstəricilərə malikdir [315].

Qismən uyğun olan mürəkkəb sistemin uyğunluğu sistem birləşmə nisbəti, kəsmə sürəti, temperatur və komponent quruluşu kimi amillərdən təsirlənəcək, uyğunluq və ya faza ayrılmasını göstərəcək və uyğunluqdan faza ayrılmasına keçid qaçılmazdır. sistemin viskoelastikliyində əhəmiyyətli dəyişikliklərə gətirib çıxarır [316, 317]. Son illərdə qismən uyğun polimer kompleks sistemlərinin viskoelastik davranışı ilə bağlı çoxsaylı tədqiqatlar keçirilmişdir. Tədqiqat göstərir ki, uyğunluq zonasında birləşmə sisteminin reoloji davranışı homojen sistemin xüsusiyyətlərini təqdim edir. Faza ayrılması zonasında reoloji davranış homojen zonadan tamamilə fərqli və son dərəcə mürəkkəbdir.

Müxtəlif konsentrasiyalar, birləşmə əmsalları, kəsmə sürətləri, temperaturlar və s. altında birləşmə sisteminin reoloji xassələrinin başa düşülməsi emal texnologiyasının düzgün seçilməsi, düsturların rasional dizaynı, məhsulun keyfiyyətinə ciddi nəzarət və istehsalın müvafiq şəkildə azaldılması üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir. enerji istehlakı. [309]. For example, for temperature-sensitive materials, the viscosity of the material can be changed by adjusting the temperature. Və emal performansını yaxşılaşdırmaq; materialın kəsmə incəlmə zonasını başa düşmək, materialın emal göstəricilərinə nəzarət etmək üçün müvafiq kəsmə sürətini seçmək və istehsal səmərəliliyini artırmaq.

1.4.3 Birləşmənin reoloji xassələrinə təsir edən amillər

1.4.3.1 Tərkibi

Mürəkkəb sistemin fiziki-kimyəvi xassələri və daxili quruluşu hər bir komponentin xassələrinin birləşmiş töhfələrinin və komponentlər arasında qarşılıqlı əlaqənin hərtərəfli əksidir. Buna görə də hər bir komponentin fiziki və kimyəvi xassələri birləşmə sistemində həlledici rola malikdir. Müxtəlif polimerlər arasında uyğunluq dərəcəsi geniş şəkildə dəyişir, bəziləri çox uyğun gəlir, bəziləri isə demək olar ki, tamamilə uyğun gəlmir.

1.4.3.2 Mürəkkəb sistemin nisbəti

Polimer birləşmə sisteminin özlü elastikliyi və mexaniki xassələri birləşmə nisbətinin dəyişməsi ilə əhəmiyyətli dərəcədə dəyişəcəkdir. Çünki mürəkkəb nisbəti hər bir komponentin mürəkkəb sistemə töhfəsini müəyyən edir, həmçinin hər bir komponentə təsir göstərir. qarşılıqlı əlaqə və faza paylanması. Xie Yajie et al. xitosan/hidroksipropil sellülozu tədqiq etmiş və müəyyən etmişdir ki, hidroksipropil selülozun tərkibinin artması ilə birləşmənin özlülüyü əhəmiyyətli dərəcədə artmışdır [318]. Zhang Yayuan et al. ksantan saqqızı və qarğıdalı nişastası kompleksini tədqiq etmiş və müəyyən etmişdir ki, ksantan saqqızının nisbəti 10% olduqda kompleks sistemin konsistensiya əmsalı, məhsuldarlıq gərginliyi və maye indeksi əhəmiyyətli dərəcədə artmışdır. Aydındır [319].

1.4.3.3 Kəsmə sürəti

Polimer mayelərinin əksəriyyəti psevdoplastik mayelərdir və Nyutonun axın qanununa uyğun gəlmir. Əsas xüsusiyyət ondan ibarətdir ki, aşağı sürüşmə zamanı özlülük əsasən dəyişməzdir və kəsilmə sürətinin artması ilə özlülük kəskin şəkildə azalır [308, 320]. Polimer mayesinin axın əyrisi təxminən üç bölgəyə bölünə bilər: aşağı kəsmə Nyuton bölgəsi, kəsmə incəlmə bölgəsi və yüksək kəsmə sabitliyi bölgəsi. Kəsmə sürəti sıfıra yaxınlaşdıqda, gərginlik və deformasiya xətti olur və mayenin axın davranışı Nyuton mayesinə bənzəyir. Bu zaman özlülük müəyyən bir dəyərə meyl edir ki, bu da sıfır kəsici özlülük η0 adlanır. η0 materialın maksimum relaksasiya müddətini əks etdirir və polimerin orta molekulyar çəkisi və özlü axının aktivləşmə enerjisi ilə əlaqəli olan polimer materiallarının mühüm parametridir. Shear incə zonada, viskozçuluq tədricən kəsilmə dərəcəsinin artması ilə azalır və "kəsmə incəliyi" fenomeni meydana gəlir. Bu zona polimer materialların emalında tipik axın zonasıdır. Yüksək kəsilmə sabitliyi bölgəsində, kəsilmə sürəti artmağa davam etdikcə, özlülük başqa bir sabitə, sonsuz kəsilmə özlülüyünə η∞ meyl edir, lakin bu bölgəyə adətən çatmaq çətindir.

1.4.3.4 Temperatur

Temperatur molekulların təsadüfi istilik hərəkətinin intensivliyinə birbaşa təsir göstərir ki, bu da diffuziya, molekulyar zəncir oriyentasiyası və dolaşıqlıq kimi molekullararası qarşılıqlı təsirlərə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərə bilər. Ümumiyyətlə, polimer materialların axını zamanı molekulyar zəncirlərin hərəkəti seqmentlərdə həyata keçirilir; temperatur artdıqca sərbəst həcm artır və seqmentlərin axın müqaviməti azalır, ona görə də özlülük azalır. Lakin bəzi polimerlər üçün temperatur artdıqca zəncirlər arasında hidrofobik assosiasiya yaranır, buna görə də onun yerinə özlülük artır.

Müxtəlif polimerlərin temperatura müxtəlif dərəcədə həssaslığı var və eyni yüksək polimer müxtəlif temperatur diapazonlarında onun mexanizminin işinə müxtəlif təsir göstərir.

1.5 Bu mövzunun tədqiqatının əhəmiyyəti, tədqiqat məqsədi və tədqiqat məzmunu

1.5.1 Tədqiqatın əhəmiyyəti

HPMC qida və tibb sahəsində geniş istifadə olunan təhlükəsiz və yeməli material olsa da, yaxşı film əmələ gətirən, dispersiya edən, qalınlaşdıran və sabitləşdirici xüsusiyyətlərə malikdir. HPMC filmi də yaxşı şəffaflığa, yağ maneə xüsusiyyətlərinə və mexaniki xüsusiyyətlərə malikdir. Bununla belə, onun yüksək qiyməti (təxminən 100.000/ton), hətta kapsul kimi yüksək qiymətli əczaçılıq tətbiqlərində belə geniş tətbiqini məhdudlaşdırır. Bundan əlavə, HPMC, aşağı temperaturda aşağı özlülüklə məhlul vəziyyətində mövcud olan və yüksək temperaturda özlü bərkişəbənzər gel əmələ gətirə bilən termal induksiyalı geldir, buna görə də örtük, çiləmə və daldırma kimi emal prosesləri aparılmalıdır. yüksək temperaturda, yüksək istehsal enerjisi sərfiyyatı və yüksək istehsal xərcləri ilə nəticələnir. Aşağı temperaturda HPMC-nin aşağı özlülük və gel gücü kimi xüsusiyyətlər bir çox tətbiqlərdə HPMC-nin emal qabiliyyətini azaldır.

Bunun əksinə olaraq, HPS ucuz (təxminən 20.000/ton) yeməli materialdır və qida və tibb sahəsində də geniş istifadə olunur. HPMC-nin bu qədər baha olmasının səbəbi HPMC-nin hazırlanması üçün istifadə olunan xammal sellülozunun SES hazırlamaq üçün istifadə olunan xammal nişastasından daha bahalı olmasıdır. Bundan əlavə, HPMC iki əvəzedici, hidroksipropil və metoksi ilə aşılanır. Nəticədə, hazırlıq prosesi çox mürəkkəbdir, buna görə də HPMC-nin qiyməti SES-dən xeyli yüksəkdir. Bu layihə bəzi bahalı HPMC-ləri aşağı qiymətli SES ilə əvəz etməyə və oxşar funksiyaları saxlamaq əsasında məhsulun qiymətini azaltmağa ümid edir.

Bundan əlavə, HPS aşağı temperaturda özlü elastik gel vəziyyətində mövcud olan və yüksək temperaturda axan məhlul əmələ gətirən soyuq geldir. Buna görə də, HPMC-yə HPS əlavə etmək HPMC-nin gel temperaturunu azalda və aşağı temperaturda onun özlülüyünü artıra bilər. və gel gücü, aşağı temperaturda emal qabiliyyətini artırır. Bundan əlavə, HPS yeməli filmi yaxşı oksigen maneə xüsusiyyətlərinə malikdir, buna görə də HPMC-yə HPS əlavə etmək yeməli filmin oksigen maneə xüsusiyyətlərini yaxşılaşdıra bilər.

Xülasə, HPMC və HPS-nin birləşməsi: Birincisi, onun mühüm nəzəri əhəmiyyəti var. HPMC isti gel, HPS isə soyuq geldir. İkisini birləşdirərək, nəzəri olaraq isti və soyuq gellər arasında keçid nöqtəsi var. HPMC/HPS soyuq və isti gel birləşmə sisteminin yaradılması və onun mexanizminin tədqiqi bu cür soyuq və isti tərs fazalı gel birləşmə sisteminin tədqiqi üçün yeni bir yol, müəyyən edilmiş nəzəri rəhbərliyi təmin edə bilər. İkincisi, istehsal xərclərini azalda və məhsul mənfəətini yaxşılaşdıra bilər. SES və HPMC-nin birləşməsi sayəsində istehsal dəyəri xammal və istehsal enerjisi istehlakı baxımından azaldıla bilər və məhsul mənfəəti çox yaxşılaşdırıla bilər. Üçüncüsü, emal performansını yaxşılaşdıra və tətbiqi genişləndirə bilər. HPS-nin əlavə edilməsi aşağı temperaturda HPMC-nin konsentrasiyasını və gel gücünü artıra və aşağı temperaturda emal performansını yaxşılaşdıra bilər. Bundan əlavə, məhsulun performansı yaxşılaşdırıla bilər. HPMC/HPS-nin yeməli kompozit filmini hazırlamaq üçün HPS əlavə etməklə, yeməli filmin oksigen maneə xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq olar.

Polimer birləşmə sisteminin uyğunluğu birbaşa birləşmənin mikroskopik morfologiyasını və hərtərəfli xüsusiyyətlərini, xüsusən də mexaniki xüsusiyyətlərini müəyyən edə bilər. Buna görə də, HPMC/HPS birləşmə sisteminin uyğunluğunu öyrənmək çox vacibdir. Həm HPMC, həm də HPS eyni struktur vahidi-qlükoza olan və eyni funksional qrup hidroksipropil tərəfindən dəyişdirilmiş hidrofilik polisaxaridlərdir ki, bu da HPMC/HPS birləşmə sisteminin uyğunluğunu xeyli yaxşılaşdırır. Bununla belə, HPMC soyuq geldir və HPS isti geldir və hər ikisinin tərs gel davranışı HPMC/HPS birləşmə sisteminin faza ayrılması fenomeninə gətirib çıxarır. Xülasə, HPMC/HPS soyuq-isti gel kompozit sisteminin faza morfologiyası və faza keçidi kifayət qədər mürəkkəbdir, ona görə də bu sistemin uyğunluğu və faza ayrılması çox maraqlı olacaq.

Polimer kompleks sistemlərinin morfoloji quruluşu və reoloji davranışı qarşılıqlı əlaqədədir. Bir tərəfdən, emal zamanı reoloji davranış sistemin morfoloji quruluşuna böyük təsir göstərəcəkdir; digər tərəfdən sistemin reoloji davranışı sistemin morfoloji strukturunda baş verən dəyişiklikləri dəqiq əks etdirə bilir. Buna görə də istehsal, emal və keyfiyyətə nəzarət üçün HPMC/HPS birləşmə sisteminin reoloji xassələrinin öyrənilməsi böyük əhəmiyyət kəsb edir.

HPMC/HPS soyuq və isti gel birləşmə sisteminin morfoloji quruluşu, uyğunluğu və reologiyası kimi makroskopik xüsusiyyətlər dinamikdir və məhlulun konsentrasiyası, birləşmə nisbəti, kəsilmə sürəti və temperatur kimi bir sıra amillərdən təsirlənir. Kompozit sistemin mikroskopik morfoloji quruluşu ilə makroskopik xassələri arasındakı əlaqə kompozit sistemin morfoloji quruluşuna və uyğunluğuna nəzarət etməklə tənzimlənə bilər.

1.5.2 Tədqiqatın məqsədi

HPMC/HPS soyuq və isti tərs fazalı gel birləşmə sistemi qurulmuş, onun reoloji xassələri tədqiq edilmiş, komponentlərin fiziki-kimyəvi quruluşu, birləşmə nisbəti və emal şəraitinin sistemin reoloji xüsusiyyətlərinə təsiri tədqiq edilmişdir. HPMC/HPS-nin yeməli kompozit plyonka hazırlanıb, filmin mexaniki xassələri, hava keçiriciliyi və optik xassələri kimi makroskopik xüsusiyyətləri öyrənilib, təsir edən amillər və qanunauyğunluqlar tədqiq edilib. HPMC/HPS soyuq və isti tərs fazalı gel kompleks sisteminin faza keçidini, uyğunluğunu və faza ayrılmasını sistemli şəkildə öyrənmək, onun təsir edən amillərini və mexanizmlərini araşdırmaq, mikroskopik morfoloji quruluş və makroskopik xüsusiyyətlər arasında əlaqə yaratmaq. Kompozit materialların xassələrinə nəzarət etmək üçün kompozit sistemin morfoloji quruluşu və uyğunluğu istifadə olunur.

1.5.3 Tədqiqatın məzmunu

Gözlənilən tədqiqat məqsədinə nail olmaq üçün bu məqalədə aşağıdakı tədqiqatlar aparılacaqdır:

(1) HPMC / HPS Soyuq və isti tərs bir mərhələli gel mürəkkəb sistemini qurun və mürəkkəb məhlulun, xüsusən də konsentrasiyanın, mürəkkəbləşmə nisbətinin və kəsmə nisbətinin revolojik xüsusiyyətlərini və inşaatın və axın indeksində kəsilmə dərəcələrini öyrənmək üçün bir revometrdən istifadə edin mürəkkəb sistem. Tixotropiya və tixotropiya kimi revoloji xüsusiyyətlərin təsiri və qanunu araşdırıldı və soyuq və isti kompozit jelin meydana gəlməsi mexanizmi əvvəlcədən araşdırıldı.

(2) HPMC/HPS yeməli kompozit film hazırlanmış və hər bir komponentin xas xüsusiyyətlərinin və kompozisiya nisbətinin kompozit filmin mikroskopik morfologiyasına təsirini öyrənmək üçün skan edən elektron mikroskopdan istifadə edilmişdir; hər bir komponentin xas xüsusiyyətlərini, kompozit plyonkanın tərkibini öyrənmək üçün mexaniki xassə test cihazından istifadə edilmişdir. Kompozit plyonkanın mexaniki xassələrinə nisbətin və ətraf mühitin nisbi rütubətinin təsiri; Komponentlərin xas xüsusiyyətlərinin və birləşmə nisbətinin kompozit filmin oksigen və işıq ötürmə xassələrinə təsirini öyrənmək üçün oksigen ötürmə sürəti test cihazı və UV-Vis spektrofotometrindən istifadə HPMC/HPS soyuq- uyğunluğu və faza ayrılması. isti tərs gel kompozit sistemi skanerli elektron mikroskopiya, termogravimetrik analiz və dinamik termomexaniki analizlə tədqiq edilmişdir.

(3) HPMC/HPS soyuq-isti tərs gel kompozit sisteminin mikroskopik morfologiyası və mexaniki xassələri arasında əlaqə quruldu. HPMC/HPS-nin yeməli kompozit təbəqəsi hazırlanmış, optik mikroskop və yod boyama üsulu ilə nümunənin faza paylanması və faza keçidinə birləşmənin konsentrasiyası və birləşmə nisbətinin təsiri tədqiq edilmişdir; Nümunələrin mexaniki xassələrinə və işıq ötürmə xüsusiyyətlərinə birləşmənin konsentrasiyası və birləşmə nisbətinin təsir qaydası müəyyən edilmişdir. HPMC/HPS soyuq-isti tərs gel kompozit sisteminin mikrostruktur və mexaniki xassələri arasında əlaqə tədqiq edilmişdir.

(4) HPMC/HPS soyuq-isti tərs fazalı gel kompozit sisteminin reoloji xüsusiyyətlərinə və gel xassələrinə HPS əvəzetmə dərəcəsinin təsiri. Reometrdən istifadə etməklə HPS əvəzetmə dərəcəsinin, kəsilmə sürətinin və temperaturun birləşmə sisteminin özlülüyünə və digər reoloji xassələrinə təsiri, həmçinin gel keçid nöqtəsi, modul tezliyindən asılılıq və digər gel xassələri və onların qanunauyğunluqları öyrənilmişdir. The temperature-dependent phase distribution and phase transition of the samples were studied by iodine staining, and the gelation mechanism of the HPMC/HPS cold-hot reversed-phase gel complex system was described.

(5) HPMC/HPS soyuq-isti tərs fazalı gel kompozit sisteminin makroskopik xassələrinə və uyğunluğuna HPS-nin kimyəvi strukturunun modifikasiyasına təsiri. HPMC/HPS-nin yeməli kompozit filmi hazırlanmış və HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin kompozit plyonkanın kristal quruluşuna və mikrodomen strukturuna təsiri sinkrotron şüalanma kiçik bucaqlı rentgen səpilmə texnologiyası ilə öyrənilmişdir. HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin kompozit membranın mexaniki xassələrinə təsir qanunu mexaniki xassə test cihazı ilə tədqiq edilmişdir; oksigen keçiriciliyi test cihazı ilə kompozit membranın oksigen keçiriciliyinə HPS əvəzetmə dərəcəsinin təsir qanunu tədqiq edilmişdir; HPMC / HPS kompozit filmlərinin istilik sabitliyinə dair HPS Hidroxypropil təsiri.

Fəsil 2 HPMC/HPS birləşmə sisteminin reoloji tədqiqi

Natural polymer-based edible films can be prepared by a relatively simple wet method [321]. Birincisi, polimer, yeməli bir film yaradan maye və ya film formalaşdıran asma hazırlamaq üçün maye mərhələdə həll olunur və ya dağılır və sonra həlledicini çıxarır. Here, the operation is usually performed by drying at a slightly higher temperature. Bu proses adətən qablaşdırılan yeməli filmlər istehsal etmək və ya məhsulu daldırma, fırçalamaq və ya çiləmə yolu ilə birbaşa film əmələ gətirən məhlulla örtmək üçün istifadə olunur. Yeməli plyonkaların emalının dizaynı film əmələ gətirən mayenin dəqiq reoloji məlumatlarının alınmasını tələb edir ki, bu da yemək qablaşdırma plyonkalarının və örtüklərinin məhsul keyfiyyətinə nəzarət üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir [322].

HPMC yüksək temperaturda gel əmələ gətirən və aşağı temperaturda məhlul vəziyyətində olan termal yapışdırıcıdır. Bu termal gel xüsusiyyəti onun aşağı temperaturda özlülüyünü çox aşağı edir, bu da daldırma, fırçalama və daldırma kimi xüsusi istehsal prosesləri üçün əlverişli deyil. əməliyyat, aşağı temperaturda zəif emal ilə nəticələnir. Bunun əksinə olaraq, HPS soyuq gel, aşağı temperaturda özlü gel vəziyyəti və yüksək temperaturdur. Aşağı özlülüklü məhlul vəziyyəti. Buna görə də, ikisinin birləşməsi ilə HPMC-nin aşağı temperaturda özlülük kimi reoloji xüsusiyyətləri müəyyən dərəcədə balanslaşdırılmışdır.

Bu fəsildə məhlulun konsentrasiyası, birləşmə nisbəti və temperaturun HPMC/HPS soyuq-isti tərs gel birləşmə sisteminin sıfır-kəsmə özlülüyü, axın indeksi və tiksotropiyası kimi reoloji xassələrə təsirinə diqqət yetirilir. Əlavə qaydası mürəkkəb sistemin uyğunluğunu ilkin müzakirə etmək üçün istifadə olunur.

2.2 Eksperimental üsul

2.2.1 HPMC/HPS mürəkkəb məhlulunun hazırlanması

Əvvəlcə HPMC və HPS quru tozu çəkin və 15% (W / W) konsentrasiyası və 10: 0, 7: 3, 3, 3, 3: 7, 3: 7, 0:10; Sonra C suda 70 ° C əlavə edin, HPMC-ni tamamilə dağıtmaq üçün 120 rpm / dəq olan 120 rpm / dəq. sonra məhlulu 95 °C-dən yuxarı qızdırın, HPS-i tamamilə jelatinləşdirmək üçün eyni sürətlə 1 saat sürətlə qarışdırın; gelatinization is completed After that, the temperature of the solution was rapidly reduced to 70 °C, and the HPMC was fully dissolved by stirring at a slow speed of 80 rpm/min for 40 min. (Bu məqalədəki bütün çəkilər: nümunənin quru əsas kütləsi/ümumi məhlul kütləsi).

2.2.2 HPMC/HPS birləşmə sisteminin reoloji xassələri

2.2.2.1 Reoloji analizin prinsipi

Fırlanma reometri bir cüt yuxarı və aşağı paralel sıxaclarla təchiz edilmişdir və sadə kəsmə axını sıxaclar arasındakı nisbi hərəkət vasitəsilə həyata keçirilə bilər. Reometr addım rejimində, axın rejimində və rəqs rejimində sınaqdan keçirilə bilər: addım rejimində reometr nümunəyə keçici gərginlik tətbiq edə bilər ki, bu da əsasən nümunənin keçici xarakter reaksiyasını və sabit vəziyyət vaxtını yoxlamaq üçün istifadə olunur. Evaluation and viscoelastic response such as stress relaxation, creep and recovery; axın rejimində reometr nümunəyə xətti gərginlik tətbiq edə bilər, bu, əsasən nümunənin özlülüyünün kəsilmə sürətindən asılılığını və özlülüyün temperaturdan və tiksotropiyadan asılılığını yoxlamaq üçün istifadə olunur; salınım rejimində reometr sinusoidal dəyişkən salınan gərginlik yarada bilər ki, bu da əsasən xətti özlü-elastik bölgənin təyini, termal sabitliyin qiymətləndirilməsi və nümunənin gelləşmə temperaturu üçün istifadə olunur.

2.2.2.2 Axın rejiminin sınaq üsulu

40 mm diametrli bir paralel boşqab qurğusu istifadə edildi və boşqab aralığı 0,5 mm-ə təyin edildi.

1. Özlülük zamanla dəyişir. Test temperaturu 25 °C, kəsmə sürəti 800 s-1, sınaq müddəti isə 2500 s idi.

2. Özlülük kəsilmə sürətinə görə dəyişir. Sınaq temperaturu 25 °C, kəsilmədən əvvəl sürət 800 s-1, kəsmə əvvəli vaxt 1000 s; kəsmə sürəti 10²-10³s.

Kəsmə gərginliyi (τ ) və kəsilmə sürəti (γ) Ostwald-de Waele güc qanununa uyğundur:

̇τ=K.γ n (2-1)

burada τ kəsilmə gərginliyi, Pa;

γ - kəsilmə sürəti, s-1;

n likvidlik indeksidir;

K - özlülük əmsalı, Pa·sn.

Özlülük arasındakı əlaqə (ŋpolimer məhlulunun ) və kəsilmə sürəti (γ) carren modulu ilə uyğunlaşdırıla bilər:

Onların arasında,ŋ0kəsmə özlülüyü, Pa s;

ŋ∞sonsuz kəsici özlülükdür, Pa s;

λ istirahət vaxtıdır, s;

n kəsilmə incəlmə indeksidir;

3. Üç mərhələli tiksotropiya test üsulu. Test temperaturu 25 °C-dir, a. Stasionar mərhələ, kəsmə sürəti 1 s-1, sınaq müddəti isə 50 s; b. Kəsmə mərhələsi, kəsmə sürəti 1000 s-1, sınaq müddəti isə 20 s; c. Quruluşun bərpası prosesi, kəsilmə sürəti 1 s-1, sınaq müddəti isə 250 s-dir.

Quruluşun bərpası prosesində müxtəlif bərpa müddətindən sonra strukturun bərpa dərəcəsi özlülüyün bərpa dərəcəsi ilə ifadə edilir:

DSR=ŋt ⁄ ŋ╳100%

Onların arasında,ŋt - strukturun bərpası zamanı özlülük ts, Pa s;

hŋbirinci mərhələnin sonunda özlülükdür, Pa s.

2.3 Nəticələr və Müzakirə

2.3.1 Kəsmə vaxtının birləşmə sisteminin reoloji xassələrinə təsiri

Daimi bir kəsmə nisbətində, görünən özlülük, artan qayçı vaxtı ilə fərqli meylləri göstərə bilər. Şəkil 2-1, bir HPMC / HPS mürəkkəb sistemində vaxta qarşı tipik bir tipik bir əyri göstərir. Şəkildən görünür ki, kəsmə müddətinin uzadılması ilə görünən özlülük davamlı olaraq azalır. Qırılma müddəti təxminən 500 s-ə çatdıqda, viskozlu sabit bir vəziyyətə çatır, bu da yüksək sürətli shearing altında mürəkkəb sistemin özlülük müəyyən bir dəyəri var. Zamandan asılılıq, yəni tiksotropiya müəyyən zaman aralığında nümayiş etdirilir.

Buna görə də, kəsmə sürəti ilə birləşmə sisteminin özlülüyünün dəyişmə qanununu öyrənərkən, real sabit vəziyyətdə kəsmə sınağından əvvəl, tiksotropiyanın birləşmə sisteminə təsirini aradan qaldırmaq üçün müəyyən bir yüksək sürətli qabaqcadan kəsmə müddəti tələb olunur. . Beləliklə, tək faktor kimi kəsilmə sürəti ilə özlülüyün dəyişməsi qanunu əldə edilir. Bu təcrübədə bütün nümunələrin özlülüyü 800 1/s yüksək kəsilmə sürətində 1000 s-dən əvvəl sabit vəziyyətə çatdı, bu da burada göstərilməyib. Buna görə də, gələcək eksperimental dizaynda, bütün nümunələrin tiksotropiyasının təsirini aradan qaldırmaq üçün 800 1/s yüksək kəsmə sürətində 1000 s üçün əvvəlcədən kəsmə qəbul edilmişdir.

2.3.2 Konsentrasiyanın birləşmə sisteminin reoloji xassələrinə təsiri

Ümumiyyətlə, polimer həllərinin viskozitesi, həll konsentrasiyasının artması ilə artır. Şəkil 2-2, HPMC / HPS formulalarının viskozityinin kəsmə dərəcəsinin asılılığına konsentrasiyanın təsirini göstərir. Şəkildən, eyni qayçı nisbətində, mürəkkəb sisteminin özlülük, həll konsentrasiyasının artması ilə tədricən artır. Fərqli konsentrasiyalı HPMC/HPS mürəkkəb məhlullarının özlülüyü kəsilmə sürətinin artması ilə tədricən azaldı və açıq kəsmə incəlmə fenomenini göstərdi ki, bu da müxtəlif konsentrasiyalı mürəkkəb məhlulların psevdoplastik mayelərə aid olduğunu göstərirdi. Bununla belə, özlülüyün kəsilmə sürətindən asılılığı məhlulun konsentrasiyasının dəyişməsi ilə fərqli bir tendensiya göstərdi. Məhlulun konsentrasiyası aşağı olduqda, kompozit məhlulun kəsmə incəlmə fenomeni kiçikdir; məhlulun konsentrasiyasının artması ilə kompozit məhlulun kəsilmə incəlmə hadisəsi daha aydın görünür.

2.3.2.1 Konsentrasiyanın birləşmə sisteminin sıfır kəsici özlülüyünə təsiri

Müxtəlif konsentrasiyalarda birləşmə sisteminin özlülük-kəsmə sürəti əyriləri Carren modeli ilə təchiz edilmiş və mürəkkəb məhlulun sıfır kəsici özlülüyü ekstrapolyasiya edilmişdir (0,9960 < R₂< 0,9997). Konsentrasiyanın mürəkkəb məhlulun özlülüyünə təsiri sıfır kəsici özlülük və konsentrasiya arasındakı əlaqəni öyrənməklə daha da öyrənilə bilər. Şəkil 2-3-dən görünə bilər ki, sıfır kəsici özlülük və mürəkkəb məhlulun konsentrasiyası arasındakı əlaqə güc qanununa uyğundur:

burada k və m sabitlərdir.

İkiqat loqarifmik koordinatda m yamacının böyüklüyündən asılı olaraq, konsentrasiyadan asılılığın iki fərqli tendensiya təqdim etdiyini görmək olar. Dio-Edwards nəzəriyyəsinə görə, aşağı konsentrasiyada, yamac daha yüksəkdir (m = 11,9, R2 = 0,9942), bu da seyreltilmiş məhlula aiddir; yüksək konsentrasiyada isə yamac nisbətən aşağıdır (m = 2,8, R2 = 0,9822), bu da subkonsentratlı məhlula aiddir. Buna görə də, mürəkkəb sistemin kritik konsentrasiyası C* bu iki bölgənin qovşağından 8% müəyyən edilə bilər. Fərqli dövlətlər arasındakı ortaq əlaqəyə və polimerlərin konsentrasiyasına görə, HPMC / hpmc / HPS mürəkkəb sisteminin molekulyar dövlət modeli, Şəkil 2-3-də göstərildiyi kimi, aşağı temperaturun həlli molekulyar dövlət modeli təklif olunur.

HPS soyuq bir geldir, aşağı temperaturda bir jel dövlətidir və yüksək temperaturda bir həll vəziyyətidir. Sınaq temperaturunda (25 °C) HPS şəkildəki mavi şəbəkə sahəsində göstərildiyi kimi gel vəziyyətidir; əksinə, HPMC isti geldir, Test temperaturunda qırmızı xətt molekulunda göstərildiyi kimi məhlul vəziyyətindədir.

C<C*-nin seyreltilmiş məhlulunda HPMC molekulyar zəncirləri əsasən müstəqil zəncir strukturları kimi mövcuddur və xaric edilən həcm zəncirləri bir-birindən ayırır; üstəlik, HPS gel fazası bütövlük yaratmaq üçün bir neçə HPMC molekulu ilə qarşılıqlı əlaqədə olur, Şəkil 2-2a-da göstərildiyi kimi Forma və HPMC müstəqil molekulyar zəncirlər bir-birindən ayrı mövcuddur.

Artan konsentrasiya ilə müstəqil molekulyar zəncirlər və faza bölgələri arasındakı məsafə tədricən azaldı. Kritik konsentrasiyaya C* çatdıqda, HPS gel fazası ilə qarşılıqlı əlaqədə olan HPMC molekulları tədricən artır və müstəqil HPMC molekulyar zəncirləri bir-biri ilə birləşməyə başlayır, gel mərkəzi kimi HPS fazasını təşkil edir və HPMC molekul zəncirləri bir-birinə qarışır. və bir-biri ilə bağlıdır. Microgel vəziyyəti Şəkil 2-2B-də göstərilir.

2.3.2.2 Konsentrasiyanın birləşmə sisteminin maye davranışına təsiri

Ostwald-de Waele güc qanunu (bax düstur (2-1)) müxtəlif konsentrasiyalı birləşmə sisteminin kəsmə gərginliyi və kəsmə sürəti əyrilərinə (mətndə göstərilmir) və axın indeksi n və özlülük əmsalına uyğunlaşdırmaq üçün istifadə olunur. K əldə etmək olar. , uyğunlaşma nəticəsi Cədvəl 2-1-də göstərildiyi kimidir.

Cədvəl 2-1 25 °C-də müxtəlif konsentrasiyalı HPS/HPMC məhlulunun axın davranış indeksi (n) və maye konsistensiya indeksi (K)

Nyuton mayesinin axın göstəricisi n = 1, psevdoplastik mayenin axın göstəricisi n < 1, n isə 1-dən nə qədər uzaqlaşarsa, mayenin psevdoplastikliyi bir o qədər güclü olur, dilatant mayenin axın göstəricisi isə n > 1-dir. Cədvəl 2-1-dən görünə bilər ki, müxtəlif konsentrasiyalı mürəkkəb məhlulların n qiymətləri hamısı 1-dən kiçikdir və bu, mürəkkəb məhlulların hamısının psevdoplastik mayelər olduğunu göstərir. Aşağı konsentrasiyalarda hazırlanmış məhlulun n qiyməti 0-a yaxındır, bu, aşağı konsentrasiyalı birləşmə məhlulunun Nyuton mayesinə yaxın olduğunu göstərir, çünki aşağı konsentrasiyalı birləşmə məhlulunda polimer zəncirləri bir-birindən asılı olmayaraq mövcuddur. Məhlulun konsentrasiyasının artması ilə birləşmə sisteminin n dəyəri tədricən azaldı, bu da konsentrasiyanın artmasının mürəkkəb məhlulun psevdoplastik davranışını artırdığını göstərir. HPS fazası arasında və onun axın davranışı ilə əlaqə qurma kimi qarşılıqlı təsirlər və onun axını polimer əriyənlərə daha yaxın idi.

Aşağı konsentrasiyada, mürəkkəb sistemin özünəməxsus əmsalı K-nin Kiçikdir (c <8%, K <1 pa · sn) və konsentrasiyanın artması ilə, mürəkkəb sistemin k dəyəri tədricən artır, viskozitasiyanı artırır birləşmə sistemi azalmışdır ki, bu da sıfır kəsici özlülüyün konsentrasiyadan asılılığına uyğundur.

2.3.3 Mürəkkəbləşmə əmsalının birləşmə sisteminin reoloji xassələrinə təsiri

Şəkil 2-4 25 °C-də fərqli qarışıq nisbəti ilə HPMC/HPS məhlulunun özlülük və kəsilmə sürəti

Cədvəl 2-2 25°-də müxtəlif qarışıq nisbəti ilə HPS/HPMC məhlulunun axın davranış indeksi (n) və maye konsistensiya indeksi (K)

Şəkil 2-4 kompozisiya nisbətinin HPMC/HPS birləşmə məhlulunun özlülüyünün kəsilmə sürətindən asılılığına təsirini göstərir. Şəkildən görünə bilər ki, aşağı HPS tərkibli (HPS < 20%) birləşmə sisteminin özlülüyü kəsilmə sürətinin artması ilə əsaslı şəkildə dəyişmir, çünki əsasən aşağı HPS tərkibli birləşmə sistemində, HPMC məhlul vəziyyətindədir. aşağı temperaturda davamlı fazadır; yüksək HPS tərkibli birləşmə sisteminin özlülüyü kəsilmə sürətinin artması ilə tədricən azalır, aşkar kəsmə incəlmə fenomenini göstərir ki, bu da mürəkkəb məhlulun psevdoplastik maye olduğunu göstərir. Eyni kəsmə sürətində, HPS tərkibinin artması ilə mürəkkəb məhlulun özlülüyü artır, bu, əsasən, aşağı temperaturda HPS-nin daha viskoz gel vəziyyətində olmasıdır.

Ostwald-de Waele güc qanunundan istifadə edərək (Formula (2-1)), fərqli mürəkkəb nisbətləri olan mürəkkəb sistemlərin (mətndə göstərilməyib), axın eksponenti n və viskozite əmsalı K, uyğun nəticələr Cədvəl 2-2-də göstərilmişdir. Cədvəldən görmək olar ki, 0.9869 <r2 <0.9999, uyğun nəticə daha yaxşıdır. Mürəkkəb sistemin axın indeksi n, HPS tərkibinin artması ilə tədricən azalır, özlülük əmsalı K isə HPS tərkibinin artması ilə tədricən artan tendensiya göstərir, bu da HPS-nin əlavə edilməsinin mürəkkəb məhlulun daha viskoz və axmasını çətinləşdirdiyini göstərir. . Bu tendensiya Zhang'ın tədqiqat nəticələrinə uyğundur, lakin eyni mürəkkəb nisbəti üçün, mürəkkəb həllinin n dəyəri Zhang'ın Nəticəsindən daha yüksəkdir. aradan qaldırılır; Zhang nəticəsi tixotropiya və kəsmə dərəcəsinin birləşdirilmiş hərəkətinin nəticəsidir; Bu iki metodun ayrılması 5-ci fəsildə ətraflı müzakirə ediləcəkdir.

2.3.3.1 Qarışıqlama əmsalının birləşmə sisteminin sıfır kəsici özlülüyünə təsiri

Homojen polimer birləşmənin reoloji xüsusiyyətləri arasındakı əlaqə və sistemdəki komponentlərin revoloji xüsusiyyətləri arasındakı əlaqə, logaritmik camaat qaydasına uyğundur. İki komponentli bir mürəkkəb sistem üçün mürəkkəb sistem və hər bir komponent arasındakı əlaqə aşağıdakı tənliklə ifadə edilə bilər:

Onların arasında F mürəkkəb sistemin reoloji xassə parametridir;

F1, F2 müvafiq olaraq 1-ci komponentin və 2-ci komponentin reoloji parametrləridir;

∅1 və ∅2 müvafiq olaraq 1-ci komponentin və 2-ci komponentin kütlə fraksiyalarıdır və ∅1 ∅2 .

Therefore, the zero-shear viscosity of the compound system after compounding with different compounding ratios can be calculated according to the logarithmic summation principle to calculate the corresponding predicted value. The experimental values of the compound solutions with different compound ratios were still extrapolated by carren fitting of the viscosity-shear rate curve. Müxtəlif birləşmə nisbətlərinə malik HPMC/HPS birləşmə sisteminin sıfır kəsici özlülüyünün proqnozlaşdırılan dəyəri Şəkil 2-5-də göstərildiyi kimi eksperimental qiymətlə müqayisə edilir.

Şəkildəki nöqtəli xətt hissəsi, logaritmik məbləğ qaydası ilə əldə edilən mürəkkəb həll yolunun sıfır kəsmə viskozityinin proqnozlaşdırılan dəyəri və nöqtəli xətt qrafiki müxtəlif mürəkkəb nisbəti olan mürəkkəb sistemin eksperimental dəyəridir. Mürəkkəb məhlulun eksperimental dəyərinin eksperimental dəyəri mürəkkəb sistemin termodinamik uyğunluğa nail ola bilmədiyini və mürəkkəb sistemin davamlı bir faza dispersion olduğunu göstərir İki fazalı sistemin "dəniz adası" quruluşu aşağı temperatur; və HPMC/HPS birləşmə əmsalının davamlı azalması ilə birləşmə əmsalı 4:6 olduqdan sonra birləşmə sisteminin davamlı fazası dəyişdi. The chapter discusses the research in detail.

Bu rəqəmdən aydın görünə bilər ki, HPMC / HPS mürəkkəb nisbəti böyük olduqda, mürəkkəb sistemin mənfi sapması var, çünki yüksək özlülük HPP-də, aşağı özlülük HPMC davamlı fazalı ortasında dağılmış faza vəziyyətində paylanır . HPS tərkibinin artması ilə birləşmə sistemində müsbət kənarlaşma müşahidə olunur ki, bu da birləşmə sistemində bu zaman fasiləsiz faza keçidinin baş verdiyini göstərir. Yüksək özlülüyü olan HPS mürəkkəb sistemin davamlı fazasına çevrilir, HPMC isə HPS-nin davamlı fazasında daha vahid vəziyyətdə dağılır.

2.3.3.2 Qarışıqlama əmsalının birləşmə sisteminin maye davranışına təsiri

Şəkillər 2-6, HPS tərkibinin funksiyası kimi mürəkkəb sistemin axın indeksini n göstərir. Axın indeksi n log-loqarifmik koordinata uyğunlaşdırıldığı üçün burada n xətti cəmidir. Şəkildən görünür ki, HPS tərkibinin artması ilə birləşmə sisteminin axın indeksi n tədricən azalır, bu da HPS-nin mürəkkəb məhlulun Nyuton maye xassələrini aşağı saldığını və onun psevdoplastik maye davranışını yaxşılaşdırdığını göstərir. Aşağı hissə daha yüksək viskoziteli gel vəziyyətidir. Şəkildən də görünə bilər ki, mürəkkəb sistemin axın indeksi ilə HPS-nin tərkibi arasındakı əlaqə xətti əlaqəyə uyğundur (R2 0,98062), bu, mürəkkəb sistemin yaxşı uyğunluğa malik olduğunu göstərir.

2.3.3.3 Qarışıqlama əmsalının birləşmə sisteminin özlülük əmsalına təsiri

Şəkil 2-7, HPS tərkibindən asılı olaraq mürəkkəb məhlulun özlülük əmsalı K göstərir. Şəkildən görünür ki, təmiz HPMC-nin K dəyəri çox kiçikdir, təmiz HPS-nin K dəyəri isə ən böyükdür, bu da müvafiq olaraq məhlul və gel vəziyyətində olan HPMC və HPS-nin gel xassələri ilə bağlıdır. aşağı temperatur. Aşağı özlülüklü komponentin tərkibi yüksək olduqda, yəni HPS-nin tərkibi aşağı olduqda, mürəkkəb məhlulun özlülük əmsalı aşağı özlülüklü HPMC komponentininkinə yaxın olur; yüksək özlülüklü komponentin tərkibi yüksək olduqda, HPS tərkibinin artması ilə mürəkkəb məhlulun K dəyəri artır, bu da HPS-nin aşağı temperaturda HPMC-nin özlülüyünü artırdığını göstərir. Bu, əsasən davamlı fazanın özlülüyünün birləşmə sisteminin özlülüyünə töhfəsini əks etdirir. Aşağı özlülüklü komponentin davamlı faza və yüksək özlülüklü komponentin davamlı faza olduğu müxtəlif hallarda, davamlı faza özlülüyünün birləşmə sisteminin özlülüyünə töhfəsi açıq şəkildə fərqlidir. Aşağı özlülüklü HPMC davamlı faza olduqda, mürəkkəb sistemin özlülüyü əsasən davamlı fazanın özlülüyünün töhfəsini əks etdirir; və yüksək özlülüklü SES davamlı faza olduqda, dispers faza kimi HPMC yüksək özlülüklü SES-in özlülüyünü azaldacaq. təsiri.

2.3.4 Tixotropiya

Tiksotropiya maddələrin və ya çoxsaylı sistemlərin dayanıqlığını qiymətləndirmək üçün istifadə edilə bilər, çünki tiksotropiya daxili quruluş və kəsmə qüvvəsi altında zədələnmə dərəcəsi haqqında məlumat əldə edə bilər [323-325]. Tiksotropiya müvəqqəti təsirlər və mikrostruktur dəyişikliklərə səbəb olan kəsilmə tarixi ilə əlaqələndirilə bilər [324, 326]. Müxtəlif birləşmə nisbətlərinin birləşmə sisteminin tiksotrop xüsusiyyətlərinə təsirini öyrənmək üçün üç mərhələli tiksotrop üsuldan istifadə edilmişdir. Şəkil 2-5-dən göründüyü kimi, bütün nümunələr müxtəlif dərəcədə tiksotropiya nümayiş etdirmişdir. Aşağı kəsmə sürətlərində, mürəkkəb məhlulun özlülüyü, HPS tərkibinin artması ilə əhəmiyyətli dərəcədə artdı, bu, HPS tərkibi ilə sıfır kəsici özlülüyün dəyişməsinə uyğun idi.

Müxtəlif bərpa müddətlərində kompozit nümunələrin struktur bərpa dərəcəsi DSR Cədvəl 2-1-də göstərildiyi kimi (2-3) düsturla hesablanır. DSR <1 olarsa, nümunənin aşağı qayçı müqaviməti və nümunə tixotropikdir; Əksinə, DSR> 1 varsa, nümunənin anti-thixotropy var. Cədvəldən görə, saf HPMC-nin DSR dəyərinin demək olar ki, 1 olduğunu görə bilərik, çünki bu, HPMC molekulu sərt bir zəncirdir və onun rahatlama müddəti yüksəkdir və quruluş yüksək shear qüvvəsi altında bərpa olunur. HPS-in DSR dəyəri nisbətən aşağıdır, bu da güclü tixotrop xüsusiyyətlərini təsdiqləyir, əsasən, HPS çevik bir zəncirdir və onun rahatlama müddəti uzun müddətdir. Quruluş test müddəti çərçivəsində tam bərpa etmədi.

Mürəkkəb məhlul üçün, eyni bərpa müddətində, HPMC tərkibi 70% -dən çox olduqda, HPS tərkibinin artması ilə DSR sürətlə azalır, çünki HPS molekulyar zənciri çevik bir zəncirdir və sərt molekulyar zəncirlərin sayı. mürəkkəb sistemdə SES-in əlavə edilməsi ilə artır. Əgər azalarsa, birləşmə sisteminin ümumi molekulyar seqmentinin relaksasiya müddəti uzanır və birləşmə sisteminin tiksotropiyası yüksək kəsilmənin təsiri altında tez bərpa oluna bilməz. HPMC-nin məzmunu 70% -dən az olduqda, DSR, HPS və HPS və HPMC-nin molekulyar sərtliyini yaxşılaşdıran Molekulyar Sistemin molekulyar zəncirləri arasında qarşılıqlı əlaqənin olduğunu göstərir birləşmə sistemindəki seqmentləri azaldır və birləşmə sisteminin relaksasiya müddətini qısaldır və tiksotropiyası azalır.

Bundan əlavə, mürəkkəb sistemin DSR dəyəri təmiz HPMC-dən əhəmiyyətli dərəcədə aşağı idi, bu da HPMC-nin tiksotropiyasının birləşmə ilə əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdığını göstərir. Mürəkkəb sistemdəki nümunələrin əksəriyyətinin DSR dəyərləri təmiz SES-inkindən daha böyük idi, bu da SES-in dayanıqlığının müəyyən dərəcədə yaxşılaşdığını göstərir.

Cədvəldən də görünə bilər ki, müxtəlif bərpa müddətlərində HPMC tərkibi 70% olduqda DSR dəyərləri ən aşağı nöqtəni göstərir və nişastanın miqdarı 60% -dən çox olduqda kompleksin DSR dəyəri daha yüksəkdir. saf HP-lərin. Bütün nümunələrdən 10-cu ilin 10-cu il ərzində DSR dəyərləri son DSR dəyərlərinə çox yaxındır, bu, kompozit sistemin quruluşunun əsasən quruluşun bərpası vəzifələrinin ən çoxunu 10 s ərzində tamamladığını göstərir. Yüksək HPS məzmunu olan kompozit nümunələrin əvvəlcə artan və sonra bərpa vaxtının uzadılması ilə azaldığını göstərən, kompozit nümunələrin aşağı süzgəcinin müəyyən dərəcədə tixotropiya olduğunu göstərən və their structure more unstable.

Üç mərhələli tixotropiyanın keyfiyyəti təhlili bildirilən thixotropik halqanın testinin nəticələrinə uyğundur, lakin kəmiyyət təhlili nəticələri tixotropik üzük testinin nəticələrinə uyğun deyildir. HPMC / HPS mürəkkəb sisteminin tixotropiyası HPS məzmununun artması ilə thixotropik üzük metodu ilə ölçülmüşdür [305]. Degenerasiya əvvəlcə azaldı və sonra artdı. Tixotroping ring testi yalnız tixotrop fenomenin varlığını fərziyyə edə bilər, lakin təsdiq edə bilməz, çünki thixotropik halqanın eyni vaxtda vaxt və kəsmə səviyyəsinin eyni vaxtda hərəkətinin nəticəsidir [325-327].

2.4 Bu fəslin xülasəsi

Bu fəsildə termal gel HPMC və soyuq gel HPS, soyuq və isti gelin iki fazalı kompozit sistemi tikmək üçün əsas xammal kimi istifadə edilmişdir. Özlülük, axın modeli və tiksotropiya kimi reoloji xüsusiyyətlərin təsiri. Müxtəlif dövlətlər arasındakı ortaq əlaqəyə görə, həllində polimerlərin konsentrasiyası və hPMC / HPS mürəkkəb sisteminin molekulyar dövlət modeli aşağı temperatur həllində təklif olunur. Mürəkkəb sistemdə müxtəlif komponentlərin xassələrinin loqarifmik cəmləmə prinsipinə əsasən mürəkkəb sistemin uyğunluğu öyrənilmişdir. Əsas tapıntılar aşağıdakılardır:

1. Müxtəlif konsentrasiyaları olan mürəkkəb nümunələrin hamısı müəyyən dərəcədə kəsmə incəlmə göstərdi və konsentrasiyanın artması ilə kəsmə incəlmə dərəcəsi artdı.
2. Konsentrasiyanın artması ilə, mürəkkəb sisteminin axın indeksi azaldı və sıfır sıfırsız özlülük və viskozitehlik əmsalı, mürəkkəb sistemin bərk davranışının artırıldığını göstərir.
3. HPMC/HPS birləşmə sistemində kritik konsentrasiya (8%) var, kritik konsentrasiyadan aşağı, HPMC molekulyar zəncirləri və mürəkkəb məhluldakı HPS gel fazası bölgəsi bir-birindən ayrılır və müstəqil olaraq mövcuddur; kritik konsentrasiyaya çatdıqda, mürəkkəb məhlulda gel mərkəzi kimi HPS fazası ilə mikrogel vəziyyəti əmələ gəlir və HPMC molekulyar zəncirləri bir-birinə qarışır və bir-birinə bağlıdır; kritik konsentrasiyanın üstündə, sıxlıqlı HPMC makromolekulyar zəncirlər və onların HPS faza bölgəsi ilə bir-birinə qarışması daha mürəkkəbdir və qarşılıqlı təsir daha mürəkkəbdir. daha sıx, buna görə də məhlul polimer əriməsi kimi davranır.
4. Kompozisiya nisbəti HPMC/HPS mürəkkəb məhlulunun reoloji xassələrinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. With the increase of HPS content, the shear thinning phenomenon of the compound system is more obvious, the flow index gradually decreases, and the zero-shear viscosity and viscosity coefficient gradually increase. artır, bu da kompleksin bərk kimi davranışının əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdığını göstərir.
5. Mürəkkəb sistemin sıfır kəsici özlülüyü loqarifmik toplama qaydasına nisbətən müəyyən müsbət-mənfi sapma nümayiş etdirir. Mürəkkəb sistem aşağı temperaturda davamlı faza-dispers faza “dəniz-ada” strukturuna malik iki fazalı sistemdir və HPMC/HPS birləşmə nisbəti 4:6-dan sonra azaldıqca, birləşmə sisteminin davamlı fazası dəyişdi.
6. Fərqli birləşmə əmsallarına malik mürəkkəb məhlulların axın indeksi ilə birləşmə əmsalı arasında xətti əlaqə mövcuddur ki, bu da birləşmə sisteminin yaxşı uyğunluğa malik olduğunu göstərir.
7. HPMC / HPS mürəkkəb sistemi üçün, aşağı viskozitonluq komponenti davamlı bir mərhələdir və yüksək viskozitonluq komponenti davamlı bir mərhələdir, davamlı fazalı özlülüyünün töhfəsi, mürəkkəb sistemin özlülüyünə töhfəsi fərqlidir. Aşağı özlülüklü HPMC davamlı faza olduqda, mürəkkəb sistemin özlülüyü əsasən davamlı fazalı özlülüyün töhfəsini əks etdirir; yüksək özlülüklü SES davamlı faza olduqda, dispers faza kimi HPMC yüksək özlülüklü SES-in özlülüyünü azaldacaq. təsiri.
8. Mürəkkəbləşmə nisbətinin mürəkkəb sistemin tiksotropiyasına təsirini öyrənmək üçün üç mərhələli tiksotropiyadan istifadə edilmişdir. Mürəkkəb sistemin tiksotropiyası HPMC/HPS birləşmə nisbətinin azalması ilə əvvəlcə azalma, sonra isə artma tendensiyası göstərdi.
9. Yuxarıdakı eksperimental nəticələr göstərir ki, HPMC və HPS birləşmələri vasitəsilə iki komponentin reoloji xassələri, məsələn, özlülük, kəsmə incəlmə fenomeni və tiksotropiya müəyyən dərəcədə balanslaşdırılmışdır.

Fəsil 3 HPMC/HPS Yeməli Kompozit Filmlərin Hazırlanması və Xüsusiyyətləri

Polimer birləşmə çoxkomponentli performans tamamlayıcılığına nail olmaq, əla performansa malik yeni materialların işlənib hazırlanması, məhsulun qiymətlərini aşağı salmaq və materialların tətbiq dairəsini genişləndirmək üçün ən effektiv üsuldur [240-242, 328]. Sonra, müəyyən molekulyar quruluş fərqləri və müxtəlif polimerlər arasında konformasiya entropiyası səbəbindən polimer birləşmə sistemlərinin əksəriyyəti uyğun gəlmir və ya qismən uyğun gəlir [11, 12]. Polimer birləşmə sisteminin mexaniki xassələri və digər makroskopik xüsusiyyətləri hər bir komponentin fiziki-kimyəvi xassələri, hər bir komponentin birləşmə nisbəti, komponentlər arasında uyğunluq və daxili mikroskopik quruluş və digər amillərlə sıx bağlıdır [240, 329].

Kimyəvi quruluşdan, həm HPMC, həm də HPS, həm HPMC, həm də HPS hidrofilik curdlandır, eyni struktur bölməsinə malikdir və eyni funksional qrupu - hidroksipropil qrupu tərəfindən dəyişdirilir, buna görə HPMC və HPS yaxşı bir mərhələyə sahib olmalıdır. Tutum. Bununla belə, HPMC aşağı temperaturda çox aşağı özlülüklə məhlul vəziyyətində olan və yüksək temperaturda kolloid əmələ gətirən termal induksiyalı geldir; HPS aşağı temperaturlu gel olan və yüksək temperaturda məhlul vəziyyətində olan soyuq təsirli geldir; gel şəraiti və davranışı tamamilə əksinədir. HPMC və HPS-nin birləşməsi yaxşı uyğunluqla homojen sistemin formalaşmasına şərait yaratmır. Həm kimyəvi quruluşu, həm də termodinamikanı nəzərə alaraq, soyuq-isti gel birləşmə sistemi yaratmaq üçün HPMC-nin HPS ilə birləşməsinin böyük nəzəri əhəmiyyəti və praktiki əhəmiyyəti var.

Bu fəsildə HPMC/HPS soyuq və isti gel birləşmə sistemindəki komponentlərin xas xüsusiyyətlərinin, mikroskopik morfologiyada birləşmə nisbəti və ətraf mühitin nisbi rütubətinin, uyğunluq və faza ayrılması, mexaniki xassələrin, optik xassələrin öyrənilməsinə diqqət yetirilir. , və mürəkkəb sistemin termal düşmə xassələri. Və oksigen maneə xüsusiyyətləri kimi makroskopik xüsusiyyətlərin təsiri.

3.1 Materiallar və Avadanlıqlar

3.1.1 Əsas eksperimental materiallar

3.1.2 Əsas alətlər və avadanlıqlar

3.2 Eksperimental üsul

3.2.1 HPMC / HPS yeməli kompozit filminin hazırlanması

HPMC və HPS-nin 15% (ağırlıq/ağırlıq) quru tozu 3% (ağırlıq/ağırlıq) ilə qarışdırılmışdır. Polietilen qlikol plastifikatoru deionlaşdırılmış suda mürəkkəb film əmələ gətirən maye və yeməli kompozit plitə HPMC/ əldə etmək üçün birləşdirilib. HPS tökmə üsulu ilə hazırlanmışdır.

Hazırlanma üsulu: əvvəlcə HPMC və HPS quru tozunu çəkin və müxtəlif nisbətlərə uyğun qarışdırın; sonra 70 °C suya əlavə edin və HPMC-ni tam şəkildə dağıtmaq üçün 30 dəqiqə ərzində 120 rpm/dəq sürətlə qarışdırın; sonra məhlulu 95 °C-dən yuxarı qızdırın, HPS-i tamamilə jelatinləşdirmək üçün eyni sürətlə 1 saat sürətlə qarışdırın; jelatinləşmə başa çatdıqdan sonra məhlulun temperaturu sürətlə 70 °C-ə endirilir və məhlul 80 rpm/dəq yavaş sürətlə 40 dəqiqə qarışdırılır. HPMC-ni tamamilə həll edin. Qarışıq film meydana gətirən bir polystiren petri yeməyinə 20 qr, diametri 15 sm olan petri yeməyinə tökün, düz atın və 37 ° C-də qurudun. Qurudulmuş film yeməli kompozit membran əldə etmək üçün diskdən soyulur.

Yeməli filmlərin hamısı sınaqdan əvvəl 3 gündən çox müddətə 57% rütubətdə tarazlaşdırıldı və mexaniki xüsusiyyətin yoxlanılması üçün istifadə olunan yeməli film hissəsi 3 gündən çox müddətə 75% rütubətdə tarazlaşdırıldı.

3.2.2 HPMC/HPS-nin yeməli kompozit təbəqəsinin mikromorfologiyası

3.2.2.1 Skanlanan elektron mikroskopun analiz prinsipi

Tarama elektron mikroskopiyasının (SEM) yuxarıdakı elektron silah yüksək miqdarda elektron yayır. After being reduced and focused, it can form an electron beam with a certain energy and intensity. Tarama bobininin maqnit sahəsi ilə idarə olunan, müəyyən bir zaman və məkan sırasına uyğun olaraq Nümunənin səthini nöqtə ilə tarayın. Səthi mikromalanın xüsusiyyətindəki fərqi səbəbindən nümunə və elektron şüası arasındakı qarşılıqlı əlaqə, detektor tərəfindən toplanan və elektrik siqnallarına çevrilən, video tərəfindən gücləndirilmiş elektrik siqnallarına çevrilən ikinci dərəcəli siqnallar yaradacaqdır Şəkil borusunun şəbəkəsinə daxil olun, şəkil borusunun parlaqlığını tənzimlədikdən sonra, nümunənin səthində mikro bölgənin morfologiyasını və xüsusiyyətlərini əks etdirə bilən ikinci dərəcəli bir şəkil əldə edilə bilər. Ənənəvi optik mikroskoplarla müqayisədə, SEM-in ayırdetmə qabiliyyəti nisbətən yüksəkdir, nümunənin səth təbəqəsinin təxminən 3nm-6nm-i, materialların səthində mikro struktur xüsusiyyətlərinin müşahidəsi üçün daha uyğundur.

3.2.2.2 test metodu

Yeməli plyonka qurudulmaq üçün desikatora yerləşdirilib və müvafiq ölçüdə yeməli plyonka seçilib, SEM-in xüsusi nümunə mərhələsinə keçirici yapışdırıcı ilə yapışdırılıb, sonra isə vakuum örtüyü ilə qızıl örtük edilib. Sınaq zamanı nümunə SEM-ə salınıb, 5 kV-lik elektron şüa sürətləndirici gərginliyi altında nümunənin mikroskopik morfologiyası 300 dəfə və 1000 dəfə böyüdülərək müşahidə və fotoşəkili çəkilib.

3.2.3 HPMC / HPS yeməli kompozit filminin yüngül ötürülməsi

3.2.3.1 UV-Vis spektrofotometriyasının təhlil prinsipi

UV-Vis spektrofotometri 200~800nm ​​dalğa uzunluğunda işıq saça və onu obyektə şüalandıra bilər. Düşən işıqda işığın bəzi spesifik dalğa uzunluqları material tərəfindən udulur və molekulyar vibrasiya enerjisi səviyyəsinin keçidi və elektron enerji səviyyəsinin keçidi baş verir. Since each substance has different molecular, atomic and molecular spatial structures, each substance has its specific absorption spectrum, and the content of the substance can be determined or determined according to the level of absorbance at some specific wavelengths on the absorption spectrum. Buna görə də UV-Vis spektrofotometrik analiz maddələrin tərkibini, quruluşunu və qarşılıqlı təsirini öyrənmək üçün effektiv vasitələrdən biridir.

İşıq şüası bir obyekti vurduqda, hadisə işığının bir hissəsi obyekt tərəfindən əmilir və hadisənin digər hissəsi obyekt vasitəsilə ötürülür; Hadisə ilə ötürülən işıq intensivliyinin nisbəti hadisə işığının intensivliyi ötürmədir.

Absorbsiya və keçiricilik arasındakı əlaqənin düsturu belədir:

Onların arasında A absorbansdır;

T - keçiricilik, %.

Son absorbans, absorbans × 0,25 mm/qalınlıq ilə bərabər şəkildə düzəldildi.

3.2.3.2 Test üsulu

5% HPMC və HPS məhlullarını hazırlayın, müxtəlif nisbətlərə uyğun qarışdırın, 10 q plyonka əmələ gətirən məhlulu 15 sm diametrli polistirol petri qabına tökün və 37 ° C-də qurudun ki, plyonka əmələ gətirin. Yeməli filmi 1mm×3mm ölçülü düzbucaqlı zolağa kəsin, onu kyuvetaya qoyun və yeməli filmi kyuvetanın daxili divarına yaxın edin. Nümunələri 200-800 nm tam dalğa uzunluğunda skan etmək üçün WFZ UV-3802 UV-vis spektrofotometrindən istifadə edilib və hər bir nümunə 5 dəfə sınaqdan keçirilib.

3.2.4 HPMC/HPS yeməli kompozit filmlərin dinamik termomexaniki xüsusiyyətləri

3.2.4.1 Dinamik termomexaniki analizin prinsipi

Dinamik Termomexaniki Analiz (DMA) müəyyən bir şok yükü və proqramlaşdırılmış temperatur altında nümunənin kütləsi və temperaturu arasındakı əlaqəni ölçə bilən və dövri dəyişən gərginlik və zamanın təsiri altında nümunənin mexaniki xüsusiyyətlərini yoxlaya bilən bir cihazdır. temperatur və temperatur. frequency relationship.

Yüksək molekulyar polimerlərdə bir elastomer kimi mexaniki enerji saxlaya bilən və digər tərəfdən mucus kimi enerjini istehlak edə bilən viskoelastik xüsusiyyətləri var. Dövri alternativ qüvvə tətbiq edildikdə elastik hissəsi enerjini potensial enerjiyə çevirir və saxlayır; Viskoz hissə enerjini istilik enerjisinə çevirir və itirir. Polimer materialları ümumiyyətlə aşağı temperaturlu şüşə vəziyyəti və yüksək temperaturlu rezin vəziyyətinin iki ştatını nümayiş etdirir və iki dövlətin arasında keçid temperaturu şüşə keçid temperaturudur. Şüşə keçid temperaturu birbaşa materialların quruluşuna və xüsusiyyətlərinə təsir göstərir və polimerlərin ən vacib xarakteristik temperaturlarından biridir.

By analyzing the dynamic thermomechanical properties of polymers, the viscoelasticity of polymers can be observed, and important parameters that determine the performance of polymers can be obtained, so that they can be better applied to the actual use environment. Bundan əlavə, dinamik termomekanik analiz, şüşə keçid, faza ayrılması, kristallaşma və molekulyar seqmentlərin bütün səviyyələrində molekulyasiya və molekulyar hərəkətə çox həssasdır və polimerlərin quruluşu və xüsusiyyətləri haqqında çox məlumat əldə edə bilər. Çox vaxt polimerlərin molekullarını öyrənmək üçün istifadə olunur. Hərəkət davranışı. DMA-nın temperatur süpürmə rejimindən istifadə edərək, şüşə keçid kimi faza keçidlərinin baş verməsi sınaqdan keçirilə bilər. DSC ilə müqayisədə DMA daha yüksək həssaslığa malikdir və faktiki istifadəni simulyasiya edən materialların təhlili üçün daha uyğundur.

3.2.4.2 Test üsulu

Təmiz, vahid, düz və zədələnməmiş nümunələri seçin və onları 10 mm × 20 mm düzbucaqlı zolaqlara kəsin. Nümunələr ABŞ-ın PerkinElmer şirkətinin Pydris Diamond dinamik termomexaniki analizatorundan istifadə etməklə dartılma rejimində sınaqdan keçirilmişdir. Test temperatur diapazonu 25~150 °C, qızdırma sürəti 2 °C/dəq, tezlik 1 Hz idi və sınaq hər nümunə üçün iki dəfə təkrarlandı. Təcrübə zamanı nümunənin saxlama modulu (E') və itki modulu (E”) qeydə alınmış və itki modulunun saxlama moduluna nisbəti, yəni tangens bucağı tan δ da hesablana bilərdi.

3.2.5 HPMC / HPS yeməli kompozit filmlərin istilik sabitliyi

3.2.5.1 Termoqravimetrik analizin prinsipi

Thermal Gravimetric Analyzer (TGA) can measure the change of the mass of a sample with temperature or time at a programmed temperature, and can be used to study the possible evaporation, melting, sublimation, dehydration, decomposition and oxidation of substances during the heating process . və digər fiziki və kimyəvi hadisələr. The relationship curve between the mass of matter and temperature (or time) obtained directly after the sample is tested is called thermogravimetric (TGA curve). Arıqlamaq və digər məlumatlar. Derivative Thermogravimetric curve (DTG curve) can be obtained after the first-order derivation of the TGA curve, which reflects the change of the weight loss rate of the tested sample with temperature or time, and the peak point is the maximum point of the constant dərəcəsi.

3.2.5.2 Test üsulu

Uniformal qalınlığı olan yeməli filmi seçin, termoqramımetrik analizator testi kimi eyni diametrli bir dairəyə kəsin və sonra test diskində düz qoyun və 20 ml / dəq olan bir azot atmosferində sınayın . Temperatur aralığı 30-700 ° C idi, istilik dərəcəsi 10 ° C / dəq idi və hər nümunə iki dəfə sınaqdan keçirildi.

3.2.6.1 Dartma xassəsinin təhlili prinsipi

3.2.6 HPMC / HPS yeməli kompozit filmlərin tensil xüsusiyyətləri

The mechanical property tester can apply a static tensile load to the spline along the longitudinal axis under specific temperature, humidity and speed conditions until the spline is broken. Test zamanı, Spline və onun deformasiya məbləğinə tətbiq olunan yük, mexaniki mülkiyyət testi tərəfindən qeydə alınmış və spline-lik deformasiya zamanı stres-gərgin əyrisi çəkilmişdir. Stress-süzgəc əyrinin, gərginlik gücü (ζht), fasilədə (fB) və elastik modulus (e), filmin həssas xüsusiyyətlərini qiymətləndirmək üçün hesablana bilər.

Materialların gərginlik-deformasiya əlaqəsi ümumiyyətlə iki hissəyə bölünə bilər: elastik deformasiya bölgəsi və plastik deformasiya bölgəsi. Elastik deformasiya zonasında, materialın stress və gərginliyi xətti bir əlaqəyə malikdir və bu zaman deformasiyası, aşpazın qanununa uyğun olaraq tamamilə bərpa edilə bilər; Plastik deformasiya zonasında, materialın stress və gərginliyi artıq xətti deyil və bu anda baş verən deformasiyanın, nəticədə maddi fasilələrə çevrilir.

Dartma müqavimətinin hesablanması düsturu:

p maksimum yük və ya qırılma yükü, N;

b - nümunənin eni, mm;

D nümunənin qalınlığı, mm.

Qırılma zamanı uzanmanın hesablanması düsturu:

Burada: εb - qırılma zamanı uzanma, %;

L nümunə fasiləsi olduqda, marklama xətləri arasındakı məsafədir, mm;

L0 nümunənin orijinal ölçüsüdür, mm.

Elastik modulun hesablanması düsturu:

Onların arasında: E elastik modul, mpa;

ζ stress, MPa;

ε gərginlikdir.

3.2.6.2 Test üsulu

Təmiz, vahid, düz və zədələnməmiş nümunələri seçin, GB13022-91 milli standartına istinad edin və onları ümumi uzunluğu 120 mm, qurğular arasında ilkin məsafə 86 mm, işarələr arasındakı məsafə 40 mm olan dumbbell formalı splinelara kəsin 10 mm eni. Splaynlar 75% və 57% (doymuş natrium xlorid və natrium bromid məhlulu atmosferində) rütubətdə yerləşdirildi və ölçmədən əvvəl 3 gündən çox müddətə tarazlaşdırıldı. Bu təcrübədə sınaq üçün Amerika Birləşmiş Ştatlarının Instron Korporasiyasının ASTM D638, 5566 mexaniki xüsusiyyət test cihazı və onun 2712-003 pnevmatik sıxacından istifadə olunur. Gərginlik sürəti 10 mm / dəq idi və nümunə 7 dəfə təkrarlandı və orta dəyər hesablandı.

3.2.7 HPMC/HPS yeməli kompozit filmin oksigen keçiriciliyi

3.2.7.1 Oksigen keçiriciliyinin təhlili prinsipi

Test nümunəsi quraşdırıldıqdan sonra test boşluğu iki hissəyə bölünür, A və B; Müəyyən bir axın sürəti olan yüksək saflıq oksigen axını bir boşluğa ötürülür və müəyyən bir axın sürəti olan azot axını b boşluğuna ötürülür; Test prosesi zamanı bir boşluq, oksigenin nümunə yolu ilə B boşluğuna daxil olur və b boşluğuna sızan oksigen azot axını ilə aparılır və b boşluğuna oksigen sensoruna çatır. Oksigen sensoru oksigen tərkibini azot axınında ölçür və müvafiq elektrik siqnalını, bununla da nümunə oksigenini hesablayır. ötürmə.

3.2.7.2 Test üsulu

Zövqlü yeməli kompozit filmləri seçin, onları 10.16 x 10.16 sm brilyant formalı nümunələr daxil edin, vakuum yağı ilə sıxacların kənar səthlərini örtün və nümunələri test blokuna sıxışdırın. ASTM D-3985-ə uyğun olaraq sınaqdan keçirilmiş, hər bir nümunənin 50 sm2 sınaq sahəsi var.

3.3 Nəticələr və Müzakirə

3.3.1 Yeməli kompozit filmlərin mikroskürür təhlili

Film əmələ gətirən mayenin komponentləri ilə qurutma şəraiti arasındakı qarşılıqlı təsir plyonkanın son strukturunu müəyyən edir və plyonkanın müxtəlif fiziki-kimyəvi xassələrinə ciddi təsir göstərir [330, 331]. Hər bir komponentin xas olan gel xassələri və birləşmə nisbəti birləşmənin morfologiyasına təsir göstərə bilər ki, bu da membranın səth quruluşuna və son xassələrinə əlavə təsir göstərir [301, 332]. Buna görə də, filmlərin mikrostruktur təhlili hər bir komponentin molekulyar yenidən qurulması haqqında müvafiq məlumat verə bilər ki, bu da öz növbəsində plyonkaların maneə xassələrini, mexaniki xassələrini və optik xüsusiyyətlərini daha yaxşı anlamağa kömək edə bilər.

Səthi tarama elektron mikroskopu, müxtəlif nisbətləri olan HPS / HPMC yeməli filmlərinin mikroqrafları Şəkil 3-1-də göstərilmişdir. Şəkil 3-1-dən göründüyü kimi, bəzi nümunələr, test zamanı nümunədə nəmin və ya mikroskop boşluğundakı elektron şüasının hücumu nəticəsində yaranan səthdə mikro-çatlar göstərdi [122 , 139]. Şəkildə, saf HPS membran və saf HPMC. Membranlar nisbətən hamar mikroskopik səthləri göstərdi və saf HP membranlarının mikrostrukturu, soyuducu prosesi zamanı nişasta makromolekulları (amiloza molekulları və amilopektin molekulları) ilə əlaqəli olan saf hpmc membranlarından daha homojen və hamar idi.) Daha yaxşı molekulyar yenidən qurulmaya səbəb ola bilər.) sulu həllində. Bir çox tədqiqat, soyutma prosesində amilozan-amilopektin-su sisteminin olduğunu göstərdi

Gelin formalaşması və faza ayrılması arasında rəqabət mexanizmi ola bilər. Faza ayrılması tempi gel meydana gəlmə sürətindən aşağı olduqda, sistemdə faza ayrılması baş verməyəcək, əks halda faza ayrılması sistemdə baş verəcək [333, 334]. Üstəlik, amiloz məzmunu 25% -i keçəndə amilozun jelatinizasiyası və davamlı amiloza şəbəkə quruluşu faza ayrılmasının görünüşünü əhəmiyyətli dərəcədə maneə törədə bilər [334]. Bu sənəddə istifadə olunan HPS-nin amiloza məzmunu 25% -dən çox 80%, beləliklə saf HP membranlarının saf HPMC membranlarından daha çox və hamar olan fenomendir.

Bütün kompozit filmlərin səthlərinin nisbətən kobud olduğu və bəzi nizamsız bumps səpələndiyi rəqəmlərin müqayisəsindən görünə bilər və hpmc və HPS arasında müəyyən dərəcədə müşayiət olunmağın olduğunu göstərir. Üstəlik, yüksək HPMC məzmunu olan kompozit membranlar yüksək HPS məzmunu olanlara nisbətən daha homojen bir quruluş sərgilədilər. 37 ° C-də HPS əsaslı kondensasiya filminin formalaşması temperaturu

Gel xassələrinə əsaslanaraq, HPS özlü gel vəziyyəti təqdim etdi; HPMC-nin termal gel xüsusiyyətlərinə əsaslanarkən, HPMC suya bənzər bir məhlul vəziyyəti təqdim etdi. Yüksək HPS tərkibli (7:3 HPS/HPMC) kompozit membranda özlü HPS davamlı fazadır və suya bənzər HPMC yüksək özlülüklü HPS fasiləsiz fazasında dispers faza kimi səpələnir, bu da əlverişli deyil. dispers fazanın vahid paylanmasına; Yüksək HPMC məzmunu olan (3: 7 HP / HPMC) olan kompozit filmdə, aşağı özlülük HPMC davamlı mərhələyə çevrilir və viskoz HPS, şəraiti olan dağılmış faza kimi aşağı özlülük HPMC mərhələsində dağılır homojen fazanın formalaşması. mürəkkəb sistem.

Şəkildən göründüyü kimi, bütün kompozit plyonkalar kobud və qeyri-bərabər səth strukturları göstərsə də, HPMC və HPS-nin yaxşı uyğunluğa malik olduğunu göstərən aşkar faza interfeysi tapılmamışdır. PEG kimi plastifikatorları olmayan HPMC/nişasta kompozit filmləri aşkar faza ayrılmasını göstərdi [301], beləliklə, həm nişastanın hidroksipropil modifikasiyası, həm də PEG plastifikatorlarının kompozit sisteminin uyğunluğunu yaxşılaşdıra biləcəyini göstərir.

3.3.2 Yeməli kompozit plyonkaların optik xassələrinin təhlili

Müxtəlif nisbətlərə malik HPMC/HPS-nin yeməli kompozit filmlərinin işıq ötürmə xüsusiyyətləri UV-vis spektrofotometri ilə sınaqdan keçirilmiş və UV spektrləri Şəkil 3-2-də göstərilmişdir. İşıq keçiricilik dəyəri nə qədər böyükdürsə, film daha vahid və şəffafdır; əksinə, işıq keçiricilik dəyəri nə qədər kiçik olarsa, film daha qeyri-bərabər və qeyri-şəffaf olur. Şəkil 3-2(a)-dan görünür ki, bütün kompozit plyonkalar tam dalğa uzunluğunun skan diapazonunda skan dalğa uzunluğunun artması ilə oxşar tendensiya nümayiş etdirir və dalğa uzunluğunun artması ilə işığın keçiriciliyi tədricən artır. 350 nm-də əyrilər platoya meyl edir.

Müqayisə üçün 500nm dalğa uzunluğunda keçiriciliyi seçin, Şəkil 3-2(b)-də göstərildiyi kimi, təmiz HPS filminin keçiriciliyi təmiz HPMC filmindən daha aşağıdır və HPMC tərkibinin artması ilə ilk olaraq keçiricilik azalır, sonra minimum dəyərə çatdıqdan sonra artdı. HPMC tərkibi 70%-ə qədər artdıqda, kompozit filmin işıq keçiriciliyi təmiz HPS-dən daha böyük idi. Məlumdur ki, homogen sistem daha yaxşı işıq keçiriciliyi nümayiş etdirəcək və onun UV-ölçülmüş keçiricilik dəyəri ümumiyyətlə daha yüksəkdir; qeyri-homogen materiallar ümumiyyətlə daha qeyri-şəffafdır və daha aşağı UV keçiricilik dəyərlərinə malikdir. Kompozit plyonkaların keçiricilik dəyərləri (7:3, 5:5) təmiz HPS və HPMC filmlərininkindən aşağı idi, bu, HPS və HPMC-nin iki komponenti arasında müəyyən dərəcədə faza ayrılması olduğunu göstərir.

Şək. 3-2 HPS/HPMC qarışığı filmləri üçün bütün dalğa uzunluqlarında (a) və 500 nm (b) UV spektrləri. Çubuğun orta ±standart kənarlaşmaları təmsil edir. ac: tam dissertasiyada tətbiq olunan müxtəlif qarışıq nisbəti (p <0.05) ilə fərqli hərflər əhəmiyyətli dərəcədə fərqlidir

3.3.3 Yeməli kompozit plyonkaların dinamik termomexaniki analizi

Şəkil 3-3-də HPMC/HPS-nin müxtəlif formulalı yeməli filmlərinin dinamik termomexaniki xüsusiyyətləri göstərilir. Şəkil 3-3(a)-dan görünür ki, HPMC tərkibinin artması ilə yaddaş modulu (E') azalır. Bundan əlavə, bütün nümunələrin saxlama modulu temperaturun artması ilə tədricən azaldı, istisna olmaqla, təmiz HPS (10:0) filminin saxlama modulu temperatur 70 °C-ə qədər artırıldıqdan sonra bir qədər artdı. Yüksək temperaturda, yüksək HPMC məzmunlu kompozit film üçün, kompozit filmin saxlama modulu temperaturun artması ilə açıq şəkildə aşağıya doğru meyl göstərir; yüksək HPS məzmunlu nümunə üçün isə saxlama modulu yalnız temperaturun artması ilə bir qədər azalır.

Şəkil 3-3 HPS/HPMC qarışıq filmlərinin saxlama modulu (E′) (a) və itki tangensi (tan δ) (b)

Şəkil 3-3(b)-dən görünür ki, HPMC tərkibi 30%-dən çox olan nümunələr (5:5, 3:7, 0:10) hamısı şüşə keçid pikini göstərir və HPMC tərkibinin artması ilə, şüşə keçid, keçid temperaturu yüksək temperatura keçdi, bu da HPMC polimer zəncirinin elastikliyinin azaldığını göstərir. Digər tərəfdən, təmiz HPS membranı 67 °C ətrafında böyük zərf zirvəsi nümayiş etdirir, 70% HPS tərkibli kompozit membranda isə heç bir açıq şüşə keçidi yoxdur. Bunun səbəbi HPMC və HPS arasında müəyyən dərəcədə qarşılıqlı əlaqənin olması və beləliklə, HPMC və HPS-nin molekulyar seqmentlərinin hərəkətini məhdudlaşdırması ola bilər.

3.3.4 Yeməli kompozit plyonkaların istilik dayanıqlığının təhlili

Şək. 3-4 HPS/HPMC qarışıq filmlərinin TGA əyriləri (a) və onların törəmə (DTG) əyriləri (b)

HPMC/HPS-nin yeməli kompozit filminin istilik dayanıqlığı termoqravimetrik analizatorla yoxlanılıb. Şəkil 3-4, Termogravimetrik əyri (TGA) və onun kilo itkisi dərəcəsi əyri (DTG) kompozit filmin (DTG) göstərir. Şəkil 3-4(a)-dakı TGA əyrisindən görmək olar ki, müxtəlif nisbətlərə malik olan kompozit membran nümunələri temperaturun artması ilə iki aşkar termoqravimetrik dəyişiklik mərhələsini göstərir. Polisaxarid makromolekulu tərəfindən adsorbsiya olunan suyun uçuculaşması faktiki termal deqradasiya baş verməzdən əvvəl 30-180 °C-də çəki itkisinin kiçik bir mərhələsi ilə nəticələnir. Sonradan, 300 ~ 450 ° C-də çəki itirmənin daha böyük bir mərhələsi var, burada HPMC və HPS-nin istilik deqradasiyası mərhələsi.

Şəkil 3-4(b)-dəki DTG əyrilərindən görünə bilər ki, təmiz HPS və təmiz HPMC-nin istilik deqradasiyasının pik temperaturu müvafiq olaraq 338 °C və 400 °C-dir və təmiz HPMC-nin istilik deqradasiyasının pik temperaturu HPS-dən daha yüksəkdir ki, bu da HPMC-nin HPS-dən daha yaxşı istilik dayanıqlığının olduğunu göstərir. HPMC tərkibi 30% (7:3) olduqda, 347 °C-də tək zirvə meydana çıxdı, bu SES-in xarakterik zirvəsinə uyğundur, lakin temperatur SES-in termal deqradasiya pikindən yüksək idi; HPMC tərkibi 70% olduqda (3:7), HPMC-nin yalnız xarakterik zirvəsi 400 °C-də ortaya çıxdı; HPMC-nin tərkibi 50% olduqda, DTG əyrisində müvafiq olaraq 345 °C və 396 °C-də iki istilik deqradasiya zirvəsi meydana çıxdı. Zirvələr müvafiq olaraq HPS və HPMC-nin xarakterik zirvələrinə uyğundur, lakin HPS-ə uyğun olan termal deqradasiya zirvəsi daha kiçikdir və hər iki zirvədə müəyyən yerdəyişmə var. Görünür ki, kompozit membranların əksəriyyəti yalnız müəyyən bir komponentə uyğun gələn xarakterik tək pik göstərir və onlar təmiz komponent membranı ilə müqayisədə ofset olunur, bu da HPMC və HPS komponentləri arasında müəyyən fərq olduğunu göstərir. uyğunluq dərəcəsi. Kompozit membranının termal deqradasiya pik temperaturu Saf HP-dən daha yüksək idi, HPMC-nin HPS membranının termal sabitliyini müəyyən dərəcədə yaxşılaşdırdığını göstərir.

3.3.5 Yeməli kompozit plyonkaların mexaniki xüsusiyyətlərinin təhlili

Müxtəlif nisbətlərə malik HPMC/HPS kompozit filmlərinin dartılma xüsusiyyətləri mexaniki xüsusiyyət analizatoru ilə 25 °C, nisbi rütubət 57% və 75% ilə ölçüldü. Şəkil 3-5, fərqli nisbi rütubət altında müxtəlif nisbətləri olan HPMC / HPS kompozit filmlərinin (B) və HPMC / HPS kompozit filmlərinin (b) və gərginlik gücü (A), elastik modulus (a) və uzanma gücündə (B) və uzanma gücü (c) göstərir. Şəkildən görünür ki, nisbi rütubət 57% olduqda təmiz HPS filminin elastik modulu və dartılma gücü ən böyük, təmiz HPMC isə ən kiçik olur. HPS məzmununun artması ilə kompozit filmlərin elastik modulusu və gərginliyi davamlı olaraq artdı. Saf HPMC membranının qırılması zamanı uzanması təmiz HPS membranından çox böyükdür və hər ikisi kompozit membrandan daha böyükdür.

Nisbi rütubət 57% nisbi rütubətlə müqayisədə daha yüksək olduqda (75%), bütün nümunələrin elastik modulu və dartılma gücü azaldı, qırılma zamanı uzanma əhəmiyyətli dərəcədə artdı. Bu, əsasən ona görədir ki, ümumiləşdirilmiş plastifikator kimi su HPMC və HPS matrisini sulandıra, polimer zəncirləri arasındakı qüvvəni azalda bilər və polimer seqmentlərinin hərəkətliliyini yaxşılaşdıra bilər. Yüksək nisbi rütubətdə təmiz HPMC filmlərinin elastik modulu və dartılma gücü təmiz HPS filmlərininkindən daha yüksək idi, lakin qırılma zamanı uzanma daha aşağı idi, bu da aşağı rütubətdəki nəticələrdən tamamilə fərqli idi. Qeyd etmək lazımdır ki, 75% yüksək rütubətdə komponent nisbətləri ilə kompozit plyonkaların mexaniki xüsusiyyətlərinin dəyişməsi nisbi rütubət 57% olan vəziyyətlə müqayisədə aşağı rütubətdə olandan tamamilə fərqlidir. Yüksək rütubətdə filmin rütubəti artır və su yalnız polimer matrisinə müəyyən plastikləşdirici təsir göstərmir, həm də nişastanın yenidən kristallaşmasına kömək edir. HPMC ilə müqayisədə, HPS yenidən kristallaşma meylinə malikdir, buna görə də nisbi rütubətin HPS-ə təsiri HPMC ilə müqayisədə daha böyükdür.

Şəkil 3-5 Müxtəlif nisbi təvazökarlıq (RH) şəraitində tarazlaşdırılmış müxtəlif HPS/HPMC əmsallarına malik HPS/HPMC filmlərinin dartılma xüsusiyyətləri. *: tam dissertasiyada tətbiq olunan müxtəlif RH ilə fərqli rəqəm hərfləri əhəmiyyətli dərəcədə fərqlidir

3.3.6 Yeməli kompozit plyonkaların oksigen keçiriciliyinin təhlili

Qida məhsullarının raf ömrünü uzatmaq üçün qida qablaşdırma materialı kimi yeyilə bilən kompozit plyonka istifadə olunur və onun oksigen baryeri performansı mühüm göstəricilərdən biridir. Buna görə də, müxtəlif HPMC/HPS nisbətləri olan yeməli filmlərin oksigen ötürmə sürətləri 23 °C temperaturda ölçüldü və nəticələr Şəkil 3-6-da göstərilmişdir. Şəkildən göründüyü kimi, təmiz HPS membranının oksigen keçiriciliyi təmiz HPMC membranından əhəmiyyətli dərəcədə aşağıdır, bu da HPS membranının HPMC membranından daha yaxşı oksigen maneə xüsusiyyətlərinə malik olduğunu göstərir. Aşağı özlülük və amorf bölgələrin mövcudluğuna görə, HPMC filmdə nisbətən boş aşağı sıxlıqlı şəbəkə quruluşunu yaratmaq asandır; HPS ilə müqayisədə yenidən kristallaşmaya daha çox meyllidir və filmdə sıx bir quruluş yaratmaq asandır. Bir çox tədqiqatlar göstərmişdir ki, nişasta filmləri digər polimerlərlə müqayisədə yaxşı oksigen maneə xüsusiyyətlərinə malikdir [139, 301, 335, 336].

Şəkil 3-6 HPS/HPMC qarışıq filmlərinin oksigen keçiriciliyi

HPS əlavə etmək HPMC membranlarının oksigen keçiriciliyini əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər və kompozit membranların oksigen keçiriciliyi HPS məzmununun artması ilə kəskin azalır. Oksigen keçirməyən HPS-nin əlavə edilməsi kompozit membranda oksigen kanalının əyriliyini artıra bilər ki, bu da öz növbəsində oksigen keçirmə sürətinin azalmasına və nəticədə oksigen keçiriciliyinin azalmasına səbəb olur. Digər yerli nişastalar üçün də oxşar nəticələr bildirilmişdir [139,301].

3.4 Bu fəslin xülasəsi

Bu fəsildə əsas xammal kimi HPMC və HPS istifadə edilərək və plastikləşdirici kimi polietilen qlikol əlavə edilərək müxtəlif nisbətlərdə HPMC/HPS-nin yeməli kompozit plyonkaları tökmə üsulu ilə hazırlanmışdır. Komponentlərin xas xüsusiyyətlərinin və birləşmə nisbətinin kompozit membranın mikroskopik morfologiyasına təsiri skaner elektron mikroskopiyası ilə öyrənilmişdir; kompozit membranın mexaniki xassələri mexaniki xassələri sınayıcı tərəfindən tədqiq edilmişdir. Komponentlərin xas xüsusiyyətlərinin və birləşmə nisbətinin kompozit plyonkanın oksigen bariyer xüsusiyyətlərinə və işıq keçiriciliyinə təsiri oksigen keçiriciliyi test cihazı və UV-vizə spektrofotometri ilə öyrənilmişdir. Skaner elektron mikroskopiya, termogravimetrik analiz və dinamik istilik analizindən istifadə edilmişdir. Soyuq-isti gel birləşmə sisteminin uyğunluğunu və faza ayrılmasını öyrənmək üçün mexaniki analiz və digər analitik üsullardan istifadə edilmişdir. Əsas tapıntılar aşağıdakılardır:

1. Saf HPMC ilə müqayisədə təmiz HPS homojen və hamar mikroskopik səth morfologiyası yaratmaq daha asandır. Bu, əsasən, soyutma prosesində nişastanın sulu məhlulunda nişasta makromolekullarının (amiloza molekulları və amilopektin molekulları) daha yaxşı molekulyar yenidən qurulması ilə bağlıdır.
2. Yüksək HPMC məzmunu olan birləşmələr homojen membran quruluşlarını formalaşdırır. Bu, əsasən HPMC və HPS-nin gel xüsusiyyətlərinə əsaslanır. Film əmələ gətirən temperaturda HPMC və HPS müvafiq olaraq aşağı özlülüklü məhlul vəziyyətini və yüksək özlülüklü gel vəziyyətini göstərir. Yüksək özlülüklü dispers faza aşağı özlülüklü davamlı fazada səpələnir. , homojen bir sistem yaratmaq daha asandır.
3. Nisbi rütubət HPMC / HPS kompozit filmlərinin mexaniki xüsusiyyətlərinə əhəmiyyətli təsir göstərir və onun effektiv dərəcəsi HPS məzmununun artması ilə artır. Daha aşağı nisbi rütubətdə, kompozit plyonkaların həm elastik modulu, həm də dartılma müqaviməti HPS tərkibinin artması ilə artdı və kompozit plyonkaların qırılma uzanması təmiz komponentli filmlərdən əhəmiyyətli dərəcədə aşağı idi. Nisbi rütubətin artması ilə kompozit filmin elastik modulu və dartılma gücü azaldı və qırılma zamanı uzanma əhəmiyyətli dərəcədə artdı və kompozit filmin mexaniki xassələri ilə birləşmə nisbəti arasındakı əlaqə fərqli şəraitdə tamamilə əks dəyişiklik nümunəsi göstərdi. nisbi rütubət. Müxtəlif mürəkkəb nisbətləri olan kompozit membranların mexaniki xüsusiyyətləri fərqli nisbi rütubət şəraitində bir kəsişmə göstərir ki, bu da müxtəlif tətbiq tələblərinə uyğun olaraq məhsulun fəaliyyətini optimallaşdırmaq imkanı verir.
4. HPS-nin əlavə edilməsi kompozit membranın oksigen maneə xüsusiyyətlərini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırdı. Kompozit membranın oksigen keçiriciliyi HPS tərkibinin artması ilə kəskin şəkildə azalmışdır.
5. HPMC/HPS soyuq və isti gel birləşmə sistemində iki komponent arasında müəyyən uyğunluq var. Bütün kompozit filmlərin SEM təsvirlərində aşkar iki fazalı interfeys tapılmadı, kompozit filmlərin əksəriyyətinin DMA nəticələrində yalnız bir şüşə keçid nöqtəsi var idi və kompozitlərin əksəriyyətinin DTG əyrilərində yalnız bir istilik deqradasiya zirvəsi meydana çıxdı. filmlər. Bu, HPMC və HPS arasında müəyyən bir təsvirin olduğunu göstərir.

Yuxarıdakı eksperimental nəticələr göstərir ki, HPS və HPMC-nin birləşməsi HPMC yeməli filminin istehsal xərclərini azaltmaqla yanaşı, onun işini yaxşılaşdıra bilər. Yeməli kompozit filmin mexaniki xassələri, oksigen maneə xüsusiyyətləri və optik xüsusiyyətləri iki komponentin birləşmə nisbətini və xarici mühitin nisbi rütubətini tənzimləməklə əldə edilə bilər.

Fəsil 4 HPMC/HPS Mürəkkəb Sisteminin Mikromorfologiyası və Mexaniki Xüsusiyyətləri Arasındakı Əlaqə

Metal ərintilərinin qarışdırılması zamanı daha yüksək qarışdırma entropiyası ilə müqayisədə, polimer birləşmə zamanı qarışdırma entropiyası adətən çox kiçik olur və birləşmə zamanı birləşmənin istiliyi adətən müsbət olur, nəticədə polimer birləşmə prosesləri baş verir. Gibbsin sərbəst enerji dəyişməsi müsbətdir (���>), buna görə də, polimer formulaları fazadan ayrılmış iki fazalı sistemlər yaratmağa meyllidir və tam uyğun polimer formulaları çox nadirdir [242].

Yalan mürəkkəb sistemlər ümumiyyətlə termodinamikada molekulyar səviyyəli yanlışlığı əldə edə bilər və homojen birləşmələr formalaşdıra bilər, buna görə əksər polimer mürəkkəb sistemlərinin əksəriyyəti imissizdir. Bununla birlikdə, bir çox polimer mürəkkəb sistemləri müəyyən şərtlərdə uyğun bir vəziyyətə çata bilər və müəyyən uyğunluq olan bir mürəkkəb sistemlərə çevrilə bilər [257].

Polimer kompozit sistemlərin mexaniki xassələri kimi makroskopik xassələri böyük dərəcədə onların komponentlərinin qarşılıqlı təsirindən və faza morfologiyasından, xüsusən də komponentlər arasında uyğunluqdan və davamlı və dispers fazaların tərkibindən asılıdır [301]. Buna görə də kompozit sistemin mikroskopik morfologiyasını və makroskopik xüsusiyyətlərini öyrənmək və onlar arasında əlaqə yaratmaq böyük əhəmiyyət kəsb edir ki, bu da kompozit sistemin faza quruluşuna və uyğunluğuna nəzarət etməklə kompozit materialların xüsusiyyətlərinə nəzarət etmək üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir.

Mürəkkəb sistemin morfologiyasının və faza diaqramının öyrənilməsi prosesində müxtəlif komponentləri ayırd etmək üçün müvafiq vasitələrin seçilməsi çox vacibdir. Bununla belə, HPMC və HPS arasındakı fərq kifayət qədər çətindir, çünki hər ikisi yaxşı şəffaflığa və oxşar sınma indeksinə malikdir, buna görə də iki komponenti optik mikroskopla ayırmaq çətindir; əlavə olaraq, hər ikisi üzvi karbon əsaslı material olduğundan, ikisi də oxşar enerji udma qabiliyyətinə malikdir, buna görə də skan edən elektron mikroskopiya üçün komponentlərin cütünü dəqiq ayırmaq çətindir. Furye transformasiyasının infraqırmızı spektroskopiyası 1180-953 sm-1 polisaxarid zolağı və 1750-1483 sm-1 amid zolağının sahə nisbəti ilə zülal-nişasta kompleksi sisteminin morfologiyası və faza diaqramındakı dəyişiklikləri əks etdirə bilər [52, 337], lakin bu texnika çox mürəkkəbdir və adətən HPMC/HPS hibrid sistemləri üçün kifayət qədər kontrast yaratmaq üçün sinxrotron şüalanma Furye transformasiyasının infraqırmızı üsullarını tələb edir. Transmissiya elektron mikroskopiyası və kiçik bucaqlı rentgen səpələnməsi kimi komponentlərin bu ayrılmasına nail olmaq üçün texnikalar da var, lakin bu üsullar ümumiyyətlə mürəkkəbdir [338]. In this subject, the simple iodine dyeing optical microscope analysis method is used, and the principle that the end group of the amylose helical structure can react with iodine to form inclusion complexes is used to dye the HPMC/HPS compound system by iodine dyeing, so ki, HPS Komponentlər işıq mikroskopu altında HPMC komponentlərindən fərqli rəngləri ilə fərqlənirdi. Odur ki, yod boyayıcı optik mikroskop analizi üsulu nişasta əsaslı kompleks sistemlərin morfologiyası və faza diaqramı üçün sadə və effektiv tədqiqat üsuludur.

Bu fəsildə yod boyama optik mikroskop analizi vasitəsilə HPMC/HPS birləşmə sisteminin mikroskopik morfologiyası, faza paylanması, faza keçidi və digər mikrostrukturları tədqiq edilmişdir; və mexaniki xassələri və digər makroskopik xassələri; və müxtəlif məhlul konsentrasiyalarının və birləşmə əmsallarının mikroskopik morfologiyası və makroskopik xassələrinin korrelyasiya təhlili vasitəsilə HPMC/HPS-ə nəzarət etmək üçün HPMC/HPS birləşmə sisteminin mikrostruktur və makroskopik xassələri arasında əlaqə quruldu. Kompozit materialların xassələri üçün əsas verin.

4.1 Materiallar və avadanlıqlar

4.1.1 Əsas eksperimental materiallar

4.2 Eksperimental üsul

4.2.1 HPMC/HPS mürəkkəb məhlulunun hazırlanması

HPMC məhlulunu və HPS məhlulunu 3%, 5%, 7% və 9% konsentrasiyada hazırlayın, hazırlıq üsulu üçün 2.2.1-ə baxın. HPMC məhlulunu və HPS məhlulunu 100:0, 90:10, 80:20, 70:30, 60:40, 50:50, 45:55, 40:60, 30:70, 20:80, 0-a uyğun qarışdırın: 100 Müxtəlif nisbətlər 250 rp/dəq sürətlə 21 °C-də 30 dəqiqə ərzində qarışdırılmış və müxtəlif konsentrasiyalarda və müxtəlif nisbətlərdə qarışıq məhlullar alınmışdır.

4.2.2 HPMC/HPS kompozit membranının hazırlanması

3.2.1-ə baxın.

4.2.3 HPMC/HPS kompozit kapsullarının hazırlanması

2.2.1-də göstərilən üsulla hazırlanmış məhlula baxın, daldırma üçün paslanmayan polad qəlibdən istifadə edin və onu 37 °C-də qurudun. Qurudulmuş kapsulları çıxarın, artıqlığını kəsin və bir cüt yaratmaq üçün bir yerə qoyun.

4.2.4 HPMC/HPS kompozit plyonkalı optik mikroskop

4.2.4.1 Optik Mikroskopiya Analizinin Prinsipləri

Optik mikroskop, bir konveks obyektivi tərəfindən böyüdücü görüntünün optik prinsipindən istifadə edir və yaxınlıqdakı kiçik maddələrin açılış bucağını genişləndirmək və insan gözü ilə fərqlənə bilməyən kiçik maddələrin ölçüsünü genişləndirmək üçün iki konvertasiya linzasından istifadə edir maddələrin ölçüsü insan gözü ilə seçilənə qədər.

Müxtəlif konsentrasiyalarda və birləşmə nisbətlərində olan HPMC/HPS mürəkkəb məhlulları 21 °C-də çıxarılıb, şüşə slaydın üzərinə düşür, nazik təbəqəyə tökülür və eyni temperaturda qurudulur. Filmlər 1% yod məhlulu ilə boyandı (1 q yod və 10 q kalium yodid 100 ml-lik ölçülü kolbaya qoyuldu və etanolda həll edildi), müşahidə üçün işıq mikroskopunun sahəsinə yerləşdirildi və fotoşəkili çəkildi.

4.2.5 HPMC/HPS kompozit filminin işıq keçiriciliyi

4.2.5.1 UV-vizə spektrofotometriyasının təhlil prinsipi

3.2.3.1 ilə eyni.

4.2.5.1 Test üsulu

3.2.3.2-yə baxın.

4.2.6 HPMC/HPS kompozit plyonkaların dartılma xüsusiyyətləri

4.2.6.1 Dartma xassəsinin təhlili prinsipi

3.2.3.1 ilə eyni.

4.2.6.1 Test üsulu

Nümunələr 48 saat ərzində 73% rütubətdə tarazlaşdırıldıqdan sonra sınaqdan keçirilmişdir. Test üsulu üçün 3.2.3.2-yə baxın.

4.3 Nəticələr və Müzakirə

4.3.1 Məhsulun şəffaflığının müşahidəsi

Şəkil 4-1 70:30 birləşmə nisbətində HPMC və HPS-in mürəkkəbləşməsi ilə hazırlanan yeməli filmlər və kapsulları göstərir. As can be seen from the figure, the products have good transparency, which indicates that HPMC and HPS have similar refractive indices, and a homogeneous compound can be obtained after compounding the two.

4.3.2 HPMC/HPS komplekslərinin boyanmadan əvvəl və sonra optik mikroskop təsvirləri

Şəkil 4-2 optik mikroskop altında müşahidə edilən müxtəlif birləşmə nisbətləri ilə HPMC/HPS komplekslərinin boyanmasından əvvəl və sonra tipik morfologiyasını göstərir. Şəkildən göründüyü kimi, ləkələnməmiş şəkildə HPMC mərhələsini və HPS fazasını ayırd etmək çətindir; boyanmış saf HPMC və təmiz HPS özünəməxsus rənglərini göstərir, buna görə də HPS və yodun yodla boyanması ilə reaksiyası Onun rəngi daha tündləşir. Buna görə də, HPMC/HPS birləşmə sistemindəki iki faza sadə və aydın şəkildə fərqləndirilir ki, bu da HPMC və HPS-nin qarışdırılmadığını və homojen birləşmə yarada bilməyəcəyini daha da sübut edir. Şəkildən göründüyü kimi, HPS tərkibi artdıqca, şəkildəki qaranlıq sahənin sahəsi (HPS mərhələsi) gözlənildiyi kimi artmağa davam edir və beləliklə, bu proses zamanı iki fazalı yenidən qurulmanın baş verdiyini təsdiqləyir. HPMC-nin tərkibi 40% -dən yüksək olduqda, HPMC davamlı faza vəziyyətini təqdim edir və HPS dispers faza kimi HPMC-nin davamlı fazasında səpələnir. Bunun əksinə olaraq, HPMC-nin tərkibi 40%-dən aşağı olduqda, HPS davamlı faza vəziyyətini təqdim edir və HPMC dispers faza kimi HPS-nin davamlı fazasında səpələnir. Buna görə də, 5% HPMC/HPS mürəkkəb məhlulunda, artan HPS tərkibi ilə, birləşmə nisbəti HPMC/HPS 40:60 olduqda bunun əksi baş verdi. Davamlı faza ilkin HPMC mərhələsindən sonrakı HPS fazasına dəyişir. By observing the phase shape, it can be seen that the HPMC phase in the HPS matrix is ​​spherical after dispersion, while the dispersed shape of the HPS phase in the HPMC matrix is ​​more irregular.

Bundan başqa, HPMC/HPS kompleksində rənglənmədən sonra açıq rəngli sahənin (HPMC) tünd rəngli sahəyə (HPS) nisbəti hesablanaraq (mezofazanın vəziyyəti nəzərə alınmadan) müəyyən edilmişdir ki, Şəkildə HPMC (açıq rəng)/HPS (tünd rəng) Bu nisbət həmişə faktiki HPMC/HPS birləşmə nisbətindən böyükdür. Məsələn, mürəkkəb nisbəti 50:50 olan HPMC/HPS birləşməsinin boyanma diaqramında fazalararası sahədə HPS sahəsi hesablanmayıb, işıq/qaranlıq sahəsinin nisbəti isə 71/29-dur. Bu nəticə HPMC/HPS kompozit sistemində çoxlu sayda mezofazaların mövcudluğunu təsdiqləyir.

Məlumdur ki, tam uyğun polimer birləşmə sistemləri olduqca nadirdir, çünki polimer birləşmə prosesi zamanı birləşmənin istiliyi adətən müsbət olur və birləşmənin entropiyası adətən az dəyişir, beləliklə, birləşmə zamanı sərbəst enerji müsbət qiymətə dəyişir. Bununla birlikdə, HPMC / HPS mürəkkəb sistemində, HPMC və HPS-də hələ də daha yüksək dərəcədə uyğunluq göstərmək üçün perspektivlidir, çünki HPMC və HPS həm hidrofilik polisacharidləri, həm də eyni funksional qrupu ilə dəyişdirilmişdir hidroksipropil. HPMC/HPS birləşmə sistemində çoxsaylı mezofazalar fenomeni də birləşmədəki HPMC və HPS-nin müəyyən uyğunluq dərəcəsinə malik olduğunu göstərir və oxşar hadisə plastifikator əlavə edilmiş nişasta-polivinil spirt qarışığı sistemində baş verir. də meydana çıxmışdır [339].

4.3.3 Mikroskopik morfologiya ilə birləşmə sisteminin makroskopik xassələri arasında əlaqə

Morfologiya, faza ayrılması fenomeni, şəffaflıq və HPMC / HPS kompozit sisteminin mexaniki xüsusiyyətləri arasındakı əlaqə ətraflı öyrənildi. Şəkil 4-3 HPMC/HPS birləşmə sisteminin şəffaflıq və dartma modulu kimi makroskopik xüsusiyyətlərə HPS tərkibinin təsirini göstərir. Şəkildən görünür ki, təmiz HPMC-nin şəffaflığı təmiz HPS-dən daha yüksəkdir, əsasən ona görə ki, nişastanın yenidən kristallaşması HPS-nin şəffaflığını azaldır və nişastanın hidroksipropil modifikasiyası da şəffaflığın azalmasının mühüm səbəbidir. HPS [340, 341]. Şəkildən məlum olur ki, HPMC/HPS birləşmə sisteminin keçiriciliyi, HPS tərkibinin fərqi ilə minimum dəyərə malik olacaqdır. Mürəkkəb sistemin keçiriciliyi, 70% -dən aşağı olan HPS tərkibi aralığında, ilə artırit HPS tərkibinin artması ilə azalır; HPS tərkibi 70%-dən çox olduqda, HPS tərkibinin artması ilə artır. Bu fenomen o deməkdir ki, HPMC/HPS birləşmə sistemi qarışmır, çünki sistemin faza ayrılması fenomeni işıq keçiriciliyinin azalmasına gətirib çıxarır. Əksinə, mürəkkəb sistemin Young modulu da müxtəlif nisbətlərdə minimum nöqtə meydana çıxdı və Gənc modulu SPS tərkibinin artması ilə azalmağa davam etdi və HPS tərkibi 60% olduqda ən aşağı nöqtəyə çatdı. Modul artmağa davam etdi və modul bir qədər artdı. HPMC / HPS mürəkkəb sisteminin gənclərinin modulu minimum dəyəri göstərdi, bu da mürəkkəb sistemin əlverişsiz bir sistem olduğunu bildirdi. HPMC/HPS mürəkkəb sisteminin işıq keçiriciliyinin ən aşağı nöqtəsi HPMC davamlı fazasının dispers fazaya faza keçid nöqtəsi və Şəkil 4-2-də Young modulu dəyərinin ən aşağı nöqtəsi ilə uyğundur.

4.3.4 Məhlulun konsentrasiyasının birləşmə sisteminin mikroskopik morfologiyasına təsiri

Şəkil 4-4 məhlul konsentrasiyasının HPMC/HPS birləşmə sisteminin morfologiyasına və faza keçidinə təsirini göstərir. Şəkildən göründüyü kimi, 3% HPMC/HPS birləşmə sisteminin aşağı konsentrasiyası, HPMC/HPS-nin birləşmə nisbətində 40:60-dır, birgə davamlı strukturun görünüşü müşahidə edilə bilər; 7%-li məhlulun yüksək konsentrasiyasında isə bu birgə davamlı struktur 50:50 birləşmə nisbəti ilə şəkildə müşahidə olunur. Bu nəticə göstərir ki, HPMC/HPS birləşmə sisteminin faza keçid nöqtəsi müəyyən konsentrasiya asılılığına malikdir və faza keçidinin HPMC/HPS birləşmə nisbəti mürəkkəb məhlul konsentrasiyasının artması ilə artır və HPS davamlı faza əmələ gətirməyə meyllidir. . . Bundan əlavə, HPMC davamlı fazasında səpələnmiş HPS domenləri konsentrasiyanın dəyişməsi ilə oxşar formalar və morfologiyalar göstərdi; HPS davamlı fazasında səpələnmiş HPMC dispers fazaları isə müxtəlif konsentrasiyalarda müxtəlif formalar və morfologiyalar göstərmişdir. məhlulun konsentrasiyasının artması ilə HPMC-nin dispersiya sahəsi getdikcə qeyri-müntəzəm oldu. Bu fenomenin əsas səbəbi odur ki, HPS məhlulunun özlülüyü otaq temperaturunda HPMC məhlulundan xeyli yüksəkdir və səthi gərginlik hesabına HPMC fazasının səliqəli sferik vəziyyət əmələ gəlməsi tendensiyası yatırılır.

4.3.5 Məhlul konsentrasiyasının birləşmə sisteminin mexaniki xassələrinə təsiri

Şəkil 4-4-ün morfologiyalarına uyğun olaraq, Şəkil 4-5 müxtəlif konsentrasiyalı məhlullar altında əmələ gələn kompozit plyonkaların dartılma xüsusiyyətlərini göstərir. Şəkildən görünür ki, HPMC/HPS kompozit sisteminin qırılma zamanı Young modulu və uzanması məhlulun konsentrasiyasının artması ilə azalmağa meyllidir ki, bu da Şəkil 4-də HPMC-nin davamlı fazadan dispers fazaya tədricən çevrilməsinə uyğundur. -4. Mikroskopik morfologiya ardıcıldır. Since the Young's modulus of HPMC homopolymer is higher than that of HPS, it is predicted that the Young's modulus of HPMC/HPS composite system will be improved when HPMC is the continuous phase.

4.4 Bu fəslin xülasəsi

Bu fəsildə, HPMC / HPS mürəkkəb həlləri və müxtəlif konsentrasiyaları və mürəkkəb nisbətləri olan yeməli kompozit filmlər hazırlanmışdır və HPMC / HPS mürəkkəb sisteminin mikroskopik morfologiyası və faza keçidi, nişasta fazalarını ayırd etmək üçün yod ləkəsinin optik mikroskop analizi tərəfindən müşahidə edilmişdir. HPMC/HPS-nin yeməli kompozit plyonkasının işıq keçiriciliyi və mexaniki xassələri UV-vizion spektrofotometr və mexaniki xassə test cihazı ilə tədqiq edilmiş, müxtəlif konsentrasiyaların və birləşmə əmsallarının birləşmə sisteminin optik xassələrinə və mexaniki xassələrinə təsiri öyrənilmişdir. HPMC / HPS mürəkkəb sisteminin mikrostrukturu və makroskopik xüsusiyyətləri arasındakı əlaqə, mikrotruktur, faza keçidi və faza ayrılması və faza ayrılması və mexaniki xüsusiyyətlər və mexaniki xüsusiyyətlər kimi makroskopik xüsusiyyətlər kimi qurulmuşdur. Əsas tapıntılar aşağıdakılardır:

1. Nişasta fazalarını yodla boyanmaqla fərqləndirmək üçün optik mikroskop analizi üsulu nişasta əsaslı birləşmə sistemlərinin morfologiyasını və faza keçidini öyrənmək üçün ən sadə, birbaşa və effektiv üsuldur. Yodla boyanma zamanı nişasta fazası işıq mikroskopiyası altında daha tünd və qaranlıq görünür, HPMC isə boyanmır və buna görə də daha açıq rəngdə görünür.
2. HPMC/HPS birləşmə sistemi qarışdırılmır və birləşmə sistemində faza keçid nöqtəsi var və bu faza keçid nöqtəsi müəyyən birləşmə nisbətindən asılılıq və məhlulun konsentrasiyası asılılığına malikdir.
3. HPMC/HPS birləşmə sistemi yaxşı uyğunluğa malikdir və birləşmə sistemində çoxlu sayda mezofazalar mövcuddur. Aralıq fazada davamlı faza hissəciklər vəziyyətində dispers fazada səpələnir.
4. HPMC matrisində HPS-nin səpələnmiş fazası müxtəlif konsentrasiyalarda oxşar sferik forma göstərdi; HPMC, HPS matrisində qeyri-müntəzəm morfologiya göstərdi və konsentrasiyanın artması ilə morfologiyanın qeyri-müntəzəmliyi artdı.
5. HPMC / HPS kompozit sisteminin microtrukturu, faza keçid, şəffaflıq və mexaniki xüsusiyyətləri arasındakı əlaqə quruldu. a. The lowest point of transparency of the compound system is consistent with the phase transition point of HPMC from the continuous phase to the dispersed phase and the minimum point of the decrease of tensile modulus. b. The Young's modulus and elongation at break decrease with the increase of solution concentration, which is causally related to the morphological change of HPMC from continuous phase to dispersed phase in the compound system.

Xülasə, HPMC/HPS kompozit sisteminin makroskopik xüsusiyyətləri onun mikroskopik morfoloji quruluşu, faza keçidi, faza ayrılması və digər hadisələrlə sıx bağlıdır və kompozitlərin xassələri kompozitin faza quruluşuna və uyğunluğuna nəzarət etməklə tənzimlənə bilər. sistemi.

Fəsil 5 HPS Hidroksipropil Əvəzetmə Dərəcəsinin HPMC/HPS Mürəkkəb Sisteminin Reoloji Xassələrinə Təsiri

Məlumdur ki, nişastanın kimyəvi strukturunda kiçik dəyişikliklər onun reoloji xassələrində kəskin dəyişikliklərə səbəb ola bilər. Buna görə də, kimyəvi modifikasiya nişasta əsaslı məhsulların reoloji xassələrini yaxşılaşdırmaq və nəzarət etmək imkanı verir [342]. Öz növbəsində nişastanın kimyəvi strukturunun onun reoloji xassələrinə təsirinin mənimsənilməsi nişasta əsaslı məhsulların struktur xassələrini daha yaxşı başa düşə bilər və təkmilləşdirilmiş nişasta funksional xassələri ilə dəyişdirilmiş nişastaların dizaynı üçün əsas verə bilər [235]. Hidroksipropil nişasta qida və tibb sahəsində geniş istifadə olunan peşəkar dəyişdirilmiş nişastadır. Adətən qələvi şəraitdə yerli nişastanın propilen oksidi ilə eterifikasiya reaksiyası ilə hazırlanır. Hidroksipropil hidrofilik qrupdur. Bu qrupların nişastanın molekulyar zəncirinə daxil edilməsi nişasta qranulunun strukturunu saxlayan molekuldaxili hidrogen bağlarını poza və ya zəiflədə bilər. Buna görə də hidroksipropil nişastanın fiziki-kimyəvi xassələri onun molekulyar zəncirində hidroksipropil qruplarının əvəzlənmə dərəcəsi ilə bağlıdır [233, 235, 343, 344].

Bir çox tədqiqatlar hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin hidroksipropil nişastanın fiziki-kimyəvi xüsusiyyətlərinə təsirini araşdırmışdır. Han və başqaları. Hydroxypropil mumlu nişasta və hidroksipropil qarğıdalı qarğıdalı və Koreyanın Glutinusin Düyü Tortlarının quruluşu və retrogradasiya xüsusiyyətləri ilə bağlı təsirlərini öyrəndi. Tədqiqat müəyyən etdi ki, hidroksipropilasiya nişastanın jelatinləşmə temperaturunu azalda və nişastanın su tutma qabiliyyətini yaxşılaşdıra bilər. performansını artırdı və Koreya yapışqanlı düyü tortlarında nişastanın qocalma fenomenini əhəmiyyətli dərəcədə maneə törətdi [345]. Kaur et al. kartof nişastasının müxtəlif sortlarının fiziki-kimyəvi xassələrinə hidroksipropil əvəzetmənin təsirini öyrənmiş və müəyyən etmişdir ki, kartof nişastasının hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsi müxtəlif növlərə görə dəyişir və böyük hissəcik ölçüsünə malik nişastanın xassələrinə təsiri daha əhəmiyyətlidir; hidroksipropilasiya reaksiyası nişasta qranullarının səthində çoxlu fraqmentlərə və yivlərə səbəb olur; hidroksipropil əvəzedicisi nişastanın dimetil sulfoksiddə şişkinlik xüsusiyyətlərini, suda həllolma qabiliyyətini və həllini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra və nişastanın pastanın şəffaflığını yaxşılaşdıra bilər [346]. Lawal et al. hidroksipropil əvəzetməsinin şirin kartof nişastasının xüsusiyyətlərinə təsirini öyrənmişdir. Tədqiqat göstərdi ki, hidroksipropil modifikasiyasından sonra nişastanın sərbəst şişmə qabiliyyəti və suda həllolma qabiliyyəti yaxşılaşmışdır; Doğma nişastanın yenidən qurulması və retrogradasiyası mane oldu; Həzm qabiliyyəti yaxşılaşır [347]. Schmitz et al. Hydroxypropyl Tapioca nişasta hazırladı və daha yüksək şişlik qabiliyyəti və özlülük, aşağı yaşlanma dərəcəsi və daha yüksək dondurma the sabitliyi tapdı [344].

Bununla belə, hidroksipropil nişastanın reoloji xassələri ilə bağlı tədqiqatlar azdır və hidroksipropil modifikasiyasının nişasta əsaslı birləşmə sistemlərinin reoloji xassələrinə və gel xassələrinə təsiri indiyədək nadir hallarda bildirilmişdir. Chun və başqaları. aşağı konsentrasiyalı (5%) hidroksipropil düyü nişastası məhlulunun reologiyasını tədqiq etmişdir. Nəticələr göstərdi ki, hidroksipropil modifikasiyasının nişasta məhlulunun stabil vəziyyətinə və dinamik özlü elastikliyinə təsiri əvəzlənmə dərəcəsi ilə əlaqədardır və az miqdarda hidroksipropil Propil əvəzlənməsi nişasta məhlullarının reoloji xassələrini əhəmiyyətli dərəcədə dəyişə bilər; nişasta məhlullarının özlülük əmsalı əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə azalır, onun reoloji xassələrinin temperaturdan asılılığı isə hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə artır. Əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə məbləğ azalır [342]. Li və başqaları. hidroksipropil əvəzetməsinin şirin kartof nişastasının fiziki xassələrinə və reoloji xassələrinə təsirini tədqiq etmiş və nəticələr göstərmişdir ki, hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə nişastanın şişmə qabiliyyəti və suda həllolma qabiliyyəti artır; Entalpiyanın dəyəri hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə azalır; nişasta məhlulunun özlülük əmsalı, kompleks özlülüyü, çıxma gərginliyi, kompleks özlülüyü və dinamik modulu hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsi, maye indeksi və itki əmsalının artması ilə azalır. nişasta yapışqanının gel gücü azalır, donma-ərimə dayanıqlığı artır və sinerez effekti azalır [235].

Bu fəsildə HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin HPMC/HPS soyuq və isti gel birləşmə sisteminin reoloji xassələrinə və gel xassələrinə təsiri öyrənilmişdir. Keçid vəziyyəti strukturun formalaşması ilə reoloji xassələr arasındakı əlaqəni dərindən başa düşmək üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir. Bundan əlavə, digər oxşar tərs-istilik soyutma gel sistemləri üçün bəzi nəzəri rəhbərliyi təmin etmək məqsədi ilə HPMC/HPS tərs-soyutma birləşmə sisteminin gelasiya mexanizmi ilkin müzakirə edilmişdir.

5.1 Materiallar və Avadanlıqlar

5.1.1 Əsas eksperimental materiallar

5.1.2 Əsas alətlər və avadanlıqlar

5.2 Eksperimental üsul

5.2.1 Mürəkkəb məhlulların hazırlanması

Müxtəlif birləşmə nisbətlərinə (100/0, 50/50, 0/100) və müxtəlif hidroksipropil əvəzetmə dərəcələrinə malik HPS (G80, A939, A1081) 15% HPMC/HPS mürəkkəb məhlulları hazırlanmışdır. A1081, A939, HPMC və onların mürəkkəb məhlullarının hazırlanması üsulları 2.2.1-də göstərilmişdir. G80 və onun HPMC ilə mürəkkəb məhlulları avtoklavda 1500psi və 110°C şəraitində qarışdırılaraq jelatinləşdirilir, çünki G80 Doğma nişasta yüksək amiloza (80%) və onun jelatinləşmə temperaturu 100°C-dən yüksəkdir, bu da mümkün deyil. orijinal su hamamı jelatinləşdirmə üsulu ilə əldə edilmişdir [348].

5.2.2 Müxtəlif dərəcəli HPS hidroksipropil əvəzetməsi ilə HPMC/HPS mürəkkəb məhlullarının reoloji xassələri

5.2.2.1 Reoloji analizin prinsipi

2.2.2.1 ilə eyni

5.2.2.2 Axın rejiminin sınaq üsulu

60 mm diametrli paralel boşqab sıxacından istifadə edildi və boşqablar arasındakı məsafə 1 mm-ə təyin edildi.

1. Ön-kəsmə axını test üsulu və üç mərhələli tiksotropiya var. 2.2.2.2 ilə eyni.
2. Əvvəlcədən kəsmə və tiksotropik halqa tiksotropiyası olmadan axın testi üsulu. Test temperaturu 25 °C-dir, a. Artan sürətlə kəsmə, kəsmə sürəti diapazonu 0-1000 s-1, kəsmə vaxtı 1 dəq; b. Daimi kəsmə, kəsmə sürəti 1000 s-1, kəsmə müddəti 1 dəq; c. Azaldılmış sürət kəsmə, kəsmə sürəti diapazonu 1000-0s-1, kəsmə vaxtı isə 1 dəq.

5.2.2.3 Salınım rejiminin sınaq üsulu

60 mm diametrli bir paralel boşqab qurğusu istifadə edildi və boşqab aralığı 1 mm-ə təyin edildi.

1. Deformasiya dəyişkənliyi. Test istiliyi 25 ° C, Tezlik 1 Hz, deformasiya 0.01-100%.
2. Temperatur skanı. Tezlik 1 Hz, deformasiya 0,1 %, a. İstilik prosesi, temperatur 5-85 °C, istilik dərəcəsi 2 °C/dəq; b. Soyutma prosesi, temperatur 85-5 °C, soyutma sürəti 2 °C/dəq. Sınaq zamanı nəm itkisinin qarşısını almaq üçün nümunənin ətrafında silikon yağ möhürü istifadə olunur.
3. Tezlik taraması. Variasiya 0,1 %, tezlik 1-100 rad/s. Sınaqlar müvafiq olaraq 5 °C və 85 °C-də aparıldı və sınaqdan əvvəl 5 dəqiqə sınaq temperaturunda tarazlaşdırıldı.

Polimer məhlulunun saxlama modulu G′ və itki modulu G″ ilə bucaq tezliyi ω arasındakı əlaqə güc qanununa uyğundur:

burada n′ və n″ müvafiq olaraq log G′-log ω və log G″-log ω yamaclarıdır;

G0 'və G0 "Giriş GRO-Giriş ω və GROG G" -Log ω -Log ω, müvafiq olaraq Giriş Girişinin kəsişmələridir.

5.2.3 Optik mikroskop

5.2.3.1 Alət prinsipi

4.2.3.1 ilə eyni

5.2.3.2 Test üsulu

3% 5:5 HPMC/HPS mürəkkəb məhlulu 25 °C, 45 °C və 85 °C müxtəlif temperaturlarda çıxarıldı, eyni temperaturda saxlanılan şüşə slaydın üzərinə atıldı və nazik bir filmə töküldü. qat məhlulu və eyni temperaturda qurudulur. Filmlər 1%-li yod məhlulu ilə boyanmış, müşahidə üçün işıq mikroskopunun sahəsinə qoyulmuş və fotoşəkilləri çəkilmişdir.

5.3 Nəticələr və Müzakirə

5.3.1 Özlülük və axın nümunəsinin təhlili

5.3.1.1 Əvvəlcədən kəsmə və tiksotropik halqa tiksotropiyası olmadan axın sınaq metodu

Flowot test metodundan istifadə edərək əvvəlcədən örtülmədən və thixotropik üzük thixotropik üsulu, HPMC / HPS mürəkkəb məhlulunun müxtəlif dərəcələri olan HSPSOXİPROPYL dəyişdirmə HPS-in fərqli dərəcəsi öyrənildi. Nəticələr Şəkil 5-1-də göstərilmişdir. Şəkildən görünür ki, bütün nümunələrin özlülüyü kəsici qüvvənin təsiri altında kəsilmə sürətinin artması ilə azalma tendensiyası göstərir, müəyyən dərəcədə kəsilmə incəlmə hadisəsini göstərir. Əksər yüksək konsentrasiyalı polimer məhlulları və ya ərimələr kəsilmə altında güclü parçalanmaya və molekulyar yenidən qurulmaya məruz qalır, beləliklə, psevdoplastik maye davranışı nümayiş etdirir [305, 349, 350]. Bununla birlikdə, HPMC / HPS-in hps-in mürəkkəb həllərinin, müxtəlif hidroksipropil əvəzetmə dərəcələri ilə kəsmə həllərinin kəsmə dərəcələri fərqlidir.

Şəkil 5-1 HPS/HPMC məhlulunun müxtəlif hidropropil əvəzetmə dərəcələri ilə özlülüklər və kəsilmə sürəti (əvvəlcədən kəsilməz, bərk və içi boş simvollar müvafiq olaraq artan sürət və azalma sürəti prosesini təqdim edir)

Şəkildən görünə bilər ki, təmiz HPS nümunəsinin özlülük və kəsmə incəlmə dərəcəsi HPMC/HPS mürəkkəb nümunəsindən daha yüksəkdir, HPMC məhlulunun kəsmə incəlmə dərəcəsi isə ən aşağıdır, əsasən HPS-nin özlülüyünə görə. aşağı temperaturda HPMC-dən xeyli yüksəkdir. Bundan əlavə, eyni birləşmə nisbətinə malik HPMC/HPS mürəkkəb məhlulu üçün özlülük HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsi ilə artır. Bunun səbəbi, nişasta molekullarına hidroksipropil qruplarının əlavə edilməsinin molekullararası hidrogen bağlarını pozması və beləliklə, nişasta qranullarının parçalanmasına gətirib çıxarması ola bilər. Hidroksipropilyasiya nişastanın kəsilmə incəlmə fenomenini əhəmiyyətli dərəcədə azaldıb və yerli nişastanın kəsilmə incəlməsi fenomeni ən bariz idi. Hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin davamlı artması ilə, HPS-nin kəsmə incəlmə dərəcəsi tədricən azaldı.

Bütün nümunələrdə kəsmə gərginliyi-kəsmə sürəti əyrisində tiksotrop halqalar var ki, bu da bütün nümunələrin müəyyən dərəcədə tiksotropiyaya malik olduğunu göstərir. Tiksotrop güc tiksotropik halqa sahəsinin ölçüsü ilə təmsil olunur. Nümunə nə qədər tiksotropikdir [351]. Nümunə məhlulunun axın indeksi n və özlülük əmsalı K Ostwald-de Waele güc qanunu ilə hesablana bilər (bax tənliyə (2-1)).

Cədvəl 5-1 25 °C-də müxtəlif hidropropil əvəzetmə dərəcələri ilə HPS/HPMC məhlulunun artan və azalan sürət prosesi zamanı axın davranış indeksi (n) və maye konsistensiya indeksi (K)

Cədvəl 5-1, axın indeksi n, viskozitasiya əmsalı K və sharroxypropil əvəzləmə HES-in müxtəlif dərəcələri olan HPMC / HP-nin mürəkkəb həllərinin, qırxma və azaldılması prosesində müxtəlif dərəcələri olan hpmc / hps mürəkkəb həllərinin göstərilir. Cədvəldən görünür ki, bütün nümunələrin axın indeksi n 1-dən azdır və bu, bütün nümunə məhlullarının psevdoplastik mayelər olduğunu göstərir. Eyni HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinə malik HPMC/HPS birləşmə sistemi üçün axın indeksi n HPMC tərkibinin artması ilə artır, bu da HPMC-nin əlavə edilməsinin mürəkkəb məhlulun daha güclü Nyuton maye xüsusiyyətlərini nümayiş etdirdiyini göstərir. Bununla birlikdə, HPMC məzmununun artması ilə, özünəməxsus əmsalı Kavtasiya, HPMC-nin əlavə edilməsinin mürəkkəb həllinin viskozluğunu azaltdığını göstərir, çünki viskoziteslik əmsalı ksiklüyə mütənasib idi. Saf HPS-in n dəyərində və K dəyəri, həm də yüksələn kəsmə mərhələsində müxtəlif hidroksipropil əvəzedici dərəcələri, həm də hidroksiz dəyişdirmə dərəcəsinin artması ilə azaldı, hidrokispropylasiya modifikasiyasının nişasta pseudoplastikliyini yaxşılaşdıra biləcəyini və nişasta həllərinin viskozitasiyasını azalda biləcəyini göstərir. Əksinə, n dəyəri azalan kəsmə mərhələsində əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə artır, bu da hidroksipropilasiyanın yüksək sürətli kəsmədən sonra məhlulun Nyuton maye davranışını yaxşılaşdırdığını göstərir. HPMC / HPS mürəkkəb sisteminin n dəyər və k dəyəri, həm HPS hidroksiqyasiyasından, həm də HPMC-nin birləşməsi nəticəsində təsirləndi. Artan kəsmə mərhələsi ilə müqayisədə, azalan kəsmə mərhələsindəki bütün nümunələrin n dəyərləri daha böyük oldu, K dəyərləri isə daha kiçik oldu, bu da yüksək sürətli kəsmədən sonra mürəkkəb məhlulun özlülüyünün azaldığını və Mürəkkəb məhlulun Nyuton maye davranışı gücləndirildi. .

HPMC-nin əlavə edilməsinin mürəkkəb həllinin tixotropyini azaltdığını və sabitliyini yaxşılaşdırdığını göstərir. Eyni birləşmə nisbətinə malik HPMC/HPS mürəkkəb məhlulu üçün tiksotropik halqanın sahəsi HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə azalır və bu, hidroksipropilasiyanın HPS-nin dayanıqlığını yaxşılaşdırdığını göstərir.

5.3.1.2 Əvvəlcədən kəsmə və üç mərhələli tiksotrop üsulla kəsmə üsulu

Müxtəlif dərəcəli hidroksipropil əvəzetmə HPS ilə HPMC/HPS mürəkkəb məhlulunun kəsilmə sürəti ilə özlülüyünün dəyişməsini öyrənmək üçün əvvəlcədən kəsmə ilə kəsmə üsulundan istifadə edilmişdir. Nəticələr Şəkil 5-2-də göstərilmişdir. Şəkildən görünür ki, HPMC məhlulu demək olar ki, kəsmə incəlməsini göstərmir, digər nümunələrdə isə kəsik incəlmə müşahidə olunur. Bu, qabaqcadan qırxılmadan kəsim üsulu ilə alınan nəticələrə uyğundur. Şəkildən də görünə bilər ki, aşağı kəsmə sürətlərində yüksək hidroksipropillə əvəzlənmiş nümunə yayla bölgəsini nümayiş etdirir.

Şəkil 5-2 HPS/HPMC məhlulunun müxtəlif hidropropil əvəzetmə dərəcəsi ilə (əvvəlcədən kəsmə ilə) özlülükləri və kəsilmə sürəti

The zero-shear viscosity (h0), flow index (n) and viscosity coefficient (K) obtained by fitting are shown in Table 5-2. Cədvəldən görə bilərik ki, təmiz HPS nümunələri üçün hər iki üsulla alınan n qiymətləri əvəzetmə dərəcəsi ilə artır və bu, nişasta məhlulunun əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə bərkişəbənzər davranışının azaldığını göstərir. HPMC məzmununun artması ilə n dəyərlərin hamısı aşağıya doğru meyl göstərdi, bu da HPMC-nin məhlulun bərk bənzər davranışını azaltdığını göstərir. Bu, iki üsulun keyfiyyətin təhlili nəticələrinin ardıcıl olduğunu göstərir.

Müxtəlif sınaq üsulları altında eyni nümunə üçün alınan məlumatları müqayisə etdikdə məlum olur ki, qabaqcadan kəsilmədən sonra alınan n-nin dəyəri həmişə qabaqcadan kəsilmədən üsulla alınandan daha böyük olur, bu da onu göstərir ki, kompozit sistemin əvvəlcədən kəsmə üsulu ilə əldə edildiyini göstərir. -Qırxma üsulu, bərkimə bənzər bir davranışdır, ön qırxılmadan üsulla ölçüləndən daha aşağıdır. Bunun səbəbi, əvvəlcədən kəsmə olmadan sınaqda əldə edilən son nəticənin əslində kəsmə sürətinin və kəsmə vaxtının birləşmiş təsirinin nəticəsi olduğu halda, əvvəlcədən kəsmə ilə sınaq üsulu əvvəlcə müəyyən bir müddət ərzində yüksək kəsmə ilə tiksotrop effekti aradan qaldırır. time. Buna görə də, bu üsul birləşmə sisteminin kəsmə incəlmə hadisəsini və axın xüsusiyyətlərini daha dəqiq müəyyən edə bilər.

Cədvəldən, eyni mürəkkəb nisbəti (5: 5), mürəkkəb sistemin n dəyəri 1-ə yaxındır və əvvəlcədən örtülmüş N hidroksiq əvəzləmə dərəcəsi ilə artır, HPMC olduğunu göstərir Mürəkkəb sistemdə davamlı bir mərhələ və HPMC, Nəticə əvəzinə dəyişdirilmə dərəcəsinin artması ilə əvəzsiz dərəcədə artması ilə ardıcıl olan nağıl nümunələrinə daha güclü təsir göstərir. İki üsulda müxtəlif dərəcələrlə müqayisədə mürəkkəb sistemlərin K dəyərləri, xüsusən də açıq-aşkar bir tendensiya yoxdur, sıfır-qayçı viskozity, çünki sıfır-qayçı viskozity, çünki sıfırsız bir viskozity kəsikdən asılıdır dərəcəsi. Daxili özlülük, maddənin özünün xüsusiyyətlərini dəqiq əks etdirə bilər.

Şəkil 5-3 HPS/HPMC qarışığı məhlulunun müxtəlif hidropropil əvəzetmə dərəcələri ilə üç intervallı tiksotropiyası

Hidroksipropil nişastasının müxtəlif dərəcəli hidroksipropil əvəzlənməsinin birləşmə sisteminin tiksotrop xüsusiyyətlərinə təsirini öyrənmək üçün üç mərhələli tiksotrop üsuldan istifadə edilmişdir. Şəkil 5-3-dən görünür ki, aşağı kəsmə mərhələsində məhlulun özlülüyü HPMC tərkibinin artması ilə azalır, əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə isə azalır ki, bu da sıfır kəsici özlülük qanununa uyğundur.

Bərpa mərhələsində fərqli vaxtdan sonra struktur bərpa dərəcəsi, viskozozlu bərpa dərəcəsi DSR tərəfindən ifadə olunur və hesablama metodu 2.3.2-də göstərilir. Bu Cədvəl 5-2-dən görünə bilər ki, eyni bərpa müddəti ərzində, saf HPM-nin DSR saf HPMC-dən daha yüksəkdir, bu da HPMC molekulu sərt bir zəncirdir və onun rahatlığı müddəti qısadır və strukturu qısa müddətdə bərpa etmək olar. recover. HPS çevik bir zəncir olsa da, onun relaksasiya müddəti uzundur və strukturun bərpası çox vaxt aparır. Əvəzedici dərəcəsinin artması ilə, saf HPS-in DSR-nin DSR-də, hidroksiqropiliyin nişast molekulyar zəncirinin elastikliyini artırdığını və HES-in istirahət vaxtını daha uzun müddətə yaxşılaşdırdığını göstərir. Mürəkkəb məhlulun DSR təmiz HPS və Saf HPMC nümunələrindən daha aşağıdır, lakin HPS Hydroxypropyl-in əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə, mürəkkəb sistemin tixotropiyasının tixotropyının artdığını göstərir HPS hidroksipropil əvəzlənməsinin artması. Radikal əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə azalır, bu da əvvəlcədən kəsmə olmadan nəticələrə uyğundur.

Cədvəl 5-2 Sıfır kəsmə özlülüyü (h0), axın davranış indeksi (n), artan sürət zamanı maye konsistensiya indeksi (K) və müxtəlif hidropropil ilə HPS/HPMC məhlulu üçün müəyyən bərpa müddətindən sonra strukturun bərpası dərəcəsi (DSR) 25 ° C-də HES-nin dəyişdirilməsi dərəcəsi

Xülasə, əvvəlcədən kəsilmədən sabit vəziyyət testi və tiksotropik halqa tiksotropiya testi böyük performans fərqləri olan nümunələri keyfiyyətcə təhlil edə bilər, lakin kiçik performans fərqləri olan müxtəlif HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcələri olan birləşmələr üçün Məhlulun tədqiqat nəticələri ilə ziddiyyət təşkil edir. real nəticələr, çünki ölçülmüş məlumatlar kəsilmə sürətinin və kəsilmə vaxtının təsirinin hərtərəfli nəticələridir və bir dəyişənin təsirini həqiqətən əks etdirə bilməz.

5.3.2 Xətti viskoelastik bölgə

Məlumdur ki, hidrogellər üçün saxlama modulu G′ sərtliyi, gücü və effektiv molekulyar zəncirlərin sayı ilə, itki modulu isə G′′ kiçik molekulların və funksional qrupların miqrasiyası, hərəkəti və sürtünməsi ilə müəyyən edilir. . Vibrasiya və fırlanma kimi sürtünmə enerjisi istehlakı ilə müəyyən edilir. Yaddaş modulu G′ və itki modulu G″ kəsişməsinin mövcudluq əlaməti (yəni tan δ = 1). Məhluldan gelə keçid gel nöqtəsi adlanır. Saxlama modulusu G 'və zərər modulu G "tez-tez jelation davranışını, forma şəbəkəsinin quruluşu və struktur xüsusiyyətlərini öyrənmək üçün istifadə olunur [352]. Onlar həmçinin gel şəbəkə strukturunun formalaşması zamanı daxili strukturun inkişafını və molekulyar quruluşu əks etdirə bilirlər. qarşılıqlı əlaqə [353].

Şəkil 5-4, HPMC / HPS mürəkkəb həllərinin süpürgə əyrilərini 1 Hz və 0,01% -100% -i bir tezlikdə HSPMC / HPS mürəkkəb həllərinin süpürgə əyrilərini göstərir. It can be seen from the figure that in the lower deformation area (0.01–1%), all samples except HPMC are G′ > G″, showing a gel state. HPMC, G 'bütün formadadır, dəyişən diapazonu G "-dən azdır", HPMC-nin həll vəziyyətində olduğunu göstərir. Bundan əlavə, müxtəlif nümunələrin viskoelastikliyinin deformasiya asılılığı fərqlidir. G80 nümunəsi üçün özlü elastikliyin tezlikdən asılılığı daha aydın görünür: deformasiya 0,3%-dən çox olduqda G'-nin tədricən azaldığını, G-nin əhəmiyyətli artımı ilə müşayiət olunduğunu görmək olar”. artım, həm də tan δ; və deformasiyanın miqdarı 1,7% olduqda kəsişir ki, bu da deformasiyanın miqdarının 1,7%-i keçdikdən sonra G80-in gel şəbəkə strukturunun ciddi zədələnməsini və onun məhlul vəziyyətində olduğunu göstərir.

Şək. 5-4 Saxlama modulu (G′) və itki modulu (G″) HPS/HPMC qarışıqları üçün gərginliyə qarşı HPS-nin müxtəlif hidroipropil əvəzetmə dərəcəsi ilə (Bütün və içi boş simvollar müvafiq olaraq G′ və G″ təqdim edir)

Şəkil 5-5 HPS-nin müxtəlif hidropropil əvəzetmə dərəcəsi ilə HPMC/HPS qarışığı məhlulu üçün tan δ vs gərginlik

Saf HP-in xətti viskoelastik bölgəsinin hidroksiklopil əvəzetmə dərəcəsinin azalması ilə daralmışdır. Başqa sözlə, HPS hidroksitropilinin əvəzetmə dərəcəsi artdıqca, Tan δ əyriliyindəki əhəmiyyətli dəyişikliklər daha yüksək deformasiya məbləğində görünür. Xüsusilə, G80-in xətti viskoelastik bölgəsi bütün nümunələrin ən darıdır. Buna görə təyin etmək üçün G80-in xətti viskoelastik bölgəsindən istifadə olunur

Aşağıdakı sınaqlar seriyasında deformasiya dəyişəninin qiymətini təyin etmək üçün meyarlar. Eyni birləşmə nisbətinə malik HPMC/HPS birləşmə sistemi üçün xətti özlü elastiklik bölgəsi də HPS-nin hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin azalması ilə daralır, lakin hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin xətti özlü-elastik bölgəyə daralma təsiri o qədər də aydın deyil.

5.3.3 Qızdırma və soyutma zamanı özlü elastiklik xüsusiyyətləri

HPM-in HPS-in müxtəlif dərəcələri olan HPMC / HPS mürəkkəb həllərinin dinamik visoelastik xüsusiyyətləri Şəkil 5-6-da göstərilmişdir. Fiqurdan göründüyü kimi, HPMC istilik prosesi zamanı dörd mərhələ sərgiləyir: ilkin plato bölgəsi, iki quruluş meydana gətirən mərhələsi və yekun yayla bölgəsi. İlkin plato səhnəsində, g '<g ", g' və g" dəyərləri kiçikdir və ümumi maye viskoelastik davranışını göstərərək temperaturun artması ilə bir qədər azalmağa meyllidir. HPMC-nin istilik jelationu, əvvəlki hesabatlara uyğun olan G 'və G-nin kəsişməsi ilə məhdudlaşdırılan quruluş meydana gəlməsinin iki fərqli mərhələsinə malikdir. Ardıcıl [160, 354]. At high temperature, due to hydrophobic association and hydrophilic association, HPMC gradually forms a cross-network structure [344, 355, 356]. Quyruq plato bölgəsində, G 'və G "dəyərləri yüksəkdir, bu da HPMC gel şəbəkə quruluşunun tam formalaşdığını göstərir.

HPMC-nin bu dörd mərhələsi, temperatur azaldıqca ardıcıl olaraq tərs qaydada görünür. G′ və G″ kəsişməsi soyutma mərhələsində təxminən 32 °C-də aşağı temperatur bölgəsinə keçir, bu histerezis [208] və ya aşağı temperaturda zəncirin kondensasiya effekti [355] ilə bağlı ola bilər. HPMC kimi, istilik prosesi zamanı digər nümunələr də dörd mərhələdən ibarətdir və soyutma prosesi zamanı geri dönən fenomen baş verir. Bununla birlikdə, G80 və A939 G8 və G arasındakı kəsişmə olmadan sadələşdirilmiş bir prosesi göstərən rəqəmdən görmək olar və G80 əyrisi də görünmür. Arxa tərəfdəki platforma sahəsi.

Saf HPS üçün daha yüksək dərəcədə hidroksipropil əvəzetmə gel əmələ gəlməsinin həm ilkin, həm də son temperaturlarını, xüsusən də G80, A939 və A1081 üçün müvafiq olaraq 61 °C olan ilkin temperaturu dəyişə bilər. , 62 ° C və 54 ° C. Bundan əlavə, eyni birləşmə nisbətinə malik HPMC/HPS nümunələri üçün əvəzetmə dərəcəsi artdıqca G′ və G″ qiymətlərinin hər ikisi azalmağa meyllidir ki, bu da əvvəlki tədqiqatların nəticələrinə uyğundur [357, 358]. Əvəzetmə dərəcəsi artdıqca gelin teksturası yumşaq olur. Beləliklə, hidroksipropilasiya yerli nişastanın nizamlı strukturunu pozur və onun hidrofilliyini artırır [343].

HPMC/HPS birləşmə nümunələri üçün həm G′, həm də G″ HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə azalmışdır ki, bu da təmiz HPS nəticələrinə uyğundur. Üstəlik, HPMC-nin əlavə edilməsi ilə əvəzetmə dərəcəsi G'-ə əhəmiyyətli təsir göstərmişdir. G' ilə təsir daha az nəzərə çarpır.

Bütün HPMC/HPS kompozit nümunələrinin özlü elastik əyriləri aşağı temperaturda HPS və yüksək temperaturda HPMC-yə uyğun gələn eyni tendensiya nümayiş etdirdi. Başqa sözlə desək, aşağı temperaturda HPS mürəkkəbləşdirilmiş sistemin özlü-elastik xassələrində üstünlük təşkil edir, yüksək temperaturda isə HPMC mürəkkəbləşdirilmiş sistemin özlü elastik xüsusiyyətlərini müəyyən edir. Bu nəticə əsasən HPMC-yə aiddir. Xüsusilə, HPS soyuq geldir, qızdırıldıqda gel vəziyyətindən məhlul vəziyyətinə keçir; əksinə, HPMC artan temperatur şəbəkə strukturu ilə tədricən gel əmələ gətirən isti geldir. HPMC/HPS mürəkkəb sistemi üçün aşağı temperaturda birləşmə sisteminin gel xüsusiyyətlərinə əsasən HPS soyuq geli kömək edir və yüksək temperaturda, isti temperaturda birləşmə sistemində HPMC-nin gelləşməsi üstünlük təşkil edir.

Şəkil 5-6 Saxlama modulu (G′), itki modulu (G″) və tan δ ilə HPS/HPMC qarışığı məhlulu üçün müxtəlif hidroipropil əvəzetmə dərəcələri ilə HPS temperaturu

HPMC/HPS kompozit sisteminin modulu, gözlənildiyi kimi, təmiz HPMC və təmiz HPS modulları arasındadır. Üstəlik, kompleks sistem bütün temperatur skanlama diapazonunda G′ > G″ nümayiş etdirir, bu da onu göstərir ki, həm HPMC, həm də HPS müvafiq olaraq su molekulları ilə molekullararası hidrogen bağları yarada bilər və həmçinin bir-biri ilə molekullararası hidrogen bağları yarada bilər. In addition, On the loss factor curve, all complex systems have a tan δ peak at about 45 °C, indicating that the continuous phase transition has occurred in the complex system. Bu mərhələ keçid növbəti 5.3.6-da müzakirə ediləcək. müzakirəni davam etdirin.

5.3.4 Temperaturun birləşmənin özlülüyünə təsiri

Understanding the effect of temperature on the rheological properties of materials is important because of the wide range of temperatures that may occur during processing and storage [359, 360]. 5 °C – 85 °C diapazonunda temperaturun müxtəlif dərəcəli hidroksipropil əvəzetmə HPS ilə HPMC/HPS mürəkkəb məhlullarının kompleks özlülüyünə təsiri Şəkil 5-7-də göstərilmişdir. Şəkil 5-7(a)-dan görünə bilər ki, təmiz HPS-nin kompleks özlülüyü temperaturun artması ilə əhəmiyyətli dərəcədə azalır; təmiz HPMC-nin özlülüyü temperaturun artması ilə başlanğıcdan 45 °C-ə qədər bir qədər azalır. yaxşılaşdırmaq.

Bütün mürəkkəb nümunələrin viskozite əyriləri, temperaturlu temperaturlu temperaturu, artan temperaturla azalma və artan temperaturla artan şəkildə azaldı. Bundan əlavə, mürəkkəb nümunələrin viskozitesi, yüksək temperaturda və yüksək temperaturda hpmc-ə daha yaxın olan HP-lərə daha yaxındır. Bu nəticə həm HPMC, həm də HPS-in özünəməxsus jelation davranışı ilə də əlaqəlidir. Mürəkkəb nümunənin özlülük əyrisi 45 ° C-də sürətli bir keçid göstərdi, ehtimal ki, HPMC / HPS mürəkkəb sistemində bir faza keçidi səbəbindən. Bununla birlikdə, G80 / HPMC-nin viskozitesi 5: 5-nin yüksək temperaturun yüksək temperaturunda birləşmədən yüksək temperaturdan daha yüksəkdir, bu, əsasən G80-nin yüksək temperaturun daha yüksək daxili viskozluğuna görə olan saf HPMC-dən daha yüksəkdir [361]. Eyni birləşmə nisbəti altında, mürəkkəb sisteminin mürəkkəb viskozitesi, HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə azalır. Buna görə hidroksiz qruplarının nişastası molekullarına daxil olması nişasta molekullarında intramolekulyar hidrogen bağlarının qırılmasına səbəb ola bilər.

Şəkil 5-7 mürəkkəb özlülüyü və HPS / HPMC üçün temperatur, HES-in müxtəlif hidroypropil əvəzetmə dərəcəsi ilə qarışdırılır

Temperaturun HPMC/HPS birləşmə sisteminin kompleks özlülüyünə təsiri müəyyən temperatur diapazonunda Arrhenius münasibətinə uyğundur və kompleks özlülük temperaturla eksponensial əlaqəyə malikdir. Arrhenius tənliyi aşağıdakı kimidir:

Onların arasında η* kompleks özlülük, Pa s;

A sabitdir, Pa s;

T - mütləq temperatur, K;

R qaz sabitidir, 8,3144 J·mol–1·K–1;

E aktivləşmə enerjisidir, J·mol–1.

Formula (5-3) uyğun olaraq quraşdırılmış birləşmə sisteminin özlülük-temperatur əyrisi 45 °C-də tan δ pikinə uyğun olaraq iki hissəyə bölünə bilər; Mürəkkəb sistem 5 ° C-də - 45 ° C və 45 ° C - 85 ° Aktivləşdirmə Enerji Dəyərləri və Cədvəl 5-3 ilə uyğun olaraq əldə edilir. Aktivləşdirmə Enerji E-nin hesablanmış dəyərləri -174 kj · mol-1 və 124 kj · mol-1 arasındadır və daimi A-nın dəyərləri 6.24 × 10-11 PA · S və 1.99 × 1028 × 1028 × · s arasındadır. Uyğun aralığında, G80 / HPMC nümunəsi istisna olmaqla, uyğun əlaqə əmsalları daha yüksək (R2 = 0.9071 -0.9892) daha yüksək idi (R2 = 0.9071 -0.9892). G80/HPMC nümunəsi 45 °C – 85 °C temperatur diapazonunda daha aşağı korrelyasiya əmsalına (R2= 0,4435) malikdir, bu, G80-in mahiyyətcə daha yüksək sərtliyi və digər HPS Kristallaşma dərəcəsi ilə müqayisədə daha sürətli çəkisi ilə əlaqədar ola bilər. 362]. G80 bu mülkiyyəti HPMC ilə birləşərkən homojen olmayan birləşmələrin meydana gəlməsini daha da artırır.

HPMC / HPS kompozit nümunəsinin 5 ° C-nin temperaturu diapazonu, HPMC / HPS kompozit nümunəsinin e dəyəri, HPS və HPMC arasındakı qarşılıqlı əlaqə səbəbiylə ola biləcək saf HP-dən bir qədər aşağıdır. Viskozitənin temperaturdan asılılığını azaldın. Təmiz HPMC-nin E dəyəri digər nümunələrdən daha yüksəkdir. Bütün nişasta ehtiva edən nümunələr üçün aktivləşdirmə enerjiləri aşağı temperaturda, temperaturda özlülükün azalması daha az tələffüz və bir nişasta bənzər bir toxuma nümayiş etdirilmişdir.

Cədvəl 5-3 arrenius tənlik parametrləri (e: aktivləşdirmə enerjisi; a: sabit; r 2: müəyyənləşdirmə əmsalı).

Bununla birlikdə, 45 ° C-nin daha yüksək temperaturu aralığında, e dəyəri Saf HPM və HPMC / HPS kompozit nümunələri arasında keyfiyyətcə dəyişdi və saf HESS-in e dəyəri 45.6 kj · mol-1 - aralığında idi 124 KJ Mol-1, komplekslərin e dəyərləri -3.77 kj · mol-1-72.2 kj · mol-1 aralığında. Bu dəyişiklik, Saf HPMC-nin e dəyəri olan e dəyəri -174 kj mol-1-dir. Saf HPMC-nin e dəyərləri və mürəkkəb sistem mənfidir, bu da yüksək temperaturda, viskozluğun artan temperaturla artır və mürəkkəb hpmc kimi davranış toxuması sərgiləyir.

HPMC və HPS-nin yüksək temperaturda və aşağı temperaturda HPMC/HPS birləşmə sistemlərinin kompleks özlülüyünə təsiri müzakirə olunan özlü elastiklik xüsusiyyətlərinə uyğundur.

5.3.5 Dinamik mexaniki xassələr

Şəkil 5-8 müxtəlif dərəcələrdə hidroksipropil əvəzetmə ilə HPS-nin HPMC/HPS mürəkkəb məhlullarının 5 °C-də tezlik süpürmə əyrilərini göstərir. Saf HP-nin tipik bərk davranışları (g '> g "), HPMC-nin maye kimi davranış (g' <g") olduğu şəklindən görünə bilər. Bütün HPMC/HPS formulaları bərk kimi davranış nümayiş etdirdi. Nümunələrin əksəriyyəti üçün həm G′, həm də G″ artan tezliklə artır və bu, materialın bərkimə bənzər davranışının güclü olduğunu göstərir.

Saf HPMC-lər təmiz HPS nümunələrində görmək çətin olan aydın tezlik asılılığı nümayiş etdirir. Gözlənildiyi kimi, HPMC/HPS kompleks sistemi müəyyən dərəcədə tezlik asılılığı nümayiş etdirdi. Bütün HPS tərkibli nümunələr üçün n′ həmişə n″-dən aşağıdır və G″ G′-dən daha güclü tezlik asılılığı nümayiş etdirir və bu nümunələrin özlüdən daha elastik olduğunu göstərir [352, 359, 363]. Buna görə də, mürəkkəb nümunələrin performansı əsasən HPS tərəfindən müəyyən edilir, bu da HPMC-nin aşağı temperaturda daha aşağı özlülük məhlulu vəziyyətini təqdim etməsidir.

Cədvəl 5-4 n′, n″, G0′ və G0″ üçün 5 °C-də müxtəlif hidropropil əvəzetmə dərəcəsi ilə HPS/HPMC üçün Tənliklərdən müəyyən edildiyi kimi. (5-1) və (5-2)

Şəkil 5-8 Saxlama modulu (G′) və itki modulu (G″) 5 °C-də HPS/HPMC qarışıqları üçün tezliyə qarşı müxtəlif hidroipropil əvəzetmə dərəcəsi ilə HPS

Saf HPMCS, saf HPS nümunələrində görmək çətin olan aydın bir tezlikdən asılılıq nümayiş etdirir. HPMC / HPS kompleksi üçün gözlənildiyi kimi, Ligand sistemi müəyyən dərəcədə tezlik asılılığını nümayiş etdirdi. Bütün HPS ehtiva edən nümunələr üçün, n 'hər zaman n-dən aşağıdır "və G" G-dən daha güclü bir tezlik asılılığı nümayiş etdirir, bu nümunələrin viskozdan daha elastik olduğunu göstərir [352, 359, 363]. Buna görə də, mürəkkəb nümunələrin performansı əsasən HPS tərəfindən müəyyən edilir, bu, əsasən HPMC aşağı temperaturda daha aşağı bir özlülük həlli vəziyyətini təqdim edir.

Şəkil 5-9-da 85°C-də müxtəlif hidroksipropil əvəzetmə dərəcələri ilə HPS-nin HPMC/HPS mürəkkəb məhlullarının tezlik süpürmə əyriləri göstərilir. Şəkildən göründüyü kimi, A1081 istisna olmaqla, bütün digər HPS nümunələri tipik bərk bənzər davranış nümayiş etdirdi. A1081 üçün G' və G" qiymətləri çox yaxındır və G' G"-dən bir qədər kiçikdir, bu da A1081-in maye kimi davrandığını göstərir.

Bunun səbəbi ola bilər ki, A1081 soyuq geldir və yüksək temperaturda geldən məhlula keçidinə məruz qalır. Digər tərəfdən, eyni mürəkkəb nisbəti olan nümunələr üçün n ', n ", g0' və g0's dəyərləri (Cədvəl 5-5), hidroksiq dəyişdirmə dərəcəsinin artması ilə azaldı, hidroksiqlonun dəyişdirilməsinin bərk olduğunu göstərir nişastanın yüksək temperaturda (85°C) davranışı kimi. Xüsusilə, G80-in n′ və n″ 0-a yaxındır və güclü bərkə bənzər davranış nümayiş etdirir; əksinə, A1081-in n′ və n″ dəyərləri 1-ə yaxındır və güclü maye davranışını göstərir. Bu n' və n” qiymətləri G' və G” üçün verilənlərə uyğundur. Bundan əlavə, Şəkil 5-9-dan göründüyü kimi, hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsi yüksək temperaturda HPS-nin tezlikdən asılılığını əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilər.

Şəkil 5-9 Saxlama modulu (G′) və itki modulu (G″) 85 °C-də HPS/HPMC qarışıqları üçün tezliyə qarşı müxtəlif hidroipropil əvəzetmə dərəcələri ilə HPS

Şəkil 5-9 göstərir ki, HPMC 85°C-də tipik bərk kimi davranış (G′ > G″) nümayiş etdirir ki, bu da əsasən onun termogel xassələri ilə bağlıdır. Bundan əlavə, HPMC-nin g 'və g "nin tezliyi ilə dəyişən artım çox dəyişmədi, bunun dəqiq bir tezlik asılılığının olmadığını göstərir.

HPMC/HPS mürəkkəb sistemi üçün n′ və n″ dəyərləri hər ikisi 0-a yaxındır və G0′ G0-dan əhəmiyyətli dərəcədə yüksəkdir (Cədvəl″ 5-5), onun bərk bənzər davranışını təsdiqləyir. Digər tərəfdən, daha yüksək hidroksipropil əvəzetmə HPS-ni bərkəbənzər davranışdan mayeyə bənzər davranışa keçirə bilər, bu fenomen mürəkkəb məhlullarda baş vermir. Bundan əlavə, HPMC ilə əlavə edilmiş mürəkkəb sistem üçün tezliyin artması ilə həm G', həm də G” nisbətən sabit qaldı və n' və n” qiymətləri HPMC-nin qiymətlərinə yaxın idi. Bütün bu nəticələr göstərir ki, HPMC 85°C yüksək temperaturda mürəkkəb sistemin özlü elastikliyində üstünlük təşkil edir.

Cədvəl 5-5 n′, n″, G0′ və G0″ SPS/HPMC üçün 85 °C-də HPS-in müxtəlif hidropropil əvəzlənməsi ilə Tənzimləmələrdən müəyyən edilmişdir. (5-1) və (5-2)

5.3.6 HPMC/HPS kompozit sisteminin morfologiyası

The phase transition of HPMC/HPS compound system was studied by iodine staining optical microscope. 5: 5-in bir mürəkkəb nisbəti olan HPMC / HPS mürəkkəb sistemi 25 ° C, 45 ° C və 85 ° C-də sınaqdan keçirilmişdir. Aşağıdakı ləkələnmiş işıq mikroskop şəkilləri 5-10 rəqəmlərdə göstərilir. Bu rəqəmdən görmək olar ki, yodla boyanıqdan sonra HPS fazası qaranlıq bir rəngə boyanır və HPMC fazası yüngül rəng göstərir, çünki yod tərəfindən boyamaq mümkün deyil. Buna görə HPMC / HPS-in iki mərhələsi aydın şəkildə fərqlənir. Daha yüksək temperaturda, qaranlıq bölgələrin (HPS fazası) sahəsi artır və parlaq bölgələrin (HPMC fazası) ərazisi azalır. Xüsusilə, 25 ° C-də, HPMC (parlaq rəng) HPMC / HPS kompozit sistemindəki davamlı bir mərhələdir və kiçik sferik HPS fazası (tünd rəng) HPMC fasiləsiz mərhələsində dağılır. Bunun əksinə olaraq, 85 ° C-də HPMC, HPS davamlı mərhələsində çox kiçik və nizamsız formalı bir dağılmış mərhələ oldu.

Şəkil 5-8 Dyed 1: 1 HPMC / HPS-in morfologiyası 25 ° C, 45 ° C və 85 ° C-də

Temperaturun artması ilə HPMC-dən HPMC / HPS mürəkkəb sistemindəki HPMC-dən HPMC-yə davamlı fazanın morfologiyasının keçid nöqtəsi olmalıdır. Nəzəriyyədə, HPMC və HPS-in özlülükü eyni və ya çox oxşar olduqda baş verməlidir. 5-10 rəqəmlərində 45 ° C mikrooqrafından göründüyü kimi, tipik "dəniz adası" fazası diaqramı görünmür, lakin birgə faza müşahidə olunur. Bu müşahidə həmçinin davamlı mərhələnin keçidinin Tan δ zirvəsində baş vermiş ola biləcəyini də təsdiqləyir.

Şəkildən də görünə bilər ki, aşağı temperaturda (25 °C) qaranlıq HPS-nin dispers fazasının bəzi hissələri müəyyən dərəcədə parlaq rəng nümayiş etdirir, bu da HPMC fazasının bir hissəsinin HPS fazasında mövcud olduğu üçün ola bilər. dispers faza forması. Orta. Təsadüfən, yüksək temperaturda (85 °C) bəzi kiçik qaranlıq hissəciklər parlaq rəngli HPMC dispers fazasında paylanır və bu kiçik qaranlıq hissəciklər davamlı faza HPS-dir. Bu müşahidələr HPMC-HPS birləşmə sistemində müəyyən dərəcədə mezofazanın mövcud olduğunu göstərir, beləliklə də HPMC-nin HPS ilə müəyyən uyğunluğu olduğunu göstərir.

5.3.7 HPMC/HPS birləşmə sisteminin faza keçidinin sxematik diaqramı

Polimer məhlullarının və kompozit gel nöqtələrinin klassik reoloji davranışına [216, 232] və məqalədə müzakirə olunan komplekslərlə müqayisəyə əsaslanaraq, Şəkil 1-də göstərildiyi kimi, HPMC/HPS komplekslərinin temperaturla struktur transformasiyası üçün prinsipial model təklif olunur. 5-11.

Şəkil 5-11 HPMC (A) Sol-Gel keçidinin sxematik quruluşları; HPS (b); və HPMC/HPS (c)

HPMC-nin gel davranışı və onunla əlaqədar məhlul-gel keçid mexanizmi çox öyrənilmişdir [159, 160, 207, 208]. Geniş qəbul edilənlərdən biri HPMC zəncirlərinin məhlulda yığılmış paketlər şəklində olmasıdır. Bu klasterlər bəzi əvəzsiz və ya az həll olunan sellüloz strukturlarını bükməklə bir-birinə bağlanır və metil qruplarının və hidroksil qruplarının hidrofobik aqreqasiyası ilə sıx əvəzlənmiş bölgələrə bağlanır. Aşağı temperaturda su molekulları metil hidrofobik qruplar xaricində qəfəsəbənzər strukturlar və hidroksil qrupları kimi hidrofilik qruplar xaricində su qabığı strukturları əmələ gətirir və HPMC-nin aşağı temperaturda zəncirlərarası hidrogen bağları yaratmasının qarşısını alır. Temperatur artdıqca, HPMC enerji udur və bu su qəfəsi və su qabığı strukturları pozulur ki, bu da məhlul-gel keçidinin kinetikasıdır. Su qəfəsinin və su qabığının qopması metil və hidroksipropil qruplarını sulu mühitə məruz qoyur və nəticədə sərbəst həcmdə əhəmiyyətli artım olur. Daha yüksək temperaturda, hidrofobik qrupların hidrofob birləşməsi və hidrofilik qrupların hidrofilik birləşməsi səbəbindən, Şəkil 5-11 (a)-da göstərildiyi kimi, gelin üçölçülü şəbəkə quruluşu nəhayət formalaşır.

Nişastanın jelatinləşməsindən sonra amiloza nişasta qranullarından əriyir və davamlı olaraq sarılır və nəhayət təsadüfi qıvrımlar vəziyyətini təqdim edən içi boş tək spiral quruluş meydana gətirir. Bu tək sarmallı quruluş içəridə hidrofobik boşluq, xaricdə isə hidrofilik səth əmələ gətirir. Nişastanın bu sıx quruluşu ona daha yaxşı dayanıqlıq verir [230-232]. Buna görə də, HPS yüksək temperaturda sulu məhlulda bəzi uzanmış spiral seqmentləri olan dəyişən təsadüfi rulonlar şəklində mövcuddur. Temperatur azaldıqca, SES ilə su molekulları arasındakı hidrogen bağları pozulur və bağlı su itir. Nəhayət, üç ölçülü şəbəkə quruluşu, molekulyar zəncirlər arasında hidrogen bağlarının meydana gəlməsi səbəbindən meydana gəlir və Şəkil 5-11 (B) şəklində göstərildiyi kimi bir gel meydana gəlir.

Adətən, çox fərqli özlülüklərə malik iki komponent birləşdirildikdə, yüksək özlülük komponenti dispers faza əmələ gətirir və aşağı özlülük komponentinin davamlı fazasında dispers olur. Aşağı temperaturda, HPMC-nin özlülük HES-dən xeyli aşağıdır. Buna görə, HPMC yüksək özlülük HPS Gel mərhələsini əhatə edən davamlı bir mərhələ meydana gətirir. İki mərhələnin kənarlarında HPMC-də hidroksil qrupları, hps molekulyar zəncirləri ilə intermolekulyar hidrogen bağlarının bir hissəsini itirir və təşkil edir. İstilik prosesi zamanı, HPS molekulyar zəncirləri kifayət qədər enerji udmaq və su molekulları olan hidrogen istiqrazları olan hidrogen istiqrazları olan hidrogen istiqrazları, nəticədə gel quruluşunun yırtılması ilə nəticələndi. Eyni zamanda, HPMC zəncirindəki su qəfəs quruluşu və su qabığı quruluşu məhv edildi və hidrofilik qrupları və hidrofobik qrupları ifşa etmək üçün tədricən yıxıldı. Yüksək temperaturda, HPMC, intermolekulyar hidrogen istiqrazları və hidrofob birliyi və hidrofob birliyi səbəbindən bir gel şəbəkə quruluşu yaradır və beləliklə, Şəkil 5-11 (C) -də göstərildiyi kimi, təsadüfi bobinlərin Davamlı mərhələsində dağılmış yüksək viskozitalama mərhələsinə çevrilir. Buna görə, HPS və HPMC, müvafiq olaraq aşağı və yüksək temperaturda kompozit gellərin reoloji xüsusiyyətləri, gel xüsusiyyətləri və mərhələsi morfologiyasına üstünlük verdi.

Nişan molekullarına hidrokaypropil qruplarının tətbiqi daxili sifarişli intramolekulyar hidrogen istiqrazının quruluşunu pozur ki, jelatinizli amiloza molekulları şişmiş və uzanan vəziyyətdədir ki, bu da molekulların effektiv nəmləndirmə həcmini artırır və nişasta molekullarının təsadüfi şəkildə yapışdırılmasına mane olur sulu məhlulda [362]. Buna görə hidroksipropilin böyük və hidrofilik xüsusiyyətləri amiloza molekulyar zəncirlərin rekomburiyasını və çarpaz birləşdirən bölgələrin meydana gəlməsini çətinləşdirir [233]. Buna görə, temperaturun azalması ilə, doğma nişastası ilə müqayisədə HPS boş və yumşaq bir gel şəbəkə quruluşunu təşkil etməyə meyllidir.

Hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə, HPS məhlulunda daha çox uzanmış spiral fraqmentlər var ki, bunlar iki fazanın sərhəddində HPMC molekulyar zənciri ilə daha çox molekullararası hidrogen bağları yarada bilər və beləliklə daha vahid bir quruluş meydana gətirir. Bundan əlavə, hidroksipropilasiya nişastanın özlülüyünü azaldır ki, bu da formulada HPMC və HPS arasındakı özlülük fərqini azaldır. Buna görə də, HPMC/HPS kompleks sistemində faza keçid nöqtəsi HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə aşağı temperatura keçir. Bu, 5.3.4-də bərpa edilmiş nümunələrin temperaturu ilə özlülüyün kəskin dəyişməsi ilə təsdiqlənə bilər.

5.4 Fəslin xülasəsi

Bu fəsildə müxtəlif HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcələrinə malik HPMC/HPS mürəkkəb məhlulları hazırlanmış və HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin HPMC/HPS soyuq və isti gel birləşmə sisteminin reoloji xassələrinə və gel xassələrinə təsiri reometr vasitəsilə tədqiq edilmişdir. HPMC/HPS soyuq və isti gel kompozit sisteminin faza paylanması yod boyama optik mikroskop analizi ilə tədqiq edilmişdir. Əsas tapıntılar aşağıdakılardır:

1. Otaq temperaturunda HPMC/HPS birləşmə məhlulunun özlülüyü və kəsilməklə incəlməsi HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə azalmışdır. Bu, əsasən hidroksiqropizt qrupunun nişastası molekuluna daxil olması intramolekulyar hidrogen istiqrazının quruluşunu məhv edir və nişasta hidrofiliklisini yaxşılaşdırır.
2. Otaq temperaturunda HPMC/HPS birləşmə məhlullarının sıfır kəsici özlülük h0, axın indeksi n və özlülük əmsalı K həm HPMC, həm də hidroksipropilasiyadan təsirlənir. HPMC məzmununun artması ilə sıfır kəsmə viseriosity h0 azalır, axın indeksi n artır və viskozite əmsalı K azalır; Sıfır kəsmə viscuity h0, axın indeksi n və viskozite əmsalı K saf HPS-in hamısının propil dəyişdirilməsi dərəcəsinin artması ilə hidroksillə artdı; Lakin mürəkkəb sistem üçün sıfır kəsmə sistemi H0, əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə azalır, axın indeksi N və viskozluğun daimi küstü kalı dəyişdirmə dərəcəsi artımı ilə artır.
3. Əvvəlcədən kəsmə və üç mərhələli tiksotropiya ilə kəsmə üsulu mürəkkəb məhlulun özlülüyünü, axın xüsusiyyətlərini və tiksotropiyasını daha dəqiq əks etdirə bilər.
4. HPMC/HPS birləşmə sisteminin xətti özlü-elastik bölgəsi HPS-nin hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin azalması ilə daralır.
5. Bu soyuq-isti gel birləşmə sistemində HPMC və HPS müvafiq olaraq aşağı və yüksək temperaturda davamlı fazalar yarada bilər. Bu faza strukturunun dəyişməsi kompleks gelin kompleks özlülüyünə, özlü-elastik xüsusiyyətlərinə, tezlikdən asılılığına və gel xassələrinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərə bilər.
6. As dispersed phases, HPMC and HPS can determine the rheological properties and gel properties of HPMC/HPS compound systems at high and low temperatures, respectively. HPMC / HPS kompozit nümunələrinin viskoelastik əyriləri yüksək temperaturda aşağı temperaturda və HPMC-də HP-lərə uyğun idi.
7. Nişaslı quruluşun kimyəvi modifikasiyasının fərqli dərəcəsi də gel xüsusiyyətlərinə də əhəmiyyətli bir təsir göstərdi. Nəticələr göstərir ki, mürəkkəb özlülük, saxlama modulu və zərər modulu, HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə hamısı azalır. Buna görə, doğma nişastanın hidroksipropylasiyası sifarişli quruluşunu poza bilər və nişasta hidrofilikliyini artıra bilər, nəticədə yumşaq bir jel toxuması ilə nəticələnir.
8. Hidroksipropilasiya aşağı temperaturda nişasta məhlullarının bərkəbənzər davranışını və yüksək temperaturda mayeyə bənzər davranışını azalda bilər. Aşağı temperaturda, n 'və n "dəyərlərinin dəyərləri HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə daha böyük oldu; Yüksək temperaturda, n 'və n "dəyərləri HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə kiçik oldu.
9. HPMC/HPS kompozit sisteminin mikrostruktur, reoloji xassələri və gel xassələri arasında əlaqə quruldu. Həm mürəkkəb sistemin özlülük əyrisindəki kəskin dəyişiklik, həm də itki faktoru əyrisindəki tan δ zirvəsi 45 °C-də görünür ki, bu da mikroqrafiyada (45 °C-də) müşahidə olunan birgə davamlı faza fenomeninə uyğundur.

Xülasə, HPMC / HPS soyuq-isti gel kompozit sistemi xüsusi temperaturdan idarə olunan faza morfologiyası və xüsusiyyətləri nümayiş etdirir. Nişasta və selülozun müxtəlif kimyəvi dəyişiklikləri sayəsində HPMC / HPS soyuq və isti gel mürəkkəb sistemi yüksək dəyərli ağıllı materialların inkişafı və tətbiqi üçün istifadə edilə bilər.

Fəsil 6 HPS Əvəzetmə Dərəcəsinin HPMC/HPS Kompozit Membranlarının Xüsusiyyətlərinə və Sistem Uyğunluğuna Təsirləri

Mürəkkəb sistemdəki komponentlərin kimyəvi quruluşunun dəyişdirilməsinin reponlar xüsusiyyətləri, jel xüsusiyyətləri və mürəkkəb sistemin digər emalı xüsusiyyətlərinin fərqini müəyyənləşdirən 5-ci fəsildən ibarətdir. Ümumi performans əhəmiyyətli təsir göstərir.

Bu fəsildə komponentlərin kimyəvi strukturunun HPMC/HPS kompozit membranının mikrostrukturuna və makroskopik xassələrinə təsirinə diqqət yetirilir. 5-ci fəslin kompozit sistemin reoloji xassələrinə təsiri ilə birlikdə HPMC/HPS kompozit sisteminin reoloji xassələri qurulur - film xassələri arasında əlaqə.

6.1 Materiallar və Avadanlıqlar

6.1.1 Əsas eksperimental materiallar

6.1.2 Əsas alətlər və avadanlıqlar

6.2 Eksperimental üsul

6.2.1 Müxtəlif HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcələri ilə HPMC/HPS kompozit membranlarının hazırlanması

Mürəkkəb məhlulun ümumi konsentrasiyası 8% (ağırlıq/ağırlıq), HPMC/HPS birləşmə nisbəti 10:0, 5:5, 0:10, plastifikator 2,4% (ağırlıq/ağırlıq) polietilen qlikol, yeməli HPMC/HPS-nin kompozit plyonka tökmə üsulu ilə hazırlanmışdır. Xüsusi hazırlıq üsulu üçün 3.2.1-ə baxın.

6.2.2 Müxtəlif HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcələri olan HPMC/HPS kompozit membranlarının mikrodomen strukturu

6.2.2.1 Sinxrotron şüalanmasının kiçik bucaqlı rentgen şüalarının səpilməsinin mikrostruktur təhlili prinsipi

Small Angel X-ray Scattering (SAXS) refers to the scattering phenomenon caused by the X-ray beam irradiating the sample under test within a small angle close to the X-ray beam. Based on the nanoscale electron density difference between the scatterer and the surrounding medium, small-angle X-ray scattering is commonly used in the study of solid, colloidal, and liquid polymer materials in the nanoscale range. Compared with wide-angle X-ray diffraction technology, SAXS can obtain structural information on a larger scale, which can be used to analyze the conformation of polymer molecular chains, long-period structures, and the phase structure and phase distribution of polymer complex systems . Synchrotron X-ray light source is a new type of high-performance light source, which has the advantages of high purity, high polarization, narrow pulse, high brightness, and high collimation, so it can obtain the nanoscale structural information of materials more quickly and accurately. Analyzing the SAXS spectrum of the measured substance can qualitatively obtain the uniformity of electron cloud density, the uniformity of single-phase electron cloud density (positive deviation from Porod or Debye's theorem), and the clarity of two-phase interface (negative deviation from Porod or Debye's theorem). ), scatterer self-similarity (whether it has fractal features), scatterer dispersity (monodispersity or polydispersity determined by Guinier) and other information, and the scatterer fractal dimension, gyration radius, and average layer of repeating units can also be quantitatively obtained. Thickness, average size, scatterer volume fraction, specific surface area and other parameters.

6.2.2.2 test metodu

At the Australian Synchrotron Radiation Center (Clayton, Victoria, Australia), the world's advanced third-generation synchrotron radiation source (flux 1013 photons/s, wavelength 1.47 Å) was used to determine the micro-domain structure and other related information of the composite film. Test nümunəsinin ikiölçülü səpilmə nümunəsi Pilatus 1M detektoru (169 × 172 μm sahə, 172 × 172 μm piksel ölçüsü) tərəfindən toplanmışdır və ölçülmüş nümunə 0,015 < q < 0,15 Å−1 diapazonunda olmuşdur. q səpilmə vektorudur) Daxili birölçülü kiçik bucaqlı rentgen şüalarının səpilmə əyrisi ScatterBrain proqramı ilə ikiölçülü səpilmə modelindən əldə edilir və səpilmə vektoru q və səpilmə bucağı 2 i / düsturu ilə çevrilir, rentgen dalğasının uzunluğu haradadır. Bütün məlumatlar verilənlərin təhlilindən əvvəl əvvəlcədən normallaşdırılıb.

6.2.3 Müxtəlif dərəcəli HPS hidroksipropil əvəzedicisi olan HPMC/HPS kompozit membranlarının termoqravimetrik analizi

6.2.3.1 termoğrimetrik analiz prinsipi

6.2.3.2 Test üsulu

3.2.5.2-yə baxın

6.2.4 Müxtəlif dərəcəli HPS hidroksipropil əvəzedicisi olan HPMC/HPS kompozit filmlərinin dartılma xüsusiyyətləri

6.2.4.1 Dartma xassəsinin təhlili prinsipi

3.2.6.1 ilə eyni

6.2.4.2 Test üsulu

ISO37 standartından istifadə edərək, ümumi uzunluğu 35 mm, işarələmə xətləri arasındakı məsafə 12 mm və eni 2 mm olan dumbbell formalı splinelara kəsilir. Bütün sınaq nümunələri 3 gündən çox müddətə 75% rütubətdə tarazlaşdırılmışdır.

6.2.5 Müxtəlif dərəcəli HPS hidroksipropil əvəzedicisi olan HPMC/HPS kompozit membranlarının oksigen keçiriciliyi

6.2.5.1 Oksigen keçiriciliyinin təhlili prinsipi

3.2.7.1 ilə eyni

6.2.5.2 test metodu

Bax 3.2.7.2

6.3 Nəticələr və Müzakirə

6.3.1 Müxtəlif dərəcəli HPS hidroksipropil əvəzedicisi olan HPMC/HPS kompozit filmlərinin kristal strukturunun təhlili

Şəkil 6-1 müxtəlif dərəcəli HPS hidroksipropil əvəzetməsi olan HPMC/HPS kompozit filmlərinin kiçik bucaqlı rentgen şüalarının səpilmə spektrlərini göstərir. Bu rəqəmdən görmək olar ki, nisbətən genişmiqyaslı qriqment diapazonunda, bütün membran nümunələrində açıq xarakteristik zirvələr görünür. Təmiz komponent filminin rentgen səpilmə nümunəsindən (şək. 6-1a) təmiz HPMC 0,569 Å-də güclü rentgen səpilmə xarakterik zirvəsinə malikdir, bu da HPMC-nin geniş bucaqda rentgen şüalarının səpilmə pikinə malik olduğunu göstərir. rayon 7.70 (2θ> 50). HPMC-nin burada müəyyən kristal quruluşa malik olduğunu göstərən kristal xarakterik zirvələri. Həm saf A939, həm də A1081 nişasta plyonka nümunələri 0,397 Å-də fərqli rentgen şüalarının səpilmə pikini nümayiş etdirdi ki, bu da HPS-nin 5,30 geniş bucaqlı bölgədə kristal xarakterik zirvəsinə malik olduğunu göstərir ki, bu da starxın B tipli kristal zirvəsinə uyğundur. Şəkildən aydın görmək olar ki, aşağı hidroksipropil əvəzetməli A939 yüksək əvəzetmə ilə A1081-dən daha böyük pik sahəsinə malikdir. Bunun səbəbi, əsasən, hidroksipropil qrupunun nişasta molekulyar zəncirinə daxil edilməsi nişasta molekullarının orijinal nizamlı strukturunu pozması, nişasta molekulyar zəncirlərinin yenidən təşkili və çarpaz əlaqənin çətinliyini artırır və nişastanın yenidən kristallaşma dərəcəsini azaldır. Hidroksipropil qrupunun əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə hidroksipropil qrupunun nişastanın yenidən kristallaşmasına inhibitor təsiri daha aydın görünür.

Kompozit nümunələrin kiçik bucaqlı rentgen şüalarının səpilmə spektrlərindən (Şəkil 6-1b) görmək olar ki, HPMC-HPS kompozit filmlərinin hamısı 7,70 HPMC kristalına uyğun gələn 0,569 Å və 0,397 Å-də aşkar xarakterik zirvələr göstərmişdir. müvafiq olaraq xarakterik zirvələr. HPMC/A939 kompozit filminin HPS kristallaşmasının pik sahəsi HPMC/A1081 kompozit filmindən əhəmiyyətli dərəcədə böyükdür. Təmiz komponentli filmlərdə hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsi ilə HPS kristallaşma pik sahəsinin dəyişməsi ilə uyğun gələn yenidən təşkili yatırılır. Müxtəlif dərəcəli HPS hidroksipropil əvəzedicisi olan kompozit membranlar üçün HPMC-yə 7,70-də uyğun gələn kristal pik sahəsi çox dəyişmədi. Təmiz komponent nümunələrinin spektri ilə müqayisədə (Şəkil 5-1a), kompozit nümunələrin HPMC kristallaşma zirvələri və HPS kristallaşma zirvələri sahələri azaldı, bu, ikisinin birləşməsi vasitəsilə həm HPMC, həm də HPS-nin təsirli ola biləcəyini göstərdi. digər qrup. Film ayırma materialının yenidən kristallaşma fenomeni müəyyən bir inhibitor rol oynayır.

Şəkil 6-1 HPS-nin müxtəlif hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsi ilə HPMC/HPS qarışığı filmlərinin SAXS spektrləri

Nəticə olaraq, HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin artması və iki komponentin birləşməsi HPMC/HPS kompozit membranının yenidən kristallaşma fenomenini müəyyən dərəcədə maneə törədə bilər. HPS-nin hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin artması əsasən kompozit membranda HPS-nin yenidən kristallaşmasına mane olur, iki komponentli birləşmə isə kompozit membranda HPS və HPMC-nin yenidən kristallaşmasında müəyyən inhibitor rol oynamışdır.

6.3.2 Müxtəlif HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcələri olan HPMC/HPS kompozit membranlarının özünəbənzər fraktal struktur analizi

Nişasta molekulları və sellüloza molekulları kimi polisaxarid molekullarının orta zəncir uzunluğu (R) 1000-1500 nm, q isə qR >> 1 ilə 0,01-0,1 Å-1 diapazonundadır. Porod düsturu, polisaxarid film nümunələri görülə bilər Kiçik bucaqlı rentgen şüalarının səpilmə intensivliyi ilə səpilmə bucağı arasındakı əlaqə:

Bunların arasında I(q) kiçik bucaqlı rentgen şüalarının səpilmə intensivliyi;

q - səpilmə bucağı;

α Porod yamacıdır.

Porod yamacı α fraktal quruluşla əlaqəlidir. α < 3 olarsa, bu, maddi strukturun nisbətən boş olduğunu, səpələyicinin səthinin hamar olduğunu və onun kütləvi fraktal olduğunu və onun fraktal ölçüsünün D = α olduğunu göstərir; əgər 3 < α <4 olarsa, bu, maddi strukturun sıx olduğunu və səpələyicinin səthin kobud olduğunu, səth fraktal olduğunu və onun fraktal ölçüsünün D = 6 – α olduğunu göstərir.

Şəkil 6-2 müxtəlif dərəcələrdə HPS hidroksipropil əvəzetməsi olan HPMC/HPS kompozit membranlarının lnI(q)-lnq planlarını göstərir. Şəkildən görünür ki, bütün nümunələr müəyyən diapazonda özünəbənzər fraktal struktur təqdim edir və Porod yamacının α 3-dən az olması, kompozit plyonkanın kütləvi fraktal təqdim etdiyini, kompozit plyonkanın səthinin isə nisbi olduğunu göstərir. hamar. HPMC / HPS kompozit membranlarının kütləvi fraktal ölçüləri HPS Hydrokypropil əvəzetmə dərəcələri 6-1-ci ildə göstərilmişdir.

Cədvəl 6-1 müxtəlif dərəcələrdə HPS hidroksipropil əvəzedicisi olan HPMC/HPS kompozit membranlarının fraktal ölçüsünü göstərir. It can be seen from the table that for pure HPS samples, the fractal dimension of A939 substituted with low hydroxypropyl is much higher than that of A1081 substituted with high hydroxypropyl, which indicates that with the increase of the degree of hydroxypropyl substitution, in the membrane Öz-özünə bənzər strukturun sıxlığı əhəmiyyətli dərəcədə azalır. Bunun səbəbi, nişastanın molekulyar zəncirinə hidroksipropil qruplarının daxil edilməsi, HPS seqmentlərinin qarşılıqlı bağlanmasına əhəmiyyətli dərəcədə mane olur, nəticədə filmdə özünə oxşar strukturun sıxlığı azalır. Hidrofilik hidroksipropil qrupları su molekulları ilə molekullararası hidrogen bağları yarada bilər, molekulyar seqmentlər arasında qarşılıqlı əlaqəni azaldır; daha böyük hidroksipropil qrupları nişastanın molekulyar seqmentləri arasında rekombinasiyanı və çarpaz əlaqəni məhdudlaşdırır, buna görə də artan hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsi ilə HPS daha boş özünə bənzər bir quruluş meydana gətirir.

HPMC / A939 mürəkkəb sistemi üçün, HP-nin fraktal ölçüsü HPMC-dən daha yüksəkdir, bu, nişastanın yenidən qurulması və molekulyar zəncirlər arasında daha çox sifariş edilmiş bir quruluş meydana gətirdiyi molekulyar zəncirlər arasında meydana gəlir . Yüksək sıxlıq. Mürəkkəb nümunənin fraktal ölçüsü iki saf komponentdən daha aşağıdır, çünki birləşən iki komponentin molekulyar seqmentlərinin qarşılıqlı bağlanması, nəticədə öz-özünə oxşar quruluşların sıxlığı azalır. Bunun əksinə, HPMC / A1081 mürəkkəb sistemində, HPS-in fraktal ölçüsü HPMC-dən daha aşağıdır. Bunun səbəbi, nişasta molekullarında hidrokaypropil qruplarının tətbiqi nişasta yenidən başladığını əhəmiyyətli dərəcədə maneə törədir. Meşədəki özünü oxşar quruluş daha boşdur. Eyni zamanda, HPMC / A1081 mürəkkəb nümunəsinin fraktal ölçüsü, saf HP-dən daha yüksəkdir, bu da HPMC / A939 mürəkkəb sistemindən də əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir. Öz-özünə bənzər bir quruluş, zəncirvari hpmc molekulları boş quruluşunun boşluğunu daxil edə bilər, bununla da HES-in özünün bənzər bir quruluşunun sıxlığını artıra bilər, bu da yüksək hidrokaypropil əvəzləmə olan HES-in, mürəkkəbdən sonra daha vahid bir kompleks meydana gətirə bilər HPMC ilə. maddələr. Revologiya xüsusiyyətlərinin məlumatlarından hidroksipropylasiyanın nişastanın viskozitonunu azalda biləcəyini görmək olar, buna görə də mürəkkəb prosesi zamanı birləşmə sistemindəki iki komponent arasındakı özlülük fərqi azalır, bu da bir homojenin meydana gəlməsinə daha əlverişlidir compound.

Şək. 6-2 lnI(q)-lnq nümunələri və onun müxtəlif hidroksipropil əvəzetmə dərəcələri olan HPMC/HPS qarışıq filmləri üçün uyğun əyriləri.

Cədvəl 6-1 HPS / HPMC-nin hps-hpmcpropil əvəzetmə dərəcəsi olan HPS / HPMC qarışıq filmlərinin fraktal quruluşu parametrləri

Eyni mürəkkəb nisbəti olan kompozit membranlar üçün, hidreypropil qrupunun əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə də fraktal ölçüsü azalır. HSSoxypropilin HPS molekuluna daxil edilməsi, mürəkkəb sistemdəki polimer seqmentlərin qarşılıqlı bağlantısını azalda bilər və bununla da kompozit membranın sıxlığını azaldır; HES-i yüksək hidrokaypropil əvəzedicisi olan HPMC ilə daha yaxşı uyğunluğa malikdir, vahid və sıx birləşmə yaratmaq daha asandır. Buna görə, kompozit membranındakı özünü oxşar quruluşun sıxlığı HPS Hydroxypropilin əvəzetmə dərəcəsinin birgə təsirinin və kompozitdəki iki komponentin uyğunluğunun nəticəsidir sistemi.

6.3.3 Müxtəlif HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcələri olan HPMC/HPS kompozit filmlərinin istilik dayanıqlığının təhlili

Termoğrimetrik analizator, HPMC / HPS yeməli kompozit filmlərin termal sabitliyini ölçmək üçün istifadə olunurdu, hidroksipropil əvəzetmə Şəkil 6-3-də müxtəlif dərəcəli hidroksipropil əvəzedici HPS olan kompozit plyonkaların termoqravimetrik əyrisi (TGA) və onun çəki itirmə sürəti əyrisi (DTG) göstərilir. Şəkil 6-3(a)-dakı TGA əyrisindən görünə bilər ki, müxtəlif HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcələri olan kompozit membran nümunələri. Temperaturun artması ilə iki aşkar termogravimetrik dəyişiklik mərhələsi var. Birincisi, 30 ~ 180 ° C-də kiçik bir kilo verən mərhələ, əsasən polisaccharide makromolecule tərəfindən adsorbed suyun dəyişdirilməsindən qaynaqlanan suyun pozulmasından qaynaqlanır. 300 ~ 450 ° C-də böyük bir çəki itirmə mərhələsi var, bu, əsasən HPMC və HPS-nin termal deqradasiyası nəticəsində yaranan həqiqi termal deqradasiya mərhələsidir. Bu rəqəmdən də görünə bilər ki, hp-dən müxtəlif dərəcə dəyişdirmə dərəcələri olan HPS-nin çəki itkisi əyriləri də oxşar və HPMC-dən olanlardan əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir. Saf HPMC və saf HPP nümunələri üçün iki kilo itkisi əyriləri arasında.

Şəkil 6-3 (b) -də DTG əyrilərindən, təmiz HST-nin müxtəlif dərəcələri olan təmiz HST-lərin istilik pozulması temperaturu çox yaxındır və A939 və A081 nümunələrinin istilik deqradasiyası ən yüksək temperaturu 310 ° C-dir və 305 ° C, müvafiq olaraq saf HPMC nümunəsinin istilik deqradasiyası temperaturu HPS-dən daha yüksəkdir və onun pik temperaturu 365 ° C-dir; HPMC / HPS kompozit filmi, müvafiq olaraq HPS və HPMC-nin istilik deqradasiyasına uyğun DTG əyrisində iki termal deqradasiya zirvəsinə malikdir. Kompozit sistemdə kompozit sistemdə müəyyən dərəcədə faza ayrılması, 5: 5-in kompozit nisbəti olan kompozit bir nisbəti olan kompozit filmin nəticələrinin 5: 5-də 5: 5-də bir kompozit nisbəti ilə ardıcıl olan kompozit bir nisbətinin bir kompozit nisbəti ilə ayrılması olduğunu göstərir . HPMC / A939 kompozit film nümunələrinin termal deqradasiya pik temperaturu, müvafiq olaraq 302 ° C və 363 ° C idi; HPMC / A1081 kompozit film nümunələrinin termal deqradasiya pik temperaturu müvafiq olaraq 306 ° C və 363 ° C idi. Kompozit film nümunələrinin ən pik temperaturu, kompozit nümunələrin istilik sabitliyinin azaldığını bildirən saf komponent nümunələrindən daha aşağı temperaturdan daha aşağı temperaturlara köçürüldü. Eyni birləşmə nisbəti olan nümunələr üçün, termal pozulma pik temperaturu, hidroksiqfopil əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə azaldı, kompozit filmin istilik sabitliyinin hidroksiqlopil əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə azaldığını göstərir. Bunun səbəbi, hidroksiz qruplarının nişastası molekullarına daxil olması molekulyar seqmentlər arasındakı qarşılıqlı əlaqəni azaldır və molekulların nizamlı yenidən qurulmasına mane olur. Öz-özünə bənzər quruluşların sıxlığının hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə azaldığı nəticələrə uyğundur.

Şəkil 6-3 TGA əyriləri (a) və onların törəmə (DTG) əyriləri (b) HPMC/HPS qarışığı filmlərinin müxtəlif hidroksipropil əvəzetmə dərəcələri ilə HPS

6.3.4 Müxtəlif HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcələri olan HPMC/HPS kompozit membranlarının mexaniki xüsusiyyətlərinin təhlili

Şəkil 6-5 HPS-nin müxtəlif hidroksipropil əvəzetmə dərəcələri ilə HPMC/HPS filmlərinin dartılma xüsusiyyətləri

Müxtəlif HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcələrinə malik HPMC/HPS kompozit filmlərinin dartılma xüsusiyyətləri mexaniki xüsusiyyət analizatoru ilə 25 °C və 75% nisbi rütubətdə sınaqdan keçirilmişdir. Şəkil 6-5-də müxtəlif dərəcəli HPS hidroksipropil əvəzedicisi olan kompozit plyonkaların elastik modulu (a), qırılma zamanı uzadılması (b) və dartılma möhkəmliyi (c) göstərilir. HPMC / A1081 mürəkkəb sistemi üçün, HPS məzmununun artması, elastik modulus və kompozit filmin gərginlik gücü tədricən azaldı və fasilədə uzanma 3,3-ə uyğun olanı görmək olar. 5 orta və yüksək rütubət. Müxtəlif birləşmə nisbətlərinə malik kompozit membranların nəticələri ardıcıl idi.

Saf HPS membranları üçün HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin azalması ilə həm elastiklik modulu, həm də dartılma gücü artdı və bu, hidroksipropilləşmənin kompozit membranın sərtliyini azaldır və onun elastikliyini yaxşılaşdırdığını göstərir. Bu, əsasən, hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə HPS-nin hidrofilliyi artır və membran quruluşu daha boş olur, bu da nəticə ilə uyğundur ki, fraktal ölçüsü kiçik X-də əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə azalır. şüa səpilmə testi. Bununla belə, fasilə zamanı uzanma HPS hidroksipropil qrupunun əvəzlənmə dərəcəsinin azalması ilə azalır, bu da əsasən hidroksipropil qrupunun nişasta molekuluna daxil olmasının nişastanın yenidən kristallaşmasına mane ola bilməsi ilə əlaqədardır. Nəticələr artım və azalma ilə uyğundur.

Eyni birləşmə nisbətinə malik HPMC/HPS kompozit membranı üçün membran materialının elastik modulu HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin azalması ilə artır və gərilmə gücü və qırılma zamanı uzanma isə əvəzetmə dərəcəsinin azalması ilə azalır. Qeyd etmək lazımdır ki, kompozit membranların mexaniki xüsusiyyətləri HPS hidroksipropil əvəzetməsinin müxtəlif dərəcələri ilə birləşmə nisbəti ilə tamamilə dəyişir. Bu, əsasən, ona görədir ki, kompozit membranın mexaniki xassələri təkcə membran strukturunda HPS əvəzetmə dərəcəsindən deyil, həm də birləşmə sistemindəki komponentlər arasında uyğunluqdan təsirlənir. HPS-nin özlülüyü hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə azalır, birləşmə ilə vahid birləşmə əmələ gətirmək daha əlverişlidir.

6.3.5 Müxtəlif HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcələri olan HPMC/HPS kompozit membranlarının oksigen keçiriciliyinin təhlili

Şəkil 6-6 HPS-nin müxtəlif hidroksipropil əvəzetmə dərəcələri ilə HPS/HPMC filmlərinin oksigen keçiriciliyi

Fərqli HPS hidroksipropil əvəzedici dərəcələri olan kompozit membranlar üçün, oksigen ötürmə dərəcəsi hidroksikpropil əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə azalır. Bu, əsasən, 5: 5-də mürəkkəb sistemində, HPS hpmc davamlı mərhələsində dağılmış faza şəklində mövcuddur və HES-in viskozitesi hidroksikpropil əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə azalır. Özlülük fərqi, homojen bir birləşmənin meydana gəlməsinə daha çox əlverişlidir, membran materialındakı oksigen permersion kanalı və oksigen ötürmə dərəcəsi daha kiçikdir.

6.4 Fəslin xülasəsi

Bu fəsildə HPMC/HPS yeməli kompozit filmlər müxtəlif dərəcəli hidroksipropil əvəzetmə ilə HPS və HPMC tökmək və plastikləşdirici kimi polietilen qlikol əlavə etməklə hazırlanmışdır. Müxtəlif HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcələrinin kompozit membranın kristal quruluşuna və mikrodomen strukturuna təsiri sinxrotron şüalanma kiçik bucaqlı rentgen səpilmə texnologiyası ilə tədqiq edilmişdir. Müxtəlif HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcələrinin kompozit membranların istilik dayanıqlığına, mexaniki xassələrinə və oksigen keçiriciliyinə təsiri və onların qanunauyğunluqları termoqravimetrik analizator, mexaniki xassə sınağı və oksigen keçiriciliyi test cihazı ilə öyrənilmişdir. Əsas tapıntılar aşağıdakılardır:

1. Eyni birləşmə nisbətinə malik HPMC/HPS kompozit membranı üçün hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə 5.30-da HPS-ə uyğun kristallaşma pik sahəsi azalır, 7.70-də HPMC-yə uyğun gələn kristallaşma pik sahəsi isə çox dəyişmir. Nişasta hidroksipropypropylasiyası kompozit filmdəki nişasta yenidən başlamasını maneə törədir.
2. HPMC və HPS-nin təmiz komponent membranları ilə müqayisədə kompozit membranların HPS (5.30) və HPMC (7.70) kristallaşma pik sahələri azalır ki, bu da ikisinin birləşməsi ilə həm HPMC, həm də HPS-nin təsirli ola biləcəyini göstərir. kompozit membranlar. Başqa bir komponentin yenidən kristallaşması müəyyən inhibitor rol oynayır.
3. Bütün HPMC / HPS kompozit membranları öz-özünə bənzər kütləvi fraktal quruluşu göstərdi. Eyni mürəkkəb nisbəti olan kompozit membranlar üçün, membran materialının sıxlığı hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə əhəmiyyətli dərəcədə azaldı; Aşağı HPS Hydroxypropyl dəyişdirilməsi, kompozit membran materialının sıxlığı iki təmiz komponent materialının sıxlığı əhəmiyyətli dərəcədə aşağıdır, yüksək HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsi olan kompozit membran materialının sıxlığı təmiz HPS membranından daha yüksəkdir əsasən kompozit membran materialının sıxlığı eyni zamanda təsirləndiyi üçün. HPS Hydroxypropylasiyasının polimer seqmentinin azaldılması və mürəkkəb sistemin iki komponenti arasındakı uyğunluğu ilə bağlı təsiri.
4. HPS-in hidroksipropypropylasiyası HPMC / HPS kompozit filmlərinin istilik sabitliyini azalda bilər və kompozit filmlərin istilik pozulması pik temperaturu, hidreypropil əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə aşağı temperatur bölgəsinə dəyişir, bu da nişasta molekullarında hidroksiqlomulyator qrupu. Giriş molekulyar seqmentlər arasında qarşılıqlı əlaqəni azaldır və molekulların nizamlı şəkildə yenidən qurulmasını maneə törədir.
5. Saf HPS membranının elastik modulu və dartılma müqaviməti HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə azaldı, qırılma zamanı uzanma isə artdı. Bu, əsasən hidroksipropyation nişastanın yenidən qurulmasını maneə törədən və kompozit filmi boşaltma quruluşu meydana gətirir.
6. The elastic modulus of HPMC/HPS composite film decreased with the increase of HPS hydroxypropyl substitution degree, but the tensile strength and elongation at break increased, because the mechanical properties of the composite film were not affected by the HPS hydroxypropyl substitution degree. Təsirindən əlavə, mürəkkəb sistemin iki komponentinin uyğunluğu da təsirlənir.
7. Saf HP-in oksigen keçiriciliyi hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə artır, çünki hidrokispropylasiya HPS amorf bölgəsinin sıxlığını azaldır və membrandakı oksigen permersion ərazisini artırır; HPMC / HPS kompozit membranı, oksigen keçiriciliyi hidroksiq dəyişdirmə dərəcəsinin artması ilə azalır, bu, hiperhydropypropyatated HPS-in HPMC ilə daha yaxşı uyğunluğuna malikdir, bu da kompozit membranındakı oksigen permersion kanalının artan işgəncəsinə səbəb olur. Azaldılmış oksigen keçiriciliyi.

Yuxarıdakı eksperimental nəticələr göstərir ki, HPMC/HPS kompozit membranlarının mexaniki xassələri, istilik dayanıqlığı və oksigen keçiriciliyi kimi makroskopik xüsusiyyətlər onların daxili kristal quruluşu və amorf bölgə strukturu ilə sıx bağlıdır, bunlar yalnız HPS hidroksipropil əvəzetməsindən təsirlənmir, lakin həm də kompleks tərəfindən. Liqand sistemlərinin ikikomponentli uyğunluğunun təsiri.

Nəticə və perspektiv

1. Nəticə

Bu sənəddə termal gel HPMC və soyuq gel HPS mürəkkəbləşir və HPMC / HPS soyuq və isti tərs gel mürəkkəb sistemi qurulur. Həll konsentrasiyası, mürəkkəb sisteminə mürəkkəbləşmə nisbəti və kəsmə təsiri, mexaniki xüsusiyyətlər, dinamik termomekanik xüsusiyyətləri, oksigen keçiriciliyi, yüngül ötürmə xüsusiyyətləri və istilik sabitliyi ilə birləşdirilmiş viskozitehlik, axın indeksi və thixotropiya kimi revoloji xüsusiyyətlərin təsirini sistematik şəkildə araşdırır tökmə üsulu ilə hazırlanan kompozit filmlər. Hərtərəfli xüsusiyyətlər və yod şərabı boyama, kompozit sistemin uyğunluğu, faza keçidi və fazası morfologiyası optik mikroskopiya tərəfindən öyrənilmişdir və HPMC / HPS-in microtrukturu və makroskopik xüsusiyyətləri arasındakı əlaqə quruldu. Makroskopik xüsusiyyətləri və HPMC / HPS kompozit sisteminin mikromorfoloji quruluşu arasındakı münasibətlərə görə HPMC / HPS kompozit sisteminin faza quruluşunu və uyğunluğunu idarə etməklə kompozitlərin xüsusiyyətlərini idarə etmək üçün. Revojoloji xüsusiyyətləri, jel xüsusiyyətləri, mikrotruktur və mikroskopik xüsusiyyətləri olan kimyəvi cəhətdən dəyişdirilmiş HP-lərin təsirini öyrənərək, HPMC / HPS soyuq və isti tərs gel sisteminin microtrukturu və makroskopik xüsusiyyətləri arasındakı əlaqələr daha da araşdırıldı. İki və fiziki model arasındakı münasibətlər jelation mexanizmi və onun mürəkkəb sistemdəki soyuq və isti gelin amilləri və təsirli amilləri və qanunlarına aydınlıq gətirmək üçün qurulmuşdur. Müvafiq tədqiqatlar aşağıdakı nəticələr çıxartdı.

1. HPMC / HPS mürəkkəb sisteminin mürəkkəb nisbətinin dəyişdirilməsi, hPMC-nin özlülük, axıcılıq və tixotropiyası kimi revoloji xüsusiyyətləri əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilər. Revoloji xüsusiyyətləri arasındakı əlaqə və mürəkkəb sistemin mikrostrukturu daha da öyrənildi. Xüsusi nəticələr aşağıdakılardır:

(1) Aşağı temperaturda, mürəkkəb sistem davamlı bir fazalı dağılmış mərhələdir "Sea-Island" quruluşudur və davamlı faza keçidi HPMC / HPS mürəkkəb nisbətinin azalması ilə 4: 6-da davam edir. Kompozisiya nisbəti yüksək olduqda (daha çox HPMC məzmunu), aşağı özlülüklü HPMC davamlı faza, HPS isə dispers fazadır. HPMC / HPS mürəkkəb sistemi üçün, aşağı viskozitonluq komponenti davamlı bir mərhələdir və yüksək viskozitonluq komponenti davamlı bir mərhələdir, davamlı fazalı özlülüyünün töhfəsi, mürəkkəb sistemin özlülüyünə töhfəsi fərqlidir. Aşağı özlülük HPMC davamlı bir mərhələ olduqda, mürəkkəb sistemin viskozitesi, əsasən davamlı fazalı özlülüyün töhfəsini əks etdirir; when the high-viscosity HPS is the continuous phase, the HPMC as the dispersed phase will reduce the viscosity of the high-viscosity HPS. təsiri. Mürəkkəb sistemdəki HPS məzmunu və həll konsentrasiyasının artması ilə, mürəkkəb sistemin özlülük və kəsmə hadisəsi tədricən artdı, axıcılıq azaldı və mürəkkəb sistemin bərk davranışı inkişaf etdirildi. HPMC-nin özlülük və tixotropiyası HPS ilə formalaşma ilə balanslaşdırılmışdır.

(2) 5:5 kompozisiya sistemi üçün HPMC və HPS müvafiq olaraq aşağı və yüksək temperaturda davamlı fazalar yarada bilər. Bu mərhələ quruluşu dəyişikliyi mürəkkəb gelin mürəkkəb viskozity, viskoelastik xüsusiyyətləri, tezlik asılılığına və gel xüsusiyyətlərinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərə bilər. Dağıldayan mərhələlər kimi, HPMC və HPS müvafiq olaraq HPMC / HPS mürəkkəb sistemlərinin revoloji xüsusiyyətlərini və gel xüsusiyyətlərini müəyyənləşdirə bilər. HPMC/HPS kompozit nümunələrinin özlü elastik əyriləri aşağı temperaturda HPS və yüksək temperaturda HPMC ilə uyğundur.

(3) HPMC/HPS kompozit sisteminin mikro strukturu, reoloji xassələri və gel xassələri arasında əlaqə quruldu. Hər iki mürəkkəb sistemin özünəməxsusluğunun özünəməxsus dəyişməsi və Zərərdə olan Tan Delta zirvəsində, mikroqrafiyada (45 ° C) müşahidə olunan birgə faza fenomeninə uyğun olan 45 ° C-də görünür.

1. Microtructure və mexaniki xüsusiyyətlərini, dinamik termomanik xüsusiyyətlərini, yüngül ötürmə, oksigen keçiriciliyi və müxtəlif mürəkkəb nisbətləri və həll konsentrasiyalarının altında hazırlanmış, oktik mikroskopiya texnologiyası ilə birləşdirilmiş, faza morfologiyası, faza keçid və uyğunluq Komplekslərin araşdırıldığı və komplekslərin mikrostrukturu və makroskopik xüsusiyyətləri arasındakı əlaqə quruldu. Xüsusi nəticələr aşağıdakılardır:

(1) Müxtəlif birləşmə nisbətləri olan kompozit filmlərin SEM görüntülərində iki fazalı aydın interfeys yoxdur. Kompozit filmlərin əksəriyyətinin DMA nəticələrində yalnız bir şüşə keçid nöqtəsi var və kompozit filmlərin əksəriyyətinin DTG əyrisində yalnız bir istilik deqradasiya pik nöqtəsi var. Bunlar birlikdə HPMC-nin HPS ilə müəyyən bir uyğunluğa sahib olduğunu göstərir.

(2) Nisbi rütubət HPMC/HPS kompozit filmlərinin mexaniki xassələrinə əhəmiyyətli təsir göstərir və onun təsir dərəcəsi HPS tərkibinin artması ilə artır. Daha aşağı nisbi rütubətdə, kompozit plyonkaların həm elastik modulu, həm də dartılma müqaviməti HPS tərkibinin artması ilə artdı və kompozit plyonkaların qırılma uzanması təmiz komponentli filmlərdən əhəmiyyətli dərəcədə aşağı idi. Nisbi rütubətin artması ilə kompozit filmin elastik modulu və dartılma gücü azaldı və qırılma zamanı uzanma əhəmiyyətli dərəcədə artdı və kompozit filmin mexaniki xassələri ilə birləşmə nisbəti arasındakı əlaqə fərqli şəraitdə tamamilə əks dəyişiklik nümunəsi göstərdi. nisbi rütubət. Müxtəlif birləşmə nisbətlərinə malik olan kompozit membranların mexaniki xüsusiyyətləri müxtəlif nisbi rütubət şəraitində kəsişməni göstərir ki, bu da müxtəlif tətbiq tələblərinə uyğun olaraq məhsulun performansını optimallaşdırmaq imkanı verir.

(3) The relationship between the microstructure, phase transition, transparency and mechanical properties of the HPMC/HPS composite system was established. a. Mürəkkəb sistemin ən aşağı şəffaflıq nöqtəsi HPMC-nin davamlı fazadan dispers fazaya keçid nöqtəsi və dartılma modulunun minimum azalması nöqtəsinə uyğundur. b. Məhlulun konsentrasiyasının artması ilə Young modulu və qırılma uzadılması azalır ki, bu da birləşmə sistemində HPMC-nin davamlı fazadan dispers fazaya morfoloji dəyişməsi ilə səbəbli əlaqədədir.

(4) HPS-nin əlavə edilməsi kompozit membranda oksigen keçirmə kanalının əyilmə qabiliyyətini artırır, membranın oksigen keçiriciliyini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır və HPMC membranının oksigen maneəsi performansını yaxşılaşdırır.

1. HPS kimyəvi modifikasiyasının kompozit sistemin reoloji xüsusiyyətlərinə təsiri və kompozit membranın kristal quruluşu, amorf bölgə quruluşu, mexaniki xassələri, oksigen keçiriciliyi və istilik sabitliyi kimi hərtərəfli xüsusiyyətləri öyrənilmişdir. Xüsusi nəticələr aşağıdakılardır:

(1) HPS-nin hidroksipropilasiyası aşağı temperaturda birləşmə sisteminin özlülüyünü azalda bilər, mürəkkəb məhlulun axıcılığını yaxşılaşdıra və kəsmə incəlmə fenomenini azalda bilər; HPS-nin hidroksipropilasiyası birləşmə sisteminin xətti özlü-elastik bölgəsini daralda, HPMC/HPS birləşmə sisteminin faza keçid temperaturunu azalda və aşağı temperaturda birləşmə sisteminin bərkimə bənzər davranışını və yüksək temperaturda axıcılığı yaxşılaşdıra bilər.

(2) HPS-nin hidroksipropilasiyası və iki komponentin uyğunluğunun yaxşılaşdırılması membranda nişastanın yenidən kristallaşmasını əhəmiyyətli dərəcədə maneə törədə bilər və kompozit membranda daha boş bir özünə bənzər quruluşun meydana gəlməsini təşviq edə bilər. Nişastanın molekulyar zəncirinə həcmli hidroksipropil qruplarının daxil edilməsi HPS-nin molekulyar seqmentlərinin qarşılıqlı bağlanmasını və nizamlı şəkildə yenidən qurulmasını məhdudlaşdırır, nəticədə HPS-nin daha boş özünə bənzər strukturu əmələ gəlir. Mürəkkəb sistem üçün hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin artması zəncirəbənzər HPMC molekullarının HPS-nin boş boşluq bölgəsinə daxil olmasına imkan verir ki, bu da mürəkkəb sistemin uyğunluğunu yaxşılaşdırır və HPS-nin özünə oxşar strukturunun sıxlığını yaxşılaşdırır. Mürəkkəb sistemin uyğunluğu hidroksipropil qrupunun əvəzlənmə dərəcəsinin artması ilə artır ki, bu da reoloji xassələrin nəticələrinə uyğundur.

1. Həll konsentrasiyasının, hplərin temperaturu və kimyəvi modifikasiyasının, mürəkkəb sistemin reoloji xüsusiyyətlərinə dair kimyəvi modifikasiyası, HPMC / HPS soyuq istilik tərs gel mürəkkəb sisteminin jelation mexanizmi müzakirə edildi. Xüsusi nəticələr aşağıdakılardır:

(1) Mürəkkəb sistemdə kritik konsentrasiya (8%) var, kritik konsentrasiyadan aşağı, HPMC və HPS müstəqil molekulyar zəncirlərdə və faza bölgələrində mövcuddur; kritik konsentrasiyaya çatdıqda, məhlulda kondensat kimi HPS fazası əmələ gəlir. Gel mərkəzi HPMC molekulyar zəncirlərinin bir-birinə qarışması ilə bağlanan mikrogel quruluşudur; kritik konsentrasiyanın üstündə, bir-birinə qarışma daha mürəkkəbdir və qarşılıqlı təsir daha güclüdür və məhlul polimer əriməsinin davranışına oxşar davranış nümayiş etdirir.

(3) HPS-nin hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə HPMC/HPS birləşmə sisteminin uyğunluğu yaxşılaşır və birləşmə sistemindəki faza keçid temperaturu aşağı temperatura keçir. Hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsinin artması ilə, HPS məhlulunda daha çox uzanmış spiral fraqmentlər var ki, bunlar iki fazanın sərhəddində HPMC molekulyar zənciri ilə daha çox molekullararası hidrogen bağları yarada bilər və beləliklə daha vahid bir quruluş meydana gətirir. Hidroksipropilasiya nişastanın özlülüyünü azaldır, beləliklə birləşmədəki HPMC və HPS arasındakı özlülük fərqi daralır ki, bu da daha homojen birləşmənin əmələ gəlməsinə şərait yaradır və iki komponent arasındakı özlülük fərqinin minimum dəyəri aşağı səviyyəyə keçir. temperatur bölgəsi.

2. İnnovasiya nöqtələri

1. HPMC/HPS soyuq və isti tərs fazalı gel birləşmə sistemini layihələndirin və qurun və bu sistemin unikal reoloji xassələrini, xüsusilə mürəkkəb məhlulun konsentrasiyasını, birləşmə nisbətini, temperaturu və komponentlərin kimyəvi modifikasiyasını sistematik şəkildə öyrənin. Revoloji xüsusiyyətlərinin, jel xüsusiyyətlərinin və mürəkkəb sistemin uyğunluğunun təsirli qanunları daha da öyrənildi və mürəkkəb sistemin fazası morfologiyası və fazası daha sonra yod boyama optik mikroskopunun müşahidə edilməsi və mikro morfoloji müşahidə ilə birlikdə öyrənildi birləşmə sisteminin strukturu quruldu- Reoloji xassələri-gel xassələri əlaqəsi. İlk dəfə olaraq Arrhenius modeli müxtəlif temperatur diapazonlarında soyuq və isti tərs fazalı kompozit gellərin gel əmələ gəlmə qanununu uyğunlaşdırmaq üçün istifadə edilmişdir.

2. Faza paylanması, faza keçid, faza keçidi və HPMC / HPS kompozit sisteminin uyğunluğu yod boyama optik mikroskop analizi texnologiyası və şəffaf-mexaniki xüsusiyyətləri, kompozit filmlərin mexaniki xüsusiyyətlərini və mexaniki xüsusiyyətlərini birləşdirərək qurulmuşdur. Xüsusiyyətlər-faza morfologiyası və konsentrasiya-mexaniki xüsusiyyətləri-faz morfologiyası kimi mikrostruktur və makroskopik xüsusiyyətlər arasındakı əlaqə. Bu mürəkkəb sistemin faza morfologiyasının dəyişdirilməsi nisbəti, temperatur və konsentrasiyası, xüsusən faza keçidi şərtləri və faza keçidinin şəraiti olan birləşmə sisteminin məzuniyyətinin dəyişdirilməsi qanununu birbaşa müşahidə etmək üçün ilk dəfədir.

3. Müxtəlif HPS hidroksipropil əvəzetmə dərəcələrinə malik kompozit membranların kristal quruluşu və amorf quruluşu SAXS tərəfindən tədqiq edilmiş və kompozit gellərin gelləşmə mexanizmi və təsiri kompozit membranların oksigen keçiriciliyi kimi reoloji nəticələr və makroskopik xüsusiyyətlərlə birlikdə müzakirə edilmişdir. Faktorlar və qanunlar, ilk dəfə olaraq müəyyən edilmişdir ki, kompozit sistemin özlülüyü kompozit membrandakı özünəbənzər strukturun sıxlığı ilə bağlıdır və kompozitin oksigen keçiriciliyi və mexaniki xassələri kimi makroskopik xüsusiyyətləri birbaşa müəyyən edir. membrandır və material xassələri arasında reoloji xassələri-mikrostruktur-membran əlaqəsini qurur.

3. Outlook

Son illərdə bərpa olunan təbii polimerlərdən istifadə edərək təhlükəsiz və yeməli qida qablaşdırma materiallarının inkişafı, xammal kimi taxıl, qida qablaşdırma sahəsində bir tədqiqat nöqtəsinə çevrildi. Bu sənəddə təbii polisaccharide əsas xammal kimi istifadə olunur. HPMC və HP-lərin birləşməsi ilə xammalın dəyəri azalır, hPMC-nin aşağı temperaturun emalı performansı yaxşılaşdırılır və kompozit membranının oksigen maneəsinin performansı yaxşılaşdırılır. Revoloji analizin birləşməsi ilə, yod boyama analizi və kompozit film mikroskozu və hərtərəfli performans təhlili, faza morfologiyası, faza keçidi, faza ayrılması, faza ayrılması və soyuq-isti tərs fazalı gel kompozit sisteminin uyğunluğu öyrənildi. Kompozit sistemin microtrukturu və makroskopik xüsusiyyətləri arasındakı əlaqə quruldu. Makroskopik xüsusiyyətləri və HPMC / HPS kompozit sisteminin mikromorfoloji quruluşu arasındakı əlaqəyə görə, kompozit sistemin fazası quruluşu və uyğunluğu kompozit materialın idarə edilməsi üçün idarə edilə bilər. Bu sənəddəki tədqiqat faktiki istehsal prosesi üçün vacib rəhbərlik əhəmiyyəti var; Soyuq və isti tərs kompozit gellərin amilləri və qanunu, təsirli amillər və qanunları, soyuq və isti tərs jellərin oxşar kompozit sistemi olan, bu da təsirli amillər və qanunlar müzakirə olunur. Bu sənədin tədqiqi, xüsusi temperaturda idarə olunan ağıllı materialların inkişafı və tətbiqi üçün nəzəri rəhbərliyi təmin etmək üçün nəzəri rəhbərliyi təmin edir. The research results of this paper have good theoretical value. The research of this paper involves the intersection of food, material, gel and compounding and other disciplines. Vaxt və tədqiqat metodlarının məhdudlaşdırılması səbəbindən bu mövzunun tədqiqi hələ də aşağıdakı cəhətlərdən dərinləşdirilə bilən və yaxşılaşdırıla bilən bir çox yarımçıq nöqtələrə malikdir. Genişləndirin:

1. Fərqli zəncir filiallarının nisbətlərinin, molekulyar çəkilərin və HPS-nin revelik xüsusiyyətləri, membran xüsusiyyətləri, faza morfologiyasına və mürəkkəb sistemin uyğunluğunun təsirini araşdırmaq və mürəkkəbin jel formalaşdırılması mexanizminə təsirinin qanunu araşdırmaq sistemi.
2. HPMC hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsi, metoksil əvəzetmə dərəcəsi, molekulyar çəki və mənbənin birləşmə sisteminin reoloji xüsusiyyətlərinə, gel xüsusiyyətlərinə, membran xüsusiyyətlərinə və sistem uyğunluğuna təsirini araşdırın və HPMC kimyəvi modifikasiyasının birləşmə kondensasiyasına təsirini təhlil edin. Gel əmələ gəlməsi mexanizminin təsir qaydası.
3. Duz, pH, plastifikator, çarpaz birləşdirici agent, antibakterial agent və digər birləşmə sistemlərinin reoloji xassələrə, gel xassələrinə, membran quruluşuna və xassələrinə təsiri və onların qanunauyğunluqları öyrənilmişdir.

Ərizə:

1. Optimize the formula for the packaging application of seasoning packets, vegetable packets and solid soups, and study the preservation effect of seasonings, vegetables and soups during the storage period, the mechanical properties of materials, and the changes in product performance when subjected to external forces, and Water solubility and hygienic index of the material. Bu da qəhvə və süd çayı kimi dənəvər qidalara, habelə tortlar, pendirlər, desertlər və digər qidaların yeməli qablaşdırılması kimi tətbiqi də tətbiq edilə bilər.
2. Bitki mənşəli dərman bitki kapsullarının tətbiqi üçün düstur dizaynını optimallaşdırın, emalı şəraitini və köməkçi agentlərin optimal seçimini daha da araşdırmaq və içi boş kapsul məhsullarını hazırlamaq. Fiziki və kimyəvi göstəricilər, bu qədər sürüşmə, parçalanma müddəti, ağır metal tərkibi və mikrob məzmunu sınaqdan keçirilmişdir.
3. Meyvə və tərəvəzlərin, ət məhsullarının və s. Təzə saxlama tətbiqi üçün, püskürtmə, daldırma və rəngləmə metodlarına görə, uyğun düsturu seçin və çürük meyvə sürəti, qida istehlakı, sərtlik saxlama müddəti, parıltı və ləzzət və digər göstəricilər zamanı qablaşdırıldıqdan sonra tərəvəz; qablaşdırmadan sonra ət məhsullarının rəngi, pH, TVB-N dəyəri, tiobarbiturik turşu və mikroorqanizmlərin sayı.