Réoleolaíocht agus Comhoiriúnacht Coimpléasc HPMC/HPS

Réeolaíocht agus Comhoiriúnacht naHPMC/SCSCoimpléasc

Focail eochair: hiodrocsapróipil meitilceallalós; hydroxypropyl starch; rheological properties; compatibility; chemical modification.

Is polaiméir polaisiúicríde é hidroxypropyl methylcellulose (HPMC) a úsáidtear go coitianta in ullmhú scannáin inite. Úsáidtear go forleathan é i réimse an bhia agus na míochaine. Tá trédhearcacht maith, airíonna meicniúla agus airíonna bacainn ola ag an scannán. However, HPMC is a thermally induced gel, which leads to its poor processing performance at low temperature and high production energy consumption; ina theannta sin, cuireann a praghas amhábhar costasach teorainn lena chur i bhfeidhm leathan lena n-áirítear an réimse cógaisíochta. Is ábhar inite é stáirse hidroxypropil (HPS) a úsáidtear go forleathan i réimse an bhia agus na míochaine. Tá raon leathan foinsí aige agus praghas íseal. Is ábhar idéalach é chun costas HPMC a laghdú. Thairis sin, is féidir le hairíonna glóthach fuar HPS cothromaíocht a dhéanamh ar shlaodacht agus airíonna sreabheolaíocha eile HPMC. , chun a fheidhmíocht próiseála a fheabhsú ag teocht íseal. In addition, HPS edible film has excellent oxygen barrier properties, so it can significantly improve the oxygen barrier properties of HPMC edible film.

Cuireadh HPS isteach sa HPMC le haghaidh cumaisc, agus tógadh an córas cumaisc fhoirmiú céime droim ar ais fuar agus te HPMC/HPS. Pléadh dlí tionchair na n-airíonna, pléadh an mheicníocht idirghníomhaíochta idir HPS agus HPMC i réiteach, comhoiriúnacht agus trasdul céime an chórais chumaisc, agus bunaíodh an gaol idir airíonna sreabheolaíocha agus struchtúr an chórais chumaisc. Léiríonn na torthaí go bhfuil tiúchan ríthábhachtach (8%) ag an gcóras cumaisc, faoi bhun an tiúchan chriticiúil, tá HPMC agus HPS ann i slabhraí neamhspleácha móilíneacha agus i réigiúin chéim; os cionn an tiúchan chriticiúil, cruthaítear an chéim HPS sa réiteach mar an t-ionad glóthach, Léiríonn an struchtúr microgel, atá ceangailte trí shlabhraí móilíneacha HPMC a nascadh, iompar atá cosúil le leá polaiméire. Cloíonn airíonna sreabheolaíocha an chórais chumaisc agus an cóimheas cumaisc leis an riail suime logartamach, agus léiríonn siad méid áirithe diall dearfach agus diúltach, rud a léiríonn go bhfuil comhoiriúnacht mhaith ag an dá chomhpháirt. Is struchtúr “oileán mara” céim-scaipthe leanúnach é an córas cumaisc ag teocht íseal, agus tarlaíonn an t-aistriú céime leanúnach ag 4:6 nuair a laghdaítear an cóimheas cumaisc HPMC/HPS.

Mar chomhpháirt thábhachtach de thráchtearraí bia, is féidir le pacáistiú bia bia a chosc ó mhilleadh agus truaillithe ag fachtóirí seachtracha sa phróiseas cúrsaíochta agus stórála, rud a leathnaíonn seilfré agus tréimhse stórála an bhia. Mar chineál nua ábhar pacáistithe bia atá sábháilte agus inite, agus fiú go bhfuil luach cothaithe áirithe aige, tá ionchais iarratais leathana ag scannán inite i bpacáistiú agus caomhnú bia, bia mear agus capsúil cógaisíochta, agus tá sé ina láthair te taighde sa bhia reatha. réimsí a bhaineann le pacáistiú.

The HPMC/HPS composite membrane was prepared by casting method. Rinneadh tuilleadh iniúchta ar chomhoiriúnacht agus ar scaradh céim an chórais ilchodach trí mhicreascópacht leictreon a scanadh, anailís dinimiciúil maoine teirmeicniúil agus anailís teirmeagrafaíochta, agus rinneadh staidéar ar airíonna meicniúla an membrane ilchodach. agus tréscaoilteacht ocsaigine agus airíonna membrane eile. Léiríonn na torthaí nach bhfuil aon chomhéadan soiléir dhá chéim le fáil sna híomhánna SEM de gach scannán ilchodach, níl ach pointe aistrithe gloine amháin i dtorthaí DMA an chuid is mó de na scannáin ilchodacha, agus níl ach buaic díghrádaithe teirmeach amháin le feiceáil sna cuair DTG. den chuid is mó de na scannáin ilchodacha. Tá comhoiriúnacht áirithe ag HPMC le HPS. Feabhsaítear go mór airíonna bacainn ocsaigine an scannáin ilchodach trí HPS a chur le HPMC. Athraíonn airíonna meicniúla an membrane ilchodach go mór leis an gcóimheas cumaisc agus le taiseachas coibhneasta an chomhshaoil, agus cuireann siad pointe trasnaithe i láthair, ar féidir leo tagairt a sholáthar maidir le leas iomlán a bhaint as táirgí le haghaidh riachtanais iarratais éagsúla.

Rinneadh staidéar ar mhoirfeolaíocht mhicreascópach, dáileadh céime, trasdul céime agus micreastruchtúir eile den chóras cumaisc HPMC/HPS trí anailís shimplí micreascóp optúil ruaimniú iaidín, agus rinne speictreafótaiméadar ultraivialait agus tástálaí maoine meicniúla staidéar ar thrédhearcacht agus airíonna meicniúla an chórais chumaisc. Bunaíodh an gaol idir an struchtúr moirfeolaíoch micreascópach agus feidhmíocht chuimsitheach mhacrascópach chóras cumaisc HPMC/HPS. Léiríonn na torthaí go bhfuil líon mór mesópáis i láthair sa chóras cumaisc, a bhfuil comhoiriúnacht mhaith aige. There is a phase transition point in the compound system, and this phase transition point has a certain compound ratio and solution concentration dependence. The lowest point of transparency of the compound system is consistent with the phase transition point of HPMC from continuous phase to dispersed phase and the minimum point of tensile modulus. The Young's modulus and elongation at break decreased with the increase of the solution concentration, which had a causal relationship with the transition of HPMC from the continuous phase to the dispersed phase.

A rheometer was used to study the effect of chemical modification of HPS on the rheological properties and gel properties of the HPMC/HPS cold and hot reversed-phase gel compound system. Capacities and phase transitions were studied, and the relationship between microstructure and rheological and gel properties was established. The research results show that the hydroxypropylation of HPS can reduce the viscosity of the compound system at low temperature, improve the fluidity of the compound solution, and reduce the phenomenon of shear thinning; is féidir le hidroxypropylation SPS slaodacht líneach an chórais chumaisc a chaolú. In the elastic region, the phase transition temperature of the HPMC/HPS compound system is reduced, and the solid-like behavior of the compound system at low temperature and the fluidity at high temperature are improved. HPMC and HPS form continuous phases at low and high temperatures, respectively, and as dispersed phases determine the rheological properties and gel properties of the composite system at high and low temperatures. Both the abrupt change in the viscosity curve of the compounded system and the tan delta peak in the loss factor curve appear at 45 °C, which echoes the co-continuous phase phenomenon observed in the iodine-stained micrographs at 45 °C.

Rinneadh staidéar ar éifeacht modhnú ceimiceach HPS ar struchtúr criostalach agus ar struchtúr micrea-rannáin an scannáin ilchodach ag teicneolaíocht scaipthe X-ghathaithe beag-uillinn radaíochta synchrotron, agus bhí airíonna meicniúla, airíonna bacainn ocsaigine agus cobhsaíocht theirmeach an scannáin ilchodach. staidéar córasach ar thionchar athruithe struchtúr ceimiceach na gcomhpháirteanna cumaisc ar mhicreastruchtúr agus airíonna macrascópacha na gcóras cumaisc. Léirigh torthaí radaíochta synchrotron go bhféadfadh hidroxypropylation HPS agus feabhas a chur ar chomhoiriúnacht an dá chomhpháirt bac mór a chur ar athchriostalú stáirse sa scannán agus foirmiú struchtúr féin-chosúla níos scaoilte a chur chun cinn sa membrane ilchodach. Tá dlúthbhaint ag na hairíonna macrascópacha amhail airíonna meicniúla, cobhsaíocht theirmeach agus tréscaoilteacht ocsaigine de membrane ilchodach HPMC/HPS lena struchtúr criostalach inmheánach agus a struchtúr réigiún éagruthach. Éifeacht chomhcheangailte an dá éifeacht.

Caibidil a hAon Réamhrá

Mar chomhpháirt thábhachtach de thráchtearraí bia, is féidir le hábhair phacáistithe bia bia a chosaint ó dhamáiste fisiceach, ceimiceach agus bitheolaíoch agus truailliú le linn cúrsaíochta agus stórála, cáilíocht an bhia féin a chothabháil, tomhaltas bia a éascú, agus bia a chinntiú. Stóráil agus caomhnú fadtéarmach, agus cuma bia a thabhairt chun tomhaltas a mhealladh agus luach a fháil thar chostas ábhartha [1-4]. Mar chineál nua ábhar pacáistithe bia atá sábháilte agus inite, agus fiú go bhfuil luach cothaithe áirithe aige, tá ionchais iarratais leathana ag scannán inite i bpacáistiú agus caomhnú bia, bia mear agus capsúil cógaisíochta, agus tá sé ina láthair te taighde sa bhia reatha. réimsí a bhaineann le pacáistiú.

Is scannáin iad scannáin inite le struchtúr líonra scagach, a fhaightear de ghnáth trí pholaiméirí inite nádúrtha a phróiseáil. Tá airíonna glóthacha ag go leor polaiméirí nádúrtha atá ann cheana féin sa nádúr, agus is féidir lena dtuaslagáin uiscí hidrigéil a fhoirmiú faoi choinníollacha áirithe, mar shampla roinnt polaisiúicrídí nádúrtha, próitéiní, lipidí, etc. Is féidir le polaisiúicrídí struchtúracha nádúrtha cosúil le stáirse agus ceallalóis, mar gheall ar a struchtúr móilíneach speisialta helix slabhra fada agus airíonna ceimiceacha cobhsaí, a bheith oiriúnach do thimpeallachtaí stórála fadtéarmacha agus éagsúla, agus rinneadh staidéar forleathan orthu mar ábhair inite foirmithe scannáin. Is minic a bhíonn teorainneacha áirithe feidhmíochta ag scannáin inite a dhéantar as polaisiúicríd amháin. Dá bhrí sin, d'fhonn deireadh a chur le teorainneacha scannáin inite polaisiúicrídí aonair, airíonna speisialta a fháil nó feidhmeanna nua a fhorbairt, praghsanna táirgí a laghdú, agus a n-iarratas a leathnú, de ghnáth úsáidtear dhá chineál polaisiúicrídí. Nó déantar na polaisiúicrídí nádúrtha thuas a dhlúthú chun éifeacht na n-airíonna comhlántacha a bhaint amach. Mar sin féin, mar gheall ar an difríocht i struchtúr móilíneach idir polaiméirí éagsúla, tá eantrópacht conformational áirithe, agus tá an chuid is mó de na coimpléisc polaiméire comhoiriúnach go páirteach nó neamh-chomhoiriúnach. Cinnfidh moirfeolaíocht chéim agus comhoiriúnacht an choimpléasc polaiméire airíonna an ábhair ilchodach. Tá tionchar mór ag an stair dífhoirmithe agus sreabhadh le linn próiseála. Dá bhrí sin, déantar staidéar ar airíonna macrascópacha ar nós airíonna sreabheolaíocha an chórais choimpléasc polaiméire. Tá an t-idirghaol idir struchtúir moirfeolaíocha micreascópacha mar mhoirfeolaíocht chéim agus comhoiriúnacht tábhachtach chun feidhmíocht, anailís agus modhnú ábhar ilchodach, teicneolaíocht phróiseála a rialú, dearadh foirmle agus dearadh innealra próiseála a threorú, agus táirgeadh a mheas. Tá tábhacht mhór ag baint le feidhmíocht phróiseála an táirge agus forbairt agus cur i bhfeidhm ábhair nua polaiméire.

In this chapter, the research status and application progress of edible film materials are reviewed in detail; the research situation of natural hydrogels; cuspóir agus modh cumaisc pholaiméire agus dul chun cinn taighde ar chumasc polaisiúicríde; an modh taighde sreabheolaíoch de chóras cumaisc; 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 Scannán inite

The development of edible film can be traced back to the 12th and 13th centuries. Ag an am sin, d'úsáid na Síneach modh céirithe simplí chun citris agus liomóidí a chóta, rud a laghdaigh go héifeachtach an caillteanas uisce sna torthaí agus glasraí, ionas gur choinnigh na torthaí agus na glasraí a luster bunaidh, rud a chuir síneadh le seilfré na dtorthaí agus na nglasraí. glasraí, ach ró-cosc ar an riospráid aeróbach na torthaí agus glasraí, a eascraíonn i meath choipthe torthaí. Sa 15ú haois, bhí tús curtha ag Asians cheana féin ag déanamh scannán inite ó bhainne soighe, agus é a úsáid chun bia a chosaint agus cuma bia a mhéadú [20]. Sa 16ú haois, d'úsáid na Breataine saille chun dromchlaí bia a chóta chun caillteanas taise bia a laghdú. Sa 19ú haois, baineadh úsáid as siúcrós den chéad uair mar bhratú inite ar chnónna, almóinní agus cnónna coill chun ocsaídiú agus binneas a chosc le linn stórála. Sna 1830idí, tháinig scannáin tráchtála pairifín te-leá le haghaidh torthaí ar nós úlla agus piorraí . Ag deireadh an 19ú haois, déantar scannáin geilitín a spraeáil ar dhromchla táirgí feola agus bianna eile le haghaidh caomhnú bia. Go luath sna 1950idí, rinneadh eibleachtaí ola-in-uisce le céir carnauba, etc., chun torthaí agus glasraí úra a bhratú agus a chaomhnú . I ndeireadh na 1950idí, thosaigh taighde ar scannáin inite a cuireadh i bhfeidhm ar tháirgí feola a fhorbairt, agus is é an sampla is forleithne agus is rathúla ná na táirgí enema a phróiseáiltear ó intestines beaga ainmhithe isteach i gcasálacha.

Ó na 1950idí, is féidir a rá nach bhfuil ach coincheap an scannáin inite molta i ndáiríre. Ó shin i leith, tá spéis láidir ag go leor taighdeoirí i scannáin inite. I 1991, chuir Nisperes carboxymethyl cellulose (CMC) i bhfeidhm maidir le sciath agus caomhnú bananaí agus torthaí eile, laghdaíodh an riospráid torthaí, agus cuireadh moill ar an gcaillteanas clóraifill. Páirc et al. i 1994 thuairiscigh airíonna bacainn éifeachtacha scannán próitéine zein go O2 agus CO2, rud a chuir feabhas ar chaillteanas uisce, ar fháscadh agus ar dhídhathú trátaí. I 1995, d'úsáid Lourdin tuaslagán alcaileach caol chun stáirse a chóireáil, agus chuir sé glycerin le sútha talún a chóta le haghaidh úire, rud a laghdaigh ráta caillteanais uisce sútha talún agus chuir sé moill ar mhilleadh . D'fheabhsaigh Baberjee na hairíonna scannáin inite i 1996 trí mhicrea-leachtú agus cóireáil ultrasonaic ar an leacht foirmithe scannáin, agus mar sin laghdaíodh méid na gcáithníní den leacht foirmithe scannáin go suntasach agus feabhsaíodh cobhsaíocht aonchineálach an eibleachta. I 1998, rinne Padegett et al. Chuir sé lísisím nó nisin le scannán inite próitéin pónaire soighe agus d'úsáid sé é chun bia a fhilleadh, agus fuarthas amach go raibh bac éifeachtach ar fhás baictéir aigéid lachtaigh i mbia [30]. I 1999, Yin Qinghong et al. úsáidtear céir bheach chun gníomhaire sciath scannáin a dhéanamh chun úlla agus torthaí eile a chaomhnú agus a stóráil, rud a d'fhéadfadh bac a chur ar riospráid, crapadh agus meáchain caillteanas a chosc, agus ionradh miocróbach a chosc.

For many years, corn-baking beakers for ice cream packaging, glutinous rice paper for candy packaging, and tofu skins for meat dishes are typical edible packaging. But commercial applications of edible films were virtually non-existent in 1967, and even wax-coated fruit preservation had very limited commercial use. Go dtí 1986, thosaigh roinnt cuideachtaí ag soláthar táirgí scannáin inite, agus faoi 1996, bhí méadú tagtha ar líon na gcuideachtaí scannán inite go dtí níos mó ná 600. Faoi láthair, tá méadú tagtha ar chur i bhfeidhm scannán inite i gcaomhnú pacáistithe bia, agus tá méadú tagtha ar líon na gcuideachtaí scannán inite. ioncam bliantúil de níos mó ná 100 milliún dollar SAM.

De réir taighde ábhartha, tá na buntáistí gan íoc seo a leanas ag scannán inite: is féidir le scannán inite cosc ​​a chur ar mheath agus meath ar cháilíocht bia de bharr imirce frithpháirteach substaintí bia éagsúla; tá luach cothaithe speisialta agus feidhm cúram sláinte ag roinnt comhpháirteanna scannáin inite iad féin; tá airíonna bacainn roghnacha ag scannán inite ar CO2, O2 agus gáis eile; is féidir scannán inite a úsáid le haghaidh micreathonn, bácála, bia friochta agus scannán leigheas agus sciath; is féidir scannán inite a úsáid mar frithocsaídeoirí agus leasaithigh agus iompróirí eile, rud a leathnaíonn seilfré an bhia; edible film can be used as a carrier for colorants and nutritional fortifiers, etc., to improve food quality and improve food sensory properties; edible film is safe and edible, and can be consumed together with food; Is féidir scannáin phacáistithe inite a úsáid le haghaidh pacáistiú cainníochtaí beaga nó aonaid bia, agus déantar pacáistiú ilchodach ilchiseal le hábhair phacáistithe traidisiúnta, rud a fheabhsaíonn feidhmíocht bhacainn iomlán na n-ábhar pacáistithe.

The reason why edible packaging films have the above functional properties is mainly based on the formation of a certain three-dimensional network structure inside them, thus showing certain strength and barrier properties . Tá tionchar suntasach ag airíonna feidhme an scannáin phacáistithe inite ag airíonna a chomhpháirteanna, agus tá tionchar ag próisis éagsúla foirmithe scannáin freisin ar mhéid trasnascadh inmheánach polaiméire, aonfhoirmeacht agus dlús struchtúr an líonra. Tá difríochtaí soiléire san fheidhmíocht [15, 35]. Tá roinnt airíonna eile ag scannáin inite freisin cosúil le tuaslagthacht, dath, trédhearcacht, etc. Is féidir ábhair phacáistithe scannáin inite oiriúnacha a roghnú de réir na timpeallachtaí úsáide éagsúla agus na difríochtaí sna rudaí táirge atá le pacáistiú.

De réir modh foirmithe scannán inite, is féidir é a roinnt ina scannáin agus bratuithe: (1) Is gnách go dtugtar scannáin ar na scannáin neamhspleácha réamhullmhaithe. (2) Tugtar sciath ar an gciseal tanaí a fhoirmítear ar dhromchla an bhia trí bhratú, tumadh agus spraeáil. Úsáidtear scannáin go príomha le haghaidh bianna le comhábhair éagsúla is gá a phacáistiú ina n-aonar (cosúil le paicéid seasoning agus paicéid ola i mbianna áise), bianna leis an gcomhábhar céanna ach is gá iad a phacáistiú ar leithligh (cosúil le pacáistí beaga caife, púdar bainne, etc.), agus leigheasanna nó táirgí cúraim sláinte. Ábhar capsule; úsáidtear sciath go príomha chun bia úr a chaomhnú, mar shampla torthaí agus glasraí, táirgí feola, bratú drugaí agus cóimeáil microcapsúil scaoileadh rialaithe.

De réir na n-ábhar foirmithe scannáin de scannán pacáistithe inite, is féidir é a roinnt ina: scannán inite polaisiúicríde, scannán inite próitéine, scannán inite lipid, scannán inite miocróbach agus scannán inite ilchodach.

1.1.3 Scannán inite a chur i bhfeidhm

Mar chineál nua ábhar pacáistithe bia atá sábháilte agus inite, agus fiú go bhfuil luach cothaithe áirithe aige, úsáidtear scannán inite go forleathan sa tionscal pacáistithe bia, sa réimse cógaisíochta, stóráil agus caomhnú torthaí agus glasraí, a phróiseáil agus a chaomhnú. feoil agus táirgí uisceacha, táirgeadh mearbhia, agus táirgeadh ola. Tá ionchais iarratais leathan aige maidir le bianna a chaomhnú mar candies bácáilte friochta.

1.1.3.1 Feidhm i bpacáistiú bia

Clúdaítear an réiteach foirmithe scannáin ar an mbia atá le pacáistiú trí spraeáil, scuabadh, tumadh, etc., chun cosc ​​a chur ar threá taise, ocsaigine agus substaintí aramatacha, rud a d'fhéadfadh caillteanas pacáistithe a laghdú go héifeachtach agus líon na sraitheanna pacáistithe a laghdú. ; laghdú suntasach a dhéanamh ar chiseal seachtrach an bhia Éascaíonn castacht na gcomhpháirteanna pacáistithe plaisteacha a athchúrsáil agus a phróiseáil, agus laghdaíonn sé truailliú comhshaoil; it is applied to the separate packaging of some components of multi-component complex foods to reduce the mutual migration between different components, thereby reducing the pollution to the environment. Milleadh bia nó meath ar cháilíocht bia a laghdú. Déantar an scannán inite a phróiseáil go díreach i bpáipéar pacáistithe nó i málaí pacáistithe le haghaidh pacáistiú bia, rud a fhágann ní hamháin sábháilteacht, glaineacht agus áisiúlacht, ach freisin go laghdaítear brú truaillithe bán ar an gcomhshaol.

Ag baint úsáide as arbhar, pónairí soighe agus cruithneacht mar na príomh-amhábhair, is féidir scannáin arbhair cosúil le páipéar a ullmhú agus a úsáid le haghaidh pacáistiú ispíní agus bianna eile. Tar éis iad a úsáid, fiú má dhéantar iad a chaitheamh i leataobh sa timpeallacht nádúrtha, tá siad in-bhithmhillte agus is féidir iad a iompú ina leasacháin ithreach chun an ithir a fheabhsú. . Ag baint úsáide as stáirse, chitosan agus dregs bean mar na príomhábhair, is féidir páipéar beartán inite a ullmhú le haghaidh pacáistiú bia mear, mar shampla núdail mearbhia agus fries na Fraince, atá áisiúil, sábháilte agus an-tóir; a úsáidtear le haghaidh paicéid seasoning, anraithí soladach Is féidir le pacáistiú bianna áise mar amhábhair, a fhéadfar a chócaráil go díreach sa phota nuair a úsáidtear iad, éilliú bia a chosc, cothú bia a mhéadú, agus glanadh a éascú. Déantar avocado triomaithe, prátaí, agus rís briste a choipeadh agus a thiontú go polaisiúicrídí, ar féidir iad a úsáid chun ábhair phacáistithe nua inite a ullmhú atá gan dath agus trédhearcach, a bhfuil dea-airíonna bacainn ocsaigine agus airíonna meicniúla acu, agus úsáidtear iad le haghaidh pacáistiú púdar bainne. , ola sailéad agus táirgí eile [19]. Maidir le bia míleata, tar éis an táirge a úsáid, cuirtear an t-ábhar pacáistithe plaisteacha traidisiúnta i leataobh sa timpeallacht agus déantar é a bheith ina mharcóir le haghaidh rianú namhaid, rud atá éasca a nochtadh cá bhfuil sé. I mbianna speisialta il-chomhpháirteacha cosúil le pizza, taosráin, ketchup, uachtar reoite, iógart, cácaí agus milseoga, ní féidir ábhair phacáistithe plaisteacha a chur go díreach le húsáid, agus léiríonn scannán pacáistithe inite a buntáistí uathúla, ar féidir leo líon na ngrúpaí codánach a laghdú. migration of flavor substances improves product quality and aesthetics [21]. Is féidir scannán pacáistithe inite a úsáid i bpróiseáil bia micreathonn ar chóras fuidrimh. Déantar táirgí feola, glasraí, cáis agus torthaí a réamhphacáistiú trí spraeáil, tumadh nó scuabadh, etc., a reoite agus a stóráil, agus ní gá ach iad a chur i micreathonn le haghaidh tomhaltais.

Cé nach bhfuil mórán páipéir agus málaí pacáistithe inite tráchtála ar fáil, cláraíodh go leor paitinní maidir le foirmiú agus cur i bhfeidhm ábhar pacáistithe inite féideartha. D’fhaomh údaráis rialála bia na Fraince mála pacáistithe inite tionsclaithe darb ainm “SOLUPAN”, atá comhdhéanta de hiodrocsaipropil meitiolcheallalóis, stáirse agus sorbáit sóidiam, agus atá ar fáil go tráchtála.

1.1.3.2 Feidhmiú sa Leigheas

Gelatin, cellulose derivatives, starch and edible gum can be used to prepare soft and hard capsule shells of medicines and health products, which can effectively ensure the efficacy of medicines and health products, and are safe and edible; some medicines have inherent bitter taste, which is difficult to be used by patients. Glactar leis, is féidir scannáin inite a úsáid mar bhratuithe blas-chumhdaigh do dhrugaí den sórt sin; some enteric polymer polymers do not dissolve in the stomach (pH 1.2) environment, but are soluble in the intestinal (pH 6.8) environment and can be used in the intestinal Sustained-release drug coating; is féidir é a úsáid freisin mar iompróir do dhrugaí spriocdhírithe.

Tá Blanco-Fernandez et al. d'ullmhaigh scannán ilchodach monoglyceride aicéitilítithe chitosan agus d'úsáid sé é chun gníomhaíocht frithocsaídeach vitimín E a scaoileadh go leanúnach, agus bhí an éifeacht iontach. Ábhair phacáistithe antioxidant fhadtéarmacha. Tá Zhang et al. stáirse chumasc le geilitín, a chuirtear plasticizer glycol poileitiléin, agus a úsáidtear traidisiúnta. The hollow hard capsules were prepared by the dipping process of the composite film, and the transparency, mechanical properties, hydrophilic properties and phase morphology of the composite film were studied. Ábhar maith capsúil [52]. Lal et al. made kafirin into an edible coating for the enteric coating of paracetamol capsules, and studied the mechanical properties, thermal properties, barrier properties and drug release properties of the edible film. Léirigh na torthaí go bhfuil an sciath sorghum Ní raibh capsúil crua éagsúla de scannán gliadin briste sa bholg, ach scaoileadh an druga sa stéig ag pH 6.8 . Paik et al. ullmhaithe cáithníní phthalate HPMC brataithe le indomethacin, agus spraeáil an leacht inite scannán-foirmithe de HPMC ar dhromchla na cáithníní drugaí, agus staidéar ar an ráta entrapment drugaí, meánmhéid na gcáithníní cáithníní drugaí, scannán inite léirigh na torthaí go bhfuil an HMCCN-brataithe D'fhéadfadh druga béil indomethacin an cuspóir a bhaint amach chun blas searbh an druga a chumhdach agus díriú ar sheachadadh drugaí. Oladzadabbasabadi et al. stáirse sago modhnaithe chumasc le carrageenan chun scannán ilchodach inite a ullmhú mar ionadach do capsúil geilitín traidisiúnta, agus rinne sé staidéar ar a chinéitic triomú, airíonna teirmeicniúla, airíonna fisiciceimiceacha agus airíonna bacainn, Léiríonn na torthaí go bhfuil airíonna comhchosúla ag an scannán inite ilchodach le geilitín agus is féidir. be used in the production of pharmaceutical capsules .

1.1.3.3 Feidhm i gcaomhnú torthaí agus glasraí

In fresh fruits and vegetables after picking, biochemical reactions and respiration are still vigorously going on, which will accelerate the tissue damage of fruits and vegetables, and it is easy to cause the loss of moisture in fruits and vegetables at room temperature, resulting in the quality of internal tissues and sensory properties of fruits and vegetables. decline. Therefore, preservation has become the most important issue in the storage and transportation of fruits and vegetables; traditional preservation methods have poor preservation effect and high cost. Coating preservation of fruits and vegetables is currently the most effective method in room temperature preservation. Tá an leacht foirmithe scannán inite brataithe ar dhromchla torthaí agus glasraí, rud a d'fhéadfadh cosc ​​a chur go héifeachtach ar ionradh microorganisms, riospráid, caillteanas uisce agus caillteanas cothaitheach fíocháin torthaí agus glasraí a laghdú, moill a chur ar aosú fiseolaíoch fíocháin torthaí agus glasraí, agus fíocháin torthaí agus glasraí a choinneáil An plump bunaidh agus go réidh. Glossy appearance, so as to achieve the purpose of keeping fresh and prolonging the storage period . Úsáideann Meiriceánaigh monoglyceride aicéitile agus cáis a bhaintear as ola glasraí mar na príomh-amhábhair chun scannán inite a ullmhú, agus é a úsáid chun torthaí agus glasraí a ghearradh chun úr a choinneáil, cosc ​​a chur ar dhíhiodráitiú, donnú agus ionradh microorganisms, ionas gur féidir é a choinneáil ar feadh achair. fada. Staid úr. Úsáideann an tSeapáin síoda dramhaíola mar amhábhar chun scannán úrchoimeád prátaí a ullmhú, rud a fhéadfaidh éifeacht coinneála úr a bhaint amach atá inchomparáide le héifeacht stórála fuar. Úsáideann Meiriceánaigh ola glasraí agus torthaí mar na príomh-amhábhair chun leacht sciath a dhéanamh, agus na torthaí gearrtha a choinneáil úr, agus fuarthas amach go bhfuil an éifeacht caomhnaithe maith.

Marquez et al. úsáidtear próitéin meadhg agus peictin mar amhábhair, agus cuireadh glutaminase leis le haghaidh tras-nasctha chun scannán ilchodach inite a ullmhú, a úsáideadh chun úlla, trátaí agus cairéid úr-ghearrtha a chóta, rud a d'fhéadfadh an ráta meáchain caillteanais a laghdú go suntasach. , bac a chur ar fhás microorganisms ar dhromchla torthaí agus glasraí úra gearrtha, agus an seilfré a fhadú ar an mbonn go gcoimeádtar blas agus blas na dtorthaí agus na nglasraí úr-ghearrtha. Shi Lei et al. fíonchaora cruinne dearg brataithe le scannán inite chitosan, rud a d'fhéadfadh laghdú a dhéanamh ar mheáchain caillteanas agus ráta lobhadh na bhfíonchaora, dath agus gile na fíonchaora a choinneáil, agus moill a chur ar dhíghrádú solaid intuaslagtha. Ag baint úsáide as chitosan, ailgináit sóidiam, carboxymethylcellulose sóidiam agus polyacrylate mar amhábhair, Liu et al. prepared edible films by multilayer coating for fresh-keeping of fruits and vegetables, and studied their morphology, water solubility, etc. The results showed that the sodium carboxymethyl cellulose-chitosan-glycerol composite film had the best preservation effect . Tá Sun Qingshen et al. studied the composite film of soybean protein isolate, which is used for the preservation of strawberries, which can significantly reduce the transpiration of strawberries, inhibit their respiration, and reduce the rate of rotten fruit . Tá Ferreira et al. used fruit and vegetable residue powder and potato peel powder to prepare composite edible film, studied the water solubility and mechanical properties of composite film, and used coating method to preserve hawthorn. Léirigh na torthaí go raibh seilfré na sceach gheal fadaithe. 50%, tháinig laghdú 30-57% ar an ráta meáchain caillteanais, agus níor tháinig athrú suntasach ar an aigéad orgánach agus an taise. Tá Fu Xiaowei et al. staidéar ar chaomhnú piobair úr ag scannán inite chitosan, agus léirigh na torthaí go bhféadfadh sé a laghdú go suntasach ar an déine riospráid na piobair úr le linn stórála agus moill a chur ar aosú na piobair. Navarro-Tarazaga et al. d’úsáidtí scannán inite HPMC arna mhodhnú le céir bheach chun plumaí a chaomhnú. Léirigh na torthaí go bhféadfadh céir bheach feabhas a chur ar airíonna bacainn ocsaigine agus taise agus airíonna meicniúla scannáin HPMC. Laghdaíodh ráta meáchain caillteanais na plumaí go suntasach, feabhsaíodh softening agus fuiliú na dtorthaí le linn stórála, agus cuireadh tréimhse stórála na plumaí fada. Tá Tang Liying et al. úsáid sé tuaslagán alcaile seileaic i modhnú stáirse, d'ullmhaigh an scannán pacáistithe inite, agus rinne sé staidéar ar a airíonna scannáin; ag an am céanna, is féidir úsáid a bhaint as a leacht foirmithe scannáin chun mangoes a chóta le haghaidh úire a laghdú go héifeachtach análaithe Is féidir leis an bhfeiniméan donnú a chosc le linn stórála, an ráta meáchain caillteanais a laghdú agus an tréimhse stórála a shíneadh.

1.1.3.4 Feidhm i bpróiseáil agus caomhnú táirgí feola

Tá táirgí feola le cothaithigh saibhir agus gníomhaíocht ard-uisce ionradh go héasca ag miocrorgánaigh sa phróiseas próiseála, iompair, stórála agus tomhaltais, rud a fhágann go n-eascraíonn dath agus ocsaídiú saille agus millte eile. D'fhonn an tréimhse stórála agus seilfré táirgí feola a shíneadh, is gá iarracht a dhéanamh bac a chur ar ghníomhaíocht einsímí i dtáirgí feola agus ionradh microorganisms ar an dromchla, agus cosc ​​a chur ar mheath dath agus boladh de bharr ocsaídiúcháin saille. Faoi láthair, tá caomhnú scannán inite ar cheann de na modhanna coitianta a úsáidtear go forleathan i gcaomhnú feola sa bhaile agus thar lear. Agus é á chur i gcomparáid leis an modh traidisiúnta, aimsítear go bhfuil feabhas suntasach tagtha ar ionradh microorganisms seachtracha, ar mhinicíocht ocsaídiúcháin saille agus ar chailliúint sú i dtáirgí feola atá pacáistithe i scannán inite, agus tá feabhas suntasach tagtha ar chaighdeán na dtáirgí feola. Shelf life is extended.

Thosaigh an taighde ar scannán inite táirgí feola i ndeireadh na 1950idí, agus ba é an cás iarratais is rathúla ná scannán inite collagen, a úsáideadh go forleathan i dtáirgeadh agus próiseáil ispíní. Emiroglu et al. Chuir ola sesame le scannán inite próitéin pónaire soighe chun scannán antibacterial a dhéanamh, agus rinne sé staidéar ar a éifeacht antibacterial ar mhairteoil reoite. Léirigh na torthaí gur féidir leis an scannán antibacterial bac suntasach a chur ar atáirgeadh agus fás Staphylococcus aureus . Bhí Wook et al. d'ullmhaigh sé scannán inite proanthocyanidin agus d'úsáid sé é chun muiceoil cuisnithe a chóta le haghaidh úire. Rinneadh staidéar ar dhath, pH, luach TVB-N, aigéad thiobarbituric agus comhaireamh miocróbach de chops muiceola tar éis iad a stóráil ar feadh 14 lá. Léirigh na torthaí gur féidir le scannán inite proanthocyanidins foirmiú aigéad thiobarbituric a laghdú go héifeachtach, cosc ​​a chur ar mhilleadh aigéid shailleacha, ionradh agus atáirgeadh miocrorgánaigh ar dhromchla táirgí feola a laghdú, cáilíocht táirgí feola a fheabhsú, agus an tréimhse stórála a fhadú agus seilfré. Tá Jiang Shaotong et al. added tea polyphenols and allicin to the starch-sodium alginate composite membrane solution, and used them to preserve the freshness of chilled pork, which could be stored at 0-4 °C for more than 19 days . Cartagena et al. reported the antibacterial effect of collagen edible film added with nisin antimicrobial agent on the preservation of pork slices, indicating that collagen edible film can reduce the moisture migration of refrigerated pork slices, delay the rancidity of meat products, and add 2 The collagen film with % Bhí an éifeacht caomhnaithe ab fhearr ag Nisin. Dúirt Wang Rui et al. studied the changes of sodium alginate, chitosan and carboxymethyl fiber by comparative analysis of the pH, volatile base nitrogen, redness and total number of colonies of beef within 16 days of storage. Baineadh úsáid as na trí chineál scannán inite de vitimín sóidiam chun úire mairteola fuaraithe a chaomhnú. Léirigh na torthaí go raibh éifeacht idéalach caomhnaithe úire ag an scannán inite d'ailgináit sóidiam. Tá Caprioli et al. fillte cíche turcaí cócaráilte le scannán inite cáiséináit sóidiam agus cuisnigh ansin é ag 4 °C. Tá sé léirithe ag staidéir gur féidir leis an scannán inite cáiséináit sóidiam moill a chur ar fheoil turcaí le linn cuisniúcháin. na binne .

Léirítear meath cáilíochta táirgí uisceacha go príomha i laghdú ar thaise saor in aisce, meath ar bhlas agus meath ar uigeacht táirgí uisceacha. Is fachtóirí tábhachtacha a dhéanann difear do seilfré táirgí uisceacha iad dianscaoileadh táirgí uisceacha, ocsaídiú, dínádúrú agus tomhaltas tirim de bharr ionradh miocróbach. Is modh coitianta é stóráil reoite chun táirgí uisceacha a chaomhnú, ach beidh méid áirithe díghrádaithe cáilíochta sa phróiseas freisin, atá tromchúiseach go háirithe d'iasc fionnuisce.

Cuireadh tús leis an gcaomhnú scannán inite ar tháirgí uisceacha go déanach sna 1970idí agus tá sé in úsáid go forleathan anois. Is féidir le scannán inite táirgí uisceacha reoite a chaomhnú go héifeachtach, caillteanas uisce a laghdú, agus is féidir é a chomhcheangal freisin le frithocsaídeoirí chun ocsaídiú saille a chosc, agus mar sin an cuspóir a bhaineann le seilfré agus seilfré a leathnú a bhaint amach. Meenatchisundaram et al. d'ullmhaigh sé scannán inite ilchodach bunaithe ar stáirse ag baint úsáide as stáirse mar mhaitrís agus chuir sé spíosraí cosúil le clóibh agus cainéal, agus d'úsáid sé é chun ribí róibéis bán a chaomhnú. Léirigh na torthaí gur féidir leis an scannán stáirse inite bac a chur go héifeachtach ar fhás miocrorgánaigh, ocsaídiú saille a mhoilliú, seilfré na ribí róibéis bán cuisnithe a fhadú ag 10 ° C agus bhí 4 ° C chomh fada le 14 agus 12 lá, faoi seach. Rinne Cheng Yuanyuan agus daoine eile staidéar ar leasaitheach réiteach pullulan agus rinne siad an t-iasc fionnuisce. Is féidir le caomhnú bac a chur go héifeachtach ar fhás miocrorgánaigh, ocsaídiú próitéine agus saille éisc a mhoilliú, agus éifeacht caomhnaithe den scoth a bheith aige. Yunus et al. breac tuar ceatha brataithe le scannán inite geilitín ar cuireadh ola riachtanach duille bhá leis, agus rinne sé staidéar ar éifeacht caomhnaithe cuisnithe ag 4 °C. Léirigh na torthaí go raibh an scannán inite geilitín éifeachtach chun cáilíocht breac tuar ceatha a chothabháil ar feadh suas le 22 lá. ar feadh i bhfad. Dúirt Wang Siwei et al. d'úsáid ailgináit sóidiam, chitosan agus CMC mar na príomhábhair, chuir aigéad stéarach leis chun leacht scannáin inite a ullmhú, agus d'úsáid sé é chun Penaeus vannamei a chóta le haghaidh úire. Léirigh an staidéar go bhfuil an scannán ilchodach CMC agus chitosan Tá éifeacht caomhnaithe maith ag an leacht agus is féidir leis an seilfré a leathnú thart ar 2 lá. D'úsáid Yang Shengping agus daoine eile scannán inite polyphenol chitosan-tae le haghaidh cuisniú agus caomhnú hairtail úr, a d'fhéadfadh bac a chur go héifeachtach ar atáirgeadh baictéir ar dhromchla hairtail, moill a chur ar fhoirmiú aigéad hidreaclórach so-ghalaithe, agus seilfré na hairtail a leathnú go dtí about 12 days .

1.1.3.6 Feidhmiú i mbia friochta

Is bia réidh le hithe a bhfuil an-éileamh air go forleathan é bia friochta domhain le haschur mór. Tá sé fillte le scannán inite polaisiúicríd agus próitéin, rud a d'fhéadfadh cosc ​​a chur ar athrú dath an bhia le linn an phróisis friochta agus an tomhaltas ola a laghdú. entry of oxygen and moisture [80]. Is féidir le sciath bia friochta le guma gellan tomhaltas ola a laghdú 35% -63%, mar shampla nuair a bhíonn sé ag friochadh sashimi, féadfaidh sé tomhaltas ola a laghdú 63%; nuair a bhíonn sceallóga prátaí ag friochadh, féadann sé tomhaltas ola a laghdú 35% -63%. Ídiú breosla laghdaithe 60%, etc. [81].

Singthong et al. rinne sé scannáin inite de pholaisiúicrídí ar nós ailgináit sóidiam, ceallalóis carboxymethyl agus peictin, a úsáideadh chun stiallacha banana friochta a chumhdach, agus rinne sé staidéar ar an ráta ionsú ola tar éis friochadh. Léirigh na torthaí go raibh peictin agus carboxyl Léirigh na stiallacha banana friochta atá brataithe le methylcellulose cáilíocht céadfach níos fearr, i measc a raibh an éifeacht is fearr ag an scannán inite peictin maidir le ionsú ola a laghdú [82]. Holownia et al. scannáin brataithe HPMC agus MC ar dhromchla filléid sicín friochta chun staidéar a dhéanamh ar na hathruithe ar thomhaltas ola, ábhar aigéad sailleach saor in aisce agus luach dath in ola friochta. Is féidir le réamh-sciath ionsú ola a laghdú agus saol ola a fheabhsú [83]. Sheng Meixiang et al. rinne scannáin inite de CMC, chitosan agus próitéin pónaire soighe leithlisiú, sceallóga prátaí brataithe, agus iad a friochta ag teocht ard chun staidéar a dhéanamh ar an ionsú ola, ábhar uisce, dath, ábhar aicriolaimíde agus cáilíocht céadfach na sceallóga prátaí. , léirigh na torthaí go bhfuil tionchar suntasach ag an scannán inite aonraíoch próitéin pónaire soighe ar thomhaltas ola sceallóga prátaí friochta a laghdú, agus tá éifeacht níos fearr ag an scannán inite chitosan ar an ábhar aicriolaimíde a laghdú [84]. Salvador et al. brataithe dromchla na fáinní squid friochta le stáirse cruithneachta, stáirse arbhar modhnaithe, dextrin agus glútan, a d'fhéadfadh feabhas a chur ar an crispness na fáinní squid agus laghdú ar an ráta ionsú ola [85].

Is féidir scannán inite a úsáid mar sciath réidh chun cuma earraí bácáilte a fheabhsú; is féidir é a úsáid mar bhac ar thaise, ocsaigin, ramhar, etc. chun seilfré earraí bácáilte a fheabhsú, mar shampla, úsáidtear scannán inite chitosan chun arán sciath dromchla Is féidir é a úsáid freisin mar ghreamaitheach le haghaidh sneaiceanna agus sneaiceanna brioscacha, mar shampla, is minic a bhíonn peanuts rósta brataithe le greamacháin chun salann agus blastanas a chóta [87].

Bhí Christos et al. rinne sé scannáin inite de ailgináit sóidiam agus próitéin meadhg agus brataithe iad ar dhromchla arán probiotic Lactobacillus rhamnosus. Léirigh an staidéar go raibh an ráta marthanais probiotics feabhsaithe go mór, ach léirigh an dá chineál aráin Tá meicníochtaí díleácha an-chosúil, mar sin ní athraíonn sciath an scannáin inite uigeacht, blas agus airíonna teirmeachfhisiceacha an aráin [88]. Tá Panuwat et al. chuir sliocht spíonÚn Indiach isteach sa mhaitrís meitile ceallalóis chun scannán ilchodach inite a ullmhú, agus d'úsáid sé é chun húire caisiúnaigh rósta a chaomhnú. Léirigh na torthaí go bhféadfadh an scannán ilchodach inite bac a chur go héifeachtach ar chaiseanna rósta le linn stórála. Tháinig meath ar cháilíocht agus leathnaíodh seilfré na gcaise rósta suas le 90 lá [89]. Tá Schou et al. rinne sé scannán inite trédhearcach agus solúbtha le cáiséináit sóidiam agus glycerin, agus rinne sé staidéar ar a n-airíonna meicniúla, tréscaoilteacht uisce agus a éifeacht pacáistithe ar slisní aráin bácáilte. Léirigh na torthaí go bhfuil an scannán inite cáiséináit sóidiam fillte arán bácáilte. Tar éis breading, is féidir a chruas a laghdú laistigh de 6 h de stóráil ag teocht an tseomra [90]. Du et al. used apple-based edible film and tomato-based edible film added with plant essential oils to wrap roast chicken, which not only inhibited the growth of microorganisms before roasting the chicken, but also enhanced the flavor of the chicken after roasting [91]. Javanmard et al. prepared an edible film of wheat starch and used it to wrap baked pistachio kernels. Léirigh na torthaí go bhféadfadh an scannán stáirse inite cosc ​​a chur ar chruinneas ocsaídiúcháin na cnónna, feabhas a chur ar chaighdeán na cnónna, agus a seilfré a fhadú [92]. Majid et al. used whey protein edible film to coat roasted peanuts, which can increase oxygen barrier, reduce peanut rancidity, improve roasted peanut brittleness, and prolong its storage period [93].

1.1.3.8 Feidhmiú i dtáirgí milseogra

Tá ceanglais ard ag an tionscal candy maidir le idirleathadh comhpháirteanna so-ghalaithe, mar sin le haghaidh seacláide agus candies le dromchlaí snasta, is gá scannáin inite intuaslagtha in uisce a úsáid chun an leacht sciath ina bhfuil comhpháirteanna so-ghalaithe a athsholáthar. Is féidir leis an scannán pacáistithe inite scannán cosanta réidh a dhéanamh ar dhromchla an chandy chun imirce ocsaigine agus taise a laghdú [19]. Féadfaidh cur i bhfeidhm scannáin inite próitéin meadhg i milseogra laghdú suntasach a dhéanamh ar idirleathadh a chomhpháirteanna so-ghalaithe. Nuair a úsáidtear seacláid chun bianna olacha cosúil le fianáin agus im peanut a chuimsiú, aistreoidh an ola go dtí an ciseal seachtrach seacláide, rud a fhágann go mbeidh an seacláide greamaitheach agus ina chúis le feiniméan "sioc droim ar ais", ach triomóidh an t-ábhar istigh, agus mar thoradh air sin beidh a. athrú ar a blas. Má chuirtear sraith d'ábhar pacáistithe scannáin inite le feidhm bhacainn ramhar is féidir an fhadhb seo a réiteach [94].

Nelson et al. d'úsáid sé scannán inite meitilcellulose chun candies ina raibh iolrach lipidí a chóta agus léirigh sé tréscaoilteacht lipid an-íseal, rud a chuir cosc ​​ar an bhfeiniméan sioc i seacláid [95]. Chuir Meyers scannán inite déchiseal céir hidrogel-céir i bhfeidhm ar guma coganta, rud a d'fhéadfadh a greamaitheacht a fheabhsú, luaineacht uisce a laghdú, agus a seilfré a fhadú [21]. Uisce ullmhaithe ag Fadini et al. Rinneadh staidéar ar scannán ilchodach inite im decolagen-cócó le haghaidh a n-airíonna meicniúla agus tréscaoilteacht uisce, agus úsáideadh é mar sciath do tháirgí seacláide le torthaí maithe [96].

1.1.4 Scannáin Inite Bunaithe ar cheallalós

Is féidir leis an scannán inite ceallalóis atá déanta as ábhair dhramhaíola i dtáirgeadh tionscal bia scannáin pacáistithe inite a fháil le feidhmíocht den scoth, agus féadann sé ábhair dramhaíola a athúsáid chun breisluach táirgí a mhéadú. Tá Ferreira et al. púdar iarmhar torthaí agus glasraí a chumasc le púdar craiceann prátaí chun scannán ilchodach inite atá bunaithe ar cheallalós a ullmhú, agus é a chur i bhfeidhm ar an sciath sceach gheal chun húire a chaomhnú, agus baineadh amach torthaí maithe [62]. Tá Tan Huizi et al. d'úsáid an snáithín cothaithe a bhaintear as dregs bean mar bhunábhar agus chuir sé méid áirithe tiúsóir leis chun scannán inite de shnáithín pónaire soighe a ullmhú, a bhfuil dea-airíonna meicniúla agus airíonna bacainní aige [100], a úsáidtear go príomha le haghaidh pacáistiú bia mear-séasúr noodle. , tá sé áisiúil agus cothaitheach an pacáiste ábhar a dhíscaoileadh go díreach in uisce te.

Is féidir le díorthaigh ceallalóis intuaslagtha in uisce, mar shampla ceallalóis meitile (MC), ceallalóis carboxymethyl (CMC) agus hidroxypropil meitile ceallalóis (HPMC), maitrís leanúnach a fhoirmiú agus úsáidtear iad go coitianta i bhforbairt agus i dtaighde scannáin inite. Dúirt Xiao Naiyu et al. úsáidtear MC mar phríomhshubstráit foirmithe scannáin, chuir glycol poileitiléin agus clóiríd chailciam agus ábhair chúnta eile leis, d'ullmhaigh scannán inite MC trí mhodh réitigh, agus chuir sé i bhfeidhm é ar chaomhnú olecranon, a fhéadfaidh béal an olecranon a shíneadh. Is é seilfré na peach 4.5 lá [101]. Esmaeili et al. scannán inite MC ullmhaithe trí réitigh agus é a chur i bhfeidhm ar bhratú microcapsules ola riachtanach plandaí. Léirigh na torthaí go bhfuil dea-éifeacht blocála ola ag scannán MC agus is féidir é a chur i bhfeidhm ar phacáistiú bia chun milleadh aigéad sailleach a chosc [102]. Tian et al. scannáin inite MC modhnaithe le haigéad stéarach agus aigéid shailleacha neamhsháithithe, rud a d'fhéadfadh feabhas a chur ar airíonna blocála uisce scannáin MC inite [103]. Lai Fengying et al. staidéar ar éifeacht cineál tuaslagóir ar an bpróiseas foirmithe scannán de scannán inite MC agus airíonna bacainn agus airíonna meicniúla an scannáin inite [104].

Tá dea-airíonna bacainní ag seicní CMC ar O2, CO2 agus olaí, agus úsáidtear iad go forleathan i réimse an bhia agus na míochaine [99]. Tá Bifani et al. d'ullmhaigh seicní CMC agus rinne sé staidéar ar éifeacht sleachta duille ar airíonna bacainn uisce agus airíonna bacainn gáis na seicní. Léirigh na torthaí go bhféadfadh feabhas suntasach a chur ar airíonna bacainn taise agus ocsaigine na seicní trí shleachta duille a chur leis, ach ní le haghaidh CO2. Tá baint ag na hairíonna bacainn le tiúchan an tsleachta [105]. de Moura et al. nanacháithníní chitosan ullmhaithe athneartaithe scannáin CMC, agus rinne sé staidéar ar chobhsaíocht theirmeach, airíonna meicniúla agus tuaslagthacht uisce na scannán ilchodach. Léiríonn na torthaí gur féidir le nanoparticles chitosan feabhas a chur go héifeachtach ar airíonna meicniúla agus cobhsaíocht theirmeach scannáin CMC. Gnéas [98]. Tá Ghanbarzadeh et al. scannáin inite CMC ullmhaithe agus rinne staidéar ar éifeachtaí gliocról agus aigéad oiléacha ar airíonna fisiciceimiceacha scannáin CMC. The results showed that the barrier properties of the films were significantly improved, but the mechanical properties and transparency decreased [99]. Cheng et al. prepared a carboxymethyl cellulose-konjac glucomannan edible composite film, and studied the effect of palm oil on the physicochemical properties of the composite film. Léirigh na torthaí gur féidir leis na microspheres lipid níos lú an scannán ilchodach a mhéadú go suntasach. The surface hydrophobicity and the curvature of the water molecule permeation channel can improve the moisture barrier performance of the membrane [106].

Tá dea-airíonna foirmithe scannán ag HPMC, agus tá a scannán solúbtha, trédhearcach, gan dath agus gan bholadh, agus tá dea-airíonna bacainní ola aige, ach ní mór a chuid airíonna meicniúla agus airíonna blocála uisce a fheabhsú. An staidéar a rinne Zuniga et al. léirigh gur féidir le micreastruchtúr tosaigh agus cobhsaíocht réiteach foirmithe scannáin HPMC difear suntasach a dhéanamh ar dhromchla agus ar struchtúr inmheánach an scannáin, agus is féidir leis an mbealach a théann braoiníní ola isteach le linn an struchtúir scannáin a fhoirmiú difear suntasach a dhéanamh ar tharchur solais agus ar ghníomhaíocht dromchla an scannáin. scannán. Is féidir le breisiú an ghníomhaire cobhsaíocht an réitigh foirmithe scannáin a fheabhsú, rud a chuireann isteach ar struchtúr dromchla agus airíonna optúla an scannáin, ach ní laghdaítear na hairíonna meicniúla agus an tréscaoilteacht aeir [107]. Tá Klangmuang et al. used organically modified clay and beeswax to enhance and modify HPMC edible film to improve the mechanical properties and barrier properties of HPMC film. The study showed that after beeswax and clay modification, the mechanical properties of HPMC edible film were comparable to those of edible film. The performance of moisture components was improved [108]. Dogan et al. prepared HPMC edible film, and used microcrystalline cellulose to enhance and modify the HPMC film, and studied the water permeability and mechanical properties of the film. Léirigh na torthaí nach raibh athrú suntasach ar airíonna bacainn taise an scannáin mhodhnaithe. , ach tá feabhas suntasach tagtha ar a chuid airíonna meicniúla [109]. Choi et al. added oregano leaf and bergamot essential oil into HPMC matrix to prepare edible composite film, and applied it to the coating preservation of fresh plums. Léirigh an staidéar gur féidir leis an scannán ilchodach inite bac a chur go héifeachtach ar riospráid plumaí, táirgeadh eitiléine a laghdú, ráta meáchain caillteanais a laghdú, agus cáilíocht na plumaí a fheabhsú [110]. Esteghlal et al. chumasc HPMC le geilitín chun scannáin ilchodacha inite a ullmhú agus rinne staidéar ar scannáin ilchodacha inite. Léirigh airíonna fisiciceimiceacha, airíonna meicniúla agus comhoiriúnacht geilitín HPMC nach raibh athrú suntasach ar airíonna teanntachta scannáin ilchodacha geilitín HPMC, a d'fhéadfaí a úsáid in ullmhú capsúil leighis [111]. Bhí Villacres et al. staidéar ar airíonna meicniúla, airíonna bacainn gáis agus airíonna antibacterial de HPMC-cassava scannáin ilchodach inite stáirse. Léirigh na torthaí go raibh airíonna bacainn ocsaigine maith agus éifeachtaí antibacterial ag na scannáin ilchodacha [112]. Bhí Byun et al. prepared shellac-HPMC composite membranes, and studied the effects of the types of emulsifiers and shellac concentration on the composite membranes. Laghdaigh an eiblitheoir airíonna blocála uisce an membrane ilchodach, ach níor tháinig laghdú suntasach ar a n-airíonna meicniúla; d'fheabhsaigh an Chomh maith le seileaic cobhsaíocht theirmeach an membrane HPMC go mór, agus mhéadaigh a éifeacht le méadú ar an tiúchan seileaic [113].

1.1.5 Scannáin Inite atá Bunaithe ar Stáirse

Is polaiméir nádúrtha é stáirse chun scannáin inite a ullmhú. Tá na buntáistí a bhaineann le foinse leathan, praghas íseal, bith-chomhoiriúnacht agus luach cothaitheach, agus úsáidtear go forleathan sna tionscail bia agus cógaisíochta [114-117]. Le déanaí, tá taighde ar scannáin inite stáirse íon agus scannáin ilchodacha inite bunaithe ar stáirse le haghaidh stórála agus caomhnú bia tar éis teacht chun cinn ceann i ndiaidh a chéile [118]. High amylose starch and its hydroxypropylated modified starch are the main materials for the preparation of starch-based edible films [119]. The retrogradation of starch is the main reason for its ability to form a film. The higher the amylose content, the tighter the intermolecular bonding, the easier it is to produce retrogradation, and the better the film-forming property, and the final tensile strength of the film. bigger. Is féidir le Amylose scannáin intuaslagtha in uisce a dhéanamh le tréscaoilteacht íseal ocsaigine, agus ní laghdóidh airíonna bacainn scannáin ard-amylose faoi thimpeallachtaí ardteochta, rud a d'fhéadfadh an bia pacáistithe a chosaint go héifeachtach [120].

Tá dea-thrédhearcacht, tuaslagthacht uisce agus airíonna bacainn gáis ag scannán inite stáirse, gan dath agus gan bholadh, ach léiríonn sé hidreafhileacht réasúnta láidir agus droch-airíonna bacainn taise, mar sin úsáidtear é go príomha i mbia-pacáiste ocsaigine agus bacainn ola [121-123]. Ina theannta sin, tá seicní stáirse-bhunaithe seans maith le dul in aois agus aisghrádú, agus tá a n-airíonna meicniúla sách bocht [124]. In order to overcome the above shortcomings, the starch can be modified by physical, chemical, enzymatic, genetic and additive methods to improve the properties of starch-based edible films [114].

Dúirt Zhang Zhengmao et al. d'úsáid scannán inite stáirse ultra-fíneáil chun sútha talún a chóta agus fuarthas amach gur féidir leis caillteanas uisce a laghdú go héifeachtach, moill a chur ar laghdú cion siúcra intuaslagtha, agus go héifeachtach síneadh a chur le tréimhse stórála sútha talún [125]. Tá Garcia et al. stáirse modhnaithe le cóimheasa slabhra éagsúla chun leacht foirmithe scannáin stáirse modhnaithe a fháil, a úsáideadh le haghaidh caomhnú scannán brataithe sútha talún úr. Bhí an ráta agus an ráta lobhadh níos fearr ná iad siúd den ghrúpa neamhbhrataithe [126]. Tá Ghanbarzadeh et al. stáirse modhnaithe trí thrasnascadh aigéad citreach agus faightear scannán stáirse modhnaithe tras-nasctha go ceimiceach. Tá sé léirithe ag staidéir, tar éis modhnú tras-nasctha, feabhsaíodh airíonna bacainn taise agus airíonna meicniúla scannáin stáirse [127]. Tá Gao Qunyu et al. rinne cóireáil hidrealú einsímeach ar stáirse agus fuarthas scannán inite stáirse, agus tháinig méadú ar a n-airíonna meicniúla ar nós neart teanntachta, fadú agus friotaíocht fillte, agus tháinig méadú ar fheidhmíocht bhacainn taise le méadú ar am gníomhaíochta einsíme. feabhsaithe go suntasach [128]. Parra et al. added a cross-linking agent to tapioca starch to prepare an edible film with good mechanical properties and low water vapor transmission rate [129]. Fonseca et al. úsáid fochlóirít sóidiam chun stáirse prátaí a ocsaídiú agus d'ullmhaigh sé scannán inite de stáirse ocsaídithe. Léirigh an staidéar gur laghdaíodh a ráta tarchurtha gal uisce agus a intuaslagthacht uisce go suntasach, ar féidir iad a chur i bhfeidhm ar phacáistiú bia gníomhaíochta ard-uisce [130].

Compounding starch with other edible polymers and plasticizers is an important method to improve the properties of starch-based edible films. Faoi láthair, is iad na polaiméirí casta a úsáidtear go coitianta colloids hydrophilic den chuid is mó, mar shampla peictin, ceallalóis, polaisiúicríd feamainn, chitosan, carrageenan agus guma xanthan [131].

Maria Rodriguez et al. úsáidtear stáirse prátaí agus plasticizers nó dromchlaghníomhaithe mar na príomhábhair chun scannáin inite atá bunaithe ar stáirse a ullmhú, rud a léiríonn gur féidir le plasticizers solúbthacht scannán a mhéadú agus dromchlaghníomhaithe a laghdú stretchability scannán [132]. Santana et al. úsáidtear nanoibéirí chun scannáin inite stáirse casabhaigh a fheabhsú agus a mhodhnú, agus fuair siad scannáin ilchodacha inite bunaithe ar stáirse le hairíonna meicniúla feabhsaithe, airíonna bacainní, agus cobhsaíocht theirmeach [133]. Tá Azevedo et al. próitéin meadhg cumaisc le stáirse teirmeaplaisteacha chun ábhar aonfhoirmeach scannáin a ullmhú, rud a léiríonn go bhfuil greamaitheacht láidir idir-éadan ag próitéin meadhg agus stáirse teirmeaplaisteacha, agus gur féidir le próitéin meadhg feabhas suntasach a chur ar infhaighteacht stáirse. Blocáil uisce agus airíonna meicniúla scannán inite [134]. Edhirej et al. d'ullmhaigh scannán inite tapioca stáirse-bhunaithe, agus rinne sé staidéar ar éifeacht plasticizer ar struchtúr fisiceach agus ceimiceach, airíonna meicniúla agus airíonna teirmeacha an scannáin. Léiríonn na torthaí gur féidir le cineál agus tiúchan plasticizer difear suntasach a dhéanamh ar an scannán stáirse tapioca. Compared with other plasticizers such as urea and triethylene glycol, pectin has the best plasticizing effect, and the pectin-plasticized starch film has good water-blocking properties [135]. Saberi et al. used pea starch, guar gum and glycerin for the preparation of edible composite films. Léirigh na torthaí go raibh ról mór ag stáirse pea i dtiús scannáin, dlús, comhtháthú, tréscaoilteacht uisce agus neart teanntachta. Gua Guar Féadfaidh sé difear a dhéanamh ar neart teanntachta agus modulus leaisteacha an scannáin, agus is féidir le gliocról solúbthacht an scannáin a fheabhsú [136]. Ji et al. chitosan casta agus stáirse arbhar, agus nanacháithníní carbónáit chailciam curtha leis chun scannán antibacterial stáirse-bhunaithe a ullmhú. The study showed that intermolecular hydrogen bonds were formed between starch and chitosan, and the mechanical properties of the film were and antibacterial properties were enhanced [137]. Meira et al. scannán antibacterial inite stáirse arbhar feabhsaithe agus modhnaithe le nanacháithníní caoilín, agus feabhsaíodh airíonna meicniúla agus teirmeacha an scannáin ilchodach, agus níor cuireadh isteach ar an éifeacht antibacterial [138]. Ortega-Toro et al. cuireadh HPMC le stáirse agus chuir sé aigéad citreach leis chun scannán inite a ullmhú. Léirigh an staidéar gur féidir le HPMC agus aigéad citreach a chur leis bac a chur go héifeachtach ar aosú stáirse agus tréscaoilteacht uisce scannáin inite a laghdú, ach titeann airíonna bacainn ocsaigine [139].

1.2 Hidrigéilí polaiméire

Is aicme de pholaiméirí hidreafileacha iad hidrigiléil a bhfuil struchtúr líonra tríthoiseach acu atá dothuaslagtha in uisce ach is féidir le huisce iad a at. Go macrascópach, tá cruth cinnte ag hidrogel, ní féidir leis sreabhadh, agus is substaint sholadach é. Go micreascópach, is féidir móilíní intuaslagtha in uisce a dháileadh i gcruthanna agus méideanna éagsúla sa hidrogel agus idirleata ag rátaí idirleata éagsúla, agus mar sin taispeánann an hidrogel airíonna tuaslagáin. The internal structure of hydrogels has limited strength and is easily destroyed. Tá sé i staid idir solad agus leacht. It has a similar elasticity to a solid, and is clearly different from a real solid.

1.2.1 Forbhreathnú ar hidrigéil polaiméire

1.2.1.1 Aicmiú hidrigéil polaiméire

Is struchtúr líonra tríthoiseach é hidrogel polaiméire a chruthaítear trí thrasnascadh fisiceach nó ceimiceach idir móilíní polaiméire [143-146]. It absorbs a large amount of water in water to swell itself, and at the same time, it can maintain its three-dimensional structure and be insoluble in water. uisce.

There are many ways to classify hydrogels. Bunaithe ar an difríocht in airíonna tras-nasctha, is féidir iad a roinnt ina glóthacha fisiceacha agus glóthacha ceimiceacha. Déantar glóthacha fisiceacha trí bhannaí hidrigine sách lag, bannaí ianach, idirghníomhaíochtaí hidreafóbach, fórsaí van der Waals agus ceangal fisiceach idir slabhraí móilíneacha polaiméire agus fórsaí fisiceacha eile, agus is féidir iad a thiontú ina réitigh i dtimpeallachtaí seachtracha éagsúla. It is called reversible gel; de ghnáth is struchtúr líonra buan tríthoiseach é glóthach ceimiceach a fhoirmítear trí bhannaí ceimiceacha a thras-nascadh cosúil le bannaí comhfhiúsacha i láthair teasa, solais, tionscnóra, etc. Tar éis an fhoirmiú a fhoirmiú, tá sé do-aisiompaithe agus buan, ar a dtugtar freisin For the true condensate [147-149]. De ghnáth ní gá modhnú ceimiceach a dhéanamh ar glóthacha fisiceacha agus tá tocsaineacht íseal acu, ach tá a n-airíonna meicniúla sách bocht agus tá sé deacair strus mór seachtrach a sheasamh; go ginearálta tá cobhsaíocht níos fearr agus airíonna meicniúla ag glóthacha ceimiceacha.

Bunaithe ar fhoinsí éagsúla, is féidir hidrogels a roinnt ina hidrogels polaiméire sintéiseacha agus hidrogels polaiméire nádúrtha. Is hidrogels polaiméire sintéiseacha iad hidrogels a fhoirmítear trí pholaiméiriú ceimiceach polaiméirí sintéiseacha, go príomha lena n-áirítear aigéad polyacrylic, aicéatáit polaivinile, polyacrylamide, ocsaíd poileitiléin, etc.; Tá hidreagain polaiméire nádúrtha déanta as hidrigiléil pholaiméireacha trí pholaiméirí nádúrtha a thrasnascadh ar nós polaisiúicrídí agus próitéiní sa nádúr, lena n-áirítear ceallalóis, ailgináit, stáirse, agairse, aigéad hyaluronic, geilitín, agus collagen [6, 7, 150], 151]. De ghnáth tá tréithe foinse leathan, praghas íseal agus tocsaineacht íseal ag hidrogels polaiméire nádúrtha, agus tá hidrogels polaiméire sintéiseach go ginearálta éasca le próiseáil agus tá táirgeacht mhór acu.

Bunaithe ar fhreagraí éagsúla ar an timpeallacht sheachtrach, is féidir hidrogels a roinnt freisin i hidrogels traidisiúnta agus hidrogels cliste. Tá hidrogels traidisiúnta sách neamhíogair d'athruithe sa timpeallacht sheachtrach; smart hydrogels can sense small changes in the external environment and produce corresponding changes in physical structure and chemical properties [152-156]. Maidir le hidrogels atá íogair ó thaobh teochta, athraíonn an toirt le teocht an chomhshaoil. Usually, such polymer hydrogels contain hydrophilic groups such as hydroxyl, ether and amide or hydrophobic groups such as methyl, ethyl and propyl. Is féidir le teocht an chomhshaoil ​​​​seachtrach difear a dhéanamh ar an idirghníomhaíocht hidreafail nó hidreafóbach idir móilíní glóthacha, nascáil hidrigine agus an idirghníomhaíocht idir móilíní uisce agus slabhraí polaiméire, rud a dhéanann difear d'iarmhéid an chórais glóthacha. I gcás hidrigéil atá íogair ó thaobh pH, ​​is gnách go mbíonn grúpaí modhnaithe bonn-aigéad ar nós grúpaí carbocsaileacha, grúpaí aigéad sulfónacha nó aimínghrúpaí sa chóras. I dtimpeallacht pH atá ag athrú, is féidir leis na grúpaí seo prótóin a ionsú nó a scaoileadh, ag athrú an nascáil hidrigine sa fhoirmiú agus an difríocht idir na tiúchan ian inmheánacha agus seachtracha, rud a fhágann go n-athrófar méid an fhoirmiú. I gcás réimse leictrigh, réimse maighnéadach agus hidrigéil solas-íogair, tá feidhmghrúpaí iontu mar pholaelectrolytes, ocsaídí miotail, agus grúpaí fóta-íogair, faoi seach. Faoi spreagthaigh seachtracha éagsúla, athraítear teocht an chórais nó céim ianúcháin, agus ansin athraítear an méid glóthach de réir an phrionsabail atá cosúil le hidrogel teocht nó pH-íogair.

Bunaithe ar iompraíochtaí glóthacha éagsúla, is féidir hidrogels a roinnt ina glóthacha fuar-spreagtha agus glóthacha teirmeach-spreagtha [157]. Is macromolecule é glóthach fuar, dá ngairtear glóthach fuar le haghaidh gearr, atá ann i bhfoirm cornaí randamach ag teocht ard. Le linn an phróisis fuaraithe, mar gheall ar ghníomh bannaí hidrigine idirmhóilíneacha, déantar blúirí helical a fhoirmiú de réir a chéile, rud a chríochnaíonn an próiseas ó réiteach. An t-aistriú go glóthach [158]; Is macromolecule é glóthach teirmeach-spreagtha, dá ngairtear glóthach teirmeach, i stát réitigh ag teocht íseal. Le linn an phróisis téimh, déantar struchtúr líonra tríthoiseach a fhoirmiú trí idirghníomhaíocht hidreafóbach, etc., agus mar sin críochnaítear an t-aistriú glóthacha [159], 160].

Is féidir hidrogels a roinnt freisin i hidrigéil homopolymeric, hidrigéil copolymerized agus hidrigéil líonra idir-treáite bunaithe ar airíonna líonra éagsúla, hidreagain micreascópacha agus hidrogels macrascópacha bunaithe ar mhéideanna glóthacha éagsúla, agus airíonna in-bhithmhillte. Éagsúil roinnte i hidrogels díghrádaithe agus hidrogels neamh-indíghrádaithe.

1.2.1.2 Feidhm hidrigéilí polaiméire nádúrtha

Tá tréithe bith-chomhoiriúnacht maith, solúbthacht ard, foinsí flúirseach, íogaireacht don chomhshaol, coinneáil ard uisce agus tocsaineacht íseal ag hidrogels polaiméire nádúrtha, agus úsáidtear iad go forleathan i bithleighis, próiseáil bia, cosaint an chomhshaoil, talmhaíocht agus táirgeadh foraoiseachta agus tá sé curtha go forleathan. a úsáidtear sa tionscal agus i réimsí eile [142, 161-165].

Feidhm hidrigéil polaiméire nádúrtha i réimsí gaolmhara bithleighis. Natural polymer hydrogels have good biocompatibility, biodegradability, and no toxic side effects, so they can be used as wound dressings and directly contact human tissues, which can effectively reduce the invasion of microorganisms in vitro, prevent the loss of body fluids, and allow oxygen to pass through. Promotes wound healing; can be used to prepare contact lenses, with the advantages of comfortable wearing, good oxygen permeability, and auxiliary treatment of eye diseases [166, 167]. Tá polaiméirí nádúrtha cosúil le struchtúr fíocháin bheo agus is féidir leo páirt a ghlacadh i ngnáth-mheitibileacht an chorp daonna, agus mar sin is féidir hidrogels den sórt sin a úsáid mar ábhair scafall innealtóireachta fíocháin, deisiú cartilage innealtóireachta fíocháin, srl., Is féidir scafallanna innealtóireachta fíocháin a aicmiú i réamh-. scafallanna múnlaithe agus múnlaithe insteallta. Úsáideann stents réamh-mhúnlaithe uisce, cuireann struchtúr líonra tríthoiseach speisialta an fhoirmiú ar a chumas ról tacaíochta áirithe a imirt i bhfíocháin bhitheolaíocha agus spás fáis sonrach agus leordhóthanach á sholáthar do chealla, agus féadann siad fás cille, idirdhealú agus díghrádú a spreagadh freisin agus ionsú ag an gcorp an duine [168]. Injection-molded stents utilize the phase transition behavior of hydrogels to rapidly form gels after being injected in a flowing solution state, which can minimize the pain of patients [169]. Some natural polymer hydrogels are environmentally sensitive, so they are widely used as drug-controlled release materials, so that the drugs encapsulated in them can be released to the required parts of the human body in a timed and quantitative manner, reducing the toxic and side éifeachtaí na ndrugaí ar chorp an duine [170].

Feidhm hidrigéil polaiméire nádúrtha i réimsí a bhaineann le bia. Natural polymer hydrogels are an important part of people's three meals a day, such as some desserts, candies, meat substitutes, yogurt and ice cream. Is minic a úsáidtear é mar bhreiseán bia i dtráchtearraí bia, ar féidir leo a n-airíonna fisiceacha a fheabhsú agus blas réidh a thabhairt dó. Mar shampla, úsáidtear é mar thiúsóir in anraithí agus anlainn, mar eiblitheoir i sú, agus mar ghníomhaire fionraí. In milk drinks, as a gelling agent in puddings and aspics, as a clarifying agent and foam stabilizer in beer, as a syneresis inhibitor in cheese, as a binder in sausages, as starch retrogradation Inhibitors are used in bread and butter [171-174 ]. Ón Lámhleabhar Breiseáin Bia, is féidir a fheiceáil go bhfuil líon mór de hidrogels polaiméire nádúrtha ceadaithe mar bhreiseáin bia le haghaidh próiseála bia [175]. Úsáidtear hidrogels polaiméire nádúrtha mar dhaingneoirí cothaitheacha i bhforbairt táirgí sláinte agus bianna feidhmiúla, amhail snáithíní aiste bia, a úsáidtear i dtáirgí meáchain caillteanas agus táirgí frith-constipation [176, 177]; mar prebiotics, úsáidtear iad i dtáirgí cúraim sláinte colonic agus táirgí chun ailse drólainne a chosc [178]; is féidir hidrogels polaiméire nádúrtha a dhéanamh i bratuithe nó scannáin inite nó díghrádaithe, ar féidir iad a úsáid i réimse na n-ábhar pacáistithe bia, mar shampla caomhnú torthaí agus glasraí, trí iad a bhratú ar thorthaí agus glasraí Ar an dromchla, is féidir leis an seilfré a shíneadh. torthaí agus glasraí agus coinnigh torthaí agus glasraí úra agus tairisceana; is féidir é a úsáid freisin mar ábhair phacáistithe do bhianna áise cosúil le ispíní agus tarsainn chun glanadh a éascú [179, 180].

Feidhm hidrigéil polaiméire nádúrtha i réimsí eile. Maidir leis na riachtanais laethúla, is féidir é a chur le cúram craicinn uachtar nó cosmaidí, rud a d'fhéadfadh ní hamháin an táirge a chosc ó thriomú amach i stóráil, ach freisin moisturizing buan agus moisturizing an craiceann; is féidir é a úsáid le haghaidh styling, moisturizing agus scaoileadh mall cumhráin i makeup áilleacht; Is féidir é a úsáid i riachtanais laethúla ar nós tuáillí páipéir agus diapers [181]. Sa talmhaíocht, is féidir é a úsáid chun triomach a sheasamh agus síológa a chosaint agus déine saothair a laghdú; mar ghníomhaire sciath le haghaidh síolta plandaí, is féidir leis an ráta péacadh síolta a mhéadú go suntasach; nuair a úsáidtear é i trasphlandú síológa, féadann sé ráta marthanais na síológa a mhéadú; lotnaidicídí, úsáid a fheabhsú agus truailliú a laghdú [182, 183]. Ó thaobh an chomhshaoil, úsáidtear é mar flocculant agus adsorbent le haghaidh cóireála séarachais go minic go mbíonn iain miotail throma, comhdhúile aramatacha agus ruaimeanna chun acmhainní uisce a chosaint agus an comhshaol a fheabhsú [184]. I dtionscal, úsáidtear é mar ghníomhaire díhiodráitithe, bealaidh druileála, ábhar fillte cábla, ábhar séalaithe agus gníomhaire fuar-stórála, etc. [185].

1.2.2 Hiodrocsapróipil meitiol-cheallalóis teirmeachail

Is cumaisc mhacramóilíní nádúrtha é ceallalós a ndearnadh staidéar air níos luaithe, a bhfuil an gaol is dlúithe aige le daoine, agus is é an ceann is flúirseach sa nádúr. Tá sé i láthair go forleathan i bplandaí, algaí agus miocrorgánaigh níos airde [186, 187]. Tá ceallalóis tar éis aird fhorleathan a mhealladh de réir a chéile mar gheall ar a fhoinse leathan, ar phraghas íseal, in-athnuaite, in-bhithmhillte, sábháilte, neamh-tocsaineach, agus bith-chomhoiriúnacht mhaith [188].

1.2.2.1 Ceallalós agus a díorthaigh éitear

Cellulose is a linear long-chain polymer formed by the connection of D-anhydroglucose structural units through β-1,4 glycosidic bonds [189-191]. Insoluble. Ach amháin i gcás grúpa deiridh amháin ag gach deireadh den slabhra mhóilíneach, tá trí ghrúpa hiodrocsaile polar i ngach aonad glúcóis, ar féidir leo líon mór bannaí hidrigine intramolecular agus idirmhóilíneacha a fhoirmiú faoi choinníollacha áirithe; agus tá ceallalóis struchtúr iltimthriallach, agus tá an slabhra mhóilíneach leath-docht. Slabhra, criostalacht ard, agus an-rialta i struchtúr, agus mar sin tá tréithe ardchéime de pholaiméiriú, treoshuíomh móilíneach maith, agus cobhsaíocht cheimiceach [83, 187]. Ós rud é go bhfuil líon mór grúpaí hiodrocsaile sa slabhra ceallalóis, is féidir é a mhodhnú go ceimiceach trí mhodhanna éagsúla mar eistearú, ocsaídiú, agus éitearú chun díorthaigh ceallalóis a fháil a bhfuil airíonna iarratais den scoth [192, 193].

Tá díorthaigh cheallalóis ar cheann de na táirgí is luaithe a ndearnadh taighde orthu agus a tháirgtear i réimse na ceimice polaiméire. Is ábhair cheimiceacha fíneáil polaiméire iad le raon leathan úsáidí, atá modhnaithe go ceimiceach ó cheallalós polaiméire nádúrtha. Ina measc, baintear úsáid fhorleathan as éití ceallalóis. Tá sé ar cheann de na hamhábhair cheimiceacha is tábhachtaí in iarratais thionsclaíocha [194].

Tá go leor cineálacha éitear ceallalóis ann, agus go ginearálta tá a n-airíonna uathúla agus sármhaithe acu, agus úsáideadh go forleathan iad i go leor réimsí ar nós bia agus leigheas [195]. Is é MC an cineál éitear ceallalóis is simplí le grúpa meitile. Le méadú ar chéim ionaid, is féidir é a thuaslagadh i dtuaslagán caol alcaileach, uisce, alcól agus tuaslagóir hidreacarbóin aramatacha ar a seal, ag taispeáint airíonna uathúla glóthacha teirmeacha. [196]. Is éitear ceallalóis anionic é CMC a fhaightear ó cheallalós nádúrtha trí alcalú agus aigéadú.

Is é an éitear ceallalóis is mó a úsáidtear agus a úsáidtear, atá intuaslagtha in uisce [197]. Tá teirmeaplaisteachas maith ag HPC, éitear ceallalóis hidroxyalkyl a fhaightear trí cheallalóis alkalizing agus éitearaithe, agus taispeánann sé airíonna glóthacha teirmeacha freisin, agus tá tionchar mór ag a theocht glóthach ar an méid ionadú hidroxypropil [198]. Tá airíonna glóthacha teirmeacha ag HPMC, éitear measctha tábhachtach, freisin, agus tá a chuid maoine glóthacha bainteach leis an dá ionad agus a gcóimheasa [199].

1.2.2.2 Struchtúr hiodrocsapróipile meitiolcheallalóis

Is é ceallalóis meitile hidroxypropil (HPMC), an struchtúr móilíneach a thaispeántar i bhFíor 1-3, éitear measctha ceallalóis intuaslagtha in uisce neamh-ianach tipiciúil. Déantar imoibriú éitearúcháin clóiríd meitile agus ocsaíd próipiléine chun [200,201] a fháil, agus taispeántar an chothromóid imoibrithe ceimiceach i bhFíor 1-4.

There are hydroxy propoxy (-[OCH2CH(CH3)] n OH), methoxy (-OCH3) and unreacted hydroxyl groups on the structural unit of HPMC at the same time, and its performance is the reflection of the joint action of various groups. [202]. The ratio between the two substituents is determined by the mass ratio of the two etherifying agents, the concentration and mass of sodium hydroxide, and the mass ratio of etherifying agents per unit mass of cellulose [203]. Is grúpa gníomhach é própocsa hiodrocsa, ar féidir é a alkylated tuilleadh agus a hiodrocsa alkylated; Is grúpa hydrophilic é an grúpa seo le slabhra fada brainse, a bhfuil ról áirithe aige maidir le plaisteachú taobh istigh den slabhra. Is grúpa caipínithe deiridh é Methoxy, rud a fhágann díghníomhú an láithreáin imoibrithe seo tar éis an imoibrithe; is grúpa hidreafóbach é an grúpa seo agus tá struchtúr réasúnta gearr aige [204, 205]. Is féidir leanúint de ghrúpaí hiodrocsaile neamh-imoibrithe agus nua-thionscanta a chur in ionad, rud a fhágann go bhfuil struchtúr ceimiceach deiridh sách casta, agus athraíonn airíonna HPMC laistigh de raon áirithe. Maidir le HPMC, is féidir le méid beag ionaid a n-airíonna fisiciceimiceacha a dhéanamh go leor difriúil [206], mar shampla, tá airíonna fisiciceimiceacha ard-methocsa agus hidroxypropil HPMC íseal gar do MC; Tá feidhmíocht HPMC gar do fheidhmíocht HPC.

1.2.2.3 Airíonna hiodrocsapróipile meitiolceallalóis

Tá tréithe uathúla hiodráitithe-díhiodráitithe ag slabhra HPMC mar gheall ar thabhairt isteach grúpaí hidreafóbach-meitile agus hidreafailic-hiodrocsapróipil. De réir a chéile téann sé faoi chomhshó glóthacha nuair a théitear é, agus filleann sé ar staid réitigh tar éis fuaraithe. That is, it has thermally induced gel properties, and the gelation phenomenon is a reversible but not identical process.

Maidir le meicníocht gelation HPMC, glactar leis go forleathan go bhfuil HPMC i dtuaslagán agus móilíní uisce polacha ag teochtaí níos ísle (faoi bhun na teochta glóthacha), ceangailte le chéile ag bannaí hidrigine chun struchtúr supramolecular cosúil le "birdcage" mar a thugtar air a fhoirmiú. Tá roinnt idirghníomhaíochtaí simplí idir slabhraí móilíneacha an HPMC hiodráitithe, seachas sin, is beag idirghníomhaíochtaí eile atá ann. Nuair a mhéadaíonn an teocht, déanann HPMC fuinneamh a ionsú ar dtús chun na bannaí hidrigine idirmhóilíneacha idir móilíní uisce agus móilíní HPMC a bhriseadh, ag scriosadh an struchtúr móilíneach cosúil le cage, ag cailliúint an uisce faoi cheangal ar an slabhra móilíneach de réir a chéile, agus ag nochtadh grúpaí hidroxypropil agus meatocsa. De réir mar a leanann an teocht ag méadú (chun an teocht glóthach a bhaint amach), foirmíonn móilíní HPMC struchtúr líonra tríthoiseach de réir a chéile trí chomhcheangal hidreafóbach, foirmíonn glóthacha HPMC ar deireadh [160, 207, 208].

Tá éifeacht éigin ag cur leis na salainn neamhorgánacha ar theocht glóthach HPMC, laghdaíonn cuid acu an teocht glóthach mar gheall ar an bhfeiniméan sailleadh, agus ardaíonn daoine eile an teocht glóthach mar gheall ar fheiniméan tuaslagtha salainn [209]. Agus salainn ar nós NaCl curtha leis, tarlaíonn feiniméan an saillte amach agus laghdaíonn teocht glóthach HPMC [210, 211]. Tar éis salainn a chur le HPMC, tá móilíní uisce níos claonta le chéile le hiain salainn, ionas go scriostar an banna hidrigine idir móilíní uisce agus HPMC, déantar an ciseal uisce timpeall na móilíní HPMC a chaitheamh, agus is féidir na móilíní HPMC a scaoileadh go tapa le haghaidh hydrophobicity. Cumann, laghduithe de réir a chéile ar an teocht fhoirmiú glóthach. Ar a mhalairt, nuair a chuirtear salainn mar NaSCN leis, tarlaíonn feiniméan an tuaslagtha salainn agus ardaíonn teocht glóthach HPMC [212]. Is é ord éifeacht laghdaithe na n-ian ar an teocht glóthach ná: SO42− > S2O32− > H2PO4− > F− > Cl− > Br− > NO3− > I− > ClO4− > SCN− , ord na gcatálacha ar an Is é méadú teochta glóthacha ná: Li+ > Na+ > K+ > Mg2+ > Ca2+ > Ba2+ [213].

When some organic small molecules such as monohydric alcohols containing hydroxyl groups are added, the gel temperature increases with the increase of the addition amount, shows a maximum value and then decreases until phase separation occurs [214, 215]. Tá sé seo go príomha mar gheall ar a meáchan móilíneach beag, atá inchomparáide le meáchan móilíní uisce in ord méide, agus féadann sé miscibility leibhéal móilíneach a bhaint amach tar éis cumaisc.

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; HPMC teas-scaipthe, ar a mhalairt, léiríonn ceirtleáil nuair a chuirtear uisce ag teocht níos ísle, ach tá sé níos deacra a chur leis. In uisce ardteochta, is féidir HPMC a scaipeadh go tapa, agus méadaíonn an slaodacht tar éis an teocht a laghdú, ag éirí ina fhíor-réiteach uiscí HPMC. Baineann tuaslagthacht HPMC in uisce le hábhar grúpaí meatocsa, atá dothuaslagtha in uisce te os cionn 85 ° C, 65 ° C agus 60 ° C ó ard go híseal. Go ginearálta, tá HPMC dothuaslagtha i dtuaslagóirí orgánacha ar nós aicéatón agus clóraform, ach intuaslagtha i dtuaslagán uiscí eatánól agus réitigh orgánacha measctha.

(3) Lamháltas salainn de HPMC

The non-ionic nature of HPMC makes it unable to be ionized in water, so it will not react with metal ions to precipitate. Mar sin féin, beidh tionchar ag an Chomh maith leis an salann ar an teocht ag a fhoirmiú HPMC. When the salt concentration increases, the gel temperature of HPMC decreases; nuair a bhíonn an tiúchan salainn níos ísle ná an pointe flocasúcháin, is féidir slaodacht an tuaslagáin HPMC a mhéadú, agus mar sin i gcur i bhfeidhm, is féidir cuspóir an ramhrú a bhaint amach trí mhéid iomchuí salainn a chur leis [210, 216].

(4) Friotaíocht aigéad agus alcaile HPMC

Go ginearálta, tá cobhsaíocht láidir aigéad-bun ag HPMC agus níl tionchar ag pH ag pH 2-12 air. Léiríonn HPMC friotaíocht le méid áirithe d'aigéad caol, ach léiríonn sé claonadh laghdú ar shlaodacht d'aigéad tiubhaithe; níl mórán éifeacht ag alcailí air, ach féadann sé méadú beag a dhéanamh agus ansin slaodacht an tuaslagáin a laghdú go mall [217, 218].

Tá HPMC pseudoplastic, tá a réiteach cobhsaí ag teocht an tseomra, agus tá tionchar ag meáchan móilíneach, tiúchan agus teocht ar a shlaodacht. At the same concentration, the higher the HPMC molecular weight, the higher the viscosity; don táirge meáchan móilíneach céanna, is airde an tiúchan HPMC, is airde an slaodacht; laghdaítear slaodacht an táirge HPMC le méadú ar theocht, agus sroicheann sé an teocht foirmiú glóthach, le méadú tobann ar shlaodacht mar gheall ar gheiliú [9, 219, 220].

Tá friotaíocht láidir ag HPMC d'einsímí, agus méadaíonn a fhriotaíocht d'einsímí le leibhéal an ionaid. Dá bhrí sin, tá cáilíocht níos cobhsaí ag an táirge le linn stórála ná táirgí siúcra eile [189, 212]. Tá airíonna eiblithe áirithe ag HPMC. Is féidir grúpaí meatocsa hidreafóbach a asaithe ar dhromchla an chéim ola san eibleacht chun ciseal asaithe tiubh a fhoirmiú, a fhéadfaidh gníomhú mar chiseal cosanta; is féidir grúpaí hiodrocsaile intuaslagtha in uisce a chomhcheangal le huisce chun an chéim leanúnach a fheabhsú. Slaodacht, bac ar chomhtháthú na céime scaipthe, laghdaíonn sé an teannas dromchla, agus cobhsaíonn an eibleacht [221]. Is féidir HPMC a mheascadh le polaiméirí intuaslagtha in uisce, mar shampla geilitín, meitilcellulose, guma locust bean, carrageenan agus guma Arabach chun réiteach aonfhoirmeach agus trédhearcach a fhoirmiú, agus is féidir iad a mheascadh freisin le plaistigh mar glycerin agus glycol poileitiléin. [200, 201, 214].

1.2.2.4 Fadhbanna atá ann maidir le feidhmiú hiodrocsapróipile meitiolis-cheallalóis

First, the high price limits the wide application of HPMC. Although HPMC film has good transparency, grease barrier properties and mechanical properties. Mar sin féin, cuireann a ardphraghas (thart ar 100,000/ton) teorainn lena fheidhmiú leathan, fiú i bhfeidhmchláir chógaisíochta ardluacha amhail capsúil. Is é an fáth go bhfuil HPMC chomh costasach sin ar dtús ná go bhfuil an ceallalós amhábhar a úsáidtear chun HPMC a ullmhú sách costasach. Ina theannta sin, déantar dhá ghrúpa ionaid, grúpa hidroxypropil agus grúpa meatocsa, a ghreamú ar HPMC ag an am céanna, rud a fhágann go bhfuil a phróiseas ullmhúcháin an-deacair. Coimpléasc, mar sin tá táirgí HPMC níos costasaí.

Sa dara háit, laghdaíonn slaodacht íseal agus airíonna neart glóthacha íseal HPMC ag teocht íseal a inphróiseálacht in iarratais éagsúla. Is glóthach teirmeach é HPMC, atá ann i stát réitigh le slaodacht an-íseal ag teocht íseal, agus féadann sé glóthach slaodach cosúil le soladach a fhoirmiú ag teocht ard, agus mar sin ní mór próisis phróiseála cosúil le sciath, spraeáil agus dipping a dhéanamh ag teocht ard. . Otherwise, the solution will easily flow down, resulting in the formation of non-uniform film material, which will affect the quality and performance of the product. Méadaíonn oibríocht teocht ard den sórt sin an comhéifeacht oibríochta deacrachta, rud a fhágann go bhfuil tomhaltas ard fuinnimh táirgthe agus costas táirgthe ard.

1.2.3 Glóthach fuar stáirse hiodrocsapróipil

Is comhdhúil polaiméire nádúrtha é stáirse a shintéisítear trí fhótaisintéis plandaí sa timpeallacht nádúrtha. Its constituent polysaccharides are usually stored in the seeds and tubers of plants in the form of granules together with proteins, fibers, oils, sugars and minerals. nó san fhréamh [222]. Ní hamháin gurb é stáirse an príomhfhoinse iontógáil fuinnimh do dhaoine, ach freisin amhábhar tionsclaíoch tábhachtach. Mar gheall ar a fhoinse leathan, praghas íseal, glas, nádúrtha agus in-athnuaite, tá sé in úsáid go forleathan i mbia agus leigheas, choipeadh, papermaking, teicstíle agus tionscail peitriliam [223].

1.2.3.1 Stáirse agus a dhíorthaigh

Is polaiméir ard nádúrtha é stáirse a bhfuil a aonad struchtúrach mar aonad α-D-ainhidriglúcós. Tá aonaid éagsúla nasctha le bannaí glycosidic, agus is é a fhoirmle mhóilíneach (C6H10O5) n. Tá cuid den slabhra móilíneach i gráinníní stáirse ceangailte ag bannaí glycosidic α-1,4, arb é amylose líneach é; tá cuid eile den slabhra móilíneach ceangailte ag bannaí glycosidic α-1,6 ar an mbonn seo, atá brainseach amylopectin [224]. I gráinníní stáirse, tá réigiúin criostalach ina socraítear móilíní i socrú ordúil agus réigiúin éagruthacha ina socraítear móilíní go mí-ordúil. comhdhéanamh páirt. There is no clear boundary between the crystalline region and the amorphous region, and amylopectin molecules can pass through multiple crystalline regions and amorphous regions. Bunaithe ar nádúr nádúrtha na sintéise stáirse, athraíonn an struchtúr polaisiúicríde i stáirse de réir speiceas plandaí agus láithreáin foinse [225].

Cé go bhfuil stáirse anois ar cheann de na hamhábhair thábhachtacha le haghaidh táirgeadh tionsclaíoch mar gheall ar a fhoinse leathan agus a n-airíonna in-athnuaite, tá míbhuntáistí ag stáirse dúchais go ginearálta cosúil le tuaslagthacht uisce lag agus airíonna foirmithe scannáin, cumas eiblithe agus glóthaithe íseal, agus cobhsaíocht neamhleor. Chun a raon feidhme a leathnú, de ghnáth déantar stáirse a mhodhnú go fisiceach chun é a oiriúnú do riachtanais iarratais éagsúla [38, 114]. Tá trí ghrúpa hiodrocsaile saor in aisce ar gach aonad struchtúrach glúcóis i móilíní stáirse. Tá na grúpaí hiodrocsaile seo an-ghníomhach agus déanann siad stáirse a bhfuil airíonna cosúil le polóil acu, rud a thugann an fhéidearthacht d'imoibriú dínádúraithe stáirse.

Tar éis modhnú, feabhsaíodh roinnt airíonna stáirse dúchais go mór, rud a sháraíonn lochtanna úsáide stáirse dúchais, agus mar sin tá ról lárnach ag stáirse modhnaithe sa tionscal reatha [226]. Tá stáirse ocsaídithe ar cheann de na stáirsí modhnaithe is mó a úsáidtear le teicneolaíocht réasúnta aibí. I gcomparáid le stáirse dúchais, tá sé níos éasca stáirse ocsaídithe a gheilitíniú. Buntáistí a bhaineann le greamaitheacht ard. Is díorthach stáirse é stáirse eistearaithe a fhoirmítear trí eistearú grúpaí hiodrocsaile i móilíní stáirse. Is féidir le céim an-íseal ionadú athrú suntasach a dhéanamh ar airíonna stáirse dúchasach. Is léir go bhfuil feabhas tagtha ar thrédhearcacht agus ar airíonna foirmithe scannáin an ghreamú stáirse. Is é stáirse éitearaithe imoibriú éitearaithe grúpaí hiodrocsaile i móilíní stáirse chun éitear polastarch a ghiniúint, agus déantar a aisghrádú a lagú. Faoi na coinníollacha láidre alcaileach nach féidir stáirse ocsaídithe agus stáirse eistearaithe a úsáid, is féidir leis an nasc éitear fanacht réasúnta seasmhach freisin. seans maith go hidrealú. Acid-modified starch, the starch is treated with acid to increase the amylose content, resulting in enhanced retrogradation and starch paste. Tá sé sách trédhearcach agus cruthaíonn sé glóthach soladach nuair a fhuaraítear é [114].

1.2.3.2 Struchtúr hiodrocsapróipil stáirse

Is stáirse hidroxypropil (HPS), a bhfuil a struchtúr móilíneach léirithe i bhFíoracha 1-4, éitear stáirse neamh-ianach, a ullmhaítear trí imoibriú éitearúcháin ocsaíd próipiléine le stáirse faoi choinníollacha alcaileach [223, 227, 228], agus a taispeántar cothromóid imoibrithe ceimiceacha i bhFíor 1-6.

Le linn shintéis HPS, chomh maith le himoibriú le stáirse chun stáirse hiodrocsapróipil a ghiniúint, is féidir le ocsaíd próipiléine freagairt freisin leis an stáirse hidroxypropil a ghintear chun slabhraí taobh polyoxypropil a ghiniúint. méid an ionaid. Tagraíonn céim an ionaid (DS) do mheánlíon na ngrúpaí hiodrocsaile ionaid in aghaidh an ghrúpa glúcóisile. Tá 3 ghrúpa hiodrocsaile sa chuid is mó de na grúpaí glucosil de stáirse ar féidir iad a athsholáthar, agus mar sin is é 3 an t-uasmhéid DS. Tagraíonn céim molar an ionaid (MS) do mheánmhais na n-ionadaí in aghaidh an mhóil de ghrúpa glucosil [223, 229]. Bíonn tionchar ag coinníollacha próisis an imoibrithe hiodrocsapropylation, moirfeolaíocht an ghráinnín stáirse, agus an cóimheas idir amylose agus amylopectin sa stáirse dúchais ar mhéid an MS.

1.2.3.3 Airíonna stáirse hiodrocsapróipil

(1) Glóthacháil fuar SCS

The gelatinized amylose is continuously coiled to form a coaxial single helical structure. Is grúpa hydrophilic é an taobh amuigh de na struchtúir aonair helical seo, agus is cuas hidrofóbach é an taobh istigh. Ag teocht ard, tá SPS ann i dtuaslagán uiscí mar chorna randamacha as a síneann roinnt deighleoga héiliciúla aonair amach. When the temperature is lowered, the hydrogen bonds between HPS and water are broken, the structural water is lost, and the hydrogen bonds between molecular chains are continuously formed, finally forming a three-dimensional network gel structure. The filling phase in the gel network of starch is the residual starch granules or fragments after gelatinization, and the intertwining of some amylopectin also contributes to the formation of gel [230-232].

(2) Hidreafaileacht SCS

The introduction of hydrophilic hydroxypropyl groups weakens the strength of hydrogen bonds between starch molecules, promotes the movement of starch molecules or segments, and reduces the melting temperature of starch microcrystals; athraítear struchtúr na gráinníní stáirse, agus tá dromchla na gráinníní stáirse garbh Mar a mhéadaíonn an teocht, tá roinnt scoilteanna nó poill le feiceáil, ionas gur féidir le móilíní uisce dul isteach go héasca ar an taobh istigh de na gráinníní stáirse, rud a fhágann go bhfuil an stáirse níos éasca a swell agus a gelatinize, mar sin laghdaítear teocht geilitínithe an stáirse. De réir mar a mhéadaíonn méid an ionaid, laghdaítear teocht geilitínithe stáirse hiodrocsapróipil, agus ar deireadh is féidir é a at in uisce fuar. Tar éis hiodrocsaipropylation, feabhsaíodh cumas sreafa, cobhsaíocht íseal-teocht, trédhearcacht, tuaslagthacht, agus airíonna foirmithe scannáin taois stáirse [233-235].

Is éitear stáirse neamh-ianach é HPS le cobhsaíocht ard. Le linn imoibrithe ceimiceacha cosúil le hidrealú, ocsaídiú, agus tras-nascadh, ní bhriseadh an banna éitear agus ní thitfidh na hionadaithe amach. Dá bhrí sin, tá airíonna HPS sách níos lú tionchar ag electrolytes agus pH, ag cinntiú gur féidir é a úsáid i raon leathan pH aigéad-bonn [236-238].

1.2.3.4 Feidhmiú SCS i réimse an bhia agus na míochaine

Tá HPS neamh-tocsaineach agus gan blas, le dea-fheidhmíocht díleá agus slaodacht hidrolysáit réasúnta íseal. Aithnítear é mar stáirse modhnaithe inite sábháilte sa bhaile agus thar lear. Chomh luath leis na 1950idí, d'fhormheas na Stáit Aontaithe stáirse hidroxypropil le húsáid dhíreach i mbia [ 223, 229, 238]. Is stáirse modhnaithe é HPS a úsáidtear go forleathan i réimse an bhia, a úsáidtear go príomha mar ghníomhaire tiúsach, gníomhaire fionraí agus cobhsaitheoir.

It can be used in convenience foods and frozen foods such as beverages, ice cream, and jams; féadfaidh sé gumaí inite ard-phraghas cosúil le geilitín a athsholáthar go páirteach; is féidir é a dhéanamh ina scannáin inite agus a úsáid mar bhratuithe bia agus pacáistithe [229, 236].

Úsáidtear HPS go coitianta i réimse na míochaine mar líontóirí, ceanglóirí do bharra íocshláinte, dícheangail le haghaidh táibléad, ábhair le haghaidh capsúil bog agus crua cógaisíochta, bratuithe drugaí, oibreáin frith-chomhdhlúthúcháin do chealla fola dearga saorga agus tiúsóirí plasma, etc. [239] .

Úsáidtear ábhair pholaiméir go forleathan i ngach gné den saol agus is ábhair fíor-riachtanach agus tábhachtacha iad. Déanann forbairt leanúnach na heolaíochta agus na teicneolaíochta riachtanais na ndaoine níos mó agus níos éagsúla, agus go ginearálta tá sé deacair d'ábhair polaiméire aon-chomhpháirte riachtanais iarratais éagsúla an duine a chomhlíonadh. Combining two or more polymers is the most economical and effective method to obtain polymer materials with low price, excellent performance, convenient processing and wide application, which has attracted the attention of many researchers and has been paid more and more attention [ 240-242] .

1.3.1 Aidhm agus modh comhdhlúite polaiméire

Is é príomhchuspóir an chomhdhúile polaiméire: (l) Airíonna cuimsitheacha ábhar a bharrfheabhsú. Déantar polaiméirí éagsúla a dhlúthú, ionas go gcoimeádann an cumaisc deiridh airíonna den scoth mhacramóilín amháin, go bhfoghlaimíonn sé ó láidreachtaí a chéile agus go gcomhlánaíonn sé a laigí, agus go n-uasmhéadaíonn sé airíonna cuimsitheacha na n-ábhar polaiméire. (2) Costas ábhartha a laghdú. Tá airíonna den scoth ag roinnt ábhar polaiméire, ach tá siad costasach. Mar sin, is féidir iad a chomhdhlúthú le polaiméirí saor eile chun costais a laghdú gan tionchar a imirt ar úsáid. (3) Feabhas a chur ar airíonna próiseála ábhair. Tá airíonna den scoth ag roinnt ábhar ach tá siad deacair a phróiseáil, agus is féidir polaiméirí oiriúnacha eile a chur leis chun a n-airíonna próiseála a fheabhsú. (4) Airíonna áirithe den ábhar a neartú. D'fhonn feabhas a chur ar fheidhmíocht an ábhair i ngné ar leith, úsáidtear polaiméir eile chun é a mhodhnú. (5) Feidhmeanna nua ábhar a fhorbairt.

Modhanna Comhdhála Polaiméirí Coiteanna: (L) Comhdhéanamh leá. Faoi ghníomh gearrtha an trealaimh chomhdhlúthaithe, téitear polaiméirí éagsúla go dtí an teocht sreafa slaodach le haghaidh comhdhlúthaithe, agus ansin déantar iad a fhuarú agus a ghráinnithe tar éis iad a chomhdhlúthú. (2) Athbhunú tuaslagáin. Déantar an dá chomhpháirt a chasadh agus a chumasc trí thuaslagóir coiteann a úsáid, nó déantar na tuaslagáin pholaiméirí éagsúla tuaslagtha a chasadh go cothrom, agus ansin baintear an tuaslagóir chun comhdhúil polaiméir a fháil. (3) Comhdhéanamh eibleachta. Tar éis eibleachtaí éagsúla polaiméire den chineál eibleachta céanna a chasadh agus a mheascadh, cuirtear téachtadh leis an bpolaiméir a réamh-mheas chun cumaisc polaiméir a fháil. (4) Copolymerization agus cumaisc. Lena n -áirítear copolymerization graft, bloc copolymerization agus copolymerization imoibríoch, tá imoibriú ceimiceach ag gabháil leis an bpróiseas cumaisc. (5) Líonra idir -thrédhearcachta [10].

1.3.2 Comhdhlúthú polaisiúicrídí nádúrtha

Is cineál coitianta ábhar polaiméire iad polaisiúicrídí nádúrtha sa nádúr, a dhéantar de ghnáth a mhodhnú go ceimiceach agus a thaispeánann airíonna éagsúla den scoth. Mar sin féin, is minic go mbíonn teorainneacha feidhmíochta áirithe ag ábhair pholaisiúicrídí aonair, mar sin is minic a dhéantar polaisiúicrídí éagsúla a dhlúthú chun an cuspóir a bhaineann le buntáistí feidhmíochta gach comhpháirte a chomhlánú agus raon feidhme an iarratais a leathnú. Chomh luath leis na 1980í, tá méadú suntasach tagtha ar thaighde ar chumasc polaisiúicrídí nádúrtha éagsúla [243]. Díríonn an taighde ar an gcóras cumaisc polaisiúicríd nádúrtha sa bhaile agus thar lear den chuid is mó ar an gcóras cumaisc curdlan agus neamh-curdlan agus an córas cumaisc de dhá chineál polaisiúicríd neamh-gruth.

Is féidir polaisiúicrídí nádúrtha a roinnt ina curdlan agus neamh-gruthlan de réir a gcumas glóthacha a fhoirmiú. Is féidir le roinnt polaisiúicrídí glóthacha a fhoirmiú leo féin, mar sin tugtar curdlan orthu, mar shampla carrageenan, etc.; níl aon airíonna glóthaithe ag daoine eile iad féin, agus tugtar polaisiúicrídí neamhghrutha orthu, mar guma xanthan.

Is féidir hidriginí a fháil trí churdlan nádúrtha a thuaslagadh i dtuaslagán uiscí. Based on the thermoreversibility of the resulting gel and the temperature dependence of its modulus, it can be subdivided into the following four different types [244]:

.

(3) Ní féidir leis an tuaslagán polaisiúicríd glóthach a fháil ní hamháin ag teocht níos ísle, ach freisin glóthach a fháil ag teocht níos airde, ach staid réitigh a chur i láthair ag teocht idirmheánach.

(4) Ní féidir leis an réiteach glóthach a fháil ach amháin ag teocht áirithe sa lár. Tá a tiúchan criticiúil (íosta) féin ag curdlan nádúrtha éagsúla, ar féidir glóthach a fháil os a chionn. Baineann tiúchan ríthábhachtach an fhoirmiú le fad leanúnach an slabhra mhóilíneach polaisiúicríde; tá tionchar mór ag neart an fhoirmiú ar thiúchan agus ar mheáchan móilíneach an réitigh, agus go ginearálta, méadaíonn neart an fhoirmiú mar a mhéadaíonn an tiúchan [245].

Feabhsaíonn cumaisc neamh-curdlan le curdlan go ginearálta neart glóthach polaisiúicrídí [246]. Feabhsaíonn cumasc guma konjac agus carrageenan cobhsaíocht agus leaisteachas glóthach struchtúr an líonra glóthach ilchodach, agus feabhsaíonn sé a neart glóthach go suntasach. Tá Wei Yu et al. carrageenan níos measa agus guma konjac, agus pléadh an struchtúr glóthach tar éis cumaisc. Fuair ​​​​an staidéar amach, tar éis guma carrageenan agus konjac a chumasc, go ndearnadh éifeacht sineirgisteacha, agus cruthaíodh struchtúr líonra faoi cheannas carrageenan, tá guma konjac scaipthe ann, agus tá a líonra glóthacha níos dlúithe ná an carrageenan íon [247]. Tá Kohyama et al. staidéar ar chóras cumaisc guma carrageenan / konjac, agus léirigh na torthaí, le méadú leanúnach ar mheáchan móilíneach guma konjac, gur lean strus réabtha an fhoirmiú ilchodach ag méadú; léirigh guma konjac le meáchain móilíneacha éagsúla foirmiú glóthach den chineál céanna. teocht. Sa chóras cumaisc seo, déantar carrageenan le bunú an líonra glóthacha, agus mar thoradh ar an idirghníomhú idir an dá mhóilín curdlan cruthaítear réigiúin lag tras-nasctha [248]. Nishinari et al. rinne sé staidéar ar chóras cumaisc guma gellan/konjac, agus léirigh na torthaí go raibh éifeacht na gcatálacha aonfhiúsacha ar an glóthach cumaisc níos suntasaí. Féadann sé modulus an chórais agus teocht foirmiú glóthach a mhéadú. Is féidir le cations divalent foirmiú glóthacha ilchodacha a chur chun cinn go pointe áirithe, ach beidh méideanna iomarcacha ina chúis le scaradh céim agus laghdófar modulus an chórais [246]. Dúirt Breneer et al. staidéar ar chumasc carrageenan, guma pónaire locust agus guma konjac, agus fuarthas amach gur féidir le carrageenan, guma pónaire locust agus guma konjac éifeachtaí sineirgisteacha a tháirgeadh, agus is é an cóimheas is fearr ná guma pónaire locust/carrageenan 1:5.5, guma konjac/carrageenan 1:7 , agus nuair a dhéantar na trí cinn a chomhdhlúthú, tá an éifeacht sineirgisteacha mar an gcéanna le guma carrageenan/konjac, rud a thugann le fios nach bhfuil aon chumaisc speisialta ar na trí cinn. idirghníomhaíocht [249].

1.3.2.2 Dhá chóras cumaisc neamhghruthlan

Is féidir le dhá pholaisiúicrídí nádúrtha nach bhfuil airíonna glóthacha airíonna glóthacha a thaispeáint trí chumaisc, agus mar thoradh ar tháirgí glóthacha [250]. Nuair a chomhcheanglaítear guma pónaire locust le guma xanthan tá éifeacht sineirgisteacha a spreagann foirmiú glóthacha nua [251]. Is féidir táirge glóthacha nua a fháil freisin trí guma xanthan a chur le konjac glucomannan le haghaidh cumaisc [252]. Dúirt Wei Yanxia et al. staidéar ar airíonna sreabheolaíoch an choimpléasc de guma Bean locust agus guma xanthan. Léiríonn na torthaí go dtáirgeann an cumaisc de guma Bean locust agus guma xanthan éifeacht sineirgisteacha. Nuair a bhíonn an cóimheas toirte cumaisc 4:6, an éifeacht sineirgisteacha is láidre [253]. Fitzsimons et al. glucomannan konjac casta le guma xanthan ag teocht an tseomra agus faoi théamh. Léirigh na torthaí gur léirigh gach comhdhúil airíonna glóthacha, rud a léiríonn an éifeacht sineirgisteacha idir an dá cheann. Níor chuir an teocht cumaisc agus staid struchtúrach guma xanthan isteach ar an idirghníomhaíocht idir an dá [254]. Rinne Guo Shoujun agus daoine eile staidéar ar an meascán bunaidh de guma bean feces muc agus guma xanthan, agus léirigh na torthaí go bhfuil éifeacht sineirgisteacha láidir ag guma bean feces muc agus guma xanthan. Is é an cóimheas cumaisc is fearr idir guma pónairí feces muice agus greamachán cumaisc guma xanthan ná 6/4 (w/w). Tá sé 102 uair níos mó ná an réiteach aonair de guma pónaire soighe, agus cruthaítear an glóthach nuair a shroicheann tiúchan an guma cumaisc 0.4%. Tá slaodacht ard, dea-chobhsaíocht agus airíonna sreabheolaíocha ag an ghreamaitheach cumaisc, agus is gumaí bia den scoth é [255].

1.3.3 Comhoiriúnacht na gcomhchodanna polaiméire

Tagraíonn comhoiriúnacht, ó thaobh teirmidinimiciúil, le comhoiriúnacht leibhéal móilíneach a bhaint amach, ar a dtugtar freisin intuaslagthacht frithpháirteach. De réir teoiric mhúnla Flory-Huggins, tá an t-athrú fuinnimh saor in aisce ar an gcóras cumaisc polaiméire le linn an phróisis cumaisc i gcomhréir le foirmle fuinnimh saor in aisce Gibbs:

△������—T

���Is é an fuinneamh casta saor in aisce, △���an bhfuil an teas casta, an bhfuil an eantrópachta casta; an bhfuil an teocht iomlán; the complex system is a compatible system only when the free energy changes △���

Eascraíonn coincheap na miscibility as an bhfíric gur beag córais atá in ann comhoiriúnacht teirmidinimice a bhaint amach. Tagraíonn éagsúlacht do chumas comhpháirteanna éagsúla coimpléisc aonchineálacha a fhoirmiú, agus is é an critéar a úsáidtear go coitianta ná go dtaispeánann na coimpléisc pointe trasdula gloine amháin.

Difriúil ó chomhoiriúnacht teirmidinimiciúil, tagraíonn comhoiriúnacht ghinearálaithe do chumas gach comhpháirte sa chóras cumaisc freastal ar a chéile, a mholtar ó thaobh praiticiúil [257].

Bunaithe ar chomhoiriúnacht ghinearálaithe, is féidir córais chumaisc polaiméire a roinnt ina chórais atá comhoiriúnach go hiomlán, go páirteach agus go hiomlán neamh-chomhoiriúnach. Ciallaíonn córas comhoiriúnach go hiomlán go bhfuil an cumaisc inathraithe go teirmidinimiciúil ag an leibhéal móilíneach; ciallaíonn córas atá comhoiriúnach go páirteach go bhfuil an cumaisc comhoiriúnach laistigh de raon teochta nó comhdhéanamh áirithe; ciallaíonn córas atá go hiomlán neamh-chomhoiriúnach go bhfuil an comhdhúil ar leibhéal Móilíneach ní féidir inathraitheacht a bhaint amach ag aon teocht nó comhdhéanamh.

Mar gheall ar dhifríochtaí struchtúracha áirithe agus eantrópacht chomhfhoirmiúil idir polaiméirí éagsúla, tá an chuid is mó de na córais casta polaiméire comhoiriúnach go páirteach nó neamh-chomhoiriúnach [11, 12]. Ag brath ar scaradh céim an chórais chumaisc agus leibhéal an mheascadh, beidh éagsúlacht mhór freisin ar chomhoiriúnacht an chórais atá ag luí go páirteach [11]. Tá dlúthbhaint ag airíonna macrascópacha na gcomhchodanna polaiméire lena mhoirfeolaíocht mhicreascópach inmheánach agus le hairíonna fisiceacha agus ceimiceacha gach comhpháirte. 240], agus mar sin tá tábhacht mhór aige staidéar a dhéanamh ar mhoirfeolaíocht mhicreascópach agus comhoiriúnacht an chórais chumaisc.

Modhanna Taighde agus Tréithrithe chun Comhoiriúnacht Comhdhénártha:

(1) Teocht trasdula gloine T������den chomhdhúil leis an T���dá chomhábhair, mura bhfuil ach T amháin���le feiceáil sa chomhdhúil, is córas comhoiriúnach é an córas cumaisc; má tá dhá T������tá suíomhanna na cumaisc sa dá ghrúpa Lár na bpointí T���léiríonn sé gur córas atá comhoiriúnach go páirteach é an córas cumaisc; má tá dhá T���, agus tá siad suite ag suíomhanna an dá chomhpháirt T���, léiríonn sé gur córas neamh-chomhoiriúnach é an córas cumaisc.

T���Is iad na hionstraimí tástála a úsáidtear go minic sa mhodh comparáide ná anailíseoir teirmeicniúil dinimiciúil (DMA) agus calraiméadar scanadh difreálach (DSC). Is féidir leis an modh seo comhoiriúnacht an chórais chumaisc a mheas go tapa, ach má tá an T���den dá chomhpháirt atá cosúil le T amháin���

(2) Modh breathnóireachta moirfeolaíoch. Gcéad dul síos, breathnaigh ar mhoirfeolaíocht mhacrascópach an chomhdhúil. Má tá scaradh céim soiléir ag an gcomhdhúil, is féidir a mheas roimh ré gur córas neamh-chomhoiriúnach é an córas cumaisc. Ar an dara dul síos, breathnaítear ar mhoirfeolaíocht mhicreascópach agus struchtúr céim an chomhdhúil trí mhicreascóp. Cruthóidh an dá chomhpháirt atá ag luí go hiomlán staid aonchineálach. Dá bhrí sin, is féidir leis an cumaisc le comhoiriúnacht mhaith dáileadh céim aonfhoirmeach agus méid na gcáithníní céim scaipthe beag a urramú. and blurry interface.

(3) Transparency method. I gcóras cumaisc atá comhoiriúnach go páirteach, is féidir an dá chomhpháirt a bheith ag luí laistigh de raon teochta agus comhdhéanamh áirithe, agus beidh scaradh céim níos faide ná an raon seo. Sa phróiseas chun an córas cumaisc a chlaochlú ó chóras aonchineálach go córas dhá chéim, athróidh a tharchur solais, agus mar sin is féidir staidéar a dhéanamh ar a chomhoiriúnacht trí staidéar a dhéanamh ar thrédhearcacht an chumaisc.

Ní féidir an modh seo a úsáid ach mar mhodh cúnta, mar nuair a bhíonn innéacsanna athraonta an dá pholaiméir mar an gcéanna, tá an cumaisc a fhaightear tríd an dá pholaiméir neamh-chomhoiriúnacha a chumasc trédhearcach freisin.

(4) Modh rheological. Sa mhodh seo, úsáidtear an t-athrú tobann ar pharaiméadair viscoelastic an chumaisc mar chomhartha scaradh céim, mar shampla, úsáidtear an t-athrú tobann ar an gcuar slaodacht-teocht chun an scaradh céim a mharcáil, agus an t-athrú tobann ar an dealraitheach. Baintear úsáid as cuar strus-teocht lomadh mar chomhartha scaradh céime. Tá comhoiriúnacht mhaith ag an gcóras cumaisc gan scaradh céim tar éis cumaisc, agus tá na cinn a bhfuil scaradh céim acu neamh-chomhoiriúnach nó ag luí go páirteach [258].

(5) Modh cuar Han. Tá cuar Han lg���'(���) lg G”, mura bhfuil spleáchas teochta ag cuar Han an chórais chumaisc, agus go bhfuil cuar Han ag teochtaí difriúla ina phríomhchuar, tá an córas cumaisc comhoiriúnach; má tá an córas cumaisc comhoiriúnach Tá cuar Han ag brath ar an teocht. Má tá cuar Han scartha óna chéile ag teochtaí difriúla agus nach féidir leis príomhchuar a fhoirmiú, tá an córas cumaisc neamh-chomhoiriúnach nó comhoiriúnach go páirteach. Mar sin, is féidir comhoiriúnacht an chórais chumaisc a mheas de réir scaradh cuar Han.

(6) Modh slaodacht réitigh. Úsáideann an modh seo an t-athrú ar shlaodacht réitigh chun comhoiriúnacht an chórais chumaisc a shainiú. Faoi thiúchan réitigh éagsúla, déantar slaodacht an chomhdhúil a bhreacadh i gcoinne an chomhdhéanamh. Más caidreamh líneach é, ciallaíonn sé go bhfuil an córas cumaisc go hiomlán comhoiriúnach; más gaol neamhlíneach é, ciallaíonn sé go bhfuil an córas cumaisc ag luí go páirteach; más cuar S-chruthach é, ansin léiríonn sé go bhfuil an córas cumaisc go hiomlán neamh-chomhoiriúnach [10].

(7) Speictreascópacht infridhearg. Tar éis an dá pholaiméir a dhlúthú, má tá an comhoiriúnacht go maith, beidh idirghníomhaíochtaí cosúil le bannaí hidrigine ann, agus athróidh suíomhanna banna na ngrúpaí tréithiúla ar speictream infridhearg gach grúpa ar an slabhra polaiméire. Is féidir le fritháireamh na mbannaí grúpa tréithiúla den choimpléasc agus gach comhpháirt breithiúnas a dhéanamh ar chomhoiriúnacht an chórais casta.

Ina theannta sin, is féidir le hanailísí teirmeagrafaíochta, díraonadh X-gha, scaipeadh X-gha beag uillinne, scaipthe solais, scaipeadh leictreon neodrón, athshondas maighnéadach núicléach agus teicnící ultrasonaic [10] staidéar a dhéanamh ar chomhoiriúnacht na gcoimpléisc freisin.

1.3.4 Dul chun cinn taighde ar chomhdhúile stáirse hiodrocsapróipile meitiol-cheallalóis/hiodrocsapróipil

1.3.4.1 Comhdhúile hiodrocsapróipile meitilceallalós agus substaintí eile

Compounds of HPMC and other substances are mainly used in drug-controlled release systems and edible or degradable film packaging materials. In the application of drug-controlled release, the polymers often compounded with HPMC include synthetic polymers such as polyvinyl alcohol (PVA), lactic acid-glycolic acid copolymer (PLGA) and polycaprolactone (PCL), as well as proteins, Natural polymers such as polaisiúicrídí. Dúirt Abdel-Zaher et al. rinne sé staidéar ar chomhdhéanamh struchtúrach, ar chobhsaíocht theirmeach agus ar a ngaol le feidhmíocht comhchodanna HPMC / PVA, agus léirigh na torthaí go bhfuil roinnt miscibility i láthair an dá polaiméirí [259]. Zabihi et al. úsáidtear coimpléasc HPMC/PLGA chun microcapsúil a ullmhú le haghaidh scaoileadh rialaithe agus leanúnach inslin, ar féidir leo scaoileadh marthanach a bhaint amach sa bholg agus sa stéig [260]. Javed et al. compounded hydrophilic HPMC and hydrophobic PCL and used HPMC/PCL complexes as microcapsule materials for drug controlled and sustained release, which could be released in different parts of the human body by adjusting the compounding ratio [261]. Ding et al. studied the rheological properties such as viscosity, dynamic viscoelasticity, creep recovery, and thixotropy of HPMC/collagen complexes used in the field of controlled drug release, providing theoretical guidance for industrial applications [262]. Arthanari, Cai agus Rai et al. [263-265] Cuireadh coimpléisc HPMC agus polaisiúicrídí mar chitosan, guma xanthan, agus algináit sóidiam i bhfeidhm sa phróiseas vacsaínithe agus scaoileadh leanúnach drugaí, agus léirigh na torthaí éifeacht scaoileadh drugaí inrialaithe [263-265].

I bhforbairt ábhar pacáistithe scannáin inite nó in-dhíghrádaithe, is polaiméirí nádúrtha den chuid is mó mar lipidí, próitéiní agus polaisiúicrídí iad na polaiméirí a dhlúthaítear le HPMC go minic. Karaca, Fagundes and Contreras-Oliva et al. d'ullmhaigh seicní ilchodacha inite le coimpléisc HPMC/lipid, agus d'úsáid siad iad chun plumaí, trátaí silíní agus citris a chaomhnú, faoi seach. Léirigh na torthaí go raibh éifeacht antibacterial maith ag seicní coimpléascacha HPMC/lipid maidir le húire a choinneáil [266-268]. Shetty, Rubilar, and Ding et al. staidéar ar na hairíonna meicniúla, cobhsaíocht theirmeach, microstructure, agus idirghníomhaíochtaí idir comhpháirteanna de scannáin ilchodach inite ullmhaithe ó HPMC, próitéin síoda, próitéin meadhg isolate, agus collagen, faoi seach [269-271]. Esteghlal et al. HPMC foirmithe le geilitín chun scannáin inite a ullmhú le húsáid in ábhair phacáistithe bithbhunaithe [111]. Priya, Kondaveeti, Sakata and Ortega-Toro et al. d'ullmhaigh HPMC/chitosan scannáin ilchodacha inite HPMC/chitosan, ceallalóis HPMC/eitile agus HPMC/stáirse, faoi seach, agus rinne siad staidéar ar a gcobhsaíocht theirmeach, airíonna meicniúla, micreastruchtúr agus airíonna antibacterial [139, 272-274]. Is féidir an cumaisc HPMC/PLA a úsáid freisin mar ábhar pacáistithe do thráchtearraí bia, de ghnáth trí easbhrúite [275].

I bhforbairt ábhar pacáistithe scannáin inite nó in-dhíghrádaithe, is polaiméirí nádúrtha den chuid is mó mar lipidí, próitéiní agus polaisiúicrídí iad na polaiméirí a dhlúthaítear le HPMC go minic. Karaca, Fagundes and Contreras-Oliva et al. d'ullmhaigh seicní ilchodacha inite le coimpléisc HPMC/lipid, agus d'úsáid siad iad chun plumaí, trátaí silíní agus citris a chaomhnú, faoi seach. Léirigh na torthaí go raibh éifeacht antibacterial maith ag seicní coimpléascacha HPMC/lipid maidir le húire a choinneáil [266-268]. Shetty, Rubilar, and Ding et al. staidéar ar na hairíonna meicniúla, cobhsaíocht theirmeach, microstructure, agus idirghníomhaíochtaí idir comhpháirteanna de scannáin ilchodach inite ullmhaithe ó HPMC, próitéin síoda, próitéin meadhg isolate, agus collagen, faoi seach [269-271]. Esteghlal et al. HPMC foirmithe le geilitín chun scannáin inite a ullmhú le húsáid in ábhair phacáistithe bithbhunaithe [111]. Priya, Kondaveeti, Sakata and Ortega-Toro et al. d'ullmhaigh HPMC/chitosan scannáin ilchodacha inite HPMC/chitosan, ceallalóis HPMC/eitile agus HPMC/stáirse, faoi seach, agus rinne siad staidéar ar a gcobhsaíocht theirmeach, airíonna meicniúla, micreastruchtúr agus airíonna antibacterial [139, 272-274]. Is féidir an cumaisc HPMC/PLA a úsáid freisin mar ábhar pacáistithe do thráchtearraí bia, de ghnáth trí easbhrúite [275].

1.3.4.2 Comhdhúile stáirse agus substaintí eile

Dhírigh an taighde ar chumasc stáirse agus substaintí eile ar dtús ar shubstaintí poileistear alafatacha hidreafóbach éagsúla, lena n-áirítear aigéad polalactic (PLA), polycaprolactone (PCL), aigéad succinic polybutene (PBSA), etc. 276]. Muller et al. staidéar ar struchtúr agus airíonna na gcomhchodanna stáirse/PLA agus ar an idirghníomhú idir an dá, agus léirigh na torthaí go raibh an idirghníomhaíocht idir an dá lag agus airíonna meicniúla na n-ábhar cumaisc bocht [277]. Correa, Komur and Diaz-Gomez et al. staidéar ar airíonna meicniúla, airíonna sreabheolaíoch, airíonna glóthacha agus comhoiriúnacht an dá chomhpháirt de choimpléisc stáirse / PCL, a cuireadh i bhfeidhm ar fhorbairt ábhar in-bhithmhillte, Ábhair bhithleighis agus Ábhair Scafall Innealtóireachta Fíocháin [278-280]. Ohkika et al. fuarthas amach go bhfuil an meascán de stáirse arbhair agus PBSA an-tuar dóchais inti. When the starch content is 5-30%, increasing the content of starch granules can increase the modulus and reduce the tensile stress and elongation at break [281,282]. Hydrophobic aliphatic polyester is thermodynamically incompatible with hydrophilic starch, and various compatibilizers and additives are usually added to improve the phase interface between starch and polyester. Szadkowska, Ferri, and Li et al. studied the effects of silanol-based plasticizers, maleic anhydride linseed oil, and functionalized vegetable oil derivatives on the structure and properties of starch/PLA complexes, respectively [283-285]. Ortega-Toro, Yu et al. used citric acid and diphenylmethane diisocyanate to compatibilize starch/PCL compound and starch/PBSA compound, respectively, to improve material properties and stability [286, 287].

Le blianta beaga anuas, rinneadh taighde níos mó agus níos mó ar chumasc stáirse le polaiméirí nádúrtha cosúil le próitéiní, polaisiúicrídí agus lipidí. Rinne Teklehaimanot, Sahin-Nadeen agus Zhang et al staidéar ar airíonna fisiciceimiceacha stáirse/séin, stáirse/próitéin meadhg agus coimpléisc stáirse/geilitín, faoi seach, agus bhain na torthaí go léir torthaí maithe amach, ar féidir iad a chur i bhfeidhm ar bhithábhair agus capsúil bia [52, 288, 289]. Lozanno-Navarro, Talon and Ren et al. studied the light transmittance, mechanical properties, antibacterial properties and chitosan concentration of starch/chitosan composite films, respectively, and added natural extracts, tea polyphenols and other natural antibacterial agents to improve the antibacterial effect of the composite film. Léiríonn torthaí an taighde go bhfuil acmhainneacht mhór ag an scannán ilchodach stáirse/chitosan i bpacáistiú gníomhach bia agus leigheas [290-292]. Kaushik, Ghanbarzadeh, Arvanitoyannis, agus Zhang et al. rinne sé staidéar ar airíonna nanacriostail stáirse/ceallalóis, stáirse/carboxymethylcellulose, stáirse/meitilceallalós, agus scannáin chomhchodacha stáirse/hiodrocsaipropylmethylcellulose, faoi seach, agus na príomhfheidhmchláir in ábhair phacáistíochta inite/bhithdhíghrádaithe [293-295]. Dafe, Jumaidin and Lascombes et al. staidéar ar stáirse/comhdhúile guma bia mar stáirse/peictin, stáirse/agar agus stáirse/carrageenan, a úsáidtear go príomha i réimse an bhia agus pacáistiú bia [296-298]. Rinne Perez, De et al., staidéar ar airíonna fisiciceimiceacha stáirse tapioca / ola arbhair, stáirse / coimpléisc lipid, go príomha chun próiseas táirgthe bianna easbhrúite a threorú [299, 300].

1.3.4.3 Comhdhúile hiodrocsapróipile meitiolceallalóis agus stáirse

Faoi láthair, níl go leor staidéir ar chóras cumaisc HPMC agus stáirse sa bhaile agus thar lear, agus tá an chuid is mó acu ag cur méid beag HPMC isteach sa mhaitrís stáirse chun feabhas a chur ar an bhfeiniméan ag dul in aois stáirse. Jimenez et al. úsáid HPMC chun dul in aois stáirse dúchais a laghdú chun tréscaoilteacht na seicní stáirse a fheabhsú. Léirigh na torthaí gur laghdaigh an Chomh maith leis HPMC dul in aois an stáirse agus mhéadaigh solúbthacht an membrane ilchodach. The oxygen permeability of the composite membrane was significantly increased, but the waterproof performance did not. Cé mhéad atá athraithe [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. Na torthaí Léiríonn sé, le méadú ar ábhar HPMC, go méadaítear modulus leaisteacha agus neart teanntachta an scannáin ilchodach, laghdaítear an fadú ag briseadh, agus is beag éifeacht atá ar thréscaoilteacht gal uisce; is féidir le sorbate potaisiam agus nisin an scannán ilchodach a fheabhsú. Tá éifeacht antibacterial dhá ghníomhairí antibacterial níos fearr nuair a úsáidtear iad le chéile [112, 302]. Ortega-Toro et al. rinne sé staidéar ar airíonna seicní ilchodacha teasbhrúite HPMC/stáirse, agus rinne sé staidéar ar éifeacht aigéad citreach ar airíonna seicní ilchodacha. Léirigh na torthaí go raibh HPMC scaipthe sa chéim leanúnach stáirse, agus bhí éifeacht ag an dá aigéad citreach agus HPMC ar an dul in aois stáirse. go pointe áirithe de chosc [139]. Ayorinde et al. úsáid HPMC / scannán ilchodach stáirse le haghaidh sciath amlodipine béil, agus léirigh na torthaí go raibh an t-am díscaoileadh agus ráta scaoileadh an scannáin ilchodach an-mhaith [303].

Dúirt Zhao Ming et al. studied the effect of starch on the water retention rate of HPMC films, and the results showed that starch and HPMC had a certain synergistic effect, which resulted in an overall increase in water retention rate [304]. Tá Zhang et al. rinne sé staidéar ar airíonna scannáin an chomhdhúil HPMC/HPS agus ar airíonna sreabheolaíocha an tuaslagáin. Léiríonn na torthaí go bhfuil comhoiriúnacht áirithe ag an gcóras cumaisc HPMC / HPS, tá feidhmíocht membrane cumaisc go maith, agus tá dea-éifeacht cothromaithe ag airíonna sreabheolaíocha HPS go HPMC [305, 306]. Is beag staidéar a rinneadh ar an gcóras cumaisc HPMC / stáirse le hábhar ard HPMC, agus tá an chuid is mó acu sa taighde feidhmíochta éadomhain, agus tá an taighde teoiriciúil ar an gcóras cumaisc sách easpa, go háirithe glóthach fuar-teas HPMC / HPS droim ar ais. -phase glóthach ilchodach. Mechanistic studies are still in a blank state.

1.4 Réalteolaíocht na gcoimpléisc polaiméire

Sa phróiseas próiseála ábhair pholaiméire, is cinnte go dtarlóidh sreabhadh agus dífhoirmiú, agus is í reology an eolaíocht a dhéanann staidéar ar dhlíthe sreabhadh agus dífhoirmithe ábhar [307]. Is maoin de chuid ábhair leachtacha é sreabhadh, agus is airí d'ábhair sholadach (criostalach) é an dífhoirmiúchán. Seo a leanas comparáid ghinearálta idir sreabhadh leachtach agus dífhoirmiúchán soladach:

In iarratais thionsclaíocha phraiticiúla na n-ábhar polaiméire, cinneann a slaodacht agus slaodacht a bhfeidhmíocht phróiseála. Sa phróiseas próiseála agus múnlaithe, leis an athrú ar an ráta lomadh, d'fhéadfadh go mbeadh méid mór de roinnt orduithe méide ag slaodacht na n-ábhar polaiméire. Athrú [308]. Bíonn tionchar díreach ag airíonna réalteolaíocha ar nós slaodacht agus tanú lomadh ar rialú caidéalaithe, perfusion, scaipeadh agus spraeáil le linn próiseáil ábhair pholaiméire, agus is iad na hairíonna is tábhachtaí atá ag ábhair pholaiméire.

1.4.1 Viscoelasticity polaiméirí

Faoin bhfórsa seachtrach, ní féidir leis an leacht polaiméire sreabhadh ní hamháin, ach freisin dífhoirmiúchán a thaispeáint, rud a léiríonn cineál feidhmíochta "viscoelasticity", agus is é a bunúsach cómhaireachtáil "dé-chéim soladach-leachtach" [309]. Mar sin féin, ní viscoelasticity líneach é an viscoelasticity seo ag dífhoirmíochtaí beaga, ach slaodacht neamhlíneach ina léiríonn an t-ábhar dífhoirmíochtaí móra agus strus fada [310].

Tugtar hidrosol freisin ar an tuaslagán uiscí polaisiúicríde nádúrtha. Sa tuaslagán caol, tá na macromóilíní polaisiúicríde i bhfoirm cornaí scartha óna chéile. Nuair a mhéadaíonn an tiúchan go luach áirithe, déanann na cornaí macromóilíneacha idirphlandáil agus forluí ar a chéile. Tugtar an tiúchan criticiúil [311] ar an luach. Faoi bhun an tiúchan ríthábhachtach, tá slaodacht an tuaslagáin sách íseal, agus níl tionchar ag an ráta lomadh air, rud a léiríonn iompar sreabhach Newtonian; nuair a shroichtear an tiúchan ríthábhachtach, tosaíonn na macromóilíní a ghluaiseann ar dtús ina n-aonar ag dul i ngleic lena chéile, agus méadaíonn slaodacht an réitigh go suntasach. méadú [312]; agus nuair a sháraíonn an tiúchan an tiúchan ríthábhachtach, breathnaítear tanú lomadh agus léiríonn an réiteach iompar sreabhach neamh-Newtonian [245].

Is féidir le roinnt hidreasóil glóthacha a fhoirmiú faoi choinníollacha áirithe, agus is gnách go mbíonn a n-airíonna viscoelastic tréithrithe ag modal stórála G', modulus caillteanais G” agus a spleáchas ar mhinicíocht. Freagraíonn an modulus stórála le leaisteachas an chórais, agus Freagraíonn an modulus caillteanais le slaodacht an chórais [311]. I dtuaslagán caol, níl aon dul i bhfostú idir móilíní, mar sin thar raon leathan minicíochtaí, tá G′ i bhfad níos lú ná G″, agus léirigh sé spleáchas láidir ar mhinicíocht. Since G′ and G″ are proportional to the frequency ω and its quadratic, respectively, when the frequency is higher, G′ > G″. Nuair a bhíonn an tiúchan níos airde ná an tiúchan criticiúil, tá spleáchas minicíochta fós ag G′ agus G″. Nuair a bhíonn an mhinicíocht níos ísle, G′ < G″, agus an minicíocht a mhéadú de réir a chéile, trasnaeoidh an dá cheann, agus ar ais go G′ > sa réigiún ardmhinicíochta G”.

Tugtar an pointe glóthach ar an bpointe criticiúil ag a n-aistríonn hidreasol polaisiúicríde nádúrtha go glóthach. Tá go leor sainmhínithe ar phointe glóthacha, agus is é an ceann is coitianta a úsáidtear an sainmhíniú ar viscoelasticity dinimiciúil i rheology. Nuair atá modúl stórála G′ an chórais comhionann leis an modúl caillteanais G″, is é an pointe glóthach é, agus G′ > G″ foirmiú glóthach [312, 313].

Cruthaíonn roinnt móilíní polaisiúicríde nádúrtha comhlachais lag, agus déantar a struchtúr glóthach a scriosadh go héasca, agus tá G 'beagán níos mó ná G”, rud a léiríonn spleáchas minicíochta níos ísle; agus is féidir le roinnt móilíní polaisiúicríde nádúrtha réigiúin tras-nasctha cobhsaí a fhoirmiú, a bhfuil an struchtúr glóthach níos láidre, tá G′ i bhfad níos mó ná G″, agus níl aon spleáchas minicíochta aige [311].

1.4.2 Iompar reiligiúin na gcoimpléisc polaiméire

Maidir le córas cumaisc polaiméire go hiomlán comhoiriúnach, is córas aonchineálach é an cumaisc, agus is é a viscoelasticity go ginearálta suim airíonna polaiméire aonair, agus is féidir cur síos a dhéanamh ar a viscoelasticity le rialacha simplí eimpíreacha [314]. Tá sé cruthaithe ag cleachtadh nach bhfuil an córas aonchineálach a chabhródh le feabhas a chur ar a chuid airíonna meicniúla. Ar a mhalairt, tá feidhmíocht den scoth ag roinnt córais casta le struchtúir céim-scartha [315].

Beidh tionchar ag fachtóirí cosúil le cóimheas cumaisc chórais, ráta lomadh, teocht agus struchtúr comhpháirteanna, ag taispeáint comhoiriúnacht nó scaradh céim ar chomhoiriúnacht córas cumaisc atá ag luí go páirteach, agus tá an t-aistriú ó chomhoiriúnacht go scaradh céim dosheachanta. as a dtagann athruithe suntasacha ar viscoelasticity an chórais [316, 317]. Le blianta beaga anuas, rinneadh staidéir iomadúla ar iompar viscoelastic córais casta polaiméire atá comhoiriúnach go páirteach. Léiríonn an taighde go gcuireann iompar sreabheolaíoch an chórais chumaisc sa chrios comhoiriúnachta saintréithe an chórais aonchineálach i láthair. Sa chrios scaradh céim, tá an iompar sreabheolaíoch go hiomlán difriúil ón gcrios aonchineálach agus thar a bheith casta.

Tá tábhacht mhór ag baint le tuiscint a fháil ar airíonna sreabheolaíocha an chórais chumaisc faoi chomhchruinnithe éagsúla, cóimheasa cumaisc, rátaí lomadh, teochtaí, etc., maidir le roghnú ceart na teicneolaíochta próiseála, dearadh réasúnach foirmlí, rialú docht ar cháilíocht an táirge, agus laghdú cuí ar tháirgeadh. tomhaltas fuinnimh. [309]. Mar shampla, le haghaidh ábhair atá íogair ó thaobh teochta, is féidir slaodacht an ábhair a athrú tríd an teocht a choigeartú. And improve the processing performance; tuiscint a fháil ar chrios tanaithe lomadh an ábhair, roghnaigh an ráta lomadh cuí chun feidhmíocht phróiseála an ábhair a rialú, agus an éifeachtacht táirgthe a fheabhsú.

1.4.3 Tosca a mbíonn tionchar acu ar airíonna sreabheolaíocha an chomhdhúil

1.4.3.1 Comhdhéanamh

Is léiriú cuimsitheach iad airíonna fisiceacha agus ceimiceacha agus struchtúr inmheánach an chórais chumaisc ar ranníocaíochtaí comhcheangailte airíonna gach comhpháirte agus an idirghníomhaíocht idir na comhpháirteanna. Dá bhrí sin, tá ról cinntitheach ag airíonna fisiceacha agus ceimiceacha gach comhpháirte féin sa chóras cumaisc. Athraíonn an méid comhoiriúnachta idir polaiméirí éagsúla go forleathan, tá cuid acu an-luí, agus tá cuid acu beagnach neamh-chomhoiriúnach go hiomlán.

1.4.3.2 An cóimheas idir an córas cumaisc

The viscoelasticity and mechanical properties of the polymer compound system will change significantly with the change of the compound ratio. This is because the compound ratio determines the contribution of each component to the compound system, and also affects each component. idirghníomhaíocht agus dáileadh céim. Xie Yajie et al. staidéar ar chitosan / hidroxypropil ceallalóis agus fuarthas amach gur tháinig méadú suntasach ar shlaodacht an chomhdhúil le méadú ar ábhar ceallalóis hidroxypropil [318]. Zhang Yayuan et al. studied the complex of xanthan gum and corn starch and found that when the ratio of xanthan gum was 10%, the consistency coefficient, yield stress and fluid index of the complex system increased significantly. Obviously [319].

1.4.3.3 Ráta lomadh

Is sreabháin pseudoplastacha iad formhór na leachtanna polaiméire, nach gcomhlíonann dlí sreafa Newton. Is í an phríomhghné ná go bhfuil an slaodacht gan athrú go bunúsach faoi lomadh íseal, agus laghdaíonn an slaodacht go mór le méadú ar an ráta lomadh [308, 320]. Is féidir an cuar sreabhadh de leacht polaiméire a roinnt go garbh i dtrí réigiún: réigiún Newtonian lomadh íseal, réigiún tanaithe lomadh agus réigiún cobhsaíochta ard lomadh. Nuair a bhíonn claonadh ag an ráta lomadh go nialas, éiríonn an strus agus an brú líneach, agus tá iompar sreafa an leachta cosúil le hiompar sreabhán Newtonian. Ag an am seo, tá claonadh ag an slaodacht go luach áirithe, ar a dtugtar an slaodacht náid lomadh η0. Léiríonn η0 an t-am scíthe uasta den ábhar agus tá sé ina pharaiméadar tábhachtach d'ábhair pholaiméire, a bhaineann le meánmheáchan móilíneach an pholaiméir agus le fuinneamh gníomhachtaithe sreabhadh slaodach. Sa chrios tanaithe lomadh, laghdaítear an slaodacht de réir a chéile le méadú ar an ráta lomadh, agus tarlaíonn an feiniméan "tanaithe lomadh". Is crios sreafa tipiciúil é an crios seo i bpróiseáil ábhair pholaiméire. Sa réigiún cobhsaíochta lomadh ard, de réir mar a leanann an ráta lomadh ag méadú, tá claonadh ag an slaodacht go tairiseach eile, an slaodacht lomadh gan teorainn η∞, ach is gnách go mbíonn an réigiún seo deacair a bhaint amach.

1.4.3.4 Teocht

Bíonn tionchar díreach ag teocht ar dhéine tairiscint theirmeach randamach na móilíní, rud a d'fhéadfadh tionchar suntasach a bheith aige ar idirghníomhaíochtaí idirmhóilíneacha mar idirleathadh, treoshuíomh slabhra mhóilíneach, agus gabháil. Go ginearálta, le linn sreabhadh na n-ábhar polaiméire, déantar gluaiseacht slabhraí móilíneacha i ndeighleoga; De réir mar a mhéadaíonn an teocht, méadaíonn an méid saor in aisce, agus laghdaítear friotaíocht sreabhadh na gcodanna, agus mar sin laghdaítear an slaodacht. I gcás roinnt polaiméirí, áfach, de réir mar a mhéadaíonn an teocht, tarlaíonn comhlachas hidreafóbach idir na slabhraí, agus mar sin méadaíonn an slaodacht ina ionad sin.

Tá céimeanna éagsúla íogaireachta ag polaiméirí éagsúla le teocht, agus tá éifeachtaí difriúla ag an ard-pholaiméir céanna ar fheidhmíocht a mheicníochta i raonta teochta éagsúla.

1.5 Tábhacht taighde, cuspóir taighde agus ábhar taighde an ábhair seo

1.5.1 Tábhacht taighde

Cé gur ábhar sábháilte agus inite é HPMC a úsáidtear go forleathan i réimse an bhia agus na míochaine, tá dea-airíonna foirmithe scannáin, scaipthe, ramhraithe agus cobhsaíochta aige. Tá trédhearcacht mhaith, airíonna bacainn ola, agus airíonna meicniúla ag scannán HPMC freisin. Mar sin féin, cuireann a ardphraghas (thart ar 100,000/ton) teorainn lena fheidhmiú leathan, fiú i bhfeidhmchláir chógaisíochta ardluacha amhail capsúil. Ina theannta sin, is glóthach spreagtha teirmeach é HPMC, atá ann i stát réitigh le slaodacht íseal ag teocht íseal, agus is féidir glóthach slaodach cosúil le soladach a fhoirmiú ag teocht ard, agus mar sin ní mór próisis phróiseála cosúil le sciath, spraeáil agus tumadh a dhéanamh. amach ag teocht ard, a eascraíonn i tomhaltas fuinnimh táirgthe ard agus costas táirgthe ard. Laghdaíonn airíonna cosúil le slaodacht níos ísle agus neart glóthach HPMC ag teochtaí ísle próiseáilúlacht HPMC i go leor iarratas.

I gcodarsnacht leis sin, is ábhar inite saor (thart ar 20,000/ton) é HPS a úsáidtear go forleathan freisin i réimse an bhia agus na míochaine. Is é an fáth go bhfuil HPMC chomh costasach ná go bhfuil an ceallalóis amhábhar a úsáidtear chun HPMC a ullmhú níos daoire ná an stáirse amhábhar a úsáidtear chun HPS a ullmhú. Ina theannta sin, tá HPMC grafta le dhá ionad, hiodrocsapróipil agus methoxy. Mar thoradh air sin, tá an próiseas ullmhúcháin an-chasta, agus mar sin tá praghas HPMC i bhfad níos airde ná praghas HPS. Tá súil ag an tionscadal seo SCS ar phraghas íseal a chur in ionad cuid de na HPMCanna daor, agus praghas an táirge a laghdú ar bhonn feidhmeanna comhchosúla a choinneáil.

Ina theannta sin, is glóthach fuar é HPS, atá ann i stát glóthach viscoelastic ag teocht íseal agus cruthaíonn sé réiteach sreafa ag teocht ard. Dá bhrí sin, is féidir le HPS a chur le HPMC an teocht glóthach HPMC a laghdú agus a shlaodacht a mhéadú ag teocht íseal. agus neart glóthach, feabhas a chur ar a phróiseáiliúlacht ag teocht íseal. Ina theannta sin, tá dea-airíonna bacainn ocsaigine ag scannán inite HPS, agus mar sin is féidir feabhas a chur ar airíonna bacainn ocsaigine scannán inite trí HPS a chur isteach i HPMC.

Go hachomair, an meascán de HPMC agus SCS: Ar dtús, tá tábhacht teoiriciúil tábhachtach aige. Is glóthach te é HPMC, agus is glóthach fuar é HPS. Tríd an dá cheann a chumasc, go teoiriciúil tá pointe aistrithe idir glóthacha te agus fuar. Is féidir le bunú córas cumaisc fhoirmiú fuar agus te HPMC/HPS agus a thaighde meicníochta bealach nua a sholáthar le haghaidh taighde den chineál seo ar chóras cumaisc glóthach céim droim ar ais fuar agus te, bunaithe ar threoir theoiriciúil. Ar an dara dul síos, is féidir leis costais táirgthe a laghdú agus brabúis táirgí a fheabhsú. Tríd an meascán de HPS agus HPMC, is féidir an costas táirgthe a laghdú i dtéarmaí amhábhar agus tomhaltas fuinnimh táirgthe, agus is féidir brabús an táirge a fheabhsú go mór. Ar an tríú dul síos, is féidir leis an fheidhmíocht próiseála a fheabhsú agus an t-iarratas a leathnú. Is féidir le cur leis an HPS tiúchan agus neart glóthach HPMC a mhéadú ag teocht íseal, agus a fheidhmíocht próiseála a fheabhsú ag teocht íseal. Ina theannta sin, is féidir feidhmíocht an táirge a fheabhsú. Trí HPS a chur leis chun an scannán ilchodach inite de HPMC/HPS a ullmhú, is féidir feabhas a chur ar airíonna bacainn ocsaigine an scannáin inite.

Is féidir le comhoiriúnacht an chórais chumaisc polaiméire a chinneadh go díreach moirfeolaíocht mhicreascópach agus airíonna cuimsitheacha an chumaisc, go háirithe na hairíonna meicniúla. Mar sin, tá sé an-tábhachtach staidéar a dhéanamh ar chomhoiriúnacht an chórais cumaisc HPMC/HPS. Is polaisiúicrídí hidreafaileacha iad HPMC agus HPS leis an aonad struchtúrach-glúcóis céanna agus modhnaithe ag an ngrúpa feidhme céanna hiodrocsaipropil, rud a fheabhsaíonn comhoiriúnacht chóras cumaisc HPMC/HPS go mór. Mar sin féin, is glóthach fuar é HPMC agus is glóthach te é HPS, agus mar thoradh ar iompar glóthach inbhéartach an dá cheann tá feiniméan scaradh céim an chórais cumaisc HPMC / HPS. Go hachomair, tá an mhoirfeolaíocht chéim agus an t-aistriú céime den chóras ilchodach glóthach fuar-te HPMC/HPS casta go leor, agus mar sin beidh comhoiriúnacht agus scaradh céim an chórais seo an-suimiúil.

Tá idirghaol idir struchtúr moirfeolaíoch agus iompar sreabheolaíoch na gcóras casta polaiméire. Ar thaobh amháin, beidh tionchar mór ag an iompar sreabheolaíoch le linn próiseála ar struchtúr moirfeolaíoch an chórais; ar an láimh eile, is féidir le hiompar sreabheolaíoch an chórais na hathruithe ar struchtúr moirfeolaíoch an chórais a léiriú go cruinn. Dá bhrí sin, tá sé thar a bheith tábhachtach staidéar a dhéanamh ar airíonna sreabheolaíocha córas cumaisc HPMC/HPS chun táirgeadh, próiseáil agus rialú cáilíochta a threorú.

Tá na hairíonna macrascópacha cosúil le struchtúr moirfeolaíoch, comhoiriúnacht agus sreolaíocht an chórais cumaisc fhoirmiú fuar agus te HPMC/HPS dinimiciúil, agus bíonn tionchar ag sraith fachtóirí orthu mar thiúchan tuaslagáin, cóimheas cumaisc, ráta lomadh agus teocht. Is féidir an gaol idir an struchtúr moirfeolaíoch micreascópach agus airíonna macrascópacha an chórais ilchodach a rialú trí struchtúr moirfeolaíoch agus comhoiriúnacht an chórais ilchodach a rialú.

1.5.2 Cuspóir an taighde

Tógadh an córas cumaisc fhoirmiú céim droim ar ais fuar agus te HPMC/HPS, rinneadh staidéar ar a n-airíonna sreabheolaíocha, agus rinneadh iniúchadh ar éifeachtaí struchtúr fisiceach agus ceimiceach na gcomhpháirteanna, cóimheas cumaisc agus coinníollacha próiseála ar airíonna sreabheolaíocha an chórais. Ullmhaíodh scannán ilchodach inite HPMC / HPS, agus rinneadh staidéar ar na hairíonna macrascópacha amhail airíonna meicniúla, tréscaoilteacht aeir agus airíonna optúla an scannáin, agus rinneadh iniúchadh ar na fachtóirí agus na dlíthe tionchair. Déan staidéar córasach ar an trasdul céime, ar chomhoiriúnacht agus ar scaradh céime an chórais choimpléasc glóthach chéim droim ar ais fuar agus te HPMC/HPS, iniúchadh a dhéanamh ar na fachtóirí agus na meicníochtaí tionchair, agus an gaol idir struchtúr moirfeolaíoch micreascópach agus airíonna macrascópacha a bhunú. The morphological structure and compatibility of the composite system are used to control the properties of composite materials.

1.5.3 Ábhar taighde

Chun an cuspóir taighde ionchais a bhaint amach, déanfaidh an páipéar seo an taighde seo a leanas:

(1) Tóg córas cumaisc fhoirmiú céim droim ar ais fuar agus te HPMC/HPS, agus bain úsáid as rheometer chun staidéar a dhéanamh ar airíonna sreabheolaíocha an tuaslagáin chumaisc, go háirithe éifeachtaí tiúchana, cóimheas cumaisc agus ráta lomadh ar shlaodacht agus innéacs sreafa an córas cumaisc. Rinneadh imscrúdú ar thionchar agus ar dhlí na n-airíonna sreabheolaíocha mar thixotropy agus thixotropy, agus rinneadh réamhscrúdú ar mheicníocht foirmithe glóthach ilchodach fuar agus te.

(2) Ullmhaíodh scannán ilchodach inite HPMC / HPS, agus úsáideadh scanadh micreascóp leictreon chun staidéar a dhéanamh ar thionchar airíonna dúchasacha gach comhpháirte agus an cóimheas comhdhéanamh ar mhoirfeolaíocht mhicreascópach an scannáin ilchodaigh; the mechanical property tester was used to study the inherent properties of each component, the composition of the composite film The influence of the ratio and environmental relative humidity on the mechanical properties of the composite film; the use of oxygen transmission rate tester and UV-Vis spectrophotometer to study the effects of the inherent properties of the components and the compound ratio on the oxygen and light transmission properties of the composite film The compatibility and phase separation of the HPMC/HPS cold- Rinneadh staidéar ar chóras ilchodach glóthach inbhéartach te trí mhicreascópacht leictreoin a scanadh, anailís teirmeagrafaíochta agus anailís teirmeicniúil dinimiciúil.

(3) Bunaíodh an gaol idir mhoirfeolaíocht mhicreascópach agus airíonna meicniúla chóras ilchodach glóthach inbhéartach fuar-te HPMC/HPS. Ullmhaíodh scannán ilchodach inite HPMC / HPS, agus rinneadh staidéar ar thionchar an chomhchruinnithe cumaisc agus an chóimheas cumaisc ar dháileadh céim agus trasdul céim an tsampla trí mhicreascóp optúil agus modh dathaithe iaidín; Bunaíodh riail tionchair tiúchan cumaisc agus cóimheas cumaisc ar airíonna meicniúla agus airíonna tarchurtha solais na samplaí. Rinneadh imscrúdú ar an ngaol idir micreastruchtúr agus airíonna meicniúla chóras ilchodach glóthach inbhéartach fuar-te HPMC/HPS.

(4) Éifeachtaí céime ionadú na SPS ar airíonna sreabheolaíocha agus airíonna glóthacha córas ilchodach glóthach céime droim ar ais fuar-te HPMC/HPS. Rinneadh staidéar ar éifeachtaí céim ionadú HPS, ráta lomadh agus teocht ar shlaodacht agus airíonna sreabheolaíocha eile an chórais chumaisc, chomh maith leis an bpointe aistrithe glóthach, spleáchas minicíochta modulus agus airíonna glóthacha eile agus a ndlíthe trí úsáid a bhaint as rheometer. Rinneadh staidéar ar an dáileadh céime ag brath ar theocht agus ar aistriú céime na samplaí trí smálú iaidín, agus rinneadh cur síos ar mheicníocht geilithe an chórais choimpléasc glóthach chéim droim ar ais fuar-te HPMC/HPS.

(5) Éifeachtaí modhnú struchtúr ceimiceach SCS ar airíonna macrascópacha agus comhoiriúnacht chórais ilchodacha glóthacha fuar-te-chéim droim ar ais agus HPMC/HPS. Ullmhaíodh an scannán ilchodach inite de HPMC / HPS, agus rinneadh staidéar ar éifeacht céim ionadaíochta hiodrocsapróipil HPS ar struchtúr criostail agus struchtúr micrea-réimse an scannáin chomhchodach ag teicneolaíocht scaipthe X-ghathaithe radaíochta synchrotron beag-uillinn. Rinne tástálaí maoine meicniúla staidéar ar dhlí an tionchair atá ag céim ionadaíochta hidroxypropil HPS ar airíonna meicniúla membrane ilchodach; rinne tástálaí tréscaoilteachta ocsaigine staidéar ar dhlí an tionchair a bhaineann le céim ionadaíochta SPS ar thréscaoilteacht ocsaigine na membrane ilchodach; an Hidroxypropil HPS Tionchar ionadú grúpa ar chobhsaíocht theirmeach scannán ilchodach HPMC/HPS.

Caibidil 2 Staidéar reiligiúin ar chóras cumaisc HPMC/HPS

Is féidir scannáin inite nádúrtha atá bunaithe ar pholaiméir a ullmhú trí mhodh fliuch réasúnta simplí [321]. Gcéad dul síos, déantar an polaiméir a thuaslagadh nó a scaipeadh sa chéim leachtach chun leacht foirmithe scannán inite nó fionraí scannán-fhoirmithe a ullmhú, agus ansin dírítear é tríd an tuaslagóir a bhaint. Anseo, déantar an oibríocht de ghnáth trí thriomú ag teocht beagán níos airde. Úsáidtear an próiseas seo go hiondúil chun scannáin inite réamhphacáistithe a tháirgeadh, nó chun an táirge a chóta go díreach le tuaslagán scannán-chruthaithe trí thumadh, scuabadh nó spraeáil. Éilíonn dearadh próiseála scannán inite go bhfaighfear sonraí réalteolaíocha cruinne ar an leacht foirmithe scannáin, rud a bhfuil tábhacht mhór aige maidir le rialú cáilíochta an táirge ar scannáin agus bratuithe pacáistithe inite [322].

Is greamachán teirmeach é HPMC, a fhoirmíonn glóthach ag teocht ard agus atá i stát réitigh ag teocht íseal. Déanann an mhaoin fhoirmiú teirmeach seo a shlaodacht ag teocht íseal an-íseal, rud nach bhfuil a chabhródh leis na próisis táirgthe ar leith cosúil le dipping, brushing agus dipping. oibriú, a eascraíonn i processability bocht ag teocht íseal. I gcodarsnacht leis sin, is glóthach fuar é HPS, stát glóthach slaodach ag teocht íseal, agus teocht ard. Staid réitigh slaodachta íseal. Dá bhrí sin, trí chomhcheangal den dá, is féidir airíonna sreabheolaíocha HPMC cosúil le slaodacht ag teocht íseal a chothromú go pointe áirithe.

Díríonn an chaibidil seo ar éifeachtaí comhchruinnithe tuaslagáin, cóimheas cumaisc agus teocht ar na hairíonna sreabheolaíocha amhail slaodacht lomadh náid, innéacs sreafa agus thixotropy de chóras cumaisc fhoirmiú inbhéartach fuar-te HPMC/HPS. Úsáidtear an riail suimithe chun comhoiriúnacht an chórais cumaisc a phlé roimh ré.

2.2 Modh turgnamhach

2.2.1 Tuaslagán cumaisc HPMC/HPS a ullmhú

Meáigh HPMC agus HPS púdar tirim ar dtús, agus meascáin de réir tiúchan 15% (w/w) agus cóimheasa éagsúla 10:0, 7:3, 5:5, 3:7, 0:10; ansin cuir 70 °C In uisce C, corraigh go tapa ar feadh 30 nóiméad ag 120 rpm/nóiméad chun HPMC a scaipeadh go hiomlán; ansin an tuaslagán a théamh go dtí os cionn 95 °C, corraigh go tapa ar feadh 1 h ag an luas céanna chun HPS a gheilitíniú go hiomlán; Críochnaítear geilitíniúchán Tar éis sin, laghdaíodh teocht an tuaslagáin go tapa go 70 ° C, agus díscaoileadh an HPMC go hiomlán trí chorraí ag luas mall de 80 rpm / min ar feadh 40 nóiméad. (Is iad seo a leanas gach w/w san Airteagal seo: bonn tirim mais an tsampla/mais an tuaslagáin iomlán).

2.2.2 Airíonna reiligiúin an chórais cumaisc HPMC/HPS

Tá an réiméadar rothlach feistithe le péire teanntáin comhthreomhara suas agus síos, agus is féidir sreabhadh lomadh simplí a bhaint amach tríd an tairiscint choibhneasta idir na teanntáin. The rheometer can be tested in step mode, flow mode and oscillation mode: in step mode, the rheometer can apply transient stress to the sample, which is mainly used to test the transient characteristic response and steady-state time of the sample. Meastóireacht agus freagairt viscoelastic cosúil le scíthe strus, creep agus téarnamh; i modh sreafa, is féidir leis an rheometer strus líneach a chur i bhfeidhm ar an sampla, a úsáidtear go príomha chun spleáchas slaodacht an tsampla ar ráta lomadh agus spleáchas slaodacht ar theocht agus ar thixotropy a thástáil; in oscillation mode, the rheometer can generate sinusoidal alternating oscillating stress, which is mainly used for the determination of the linear viscoelastic region, thermal stability evaluation and gelation temperature of the sample.

2.2.2.2 Modh tástála modh sreafa

Baineadh úsáid as daingneán pláta comhthreomhar le trastomhas de 40 mm, agus socraíodh an spásáil pláta go 0.5 mm.

1. Athraíonn slaodacht le himeacht ama. Ba é 25 °C an teocht tástála, ba é 800 s-1 an ráta lomadh, agus ba é 2500 s an t-am tástála.

2. Viscosity varies with shear rate. Teocht tástála 25 °C, ráta réamh lomadh 800 s-1, am réamh lomadh 1000 s; ráta lomadh 10²-10³s.

Leanann an strus lomadh (τ ) agus an ráta lomadh (γ) dlí cumhachta Ostwald-de Waele:

áit a bhfuil τ an strus lomadh, Pa;

Is é K an chomhéifeacht slaodachta, Pa·sn.

An gaol idir an slaodacht (ŋ) den tuaslagán polaiméire agus is féidir an ráta lomadh (γ) a fheistiú leis an modulus carren:

Ina measc,ŋ0slaodacht lomadh, Pa s;

ŋis é an slaodacht lomadh gan teorainn, Pa s;

λ bhfuil an t-am scíthe, s;

Is é n an t-innéacs tanaithe lomadh；

3. Modh tástála thixotropy trí chéim. Is é 25 °C an teocht tástála, a. The stationary stage, the shear rate is 1 s-1, and the test time is 50 s; b. The shear stage, the shear rate is 1000 s-1, and the test time is 20 s; c. The structure recovery process , the shear rate is 1 s-1, and the test time is 250 s.

Sa phróiseas aisghabhála struchtúir, cuirtear an ráta aisghabhála slaodachta in iúl do chéim aisghabhála an struchtúir tar éis am aisghabhála éagsúla:

DSR=ŋt ⁄ ŋ╳100%

Ina measc,ŋt an slaodacht ag an am téarnaimh struchtúrach ts, Pa s;

hŋis é an slaodacht ag deireadh na chéad chéime, Pa s.

2.3 Torthaí agus Plé

2.3.1 An éifeacht a bhíonn ag am lomadh ar airíonna sreabheolaíocha an chórais chumaisc

Ag ráta lomadh seasta, féadfaidh an slaodacht dealraitheach treochtaí éagsúla a léiriú agus an t-am lomadh ag méadú. Léiríonn Fíor 2-1 cuar tipiciúil slaodachta in aghaidh ama i gcóras cumaisc HPMC/HPS. Is féidir a fheiceáil ón bhfigiúr go laghdaíonn an slaodacht dealraitheach go leanúnach de réir mar a shíneadh an t-am lomadh. Nuair a shroicheann an t-am lomadh thart ar 500 s, sroicheann an slaodacht stát cobhsaí, rud a léiríonn go bhfuil luach áirithe ag slaodacht an chórais chumaisc faoi lomadh ardluais. Taispeántar spleáchas ama, is é sin, thixotropy laistigh de raon ama áirithe.

Dá bhrí sin, nuair a dhéantar staidéar ar an dlí éagsúlachta ar shlaodacht an chórais chumaisc leis an ráta lomadh, roimh an tástáil lomadh fíor-stáit seasta, tá gá le tréimhse áirithe de réamh- lomadh ardluais chun deireadh a chur le tionchar thixotropy ar an gcóras cumaisc. . Mar sin, faightear dlí na héagsúlachta slaodachta le ráta lomadh mar fhachtóir amháin. Sa turgnamh seo, shroich slaodacht na samplaí go léir staid sheasta roimh 1000 s ag ardráta lomadh 800 1/s le himeacht ama, rud nach bhfuil breactha anseo. Dá bhrí sin, i ndearadh turgnamhach sa todhchaí, glacadh le réamh-chasadh ar feadh 1000 s ag ráta lomadh ard de 800 1/s chun deireadh a chur le héifeacht thixotropy de na samplaí go léir.

2.3.2 An éifeacht a bhíonn ag tiúchan ar airíonna sreabheolaíocha an chórais chumaisc

Go ginearálta, méadaíonn slaodacht réitigh polaiméire le méadú ar thiúchan réitigh. Léiríonn Fíor 2-2 éifeacht an chomhchruinnithe ar spleáchas an ráta lomadh ar shlaodacht foirmlithe HPMC/HPS. Ón bhfigiúr, is féidir linn a fheiceáil, ag an ráta lomadh céanna, go n-ardóidh slaodacht an chórais chumaisc de réir a chéile le méadú ar an tiúchan réitigh. Tháinig laghdú de réir a chéile ar shlaodacht réitigh chumaisc HPMC/HPS le tiúchain éagsúla le méadú ar an ráta lomadh, rud a léirigh feiniméan tanaithe lomadh soiléir, a léirigh gur le sreabhán pseudoplastic a bhain na réitigh chumaisc le tiúchain éagsúla. Mar sin féin, léirigh spleáchas ráta lomadh slaodacht treocht dhifriúil leis an athrú ar thiúchan réitigh. Nuair a bhíonn an tiúchan tuaslagáin íseal, tá feiniméan tanaithe lomadh an réitigh ilchodach beag; le méadú ar an tiúchan tuaslagáin, tá feiniméan tanaithe lomadh an réitigh ilchodach níos soiléire.

2.3.2.1 Éifeacht an chomhchruinnithe ar shlaodacht lomadh nialasach an chórais cumaisc

D'fheistigh múnla Carren cuair ráta slaodachta lomadh an chórais cumaisc ag comhchruinnithe éagsúla, agus eachtarshuíodh slaodacht náid lomadh an tuaslagáin chumaisc (0.9960 < R₂< 0.9997). Is féidir tuilleadh staidéir a dhéanamh ar éifeacht tiúchan ar shlaodacht an tuaslagáin chumaisc trí staidéar a dhéanamh ar an ngaol idir slaodacht lomadh nialasach agus tiúchan. Ó Fíor 2-3, is féidir a fheiceáil go leanann an gaol idir an slaodacht náid lomadh agus tiúchan an tuaslagáin cumaisc le dlí cumhachta:

áit ar tairisigh iad k agus m.

Sa chomhordanáid logartamach dúbailte, ag brath ar mhéid an fhána m, is féidir a fheiceáil go léiríonn an spleáchas ar an tiúchan dhá threocht dhifriúil. De réir teoiric Dio-Edwards, ag tiúchan íseal, tá an fána níos airde (m = 11.9, R2 = 0.9942), a bhaineann le tuaslagán caol; agus ag tiúchan ard, tá an fána sách íseal (m = 2.8, R2 = 0.9822), a bhaineann le réiteach Fo-tiubhaithe. Mar sin, is féidir tiúchan criticiúil C* an chórais cumaisc a chinneadh mar 8% trí acomhal an dá réigiún seo. De réir an chomhchaidrimh idir stáit éagsúla agus tiúchan polaiméirí i dtuaslagán, moltar múnla staid mhóilíneach chóras cumaisc HPMC/HPS i dtuaslagán teocht íseal, mar a thaispeántar i bhFíor 2-3.

Is glóthach fuar é HPS, is stát glóthach é ag teocht íseal, agus is stát réitigh é ag teocht ard. Ag an teocht tástála (25 °C), is stát glóthach é HPS, mar a thaispeántar sa limistéar líonra gorm san fhigiúr; ar a mhalairt, is glóthach te é HPMC, Ag an teocht tástála, tá sé i stát réitigh, mar a thaispeántar sa mhóilín líne dearg.

I dtuaslagán caol C < C *, tá slabhraí móilíneacha HPMC ann go príomha mar struchtúir slabhra neamhspleácha, agus déanann an toirt eisiata na slabhraí a scaradh óna chéile; ina theannta sin, idirghníomhaíonn céim fhoirmiú HPS le cúpla móilín HPMC chun iomlán a dhéanamh. Tá slabhraí móilíneacha neamhspleácha foirm agus HPMC ann ar leithligh óna chéile, mar a thaispeántar i bhFíor 2-2a.

Leis an tiúchan méadaithe, tháinig laghdú de réir a chéile ar an achar idir na slabhraí móilíneacha neamhspleácha agus na réigiúin chéim. Nuair a shroichtear an tiúchan ríthábhachtach C *, méadóidh na móilíní HPMC a idirghníomhaíonn le céim glóthach HPS de réir a chéile, agus tosaíonn na slabhraí móilíneacha neamhspleácha HPMC ag nascadh lena chéile, ag foirmiú céim HPS mar an t-ionad glóthach, agus tá slabhraí móilíneacha HPMC fite fuaite. and connected with each other. Tá an staid microgel léirithe i bhFíor 2-2b.

Le méadú breise ar an tiúchan, C > C *, laghdaítear an fad idir na céimeanna glóthacha HPS a thuilleadh, agus déantar na slabhraí polaiméire HPMC atá i bhfostú agus an réigiún céime HPS a bheith níos casta agus tá an t-idirghníomhú níos déine, agus mar sin taispeánann an réiteach iompar. cosúil le leá polaiméire, mar a thaispeántar i bhFíor 2-2c.

2.3.2.2 Éifeacht an chomhchruinnithe ar iompar sreabhán an chórais cumaisc

Úsáidtear an dlí cumhachta Ostwald-de Waele (féach an fhoirmle (2-1)) chun cuair an strus lomadh agus an ráta lomadh (nach léirítear sa téacs) den chóras cumaisc a fheistiú le tiúchan éagsúla, agus tá an t-innéacs sreafa n agus comhéifeacht slaodachta. Is féidir K a fháil. , tá an toradh feistithe mar a thaispeántar i dTábla 2-1.

Tábla 2-1 Innéacs iompraíochta sreafa (n) agus innéacs comhsheasmhachta sreabhán (K) den tuaslagán HPS/HPMC le tiúchan éagsúla ag 25 °C

Is é an t-easpórtálaí sreafa de shreabhán Newtonian ná n = 1, is é an t-easpórtálaí sreafa de shreabhán pseudoplastic ná n <1, agus mar is faide n a imíonn ó 1, is amhlaidh is láidre pseudoplasticity an sreabháin, agus is é n> 1 an t-easpórtálaí sreafa de shreabhán dilatant. Is féidir a fheiceáil ó Thábla 2-1 go bhfuil luachanna n na dtuaslagán cumaisc a bhfuil tiúchain dhifriúla acu ar fad níos lú ná 1, rud a thugann le fios gur sreabháin pseudoplastacha iad na tuaslagáin chumaisc go léir. At low concentrations, the n value of the reconstituted solution is close to 0, which indicates that the low-concentration compound solution is close to Newtonian fluid, because in the low-concentration compound solution, the polymer chains exist independently of each other. With the increase of the solution concentration, the n value of the compound system gradually decreased, which indicated that the increase of the concentration enhanced the pseudoplastic behavior of the compound solution. Tharla idirghníomhaíochtaí cosúil le gabháil idir agus leis an gcéim SCS, agus bhí a iompar sreafa níos gaire do leá polaiméire.

Ag tiúchan íseal, tá comhéifeacht slaodachta K an chórais cumaisc beag (C < 8%, K < 1 Pa·sn), agus le méadú ar thiúchan, méadaíonn luach K an chórais cumaisc de réir a chéile, rud a léiríonn go bhfuil slaodacht an chórais cumaisc. laghdaigh an córas cumaisc, atá ag teacht leis an spleáchas tiúchan ar shlaodacht lomadh nialasach.

2.3.3 Tionchar an chóimheas cumaisc ar airíonna sreolaíocha an chórais chumaisc

Fíor 2-4 Ráta slaodachta vs. lomadh de thuaslagán HPMC/HPS le cóimheas cumasc éagsúil ag 25 °C

Tábla 2-2 Innéacs iompraíochta sreafa (n) agus innéacs comhsheasmhachta sreabhán (K) den réiteach HPS/HPMC le cóimheas cumaisc éagsúla ag 25 °

Léiríonn Fíoracha 2-4 éifeacht an chóimheas cumaisc ar spleáchas an ráta lomadh ar shlaodacht tuaslagáin cumaisc HPMC/HPS. Is féidir a fheiceáil ón bhfigiúr nach n-athraíonn slaodacht an chórais cumaisc le hábhar íseal HPS (HPS <20%) go mór leis an méadú ar ráta lomadh, go príomha mar gheall ar an gcóras cumaisc le hábhar íseal HPS, HPMC i stát réitigh. ag teocht íseal an chéim leanúnach; laghdaítear slaodacht an chórais chumaisc le hábhar ard HPS de réir a chéile le méadú ar an ráta lomadh, rud a léiríonn feiniméan tanaithe lomadh soiléir, rud a léiríonn gur sreabhach pseudoplastic an réiteach cumaisc. Ag an ráta lomadh céanna, méadaíonn slaodacht an tuaslagáin chumaisc le méadú ar ábhar HPS, is é sin go príomha toisc go bhfuil HPS i stát glóthach níos slaodach ag teocht íseal.

Trí úsáid a bhaint as dlí cumhachta Ostwald-de Waele (féach an fhoirmle (2-1)) chun cuair ráta lomadh struis-lobhadh (nach dtaispeántar sa téacs) de na córais chumaisc a bhfuil cóimheasa cumaisc éagsúla acu a fheistiú, an t-easpónant sreafa n agus an chomhéifeacht slaodachta. K, taispeántar na torthaí feisteas i dTábla 2-2. It can be seen from the table that 0.9869 < R2 < 0.9999, the fitting result is better. Laghdaíonn an t-innéacs sreafa n den chóras cumaisc de réir a chéile le méadú ar ábhar HPS, agus léiríonn an comhéifeacht slaodacht K treocht atá ag méadú de réir a chéile le méadú ar ábhar HPS, rud a léiríonn go ndéanann an Chomh maith leis an HPS an réiteach cumaisc níos slaodach agus deacair a shreabhadh. . Tá an treocht seo comhsheasmhach le torthaí taighde Zhang, ach maidir leis an gcóimheas cumaisc chéanna, tá luach n an réitigh ilchodach níos airde ná toradh Zhang [305], is é sin go príomha toisc go ndearnadh réamh- lomadh sa turgnamh seo chun deireadh a chur le héifeacht thixotropy. is eliminated; the Zhang result is the result of the combined action of thixotropy and shear rate; the separation of these two methods will be discussed in detail in Chapter 5.

2.3.3.1 Tionchar an chóimheas cumaisc ar shlaodacht lomadh nialasach an chórais cumaisc

Cloíonn an gaol idir airíonna sreabheolaíocha an chórais chomhdhúile polaiméire aonchineálach agus airíonna sreabheolaíocha na gcomhpháirteanna sa chóras leis an riail suimiúcháin logartamach. I gcás córas cumaisc dhá chomhpháirt, is féidir an gaol idir an córas cumaisc agus gach comhpháirt a chur in iúl leis an gcothromóid seo a leanas:

Is iad F1, F2 na paraiméadair sreabheolaíoch de chomhpháirt 1 agus comhpháirt 2, faoi seach;

Is iad ∅1 agus ∅2 na codáin mhais i gcomhpháirt 1 agus i gcomhpháirt 2, faoi seach, agus ∅1 ∅2 .

Dá bhrí sin, is féidir slaodacht náid lomadh an chórais cumaisc tar éis cumaisc le cóimheasa cumaisc éagsúla a ríomh de réir phrionsabal an tsuimithe logartamach chun an luach tuartha comhfhreagrach a ríomh. Rinneadh luachanna turgnamhacha na dtuaslagán cumaisc le cóimheasa cumaisc éagsúla a eachtarshuíomh fós trí chuar an ráta slaodachta lomtha a fheistiú. Cuirtear an luach tuartha ar shlaodacht lomadh nialasach an chórais cumaisc HPMC/HPS le cóimheasa cumaisc éagsúla i gcomparáid leis an luach turgnamhach, mar a thaispeántar i bhFíor 2-5.

Is é an chuid líne poncaithe san fhigiúr an luach tuartha ar shlaodacht lomadh náid an tuaslagáin chumaisc a fhaightear leis an riail suime logartamach, agus is é an líne ghraf poncaithe luach turgnamhach an chórais cumaisc le cóimheasa cumaisc éagsúla. Is féidir a fheiceáil ón bhfigiúr go léiríonn luach turgnamhach an tuaslagáin cumaisc diall dearfach-diúltach-áirithe i gcoibhneas leis an riail cumaisc, rud a léiríonn nach féidir leis an gcóras cumaisc comhoiriúnacht teirmidinimice a bhaint amach, agus tá an córas cumaisc ina scaipeadh céim leanúnach ag teocht íseal Struchtúr “oileán mara” an chórais dhá chéim; agus le laghdú leanúnach ar chóimheas cumaisc HPMC/HPS, d'athraigh céim leanúnach an chórais cumaisc tar éis an chóimheas cumaisc a bheith 4:6. The chapter discusses the research in detail.

Is féidir a fheiceáil go soiléir ón bhfigiúr, nuair a bhíonn an cóimheas cumaisc HPMC/HPS mór, go bhfuil diall diúltach ag an gcóras cumaisc, rud a d'fhéadfadh a bheith mar gheall ar an HPS ard-slaodacht a dháileadh sa stát céim scaipthe sa slaodacht níos ísle HPMC céim leanúnach lár. . Le méadú ar ábhar HPS, tá diall dearfach sa chóras cumaisc, rud a léiríonn go dtarlaíonn an t-aistriú céim leanúnach sa chóras cumaisc ag an am seo. HPS with high viscosity becomes the continuous phase of the compound system, while HPMC is dispersed in the continuous phase of HPS in a more uniform state.

2.3.3.2 Tionchar an chóimheas cumaisc ar iompar sreabhach an chórais cumaisc

Léiríonn Fíoracha 2-6 an t-innéacs sreafa n den chóras comhdhlúite mar fheidhm d'ábhar SCS. Ós rud é go bhfuil an t-innéacs sreafa n feistithe ó chomhordanáid log-logartamach, is suim líneach n anseo. Is féidir a fheiceáil ón bhfigiúr go laghdaítear an t-innéacs sreafa n den chóras cumaisc de réir a chéile le méadú ar ábhar HPS, rud a léiríonn go laghdaíonn HPS airíonna sreabhach Newtonian an tuaslagáin chumaisc agus go bhfeabhsaíonn sé a iompar sreabhán pseudoplastic. Is é an chuid íochtair an stát glóthach le slaodacht níos airde. Is féidir a fheiceáil freisin ón bhfigiúr go gcomhlíonann an gaol idir innéacs sreabhadh an chórais chumaisc agus ábhar HPS caidreamh líneach (Is é R2 0.98062), léiríonn sé seo go bhfuil comhoiriúnacht mhaith ag an gcóras cumaisc.

2.3.3.3 Tionchar an chóimheas cumaisc ar chomhéifeacht slaodacht an chórais chumaisc

Figure 2-7 shows the viscosity coefficient K of the compounded solution as a function of HPS content. It can be seen from the figure that the K value of pure HPMC is very small, while the K value of pure HPS is the largest, which is related to the gel properties of HPMC and HPS, which are in solution and gel state respectively at teocht íseal. When the content of the low-viscosity component is high, that is, when the content of HPS is low, the viscosity coefficient of the compound solution is close to that of the low-viscosity component HPMC; while when the content of the high-viscosity component is high, the K value of the compound solution increases with the increase of HPS content increased significantly, which indicated that HPS increased the viscosity of HPMC at low temperature. This mainly reflects the contribution of the viscosity of the continuous phase to the viscosity of the compound system. I gcásanna éagsúla ina bhfuil an chomhpháirt íseal-slaodachta an chéim leanúnach agus is é an chomhpháirt ard-slaodacht an chéim leanúnach, is léir go bhfuil an méid a chuireann slaodacht chéim leanúnach le slaodacht an chórais chumaisc difriúil. Nuair a bhíonn HPMC íseal-slaodachta an chéim leanúnach, léiríonn slaodacht an chórais chumaisc go príomha ar an méid a chuireann slaodacht an chéim leanúnach; agus nuair a bhíonn an HPS ard-slaodachta an chéim leanúnach, laghdóidh an HPMC mar an chéim scaipthe slaodacht an HPS ard-slaodachta. éifeacht.

2.3.4 Thiicseatrópacht

Is féidir Thixotropy a úsáid chun cobhsaíocht substaintí nó córais iolracha a mheas, mar is féidir le thixotropy faisnéis a fháil ar an struchtúr inmheánach agus ar an méid damáiste faoi fhórsa lomadh [323-325]. Is féidir Thixotropy a chomhghaolú le héifeachtaí ama agus stair lomadh as a dtiocfaidh athruithe microstructural [324, 326]. Baineadh úsáid as an modh thixotrópach trí chéim chun staidéar a dhéanamh ar éifeacht cóimheasa cumaisc éagsúla ar airíonna thixotrópacha an chórais cumaisc. Mar is léir ó Fhíoracha 2-5, léirigh na samplaí go léir céimeanna difriúla de thixotropy. Ag rátaí lomadh íseal, tháinig méadú suntasach ar shlaodacht an tuaslagáin chumaisc le méadú ar ábhar HPS, a bhí ag teacht le hathrú ar shlaodacht lomadh náid le hábhar HPS.

Ríomhtar an chéim aisghabhála struchtúrach DSR de na samplaí ilchodacha ag amanna aisghabhála éagsúla de réir foirmle (2-3), mar a thaispeántar i dTábla 2-1. Má tá DSR < 1, tá friotaíocht íseal lomadh ag an sampla, agus tá an sampla thixotrópach; os a choinne sin, má tá DSR > 1, tá frith-thixotropy ag an sampla. Ón tábla, is féidir linn a fheiceáil go bhfuil luach DSR íon HPMC an-ard, beagnach 1, is é seo toisc go bhfuil an móilín HPMC slabhra docht, agus go bhfuil a chuid ama scíthe gearr, agus go ndéantar an struchtúr a aisghabháil go tapa faoi fhórsa lomadh ard. Tá luach DSR HPS sách íseal, rud a dhearbhaíonn a chuid airíonna thixotrópacha láidir, go príomha toisc gur slabhra solúbtha é HPS agus go bhfuil a chuid ama scíthe fada. Níor tháinig aisghabháil iomlán ar an struchtúr laistigh den fhráma ama tástála.

For the compound solution, in the same recovery time, when the HPMC content is greater than 70%, the DSR decreases rapidly with the increase of the HPS content, because the HPS molecular chain is a flexible chain, and the number of rigid molecular chains sa chóras cumaisc méaduithe leis an Chomh maith HPS. If it is reduced, the relaxation time of the overall molecular segment of the compound system is prolonged, and the thixotropy of the compound system cannot be recovered quickly under the action of high shear. When the content of HPMC is less than 70%, the DSR increases with the increase of the content of HPS, which indicates that there is an interaction between the molecular chains of HPS and HPMC in the compound system, which improves the overall rigidity of molecular deighleoga sa chóras cumaisc agus giorrú laghdaítear am scíthe an chórais chumaisc, agus laghdaítear an thixotropy.

Ina theannta sin, bhí luach DSR an chórais chomhdhlúite i bhfad níos ísle ná luach HPMC íon, rud a léirigh go raibh feabhas suntasach tagtha ar thixotropy HPMC trí chumasc. Bhí luachanna DSR an chuid is mó de na samplaí sa chóras cumaisc níos airde ná iad siúd de SPS íon, rud a thugann le fios gur feabhsaíodh cobhsaíocht SCS go pointe áirithe.

Is féidir a fheiceáil freisin ón tábla, ag amanna aisghabhála éagsúla, go léiríonn na luachanna DSR go léir an pointe is ísle nuair a bhíonn an t-ábhar HPMC 70%, agus nuair a bhíonn an t-ábhar stáirse níos mó ná 60%, tá luach DSR an choimpléasc níos airde ná sin de HPS íon. Tá na luachanna DSR laistigh de 10 s de na samplaí go léir an-ghar do na luachanna DSR deiridh, rud a léiríonn gur chríochnaigh struchtúr an chórais ilchodach go bunúsach an chuid is mó de na tascanna a bhaineann le hathshlánú struchtúir laistigh de 10 s. Is fiú a thabhairt faoi deara gur léirigh na samplaí ilchodacha le hábhar ard HPS treocht ag méadú ar dtús agus ansin ag laghdú le fadú an ama aisghabhála, rud a léirigh gur léirigh na samplaí ilchodacha méid áirithe de thixotropy faoi ghníomh lomadh íseal, agus a struchtúr níos éagobhsaí.

Tá anailís cháilíochtúil an thixotrópachta trí chéim comhsheasmhach leis na torthaí tástála fáinne thixotrópacha a tuairiscíodh, ach tá torthaí an anailís chainníochtúil ar neamhréir leis na torthaí tástála fáinne thixotrópacha. The thixotropy of HPMC/HPS compound system was measured by thixotropic ring method with the increase of HPS content [305]. Degeneration first decreased and then increased. Ní féidir leis an tástáil fáinne thixotrópach ach tuairimíocht a dhéanamh ar fheiniméan thixotrópach, ach ní féidir é a dhearbhú, toisc go bhfuil an fáinne thixotrópach mar thoradh ar ghníomhaíocht chomhuaineach am lomadh agus ráta lomadh [325-327].

2.4 Achoimre ar an gcaibidil seo

Sa chaibidil seo, baineadh úsáid as an glóthach teirmeach HPMC agus an glóthach fuar HPS mar na príomh-amhábhair chun córas ilchodach dhá chéim de fhoirmiú fuar agus te a thógáil. Tionchar a imirt ar airíonna sreabheolaíocha mar shlaodacht, patrún sreafa agus thixotropy. De réir an chomhchaidrimh idir stáit éagsúla agus comhchruinnithe polaiméirí i dtuaslagán, moltar múnla staid mhóilíneach chóras cumaisc HPMC/HPS i dtuaslagán teocht íseal. De réir phrionsabal suimiúcháin logartamach airíonna comhpháirteanna éagsúla sa chóras cumaisc, rinneadh staidéar ar chomhoiriúnacht an chórais chumaisc. Is iad seo a leanas na príomhthorthaí:

3. There is a critical concentration (8%) in the HPMC/HPS compound system, below the critical concentration, the HPMC molecular chains and the HPS gel phase region in the compound solution are separated from each other and exist independently; when the critical concentration is reached, in the compound solution A microgel state is formed with the HPS phase as the gel center, and the HPMC molecular chains are intertwined and connected to each other; above the critical concentration, the crowded HPMC macromolecular chains and their intertwining with the HPS phase region are more complex, and the interaction is more complex. níos déine, mar sin iompraíonn an réiteach cosúil le leá polaiméire.
4. Bíonn tionchar suntasach ag an gcóimheas cumaisc ar airíonna sreabheolaíocha an tuaslagáin cumaisc HPMC/HPS. Le méadú ar ábhar HPS, tá feiniméan tanaithe lomadh an chórais chumaisc níos soiléire, laghdaítear an t-innéacs sreafa de réir a chéile, agus méadóidh an slaodacht náid lomadh agus an chomhéifeacht slaodacht de réir a chéile. méaduithe, rud a léiríonn go bhfuil feabhas suntasach tagtha ar iompar cosúil le soladach an choimpléasc.
5. Léiríonn slaodacht náid lomadh an chórais cumaisc go bhfuil diall dearfach-diúltach-áirithe i gcoibhneas le riail an tsuimithe logartamach. Córas dhá chéim atá sa chóras cumaisc le struchtúr “oileán mara” céim-scaipthe leanúnach ag teocht íseal, agus, De réir mar a laghdaigh an cóimheas cumaisc HPMC/HPS tar éis 4:6, d’athraigh céim leanúnach an chórais chumaisc.
6. Tá caidreamh líneach idir an t-innéacs sreafa agus cóimheas cumaisc an réitigh ilchodach le cóimheasa cumaisc éagsúla, rud a léiríonn go bhfuil comhoiriúnacht mhaith ag an gcóras cumaisc.
7. Maidir leis an gcóras cumaisc HPMC / HPS, nuair a bhíonn an chomhpháirt íseal-slaodachta ina chéim leanúnach agus gurb é an comhpháirt ard-slaodachta an chéim leanúnach, tá difríocht shuntasach idir ranníocaíocht slaodacht na céime leanúnaí le slaodacht an chórais chumaisc. Nuair a bhíonn an HPMC íseal-slaodachta an chéim leanúnach, léiríonn slaodacht an chórais chumaisc go príomha ar an méid a chuireann an slaodacht leanúnach-chéim; agus nuair a bhíonn an HPS ard-slaodachta an chéim leanúnach, laghdóidh an HPMC mar chéim scaipthe slaodacht an SCS ard-slaodachta. éifeacht.
8. Baineadh úsáid as thicseatrópacht trí chéim chun staidéar a dhéanamh ar éifeacht an chóimheas cumaisc ar thicseatrópacht an chórais chomhdhlúite. Léirigh tixotropy an chórais chomhdhlúite treocht de laghdú ar dtús agus ansin ag méadú le laghdú ar an gcóimheas cumaisc HPMC/HPS.

Caibidil 3 Ullmhúchán agus Airíonna Scannán Ilchodach Inite HPMC/HPS

Is é cumaisc pholaiméir an bealach is éifeachtaí chun comhlántacht feidhmíochta il-chomhpháirt a bhaint amach, ábhair nua a fhorbairt le feidhmíocht den scoth, praghsanna táirgí a laghdú, agus raon feidhme na n-ábhar a leathnú [240-242, 328]. Then, due to certain molecular structure differences and conformational entropy between different polymers, most polymer compounding systems are incompatible or partially compatible [11, 12]. The mechanical properties and other macroscopic properties of the polymer compound system are closely related to the physicochemical properties of each component, the compounding ratio of each component, the compatibility between the components, and the internal microscopic structure and other factors [240, 329].

Ó thaobh an struchtúir cheimicigh de, is curdlan hydrophilic iad HPMC agus HPS, tá an t-aonad struchtúrach céanna acu - glúcós, agus modhnaítear iad ag an ngrúpa feidhme céanna - grúpa hidroxypropil, agus mar sin ba cheart go mbeadh céim mhaith ag HPMC agus HPS. Capacitance. Mar sin féin, is glóthach spreagtha teirmeach é HPMC, atá i stát réitigh le slaodacht an-íseal ag teocht íseal, agus cruthaíonn sé colloid ag teocht ard; Is glóthach fuar-spreagtha é HPS, is glóthach teocht íseal é agus tá sé i stát réitigh ag teocht ard; the gel conditions and behavior are completely opposite. The compounding of HPMC and HPS is not conducive to the formation of a homogeneous system with good compatibility. Agus an struchtúr ceimiceach agus an teirmidinimic á gcur san áireamh, tá tábhacht theoiriciúil iontach agus luach praiticiúil ag baint le HPMC a chomhcheangal le HPS chun córas cumaisc fhoirmiú fuar-te a bhunú.

Díríonn an chaibidil seo ar staidéar a dhéanamh ar airíonna dúchasacha na gcomhpháirteanna sa chóras cumaisc fhoirmiú fuar agus te HPMC/HPS, an cóimheas cumaisc agus taiseachas coibhneasta an chomhshaoil ​​ar mhoirfeolaíocht mhicreascópach, comhoiriúnacht agus scaradh céim, airíonna meicniúla, airíonna optúla. , agus airíonna titim teirmeach an chórais cumaisc. Agus tionchar na n-airíonna macrascópacha cosúil le hairíonna bacainn ocsaigine.

3.1 Ábhair agus Trealamh

3.1.1 Príomhábhair thurgnamhacha

3.2 Modh turgnamhach

3.2.1 Scannán ilchodach inite HPMC/HPS a ullmhú

The 15% (w/w) dry powder of HPMC and HPS was mixed with 3% (w/w) The polyethylene glycol plasticizer was compounded in deionized water to obtain the compounded film-forming liquid, and the edible composite film of HPMC/ Ullmhaíodh HPS ag an modh réitigh.

Modh ullmhúcháin: ar dtús meáigh HPMC agus HPS púdar tirim, agus déan iad a mheascadh de réir cóimheasa éagsúla; ansin cuir isteach san uisce 70 °C, agus corraigh go tapa ag 120 rpm/min ar feadh 30 nóiméad chun HPMC a scaipeadh go hiomlán; ansin déan an tuaslagán os cionn 95 °C a théamh, corraigh go tapa ag an luas céanna ar feadh 1 h chun SPS a gheilitíniú go hiomlán; tar éis geilitíniú a chríochnú, laghdaítear teocht an tuaslagáin go tapa go 70 ° C, agus corraítear an tuaslagán ag luas mall de 80 rpm / min ar feadh 40 nóiméad. HPMC a dhíscaoileadh go hiomlán. Doirt 20 g den tuaslagán measctha foirmithe isteach i mias polaistiréin petri le trastomhas 15 cm, teilgthe cothrom é, agus triomaigh ag 37 °C é. Déantar an scannán triomaithe a scafa ón diosca chun scannán ilchodach inite a fháil.

Bhí na scannáin inite go léir cothromaithe ag taise 57% ar feadh níos mó ná 3 lá roimh thástáil, agus rinneadh an chuid scannáin inite a úsáidtear le haghaidh tástála maoine meicniúla a chothromú ag taise 75% ar feadh níos mó ná 3 lá.

3.2.2.1 Prionsabal anailíse maidir le scanadh leictreon-mhicreascóp

Is féidir leis an gunna leictreon ar bharr an Mhicreascóip Scanadh Leictreon (SEM) líon ard leictreon a astú. Tar éis é a laghdú agus a dhíriú, féadann sé beam leictreon a fhoirmiú le fuinneamh agus déine áirithe. Driven by the magnetic field of the scanning coil, according to a certain time and space order Scan the surface of the sample point by point. Mar gheall ar an difríocht i saintréithe an mhicrea-limistéar dromchla, ginfidh an t-idirghníomhú idir an sampla agus an bhíoma leictreon comharthaí leictreon tánaisteacha le déine éagsúla, a bhailíonn an brathadóir agus a thiontú go comharthaí leictreacha, atá amplithe ag an bhfíseán. agus ionchur chuig Greille an fheadáin pictiúr, tar éis gile an fheadáin phictiúr a choigeartú, is féidir íomhá leictreon tánaisteach a fháil a fhéadfaidh deilbhíocht agus tréithe an mhiocréigiúin a léiriú ar dhromchla an tsampla. I gcomparáid le micreascóip optúla traidisiúnta, tá réiteach SEM sách ard, thart ar 3nm-6nm de chiseal dromchla an tsampla, atá níos oiriúnaí chun gnéithe micrea-struchtúir a bhreathnú ar dhromchla na n-ábhar.

Cuireadh an scannán inite i triomadán lena thriomú, agus roghnaíodh méid iomchuí scannán inite, é a ghreamú ar an gcéim shamplach speisialta SEM le greamachán seoltaí, agus ansin é a órphlátáilte le cótaí folúis. During the test, the sample was put into the SEM, and the microscopic morphology of the sample was observed and photographed at 300 times and 1000 times magnification under the electron beam acceleration voltage of 5 kV.

3.2.3 Tarchur solais de scannán ilchodach inite HPMC/HPS

3.2.3.1 Prionsabal anailíse na speictreafótaiméadracht UV-Vis

Is féidir leis an speictreafótaiméadar UV-Vis solas a astú le tonnfhad 200~800nm ​​agus é a ionradaíocht ar an réad. Glacann an t-ábhar roinnt tonnfhad solais ar leith sa solas teagmhais, agus tarlaíonn trasdul leibhéal fuinnimh tonnchrith mhóilíneach agus trasdul leibhéal fuinnimh leictreonach. Ós rud é go bhfuil struchtúir spásúla mhóilíneacha, adamhach agus mhóilíneacha éagsúla ag gach substaint, tá a speictream ionsú sonrach ag gach substaint, agus is féidir ábhar na substainte a chinneadh nó a chinneadh de réir leibhéal an ionsúcháin ag roinnt tonnfhad sonracha ar an speictream ionsúcháin. Mar sin, tá anailís speictrophotiméadrach UV-Vis ar cheann de na modhanna éifeachtacha chun staidéar a dhéanamh ar chomhdhéanamh, ar struchtúr agus ar idirghníomhú substaintí.

Nuair a bhuaileann bhíoma solais rud, tá cuid den solas teagmhais ionsúite ag an réad, agus tarchuirtear an chuid eile den solas teagmhais tríd an réad; the ratio of the transmitted light intensity to the incident light intensity is the transmittance.

Is í an fhoirmle don ghaol idir ionsúchán agus tarchur ná:

Ina measc, tá A an absorbance;

Is é T an tarchuradóra, %.

Ceartaíodh an ionsúchán deiridh go haonfhoirmeach trí ionsúiteacht × 0.25 mm/tiús.

3.2.3.2 Modh tástála

Ullmhaigh réitigh 5% HPMC agus HPS, measc iad de réir cóimheasa éagsúla, doirt 10 g den tuaslagán foirmithe scannáin isteach i mias petri polaistiréin le trastomhas 15 cm, agus triomaigh iad ag 37 °C chun scannán a dhéanamh. Gearr an scannán inite i stiall dronuilleogach 1mm × 3mm, cuir isteach sa chuvette é, agus déan an scannán inite gar do bhalla istigh an chuvette. Baineadh úsáid as speictreafótaiméadar WFZ UV-3802 UV-vis chun na samplaí a scanadh ag an tonnfhad iomlán de 200-800 nm, agus tástáladh gach sampla 5 huaire.

3.2.4 Airíonna teirmeicniúla dinimiciúla de chuid scannán ilchodach inite HPMC/HPS

3.2.4.1 Prionsabal na hanailíse dinimiciúil teirmeicniúil

Is ionstraim é Anailís Teirmeicniúla Dinimiciúla (DMA) a fhéadfaidh an gaol idir mais agus teocht an tsampla a thomhas faoi ualach turraing áirithe agus teocht ríomhchláraithe, agus is féidir leis airíonna meicniúla an tsampla a thástáil faoi ghníomh strus agus am malartach tréimhsiúil, temperature and temperature. caidreamh minicíochta.

Tá airíonna viscoelastic ag polaiméirí ard-mhóilíneacha, ar féidir leo fuinneamh meicniúil a stóráil mar leaistiméire ar thaobh amháin, agus fuinneamh cosúil le mucus a ithe ar an láimh eile. When the periodic alternating force is applied, the elastic part converts the energy into potential energy and stores it; while the viscous part converts the energy into heat energy and loses it. Go ginearálta, taispeánann ábhair pholaiméire dhá stát de staid ghloine teocht íseal agus stát rubair ardteochta, agus is é an teocht aistrithe idir an dá stát an teocht aistrithe gloine. The glass transition temperature directly affects the structure and properties of materials, and is one of the most important characteristic temperatures of polymers.

Trí anailís a dhéanamh ar airíonna teirmeicniúla dinimiciúla polaiméirí, is féidir viscoelasticity polaiméirí a urramú, agus is féidir paraiméadair thábhachtacha a chinneann feidhmíocht polaiméirí a fháil, ionas gur féidir iad a chur i bhfeidhm níos fearr ar an timpeallacht úsáide iarbhír. Ina theannta sin, tá anailís teirmeicniúil dinimiciúil an-íogair d'aistriú gloine, scaradh céim, tras-nascadh, criostalú agus tairiscint mhóilíneach ag gach leibhéal de dheighleoga móilíneacha, agus is féidir go leor faisnéise a fháil ar struchtúr agus ar airíonna polaiméirí. Is minic a úsáidtear é chun staidéar a dhéanamh ar mhóilíní polaiméirí. movement behavior. Ag baint úsáide as modh scuabtha teochta an DMA, is féidir tástáil a dhéanamh ar tharla aistrithe céime ar nós an trasdul gloine. I gcomparáid le DSC, tá íogaireacht níos airde ag DMA agus tá sé níos oiriúnaí chun anailís a dhéanamh ar ábhair a insamhladh úsáid iarbhír.

3.2.4.2 Modh tástála

Roghnaigh samplaí glana, aonfhoirmeacha, cothroma gan damáiste, agus gearr iad ina stiallacha dronuilleogacha 10mm × 20mm. The samples were tested in tensile mode using Pydris Diamond dynamic thermomechanical analyzer from PerkinElmer, USA. Ba é an raon teochta tástála 25 ~ 150 ° C, ba é an ráta téimh 2 ° C / min, ba é an minicíocht 1 Hz, agus rinneadh an tástáil arís agus arís eile le haghaidh gach sampla. Le linn an turgnaimh, taifeadadh modulus stórála (E') agus modulus caillteanais (E") an tsampla, agus d'fhéadfaí an cóimheas idir an modúl caillteanais agus an modúl stórála, is é sin, an uillinn tadhlaí tan δ, a ríomh freisin.

3.2.5 Cobhsaíocht theirmeach scannán ilchodach inite HPMC/HPS

Is féidir le Anailíseoir Gravimetric Teirmeach (TGA) athrú mais sampla a thomhas le teocht nó le huaire ag teocht ríomhchláraithe, agus is féidir é a úsáid chun staidéar a dhéanamh ar ghalú, leá, sublimation, díhiodráitiú, dianscaoileadh agus ocsaídiú substaintí a d'fhéadfadh a bheith ann le linn an phróisis téimh. . agus feiniméin fhisiceacha agus cheimiceacha eile. Tugtar teirmeagmhéadrach (cuar TGA) ar an gcuar caidrimh idir mais an ábhair agus an teocht (nó an t-am) a fhaightear go díreach tar éis an sampla a thástáil. meáchain caillteanas agus faisnéis eile. Díorthach Is féidir cuar Thermogravimetric (cuar DTG) a fháil tar éis an chuar TGA a dhíorthú den chéad ordú, rud a léiríonn an t-athrú ar ráta meáchain caillteanais an tsampla tástála le teocht nó am, agus is é an buaicphointe an pointe uasta den tairiseach. ráta.

3.2.5.2 Modh tástála

Roghnaigh an scannán inite le tiús aonfhoirmeach, é a ghearradh i gciorcal leis an trastomhas céanna leis an diosca tástála anailísí teirmeagrafaíochta, agus ansin é a leagan cothrom ar an diosca tástála, agus é a thástáil in atmaisféar nítrigine le ráta sreafa de 20 mL / min. . Ba é an raon teochta 30-700 ° C, ba é an ráta téimh 10 ° C / nóim, agus tástáladh gach sampla faoi dhó.

3.2.6.1 Prionsabal anailíse maoine teanntachta

3.2.6 Airíonna teanntachta na scannán ilchodach inite HPMC/HPS

The stress-strain relationship of materials can generally be divided into two parts: elastic deformation region and plastic deformation region. In the elastic deformation zone, the stress and strain of the material have a linear relationship, and the deformation at this time can be completely recovered, which is in line with Cook's law; sa chrios dífhoirmithe plaisteacha, níl strus agus brú an ábhair líneach a thuilleadh, agus tá an dífhoirmiúchán a tharlaíonn ag an am seo do-aisiompaithe, sa deireadh briseann an t-ábhar.

Is é p an t-ualach uasta nó an t-ualach briste, N;

Is é d tiús an tsampla, mm.

An fhoirmle chun fadú ag briseadh a ríomh:

Áit: Is é εb an fadú ag briseadh, %;

Is é L an fad idir na línte marcála nuair a bhriseann an sampla, mm;

Is é L0 fad tomhsaire bunaidh an tsampla, mm.

Foirmle ríofa mhodúil leaisteacha:

Ina measc: is é E an modulus leaisteacha, MPa;

Is é ε an brú.

3.2.6.2 Modh tástála

Roghnaigh samplaí glan, aonfhoirmeach, cothrom agus gan damáiste, a tharchur chuig an gcaighdeán náisiúnta GB13022-91, agus iad a ghearradh i splines dumbbell-chruthach le fad iomlán de 120mm, achar tosaigh idir daingneáin de 86mm, achar idir marcanna de 40mm, agus leithead 10mm. Cuireadh na splines ag 75% agus 57% (in atmaisféar de chlóiríd sóidiam sáithithe agus tuaslagán bróimíd sóidiam) taise, agus iad a chothromú ar feadh níos mó ná 3 lá roimh an tomhas. Sa turgnamh seo, úsáidtear tástálaí maoine meicniúil ASTM D638, 5566 de chuid Instron Corporation na Stát Aontaithe agus a clamp aeroibrithe 2712-003 le haghaidh tástála. Ba é an luas teanntachta ná 10 mm / min, agus rinneadh an sampla a athdhéanamh 7 n-uaire, agus ríomhadh an meánluach.

3.2.7 Tréscaoilteacht ocsaigine don scannán ilchodach inite HPMC/HPS

3.2.7.1 Prionsabal na hanailíse ar thréscaoilteacht ocsaigine

Tar éis an sampla tástála a shuiteáil, roinntear an cuas tástála ina dhá chuid, A agus B; cuirtear sreabhadh ocsaigine ard-íonachta le ráta sreafa áirithe isteach sa chuas A, agus cuirtear sreabhadh nítrigine le ráta sreafa áirithe isteach sa chuas B; le linn an phróisis tástála, an cavity A Téann an ocsaigin tríd an sampla isteach sa chuas B, agus iompraítear an ocsaigin insíothlaithe isteach sa chuas B ag an sreabhadh nítrigine agus fágann sé an cuas B chun an braiteoir ocsaigine a bhaint amach. Tomhaiseann an braiteoir ocsaigine an t-ábhar ocsaigine sa sreabhadh nítrigine agus aschuireann sé comhartha leictreach comhfhreagrach, agus mar sin an sampla ocsaigine a ríomh. transmittance.

Roghnaigh scannáin ilchodacha inite gan damáiste, gearr iad i samplaí de chruth diamanta 10.16 x 10.16 cm, cóta dromchlaí imeall na dteanntáin le ramhar bhfolús, agus clamp na samplaí go dtí an bloc tástála. Arna thástáil de réir ASTM D-3985, tá achar tástála 50 cm2 ag gach sampla.

3.3 Torthaí agus Plé

3.3.1 Anailís mhicreastruchtúr ar scannáin chomhchodacha inite

An idirghníomhaíocht idir comhpháirteanna an leacht foirmithe scannáin agus na coinníollacha a thriomú - déan struchtúr deiridh an scannáin a chinneadh agus déanann sé difear tromchúiseach ar airíonna fisiceacha agus ceimiceacha éagsúla an scannáin [330, 331]. Féadfaidh airíonna glóthacha dúchasacha agus cóimheas cumaisc gach comhpháirt difear do mhoirfeolaíocht an chomhdhúil, rud a chuireann isteach ar struchtúr dromchla agus ar airíonna deiridh an membrane [301, 332]. Mar sin, is féidir le hanailís micreastruchtúrach ar na scannáin faisnéis ábhartha a sholáthar maidir le hathchóiriú móilíneach gach comhpháirte, rud a chabhróidh linn tuiscint níos fearr a fháil ar airíonna bacainn, airíonna meicniúla agus airíonna optúla na scannán.

Taispeántar i bhFíor 3-1 na micreagraif leictreon scanadh dromchla de scannáin inite HPS/HPMC le cóimheasa éagsúla. Mar atá le feiceáil ó Fíor 3-1, léirigh roinnt samplaí micrea-scoilteanna ar an dromchla, rud a d'fhéadfadh a bheith mar gheall ar laghdú na taise sa sampla le linn na tástála, nó ionsaí an bhíoma leictreon sa chuas micreascóp [122. , 139]. Sa fhigiúr, membrane HPS íon agus HPMC íon. Léirigh na seicní dromchlaí micreascópacha réasúnta mín, agus bhí micreastruchtúr na seicní íon HPS níos aonchineálach agus níos smoother ná seicní HPMC íon, a d'fhéadfadh a bheith go príomha mar gheall ar mhacramóilíní stáirse (móilíní amylose agus móilíní amylopectin) le linn an phróisis fuaraithe.) Athchóiriú móilíneach níos fearr a bhaint amach. in aqueous solution. Many studies have shown that the amylose-amylopectin-water system in the cooling process

D’fhéadfadh meicníocht iomaíoch a bheith ann idir foirmiú glóthacha agus scaradh céim. Má tá an ráta scaradh céim níos ísle ná an ráta foirmithe glóthacha, ní tharlóidh scaradh céim sa chóras, ar shlí eile, beidh scaradh céim sa chóras [333, 334]. Thairis sin, nuair a sháraíonn an t-ábhar amylose 25%, is féidir le geilitíniú amylose agus struchtúr líonra leanúnach amylose bac a chur go mór ar chuma scaradh céim [334]. Is é an t-ábhar amylose de HPS a úsáidtear sa pháipéar seo ná 80%, i bhfad níos airde ná 25%, rud a léiríonn níos fearr an feiniméan go bhfuil seicní HPS íon níos aonchineálach agus níos réidh ná seicní HPMC íon.

Is féidir a fheiceáil ó chomparáid na bhfigiúr go bhfuil dromchlaí na scannán ilchodach go léir sách garbh, agus go bhfuil roinnt bumps neamhrialta scaipthe, rud a léiríonn go bhfuil méid áirithe do-iomrá idir HPMC agus HPS. Ina theannta sin, léirigh na seicní ilchodacha a raibh ard-ábhar HPMC acu struchtúr níos aonchineálaí ná iad siúd a raibh ard-ábhar HPS acu. Comhdhlúthú bunaithe ar SPS ag teocht foirmithe scannáin 37 °C

Bunaithe ar airíonna glóthacha, chuir HPS staid glóthach slaodach i láthair; agus é bunaithe ar airíonna glóthacha teirmeacha HPMC, chuir HPMC staid réitigh uisce-mhaith i láthair. Sa scannán ilchodach le hábhar ard HPS (7: 3 HPS / HPMC), is é an HPS slaodach an chéim leanúnach, agus tá an HPMC uisce-mhaith scaipthe sa chéim leanúnach HPS ard-slaodachta mar an chéim scaipthe, rud nach bhfuil fabhrach. le dáileadh aonfhoirmeach na céime scaipthe; Sa scannán ilchodach le hábhar ard HPMC (3: 7 HPS / HPMC), athraíonn an HPMC íseal-slaodachta isteach sa chéim leanúnach, agus scaiptear an HPS slaodach sa chéim HPMC íseal-slaodachta mar an chéim scaipthe, rud a chabhródh le. foirmiú céim aonchineálach. córas cumaisc.

Is féidir a fheiceáil ón bhfigiúr, cé go léiríonn gach scannán ilchodach struchtúir dromchla garbh agus neamh-aonchineálach, ní aimsítear aon chomhéadan céim soiléir, rud a léiríonn go bhfuil comhoiriúnacht mhaith ag HPMC agus HPS. Léirigh na scannáin ilchodacha HPMC / stáirse gan plaistigh ar nós PEG scaradh céime soiléir [301], rud a thugann le fios gur féidir le modhnú hiodrocsapróipil stáirse agus plaistigh PEG feabhas a chur ar chomhoiriúnacht an chórais ilchodach.

3.3.2 Anailís airíonna optúla ar scannáin chomhchodacha inite

Rinne speictreafótaiméadar UV-vis tástáil ar airíonna tarchurtha solais na scannán ilchodach inite de HPMC/HPS le cóimheasa éagsúla, agus taispeántar na speictrim UV i bhFíor 3-2. Dá mó an luach tarchuradóra solais, is é an scannán níos aonfhoirmeach agus trédhearcach; os a choinne sin, dá lú an luach tarchurtha solais, is ea is míchothrom agus teimhneach an scannán. Is féidir a fheiceáil ó Fíor 3-2(a) go léiríonn na scannáin ilchodacha go léir treocht den chineál céanna leis an méadú ar an tonnfhad scanadh sa raon scanadh iomlán tonnfhad, agus go dtiocfaidh méadú ar an tarchur solais de réir a chéile le méadú ar an tonnfhad. At 350nm, the curves tend to plateau.

Roghnaigh an tarchur ag an tonnfhad 500nm le haghaidh comparáide, mar a thaispeántar i bhFíor 3-2(b), tá tarchur scannán íon HPS níos ísle ná scannán íon HPMC, agus le méadú ar ábhar HPMC, laghdaítear an tarchur ar dtús, agus ansin méadaithe tar éis an luach íosta a bhaint amach. Nuair a mhéadaigh an t-ábhar HPMC go 70%, bhí tarchur solais an scannáin ilchodach níos mó ná an HPS íon. Tá a fhios go maith go dtaispeánfaidh córas aonchineálach tarchur solais níos fearr, agus tá a luach tarchurtha a thomhas UV níos airde i gcoitinne; Go ginearálta bíonn ábhair neamhaonchineálacha níos teimhneach agus bíonn luachanna tarchurtha UV níos ísle acu. Bhí luachanna tarchurtha na scannán ilchodach (7:3, 5:5) níos ísle ná iad siúd de scannáin íon HPS agus HPMC, rud a thugann le fios go raibh céim áirithe deighilte idir an dá chomhpháirt de HPS agus HPMC.

Fíor 3-2 speictream UV ag gach tonnfhad (a), agus ag 500 nm (b), do scannáin chumaisc HPS/HPMC. Seasann an barra do mheán diallais ±caighdeánach. ac: tá difríocht shuntasach idir litreacha éagsúla agus cóimheas cumaisc éagsúla (p < 0.05), curtha i bhfeidhm sa tráchtas iomlán

3.3.3 Anailís theirmeicniúil dhinimiciúil ar scannáin chomhchodacha inite

Taispeánann Fíor 3-3 airíonna teirmeicniúla dinimiciúla scannán inite HPMC/HPS le foirmlithe éagsúla. Is féidir a fheiceáil ó Fíor 3-3(a) go laghdaítear modúl stórála (E') de réir mar a mhéadaítear an t-ábhar HPMC. Ina theannta sin, tháinig laghdú de réir a chéile ar mhodal stórála na samplaí go léir le méadú ar an teocht, ach amháin gur mhéadaigh modúl stórála scannán íon HPS (10:0) beagán tar éis an teocht a ardú go 70 °C. Ag teocht ard, don scannán ilchodach le hábhar ard HPMC, tá treocht anuas soiléir ag modulus stórála an scannáin ilchodach le méadú teochta; agus i gcás an tsampla a bhfuil cion ard SPS ann, ní laghdaíonn an modúl stórála ach beagán leis an ardú teochta.

Fíor 3-3 Modal stórála (E′) (a) agus tadhlaí caillteanais (tan δ) (b) de scannáin chumaisc HPS/HPMC

Is féidir a fheiceáil ó Fíor 3-3(b) go léiríonn na samplaí a bhfuil ábhar HPMC níos airde ná 30% (5:5, 3:7, 0:10) buaic trasdula gloine acu, agus le méadú ar ábhar HPMC, an t-aistriú gloine aistrigh an teocht aistrithe go teocht ard, rud a léiríonn gur laghdaigh solúbthacht slabhra polaiméire HPMC. Ar an láimh eile, taispeánann an membrane íon HPS buaic clúdach mór thart ar 67 ° C, agus níl aon aistriú gloine soiléir ag an scannán ilchodach le hábhar 70% HPS. D'fhéadfadh sé seo a bheith mar gheall go bhfuil méid áirithe idirghníomhaíochta idir HPMC agus HPS, rud a chuireann srian ar ghluaiseacht na gcodanna móilíneacha de HPMC agus HPS.

3.3.4 Anailís chobhsaíochta theirmeach ar scannáin chomhchodacha inite

Fíor 3-4 cuair TGA (a) agus a gcuar díorthach (DTG) (b) de scannáin chumaisc HPS/HPMC

The thermal stability of the edible composite film of HPMC/HPS was tested by thermogravimetric analyzer. Taispeánann Fíor 3-4 an cuar teirmeagrafaíochtaiméadrach (TGA) agus a cuar ráta meáchain caillteanais (DTG) den scannán ilchodach. Ón gcuar TGA i bhFíor 3-4(a), is féidir a fheiceáil go léiríonn na samplaí membrane ilchodacha le cóimheasa éagsúla dhá chéim soiléire athraithe teirmeagrafaíochtaiméadracha leis an ardú teochta. Mar thoradh ar luaineacht an uisce atá asaithe ag an macramóilín polaisiúicríde bíonn céim bheag de réir meáchain caillteanas ag 30–180 °C sula dtarlaíonn an díghrádú teirmeach iarbhír. Subsequently, there is a larger phase of weight loss at 300~450 °C, here the thermal degradation phase of HPMC and HPS.

From the DTG curves in Figure 3-4(b), it can be seen that the thermal degradation peak temperatures of pure HPS and pure HPMC are 338 °C and 400 °C, respectively, and the thermal degradation peak temperature of pure HPMC is níos airde ná sin de SPS, rud a thugann le fios go bhfuil HPMC Cobhsaíocht theirmeach níos fearr ná SCS. Nuair a bhí an t-ábhar HPMC 30% (7:3), bhí buaic amháin le feiceáil ag 347 ° C, a fhreagraíonn do bhuaic shaintréithe HPS, ach bhí an teocht níos airde ná an buaic díghrádaithe teirmeach de HPS; nuair a bhí an t-ábhar HPMC 70% (3:7), níor chosúil ach buaic shainiúil HPMC ag 400 °C; nuair a bhí ábhar HPMC 50%, bhí dhá bhuaic díghrádaithe teirmeach le feiceáil ar an gcuar DTG, 345 ° C agus 396 ° C, faoi seach. Freagraíonn na beanna le beanna tréithiúla HPS agus HPMC, faoi seach, ach tá an buaic díghrádaithe teirmeach a fhreagraíonn do HPS níos lú, agus tá athrú áirithe ag an dá bhuaic. Is féidir a fheiceáil nach léiríonn an chuid is mó de na seicní ilchodacha ach buaic aonair tréith a fhreagraíonn do chomhpháirt áirithe, agus déantar iad a fhritháireamh i gcomparáid leis an membrane comhpháirte íon, rud a léiríonn go bhfuil difríocht áirithe idir na comhpháirteanna HPMC agus HPS. leibhéal comhoiriúnachta. The thermal degradation peak temperature of the composite membrane was higher than that of pure HPS, indicating that HPMC could improve the thermal stability of HPS membrane to a certain extent.

3.3.5 Anailís airíonna meicniúla ar scannán ilchodach inite

Rinneadh airíonna teanntachta scannán ilchodach HPMC/HPS le cóimheasa éagsúla a thomhas ag anailísí maoine meicniúla ag 25 ° C, taiseachas coibhneasta 57% agus 75%. Taispeánann Fíor 3-5 modal leaisteach (a), fadú ag briseadh (b) agus neart teanntachta (c) scannáin chomhchodacha HPMC/HPS le cóimheasa difriúla faoi thaise coibhneasta difriúil. Is féidir a fheiceáil ón bhfigiúr, nuair a bhíonn an taiseachas coibhneasta 57%, is é an modulus leaisteacha agus neart teanntachta scannán íon HPS an ceann is mó, agus is é an HPMC íon an ceann is lú. Le méadú ar ábhar HPS, mhéadaigh modulus leaisteacha agus neart teanntachta na scannán ilchodach go leanúnach. Tá fadú membrane HPMC íon ag briseadh i bhfad níos mó ná an fadú de membrane íon HPS, agus tá an dá cheann níos mó ná an scannán ilchodach.

Nuair a bhí an taiseachas coibhneasta níos airde (75%) i gcomparáid le 57% de thaise choibhneasta, laghdaigh modulus leaisteacha agus neart teanntachta na samplaí go léir, agus tháinig méadú suntasach ar an fadú ag an sos. This is mainly because water, as a generalized plasticizer, can dilute HPMC and HPS matrix, reduce the force between polymer chains, and improve the mobility of polymer segments. At high relative humidity, the elastic modulus and tensile strength of pure HPMC films were higher than those of pure HPS films, but the elongation at break was lower, a result that was completely different from the results at low humidity. Is fiú a thabhairt faoi deara go bhfuil éagsúlacht na n-airíonna meicniúla de na scannáin ilchodacha le cóimheasa comhpháirteanna ag ard-taise 75% go hiomlán contrártha leis an taiseachas íseal i gcomparáid leis an gcás ag taiseachas coibhneasta 57%. Faoi ard-taise, méadaíonn cion taise an scannáin, agus ní hamháin go bhfuil éifeacht plaisteachú áirithe ag uisce ar an maitrís polaiméire, ach cuireann sé athchriostalú stáirse chun cinn freisin. I gcomparáid le HPMC, tá claonadh níos láidre ag HPS athchriostalú a dhéanamh, agus mar sin tá éifeacht na taise coibhneasta ar SCS i bhfad níos mó ná mar atá ag HPMC.

Fíor 3-5 Airíonna teanntachta scannán HPS/HPMC le cóimheasa éagsúla SPS/HPMC cothromaithe faoi choinníollacha éagsúla humhlachta coibhneasta (RH). *: tá difríocht shuntasach idir litreacha uimhreacha éagsúla agus RH éagsúla, curtha i bhfeidhm sa tráchtas iomlán

3.3.6 Anailís ar Thréscaoilteacht Ocsaigin na Scannán Ilchodach Inite

Úsáidtear scannán ilchodach inite mar ábhar pacáistithe bia chun seilfré an bhia a leathnú, agus tá a fheidhmíocht bhacainn ocsaigine ar cheann de na táscairí tábhachtacha. Mar sin, tomhaiseadh rátaí tarchurtha ocsaigine scannán inite le cóimheasa éagsúla HPMC/HPS ag teocht 23 ° C, agus léirítear na torthaí i bhFíor 3-6. Is féidir a fheiceáil ón bhfigiúr go bhfuil tréscaoilteacht ocsaigine membrane HPS íon i bhfad níos ísle ná an membrane HPMC íon, rud a léiríonn go bhfuil airíonna bacainn ocsaigine níos fearr ag membrane HPS ná membrane HPMC. Mar gheall ar an slaodacht íseal agus go bhfuil réigiúin éagruthacha ann, tá HPMC éasca le struchtúr líonra íseal-dlúis réasúnta scaoilte a fhoirmiú sa scannán; i gcomparáid le HPS, tá claonadh níos airde aige athchriostalú, agus tá sé éasca struchtúr dlúth a fhoirmiú sa scannán. Tá sé léirithe ag go leor staidéir go bhfuil dea-airíonna bacainní ocsaigine ag scannáin stáirse i gcomparáid le polaiméirí eile [139, 301, 335, 336].

Fíor 3-6 Tréscaoilteacht ocsaigine de scannán cumaisc HPS/HPMC

Is féidir le cur leis HPS laghdú suntasach a dhéanamh ar thréscaoilteacht ocsaigine na seicní HPMC, agus laghdaítear tréscaoilteacht ocsaigine na seicní ilchodacha go mór le méadú ar ábhar HPS. Is féidir leis an HPS ocsaigine-neamh-thréscaoilteach a chur leis an tortuosity an chainéil ocsaigine sa scannán ilchodach, rud a fhágann go laghdaítear an ráta tréscaoilteachta ocsaigine agus ar deireadh thiar laghdaítear tréscaoilteacht ocsaigine. Tuairiscíodh torthaí comhchosúla maidir le stáirsí dúchasacha eile [139,301].

3.4 Achoimre ar an gcaibidil seo

Sa chaibidil seo, trí úsáid a bhaint as HPMC agus HPS mar na príomh-amhábhair, agus trí glycol poileitiléin a chur leis mar phlaisteach, d'ullmhaigh an modh réitigh scannáin ilchodacha inite HPMC / HPS le cóimheasa éagsúla. Rinneadh staidéar ar thionchar airíonna dúchasacha na gcomhpháirteanna agus an chóimheas cumaisc ar mhoirfeolaíocht mhicreascópach an membrane ilchodach trí mhicreascópacht leictreon a scanadh; rinne an tástálaí airíonna meicniúla staidéar ar airíonna meicniúla an scannáin chomhchodaigh. Rinne tástálaí tarchurtha ocsaigine agus speictreafótaiméadar UV-vis staidéar ar thionchar airíonna dúchasacha na gcomhpháirteanna agus ar an gcóimheas cumaisc ar airíonna bacainn ocsaigine agus ar tharchur solais an scannáin chomhchodaigh. Baineadh úsáid as micreascópacht leictreon scanadh, anailís teirmeagrafaíochta agus anailís teirmeach dinimiciúil. Baineadh úsáid as anailís mheicniúil agus modhanna anailíse eile chun staidéar a dhéanamh ar chomhoiriúnacht agus scaradh céim an chórais cumaisc fhoirmiú fuar-te. Is iad seo a leanas na príomhthorthaí:

1. I gcomparáid le HPMC íon, tá HPS íon níos éasca a fhoirmiú deilbhíocht dromchla micreascópach aonchineálach agus go réidh. Tá sé seo go príomha mar gheall ar an athchóiriú móilíneach níos fearr ar mhacramóilíní stáirse (móilíní amylose agus móilíní amylopectin) sa tuaslagán uiscí stáirse le linn an phróisis fuaraithe.
2. Is dóichí go gcruthóidh comhdhúile a bhfuil cion ard HPMC acu struchtúir membrane aonchineálach. Tá sé seo bunaithe go príomha ar airíonna glóthacha HPMC agus HPS. Ag an teocht foirmithe scannáin, léiríonn HPMC agus HPS stát réitigh íseal-slaodachta agus stát glóthach ard-slaodachta, faoi seach. Tá an chéim scaipthe ard-slaodachta scaipthe sa chéim leanúnach íseal-slaodachta. , tá sé níos éasca córas aonchineálach a fhoirmiú.
3. Tá tionchar suntasach ag taise coibhneasta ar airíonna meicniúla scannáin ilchodacha HPMC / HPS, agus méadaíonn méid a éifeacht le méadú ar ábhar HPS. Ag taise coibhneasta níos ísle, mhéadaigh modulus leaisteacha agus neart teanntachta na scannán ilchodach le méadú ar ábhar HPS, agus bhí fadú na scannán ilchodach ag briseadh i bhfad níos ísle ná an fadú scannáin ilchodach. Le méadú ar thaise choibhneasta, laghdaigh modulus leaisteacha agus neart teanntachta an scannáin ilchodach, agus tháinig méadú suntasach ar an fadú ag an sos, agus léirigh an gaol idir airíonna meicniúla an scannáin ilchodach agus an cóimheas cumaisc patrún athraithe go hiomlán os coinne faoi éagsúla. taiseachas coibhneasta. Léiríonn airíonna meicniúla seicní ilchodacha le cóimheasa cumaisc éagsúla trasnú faoi choinníollacha taise coibhneasta éagsúla, rud a sholáthraíonn an fhéidearthacht feidhmíocht táirge a bharrfheabhsú de réir riachtanais iarratais éagsúla.
4. Tháinig feabhas suntasach ar airíonna bacainn ocsaigine an scannáin ilchodach de bharr HPS a chur leis. Tháinig laghdú géar ar thréscaoilteacht ocsaigine an membrane ilchodach le méadú ar ábhar HPS.
5. I gcóras cumaisc fhoirmiú fuar agus te HPMC/HPS, tá comhoiriúnacht áirithe idir an dá chomhpháirt. Ní bhfuarthas aon chomhéadan soiléir dhá chéim sna híomhánna SEM de na scannáin ilchodacha go léir, ní raibh ach pointe aistrithe gloine amháin ag an gcuid is mó de na scannáin ilchodacha i dtorthaí DMA, agus ní raibh ach buaic díghrádaithe teirmeach amháin le feiceáil i gcuar DTG an chuid is mó de na ilchodacha. films. It shows that there is a certain descriptiveness between HPMC and HPS.

Léiríonn na torthaí turgnamhacha thuas nach féidir le cumaisc HPS agus HPMC ach costas táirgthe scannán inite HPMC a laghdú, ach freisin a fheidhmíocht a fheabhsú. Is féidir airíonna meicniúla, airíonna bacainn ocsaigine agus airíonna optúla an scannáin ilchodach inite a bhaint amach trí chóimheas cumaisc an dá chomhpháirt agus taiseachas coibhneasta na timpeallachta seachtraí a choigeartú.

Caibidil 4 An Gaol idir Micreamhoirfeolaíocht agus Airíonna Meicniúla an Chórais Chomhdhúile HPMC/HPS

I gcomparáid leis an eantrópacht mheascadh níos airde le linn meascadh cóimhiotal miotail, is gnách go mbíonn an eantrópacht mheascadh le linn cumaisc pholaiméir an-bheag, agus is gnách go mbíonn teas an chumaisc le linn cumaisc dearfach, rud a fhágann próisis chumaisc polaiméire. Tá an t-athrú saorfhuinnimh i Gibbs dearfach (���>), mar sin, tá claonadh ag foirmlithe polaiméire córais dhá chéim deighilte a fhoirmiú, agus tá foirmlithe polaiméire atá ag luí go hiomlán an-annamh [242].

De ghnáth is féidir le córais chumaisc in-mheasctha méid móilíneach leibhéal a bhaint amach i teirmidinimic agus comhdhúile aonchineálacha a fhoirmiú, agus mar sin tá an chuid is mó de na córais cumaisc pholaiméireacha do-chreidte. Mar sin féin, is féidir le go leor córais cumaisc polaiméire stát comhoiriúnach a bhaint amach faoi choinníollacha áirithe agus a bheith ina gcórais chumaisc le comhoiriúnacht áirithe [257].

Braitheann na hairíonna macrascópacha cosúil le hairíonna meicniúla córais ilchodacha polaiméire go mór ar idirghníomhaíocht agus moirfeolaíocht chéim a gcomhpháirteanna, go háirithe an comhoiriúnacht idir comhpháirteanna agus comhdhéanamh céimeanna leanúnacha agus scaipthe [301]. Dá bhrí sin, tá tábhacht mhór ag baint le staidéar a dhéanamh ar mhoirfeolaíocht mhicreascópach agus airíonna macrascópacha an chórais ilchodach agus an gaol eatarthu a bhunú, rud a bhfuil tábhacht mhór aige chun airíonna ábhair chomhchodacha a rialú trí struchtúr céim agus comhoiriúnacht an chórais ilchodach a rialú.

Sa phróiseas staidéar a dhéanamh ar mhoirfeolaíocht agus léaráid chéim an chórais casta, tá sé an-tábhachtach modhanna cuí a roghnú chun idirdhealú a dhéanamh ar chomhpháirteanna éagsúla. Mar sin féin, tá an t-idirdhealú idir HPMC agus HPS deacair go leor, toisc go bhfuil trédhearcacht mhaith agus innéacs athraonta comhchosúil ag an dá chomhpháirt, agus mar sin tá sé deacair an dá chomhpháirt a idirdhealú trí mhicreascópacht optúil; ina theannta sin, toisc go bhfuil an dá ábhar orgánach carbóin-bhunaithe, agus mar sin tá an ionsú fuinnimh den chineál céanna ag an dá, agus mar sin tá sé deacair freisin micreascópacht leictreon a scanadh chun idirdhealú cruinn a dhéanamh ar an péire comhpháirteanna. Is féidir le speictreascópacht infridhearg a chlaochlú Fourier na hathruithe ar mhoirfeolaíocht agus léaráid chéim an chórais casta próitéin-stáirse a léiriú ag cóimheas achair an bhanna polaisiúicríde ag 1180-953 cm-1 agus an banna amide ag 1750-1483 cm-1 [52, 337], ach tá an teicníocht seo an-chasta agus de ghnáth éilíonn radaíocht shioncrotron Fourier teicnící infridhearg a chlaochlú chun codarsnacht leordhóthanach a chruthú do chórais hibrideacha HPMC/HPS. Tá teicnící ann freisin chun an scaradh comhpháirteanna seo a bhaint amach, mar shampla micreascópacht leictreon tarchurtha agus scaipeadh X-gha beag-uillinn, ach is gnách go mbíonn na teicnící seo casta [338]. San ábhar seo, úsáidtear an modh anailíse micreascóp optúla um ruaimniú iaidín simplí, agus úsáidtear an prionsabal gur féidir leis an ngrúpa deiridh den struchtúr helical amylose imoibriú le iaidín chun coimpléisc chuimsithe a fhoirmiú chun an córas cumaisc HPMC/HPS a ruaimniú trí ruaimniú iaidín, mar sin de. go raibh HPS idirdhealú idir na comhpháirteanna agus na comhpháirteanna HPMC ag a ndathanna éagsúla faoin micreascóp solais. Dá bhrí sin, is modh taighde simplí agus éifeachtach é modh anailíse micreascóp optúla ruaimniú iaidín do mhoirfeolaíocht agus léaráid chéim na gcóras casta atá bunaithe ar stáirse.

Sa chaibidil seo, rinneadh staidéar ar mhoirfeolaíocht mhicreascópach, dáileadh céime, trasdul céime agus micreastruchtúir eile den chóras cumaisc HPMC/HPS trí anailís micreascóp optúil um ruaimniú iaidín; agus airíonna meicniúla agus airíonna macrascópacha eile; and through the correlation analysis of the microscopic morphology and macroscopic properties of different solution concentrations and compounding ratios, the relationship between the microstructure and macroscopic properties of the HPMC/HPS compound system was established, in order to control the HPMC/HPS. Cuir bunús le hairíonna ábhar ilchodach.

4.1.1 Príomhábhair thurgnamhacha

4.2 Modh turgnamhach

4.2.1 Tuaslagán cumaisc HPMC/HPS a ullmhú

Réiteach HPMC agus réiteach HPS a ullmhú ag tiúchan 3%, 5%, 7% agus 9%, féach 2.2.1 le haghaidh modh ullmhúcháin. Measc réiteach HPMC agus réiteach HPS de réir 100:0, 90:10, 80:20, 70:30, 60:40, 50:50, 45:55, 40:60, 30:70, 20:80, 0: 100 Meascaíodh cóimheasa difriúla ag luas 250 rmp/min ag 21 ° C ar feadh 30 nóiméad, agus fuarthas réitigh mheasctha le tiúchain éagsúla agus cóimheasa éagsúla.

4.2.2 Scannán ilchodach HPMC/HPS a ullmhú

Féach 3.2.1.

4.2.3 Capsúil ilchodach HPMC/HPS a ullmhú

Déan tagairt don tuaslagán a d’ullmhaigh an modh i 2.2.1, bain úsáid as múnla cruach dhosmálta le haghaidh tumtha, agus triomaigh ag 37 °C é. Tarraing amach na capsúil triomaithe, gearrtha amach an bhreis, agus cuir le chéile iad chun péire a dhéanamh.

4.2.4 micreascóp optúil scannáin ilchodach HPMC/HPS

4.2.4.1 Prionsabail na hAnailíse ar Mhicreascóip Optúil

The optical microscope uses the optical principle of magnifying imaging by a convex lens, and uses two converging lenses to expand the opening angle of the nearby tiny substances to the eyes, and enlarge the size of the tiny substances that cannot be discerned by the human eye go dtí gur féidir leis an tsúil dhaonna méid na substaintí a aithint.

4.2.4.2 Modh tástála

Tógadh amach na réitigh chumaisc HPMC/HPS de thiúchan éagsúla agus cóimheasa cumaisc ag 21 °C, thit ar shleamhnán gloine, caitheadh ​​isteach i sraith tanaí é, agus triomaíodh iad ag an teocht chéanna. Rinneadh na scannáin a dhaite le tuaslagán iaidín 1% (cuireadh 1 g de iaidín agus 10 g de iaidíd photaisiam i bhfleascán toirtmhéadrach 100-mL, agus tuaslagtha in eatánól), curtha i réimse an mhicreascóp solais le haghaidh breathnóireachta agus grianghraf.

4.2.5 Tarchur solais de scannán ilchodach HPMC/HPS

4.2.5.1 Prionsabal anailíse na speictreafótaiméadracht UV-vis

Mar an gcéanna le 3.2.3.1.

4.2.5.1 Modh tástála

Féach 3.2.3.2.

4.2.6 Airíonna teanntachta scannán ilchodach HPMC/HPS

4.2.6.1 Prionsabal anailíse maoine teanntachta

Mar an gcéanna le 3.2.3.1.

4.2.6.1 Modh tástála

Rinneadh na samplaí a thástáil tar éis cothromaíocht a dhéanamh ag 73% taise ar feadh 48 h. Féach 3.2.3.2 don mhodh tástála.

4.3 Torthaí agus Plé

4.3.1 Breathnú ar thrédhearcacht táirgí

Taispeánann Fíor 4-1 scannáin agus capsúil inite ullmhaithe trí HPMC agus HPS a chumasc i gcóimheas cumaisc 70:30. Mar atá le feiceáil ón bhfigiúr, tá trédhearcacht mhaith ag na táirgí, rud a léiríonn go bhfuil innéacsanna athraonta comhchosúla ag HPMC agus HPS, agus is féidir cumaisc aonchineálach a fháil tar éis an dá cheann a chumasc.

4.3.2 Íomhánna optúla micreascóip de choimpléisc HPMC/HPS roimh smálú agus ina dhiaidh

Léiríonn Fíor 4-2 an mhoirfeolaíocht tipiciúil roimh agus tar éis ruaimniú coimpléisc HPMC/HPS le cóimheasa cumaisc éagsúla a breathnaíodh faoi mhicreascóp optúil. As can be seen from the figure, it is difficult to distinguish the HPMC phase and the HPS phase in the unstained figure; Léiríonn an HPMC íon daite agus an HPS íon a gcuid dathanna uathúla féin, is é sin toisc go n-éireoidh imoibriú SCS agus iaidín trí staining iaidín a dath níos dorcha. Mar sin, déantar idirdhealú simplí soiléir idir an dá chéim sa chóras cumaisc HPMC/HPS, rud a chruthaíonn a thuilleadh nach bhfuil HPMC agus SCS inathraithe agus nach féidir leo cumaisc aonchineálach a dhéanamh. Mar is léir ón bhfigiúr, de réir mar a mhéadaíonn an t-ábhar HPS, coimeádann limistéar an limistéir dorcha (céim HPS) san fhigiúr ag méadú mar a bhíothas ag súil leis, rud a dhearbhaíonn go dtarlaíonn athshocrú dhá chéim le linn an phróisis seo. Nuair a bhíonn ábhar HPMC níos airde ná 40%, cuireann HPMC an staid chéim leanúnach i láthair, agus scaiptear HPS i gcéim leanúnach HPMC mar an chéim scaipthe. I gcodarsnacht leis sin, nuair a bhíonn ábhar HPMC níos ísle ná 40%, cuireann HPS staid chéim leanúnach i láthair, agus tá HPMC scaipthe sa chéim leanúnach de HPS mar chéim scaipthe. Mar sin, sa tuaslagán cumaisc 5% HPMC/HPS, agus an t-ábhar HPS ag méadú, tharla a mhalairt nuair a bhí an cóimheas cumaisc HPMC/HPS 40:60. Athraíonn an chéim leanúnach ón gcéim HPMC tosaigh go dtí an chéim HPS níos déanaí. Trí chruth na céime a bhreathnú, is féidir a fheiceáil go bhfuil céim HPMC sa mhaitrís HPS sféarúil tar éis scaipthe, agus tá cruth scaipthe na céime HPS sa mhaitrís HPMC níos neamhrialta.

Moreover, by calculating the ratio of the area of the light-colored area (HPMC) to the dark-colored area (HPS) in the HPMC/HPS complex after dyeing (without considering the mesophase situation), it was found that the area of HPMC (dath éadrom)/HPS (dath dorcha) san fhigiúr Bíonn an cóimheas i gcónaí níos mó ná an cóimheas cumaisc iarbhír HPMC/HPS. Mar shampla, sa léaráid staining de chomhdhúil HPMC/HPS le cóimheas cumaisc de 50:50, ní ríomhtar achar SPS sa limistéar idirphase, agus is é 71/29 an cóimheas idir an t-achar solais / dorcha. Deimhníonn an toradh seo go bhfuil líon mór méasópáis sa chóras ilchodach HPMC/HPS.

Tá sé ar eolas go maith go bhfuil córais cumaisc pholaiméir lán-chomhoiriúnacha sách annamh mar go mbíonn teas an chumaisc dearfach de ghnáth le linn an phróisis cumaisc pholaiméir agus is beag athraíonn eantrópacht an chumaisc, rud a fhágann go mbíonn fuinneamh saor in aisce le linn an chumaisc a athrú go luach dearfach. Mar sin féin, sa chóras cumaisc HPMC/HPS, tá HPMC agus HPS fós ag gealladh go dtaispeánfaidh siad níos mó comhoiriúnachta, toisc gur polaisiúicrídí hidreafaileacha iad HPMC agus HPS, go bhfuil an t-aonad struchtúrach céanna acu - glúcós, agus go n-athraítear an grúpa feidhme céanna le hydroxypropyl. Léiríonn feiniméan na miasópáis iolracha sa chóras cumaisc HPMC/HPS freisin go bhfuil leibhéal áirithe comhoiriúnachta ag HPMC agus HPS sa chomhdhúil, agus go dtarlaíonn feiniméan den chineál céanna sa chóras cumasc alcóil stáirse-polaivinile le plaistigh curtha leis. also appeared [339].

4.3.3 An gaol idir an mhoirfeolaíocht mhicreascópach agus airíonna macrascópacha an chórais chumaisc

Rinneadh mionstaidéar ar an ngaol idir an mhoirfeolaíocht, an feiniméan deighilte céime, trédhearcacht agus airíonna meicniúla an chórais ilchodaigh HPMC/HPS. Léiríonn Fíor 4-3 éifeacht ábhar SCS ar na hairíonna macrascópacha amhail trédhearcacht agus modulus teanntachta an chórais cumaisc HPMC/HPS. Is féidir a fheiceáil ón bhfigiúr go bhfuil trédhearcacht HPMC íon níos airde ná sin de HPS íon, go príomha toisc go laghdaíonn athchriostalú stáirse trédhearcacht HPS, agus go bhfuil modhnú hidroxypropil stáirse ina chúis thábhachtach freisin le trédhearcacht a laghdú. SCS [340, 341]. Is féidir a fháil amach ón bhfigiúr go mbeidh íosluach ag tarchur an chórais cumaisc HPMC/HPS agus difríocht an ábhair HPS. Méadaíonn tarchur an chórais chumaisc, i raon ábhar SPS faoi bhun 70%, leit laghduithe leis an méadú ar ábhar SPS; nuair a sháraíonn an t-ábhar HPS 70%, méadaíonn sé le méadú ar ábhar HPS. Ciallaíonn an feiniméan seo go bhfuil an córas cumaisc HPMC/HPS do-mheasctha, toisc go laghdaítear tarchur solais mar thoradh ar fheiniméan scaradh céime an chórais. Ar a mhalairt, bhí an chuma ar mhodulus Young an chórais chumaisc chomh maith le pointe íosta leis na comhréireanna éagsúla, agus lean modulus Young's ag laghdú le méadú ar ábhar HPS, agus shroich sé an pointe is ísle nuair a bhí an t-ábhar HPS 60%. Lean an modulus ag méadú, agus mhéadaigh an modulus beagán. Thaispeáin modulus Young de chóras cumaisc HPMC/HPS íosluach, a léirigh freisin gur córas do-mheasctha a bhí sa chóras cumaisc. Tá an pointe tarchurtha solais is ísle de chóras cumaisc HPMC/HPS comhsheasmhach leis an bpointe trasdula céime de chéim leanúnach HPMC go dtí an chéim scaipthe agus an pointe is ísle de luach modulus Young i bhFíor 4-2.

4.3.4 Éifeacht tiúchan réitigh ar mhoirfeolaíocht mhicreascópach an chórais chumaisc

Léiríonn Fíor 4-4 an éifeacht atá ag tiúchan réitigh ar mhoirfeolaíocht agus trasdul céime an chórais cumaisc HPMC/HPS. Mar is léir ón bhfigiúr, is é 40:60 an tiúchan íseal de chóras cumaisc 3% HPMC/HPS, sa chóimheas cumaisc de HPMC/HPS ná 40:60, is féidir cuma struchtúr comhleanúnach a thabhairt faoi deara; agus sa tiúchan ard de thuaslagán 7%, breathnaítear an struchtúr comhleanúnach seo san fhigiúr le cóimheas cumaisc de 50:50. Léiríonn an toradh seo go bhfuil spleáchas tiúchana áirithe ag an bpointe trasdula céime den chóras cumaisc HPMC/HPS, agus go n-ardóidh cóimheas cumaisc HPMC/HPS an trasdula céime le méadú ar an tiúchan tuaslagáin cumaisc, agus is gnách go gcruthóidh HPS céim leanúnach. . . Ina theannta sin, léirigh na fearainn HPS a scaipeadh i gcéim leanúnach HPMC cruthanna agus moirfeolaíochtaí comhchosúla leis an athrú tiúchana; agus léirigh na céimeanna scaipthe HPMC a scaipeadh sa chéim leanúnach SPS cruthanna agus moirfeolaíochtaí éagsúla ag tiúchana éagsúla. agus le méadú ar thiúchan réitigh, tháinig limistéar scaipthe HPMC níos mó agus níos neamhrialta. Is é an chúis is mó leis an bhfeiniméan seo ná go bhfuil slaodacht an réitigh HPS i bhfad níos airde ná an réiteach HPMC ag teocht an tseomra, agus tá claonadh céim HPMC chun staid sféarúil néata a fhoirmiú faoi chois mar gheall ar an teannas dromchla.

4.3.5 Éifeacht tiúchan tuaslagáin ar airíonna meicniúla an chórais cumaisc

Ag freagairt do mhoirfeolaíochtaí Fíor 4-4, taispeánann Fíor 4-5 airíonna teanntachta na scannán ilchodach a foirmíodh faoi réitigh tiúchana éagsúla. Is féidir a fheiceáil ón bhfigiúr go laghdaítear modulus agus fadú Young ag briseadh an chórais ilchodach HPMC/HPS de réir mar a mhéadaítear an tiúchan réitigh, atá ag teacht le claochlú de réir a chéile HPMC ó chéim leanúnach go céim scaipthe i bhFíor 4. -4. Tá an mhoirfeolaíocht mhicreascópach comhsheasmhach. Ós rud é go bhfuil modulus homapolaiméir HPMC an Young níos airde ná mar atá ag SPS, táthar ag tuar go bhfeabhsófar modulus Young de chóras ilchodach HPMC/HPS nuair is é HPMC an chéim leanúnach.

4.4 Achoimre ar an gcaibidil seo

Sa chaibidil seo, ullmhaíodh réitigh chumaisc HPMC/HPS agus scannáin ilchodacha inite le tiúchain éagsúla agus cóimheasa cumaisc, agus breathnaíodh moirfeolaíocht mhicreascópach agus trasdul céime an chórais cumaisc HPMC/HPS trí anailís micreascóp optúil ar staining iaidín chun idirdhealú a dhéanamh ar chéimeanna stáirse. Rinne speictreafótaiméadar UV-vis agus tástálaí maoine meicniúla staidéar ar tharchur solais agus airíonna meicniúla an scannáin ilchodach inite de HPMC/HPS, agus rinneadh staidéar ar éifeachtaí tiúchana agus cóimheasa cumaisc éagsúla ar airíonna optúla agus airíonna meicniúla an chórais chumaisc. Bunaíodh an gaol idir micreastruchtúr agus airíonna macrascópacha an chórais cumaisc HPMC/HPS trí mhicreastruchtúr an chórais ilchodach, mar shampla micreastruchtúr, trasdul céime agus scaradh céime, agus airíonna macrascópacha amhail airíonna optúla agus airíonna meicniúla a chomhcheangal. Is iad seo a leanas na príomhthorthaí:

1. Is é an modh anailíse micreascóp optúil chun idirdhealú a dhéanamh ar chéimeanna stáirse trí staining iaidín an modh is simplí, díreach agus is éifeachtaí chun staidéar a dhéanamh ar mhoirfeolaíocht agus trasdul céim na gcóras cumaisc atá bunaithe ar stáirse. Le staining iaidín, tá an chuma ar an gcéim stáirse níos dorcha agus níos dorcha faoi mhicreascópacht éadrom, cé nach bhfuil HPMC daite agus mar sin tá an chuma ar an dath níos éadroime.
2. Níl an córas cumaisc HPMC / HPS miscible, agus tá pointe aistrithe céim sa chóras cumaisc, agus tá spleáchas cóimheas cumaisc áirithe agus spleáchas tiúchan réitigh ag an bpointe aistrithe céim seo.
3. The HPMC/HPS compound system has good compatibility, and a large number of mesophases are present in the compound system. Sa chéim idirmheánach, tá an chéim leanúnach scaipthe sa chéim scaipthe i stát na gcáithníní.
4. Léirigh an chéim scaipthe de HPS i maitrís HPMC cruth sféarúil den chineál céanna ag tiúchan éagsúla; Léirigh HPMC moirfeolaíocht neamhrialta i maitrís HPS, agus tháinig méadú ar neamhrialtacht na moirfeolaíochta le méadú ar thiúchan.
5. Bunaíodh an gaol idir micreastruchtúr, trasdul céime, trédhearcacht agus airíonna meicniúla an chórais ilchodaigh HPMC/HPS. a. Tá an pointe is ísle de thrédhearcacht an chórais chumaisc comhsheasmhach le pointe aistrithe céim HPMC ón gcéim leanúnach go dtí an chéim scaipthe agus an pointe íosta laghdú modulus teanntachta. b. Laghdaíonn modulus agus fadú Young ag am sosa leis an méadú ar thiúchan an réitigh, a bhaineann go cúiseach le hathrú moirfeolaíoch HPMC ó chéim leanúnach go céim scaipthe sa chóras cumaisc.

Go hachomair, tá dlúthbhaint ag airíonna macrascópacha an chórais ilchodaigh HPMC / HPS lena struchtúr moirfeolaíoch micreascópach, trasdul céime, scaradh céime agus feiniméin eile, agus is féidir airíonna na gcomhchodanna a rialú trí struchtúr céim agus comhoiriúnacht an chomhdhéanta a rialú. córas.

Caibidil 5 Tionchar na Céime Ionadaíochta Hidrocsapróipil HPS ar Airíonna Réiteolaíocha Chórais Chomhdhúile HPMC/HPS

Tá a fhios go maith go bhféadfadh athruithe drámatúla a bheith mar thoradh ar athruithe beaga ar struchtúr ceimiceach stáirse ina n-airíonna sreabheolaíocha. Dá bhrí sin, cuireann modhnú ceimiceach an fhéidearthacht feabhas a chur ar agus rialú a dhéanamh ar airíonna seolaíocha táirgí atá bunaithe ar stáirse [342]. Ina dhiaidh sin, máistreacht an tionchar a imirt ar struchtúr ceimiceach stáirse ar a n-airíonna sreabheolaíoch is féidir tuiscint níos fearr a fháil ar airíonna struchtúracha táirgí atá bunaithe ar stáirse, agus bonn a sholáthar do dhearadh stáirsí modhnaithe a bhfuil airíonna feidhmiúla stáirse feabhsaithe acu [235]. Is stáirse modhnaithe gairmiúil é stáirse hidroxypropil a úsáidtear go forleathan i réimse an bhia agus na míochaine. De ghnáth ullmhaítear é trí imoibriú éitearúcháin stáirse dúchais le ocsaíd próipiléine faoi choinníollacha alcaileach. Hydroxypropyl is a hydrophilic group. Is féidir le tabhairt isteach na ngrúpaí seo isteach sa slabhra móilíneach stáirse na bannaí hidrigine intramolecular a chothaíonn struchtúr granule stáirse a bhriseadh nó a lagú. Dá bhrí sin, tá baint ag airíonna fisiciceimiceacha stáirse hidroxypropil leis an méid grúpaí hidroxypropil a ionadú ar a slabhra móilíneach [233, 235, 343, 344].

Tá go leor staidéir tar éis imscrúdú a dhéanamh ar éifeacht céime ionadú hiodrocsapróipil ar airíonna fisiciceimiceacha stáirse hiodrocsapróipil. Tá Han et al. staidéar ar éifeachtaí stáirse céireach hiodrocsaipropil agus cornstarch hidroxypropyl ar struchtúr agus ar shaintréithe aisghrádaithe cácaí ríse glutinous na Cóiré. Fuair ​​​​an staidéar amach gur féidir le hidroxypropylation teocht geilitínithe stáirse a laghdú agus cumas coinneála uisce stáirse a fheabhsú. feidhmíocht, agus chuir sé bac suntasach ar fheiniméan aosaithe stáirse i gcácaí ríse glutinous na Cóiré [345]. Bhí Kaur et al. studied the effect of hydroxypropyl substitution on the physicochemical properties of different varieties of potato starch, and found that the degree of hydroxypropyl substitution of potato starch varied with different varieties, and its effect on the properties of starch with large particle size More significant; is cúis leis an imoibriú hidroxypropylation go leor blúirí agus grooves ar dhromchla gráinníní stáirse; is féidir le hionadú hidroxypropil feabhas suntasach a dhéanamh ar airíonna swelling, tuaslagthacht uisce agus tuaslagthacht stáirse i sulfocsaíd démheitile, agus stáirse a fheabhsú trédhearcacht an ghreamú [346]. Lawal et al. studied the effect of hydroxypropyl substitution on the properties of sweet potato starch. The study showed that after hydroxypropyl modification, the free swelling capacity and water solubility of starch were improved; the recrystallization and retrogradation of native starch were inhibited; Feabhsaítear díleáite [347]. Schmitz et al. stáirse tapioca hidroxypropil ullmhaithe agus fuarthas amach go raibh cumas swelling agus slaodacht níos airde aige, ráta aosaithe níos ísle, agus cobhsaíocht reo-leá níos airde [344].

Mar sin féin, is beag staidéar a rinneadh ar airíonna sreabheolaíocha stáirse hiodrocsapróipile, agus is annamh a tuairiscíodh go dtí seo éifeachtaí modhnú hiodrocsapróipil ar airíonna sreabheolaíocha agus glóthacha córais chumaisc stáirse-bhunaithe. Chun et al. staidéar ar an reology de íseal-tiúchan (5%) tuaslagán stáirse ríse hidroxypropil. Léirigh na torthaí go raibh baint ag éifeacht modhnú hidroxypropil ar stát seasta agus slaodacht dhinimiciúil an tuaslagáin stáirse leis an méid ionadú, agus is féidir le méid beag ionadú hidroxypropyl Propyl athrú suntasach a dhéanamh ar airíonna réeolaíocha réitigh stáirse; laghdaítear comhéifeacht slaodachta na dtuaslagán stáirse de réir mar a mhéadaítear céim an ionaid, agus méadaítear spleáchas teochta a n-airíonna sreabheolaíocha de réir mar a mhéadaítear céim ionadaíochta hidroxypropil. Laghdaíonn an méid le méadú ar an méid ionadaíochta [342]. Lee et al. staidéar ar éifeacht ionadú hidroxypropil ar airíonna fisiceacha agus airíonna sreabheolaíoch stáirse prátaí milse, agus léirigh na torthaí gur tháinig méadú ar chumas swelling agus tuaslagthacht uisce stáirse le méadú ar an méid ionadú hidroxypropil; The enthalpy value decreases with the increase of hydroxypropyl substitution degree; laghdaítear an comhéifeacht slaodachta, slaodacht casta, strus toraidh, slaodacht casta agus modulus dinimiciúil de thuaslagán stáirse le méadú ar chéim ionadú hidroxypropil, innéacs sreabhach agus fachtóir caillteanais Méadaíonn sé leis an méid ionadú hidroxypropil; laghdaítear neart glóthach gliú stáirse, méadaítear an chobhsaíocht reo-leá, agus laghdaítear an éifeacht syneresis [235].

Sa chaibidil seo, rinneadh staidéar ar éifeacht chéim ionadúcháin hiodrocsapróipil HPS ar airíonna sreabheolaíocha agus airíonna glóthacha córas cumaisc fhoirmiú fuar agus te HPMC/HPS. Tá an-tábhacht ag baint leis an gcás trasdula maidir le tuiscint dhomhain ar an ngaol idir foirmiú struchtúir agus airíonna sreabheolaíocha. Ina theannta sin, rinneadh réamhphlé ar mheicníocht gelation an chórais cumaisc frithfhuaraithe HPMC/HPS, chun treoir theoiriciúil a sholáthar do chórais glóthacha droim ar ais teasa-fhuaraithe eile dá samhail.

5.1 Ábhair agus Trealamh

5.1.2 Príomhionstraimí agus trealamh

5.2 Modh turgnamhach

5.2.1 Réitigh cumaisc a ullmhú

Ullmhaíodh réitigh chumaisc 15% HPMC/HPS le cóimheasa cumaisc éagsúla (100/0, 50/50, 0/100) agus SCS le céimeanna éagsúla ionadaíochta hidroxypropil (G80, A939, A1081). Léirítear modhanna ullmhaithe A1081, A939, HPMC agus a dtuaslagán cumaisc in 2.2.1. Déantar G80 agus a réitigh chumaisc le HPMC a gheilitín trí chorraí faoi choinníollacha 1500psi agus 110 ° C in autoclave, toisc go bhfuil stáirse G80 Dúchasach ard amalóis (80%), agus go bhfuil a theocht geilitíniúcháin níos airde ná 100 ° C, rud nach féidir a bheith ann. bainte amach ag an modh bunaidh geilitínithe uisce-folctha [348].

5.2.2 Airíonna reiligiúin tuaslagáin chumaisc HPMC/HPS le céimeanna éagsúla ionadú hiodrocsapróipil HPS

5.2.2.1 Prionsabal na hanailíse sreabheolaíoch

Mar an gcéanna le 2.2.2.1

5.2.2.2 Modh tástála modh sreafa

Baineadh úsáid as clampán pláta comhthreomhar le trastomhas 60 mm, agus socraíodh an spásáil pláta go 1 mm.

1. Tá modh tástála sreabhadh réamh lomadh agus thixotropy trí chéim. Mar an gcéanna le 2.2.2.2.
2. Modh tástála sreafa gan fáinne réamh-lomadh agus thixotropic thixotropy. Is é 25 °C an teocht tástála, a. Shearing at increasing speed, shear rate range 0-1000 s-1, shearing time 1 min; b. Constant shearing, shearing rate 1000 s-1, shearing time 1 min; c. Luas lomadh laghdaithe, is é an raon ráta lomadh 1000-0s-1, agus is é an t-am lomadh 1 min.

5.2.2.3 Modh tástála modh ascalaithe

Baineadh úsáid as daingneán pláta comhthreomhar le trastomhas de 60 mm, agus socraíodh an spásáil pláta go 1 mm.

1. Scuab athróg dífhoirmithe. Teocht tástála 25 °C, minicíocht 1 Hz, dífhoirmiúchán 0.01-100%.
2. Scanadh teochta. Minicíocht 1 Hz, dífhoirmiúchán 0.1 %, a. Próiseas téimh, teocht 5-85 °C, ráta téimh 2 ° C/min; b. Próiseas fuaraithe, teocht 85-5 ° C, ráta fuaraithe 2 ° C / min. Úsáidtear séala ola silicone timpeall an tsampla chun caillteanas taise a sheachaint le linn tástála.
3. Scuabadh minicíochta. Athrú 0.1 %, minicíocht 1-100 rad/s. Rinneadh na tástálacha ag 5 °C agus 85 °C, faoi seach, agus cothromaíodh iad ag an teocht tástála ar feadh 5 nóiméad roimh thástáil.

Leanann an gaol idir modulus stórála G′ agus modulus caillteanais G″ den tuaslagán polaiméire agus an minicíocht uilleach ω dlí cumhachta:

i gcás inarb iad n′ agus n″ fánaí loga G′-log ω agus log G″-log ω, faoi seach;

Is iad G0′ agus G0″ idircheapanna log G′-log ω agus log G″-log ω, faoi seach.

5.2.3 Micreascóp optúil

5.2.3.1 Prionsabal na hionstraime

Tógadh an tuaslagán cumaisc 3% 5:5 HPMC/HPS amach ag teochtaí éagsúla 25 ° C, 45 ° C, agus 85 ° C, thit ar sleamhnán gloine a choimeádtar ag an teocht chéanna, agus caitheadh ​​isteach i scannán tanaí. layer solution and dried at the same temperature. The films were stained with 1% iodine solution, placed in the field of light microscope for observation and photographed.

5.3 Torthaí agus Plé

5.3.1 Anailís ar shlaodacht agus ar phatrún sreafa

5.3.1.1 Modh tástála sreafa gan thixotrópacht fáinne réamh-chasadh agus thixotrópach

Ag baint úsáide as an modh tástála sreafa gan réamh- lomadh agus an modh thixotrópach fáinne thixotrópach, rinneadh staidéar ar shlaodacht tuaslagán cumaisc HPMC/HPS le céimeanna éagsúla ionadú hidroxypropil HPS. Taispeántar na torthaí i bhFíor 5-1. Is féidir a fheiceáil ón bhfigiúr go léiríonn slaodacht na samplaí go léir treocht laghdaithe leis an méadú ar an ráta lomadh faoi ghníomh fórsa lomadh, rud a léiríonn méid áirithe feiniméan tanaithe lomadh. Déantar an chuid is mó de réitigh nó leá polaiméire ard-tiúchana faoi dhícheangal láidir agus athshocrú móilíneach faoi lomadh, rud a léiríonn iompar sreabhán pseudoplastic [305, 349, 350]. Mar sin féin, tá na céimeanna tanaithe lomadh de thuaslagán cumaisc HPMC/HPS de SCS a bhfuil céimeanna ionadaíochta hiodrocsapróipil éagsúla acu difriúil.

Is féidir a fheiceáil ón bhfigiúr go bhfuil slaodacht agus leibhéal tanaithe lomadh an tsampla HPS íon níos airde ná mar atá sa sampla cumaisc HPMC/HPS, agus is é céim tanaithe lomadh an tuaslagáin HPMC an ceann is ísle, go príomha mar gheall ar shlaodacht HPS. at low temperature is significantly higher than that of HPMC. Ina theannta sin, maidir le tuaslagán cumaisc HPMC/HPS leis an gcóimheas cumaisc chéanna, méadaíonn an slaodacht leis an gcéim ionadú hiodrocsapróipil HPS. D'fhéadfadh sé seo a bheith amhlaidh toisc go mbristear na bannaí hidrigine idirmhóilíneacha nuair a chuirtear grúpaí hiodrocsapróipile isteach i móilíní stáirse agus go ndíscaoileann gráinníní stáirse dá bharr. Laghdaigh hidroxypropylation feiniméan tanaithe lomadh stáirse go suntasach, agus ba é feiniméan tanaithe lomadh stáirse dúchais an ceann is soiléire. Le méadú leanúnach ar an gcéim ionadaíochta hidroxypropil, tháinig laghdú de réir a chéile ar leibhéal tanaithe lomadh SCS.

All samples have thixotropic rings on the shear stress-shear rate curve, indicating that all samples have a certain degree of thixotropy. The thixotropic strength is represented by the size of the thixotropic ring area. Is é an níos thixotrópach an sampla [351]. The flow index n and viscosity coefficient K of the sample solution can be calculated by the Ostwald-de Waele power law (see equation (2-1)).

Table 5-1 shows the flow index n, viscosity coefficient K and thixotropic ring area of ​​HPMC/HPS compound solutions with different degrees of hydroxypropyl substitution HPS in the process of increasing shearing and decreasing shearing. It can be seen from the table that the flow index n of all samples is less than 1, indicating that all sample solutions are pseudoplastic fluids. For the HPMC/HPS compound system with the same HPS hydroxypropyl substitution degree, the flow index n increases with the increase of HPMC content, indicating that the addition of HPMC makes the compound solution exhibit stronger Newtonian fluid characteristics. However, with the increase of HPMC content, the viscosity coefficient K decreased continuously, indicating that the addition of HPMC reduced the viscosity of the compound solution, because the viscosity coefficient K was proportional to the viscosity. Tháinig laghdú ar luach n agus luach K HPS íon le céimeanna ionadaíochta hiodrocsapróipil éagsúla sa chéim lomadh ardaithe araon leis an méadú ar chéim ionadú hidroxypropil, rud a léiríonn gur féidir le modhnú hidroxypropylation pseudoplasticity stáirse a fheabhsú agus slaodacht réitigh stáirse a laghdú. Ar a mhalairt, méadaíonn luach n le méadú ar chéim an ionaid sa chéim lomadh laghdaitheach, rud a léiríonn go bhfeabhsaíonn an hidroxypropylation iompar sreabhach Newtonian an tuaslagáin tar éis lomadh ardluais. Bhí tionchar ag hiodrocsapropylation HPS agus HPMC araon ar luach n agus luach K an chórais cumaisc HPMC/HPS, a bhí mar thoradh ar a gcomhghníomhú. I gcomparáid leis an gcéim lomadh méadaithe, tháinig luachanna n na samplaí go léir sa chéim lomadh laghdaithe níos mó, agus tháinig na luachanna K níos lú, rud a léiríonn gur laghdaíodh slaodacht an réitigh cumaisc tar éis lomadh ardluais, agus an Feabhsaíodh iompar sreabhach Newtonian den tuaslagán cumaisc. .

Laghdaigh réimse an fháinne thixotrópach le méadú ar ábhar HPMC, rud a léiríonn gur laghdaigh cur leis HPMC thixotrópacht an tuaslagáin chumaisc agus gur fheabhsaigh sé a chobhsaíocht. Maidir le tuaslagán cumaisc HPMC/HPS leis an gcóimheas cumaisc chéanna, laghdaítear achar an fháinne thixotrópach de réir mar a mhéadaítear céim ionadaíochta hidroxypropil HPS, rud a thugann le fios go bhfeabhsaíonn hiodrocsapropylation cobhsaíocht SCS.

5.3.1.2 Modh lomadh le modh thixotrópach réamhghearrtha agus trí chéim

Baineadh úsáid as an modh lomadh le réamhfhiaradh chun staidéar a dhéanamh ar athrú slaodachta tuaslagán cumaisc HPMC/HPS le céimeanna éagsúla ionadú hiodrocsapróipil HPS le ráta lomadh. Taispeántar na torthaí i bhFíor 5-2. Is féidir a fheiceáil ón bhfigiúr go dtaispeánann an tuaslagán HPMC beagnach tanú lomadh, agus léiríonn na samplaí eile tanú lomadh. Tá sé seo comhsheasmhach leis na torthaí a fhaightear leis an modh lomadh gan réamh- lomadh. Is féidir a fheiceáil freisin ón bhfigiúr go dtaispeánann an sampla ionadach an-hiodrocsapróipil, ag rátaí ísle lomadh, réigiún ardchlár.

Fíor 5-2 Slaodacht vs. ráta lomadh an tuaslagáin HPS/HPMC le céimeanna ionadaíochta hidreapróipil éagsúla de SPS (le réamh- lomadh)

The zero-shear viscosity (h0), flow index (n) and viscosity coefficient (K) obtained by fitting are shown in Table 5-2. Ón tábla, is féidir linn a fheiceáil, maidir le samplaí íona SPS, go n-ardaíonn na n-luachanna a fhaightear tríd an dá mhodh leis an méid ionadaíochta, rud a thugann le fios go laghdaítear iompar soladach an tuaslagáin stáirse de réir mar a mhéadaíonn an t-ionadú. Le méadú ar ábhar HPMC, léirigh na n-luachanna go léir treocht anuas, rud a thugann le fios gur laghdaigh HPMC iompar soladach an réitigh. Léiríonn sé seo go bhfuil torthaí anailíse cáilíochtúla an dá mhodh comhsheasmhach.

Comparing the data obtained for the same sample under different test methods, it is found that the value of n obtained after pre-shearing is always greater than that obtained by the method without pre-shearing, which indicates that the composite system obtained by the pre -Is é modh shearing soladach-mhaith go bhfuil an t-iompar níos ísle ná mar a thomhaistear leis an modh gan réamh lomadh. Tá sé seo amhlaidh toisc go bhfuil an toradh deiridh a fhaightear sa tástáil gan réamh- lomadh mar thoradh ar ghníomhaíocht chomhcheangailte an ráta lomadh agus an t-am lomadh, agus cuireann an modh tástála le réamhfhiaradh deireadh leis an éifeacht thixotrópach trí lomadh ard ar feadh tréimhse áirithe de. am. Therefore, this method can more accurately determine the shear thinning phenomenon and flow characteristics of the compound system.

From the table, we can also see that for the same compounding ratio (5:5), the n value of the compounding system is close to 1, and the pre-sheared n increases with the degree of hydroxypropyl substitution It shows that HPMC is a continuous phase in the compound system, and HPMC has a stronger effect on starch samples with low hydroxypropyl substitution degree, which is consistent with the result that the n value increases with the increase of substitution degree without pre-shearing on the contrary. Tá luachanna K na gcóras cumaisc le céimeanna éagsúla ionadaíochta sa dá mhodh comhchosúil, agus níl aon treocht go háirithe soiléir, cé go léiríonn an slaodacht náid lomadh treocht anuas soiléir, toisc go bhfuil an slaodacht náid lomadh neamhspleách ar an lomadh. ráta. Is féidir leis an slaodacht intreach airíonna na substainte féin a léiriú go cruinn.

Baineadh úsáid as an modh thixotrópach trí chéim chun staidéar a dhéanamh ar éifeacht céimeanna éagsúla ionadú hidroxypropil de stáirse hidroxypropil ar airíonna thixotrópacha an chórais chumaisc. Is féidir a fheiceáil ó Fíor 5-3, sa chéim lomadh íseal, go laghdaítear slaodacht an réitigh le méadú ar ábhar HPMC, agus laghdaítear leis an méadú ar chéim ionadaíochta, atá ag teacht leis an dlí maidir le slaodacht lomadh nialasach.

The degree of structural recovery after different time in the recovery stage is expressed by the viscosity recovery rate DSR, and the calculation method is shown in 2.3.2. Is féidir a fheiceáil ó Tábla 5-2, laistigh den am aisghabhála céanna, go bhfuil an DSR de HPS íon i bhfad níos ísle ná sin de HPMC íon, is é sin go príomha toisc go bhfuil an móilín HPMC slabhra docht, agus go bhfuil a chuid ama scíthe gearr, agus Is féidir an struchtúr a aisghabháil i dtréimhse ghearr. a ghnóthú. Cé gur slabhra solúbtha é HPS, tá a chuid ama scíthe fada, agus tógann an t-aisghabháil struchtúir ar feadh i bhfad. Le méadú ar an gcéim ionadaíochta, laghdaítear an DSR de HPS íon le méadú ar chéim ionadaíochta, rud a léiríonn go bhfeabhsaíonn hidroxypropylation solúbthacht slabhra mhóilíneach stáirse agus go ndéanann sé am scíthe HPS níos faide. Tá DSR an réiteach cumaisc níos ísle ná sin de HPS íon agus samplaí HPMC íon, ach leis an méadú ar an méid ionadú de HPS hidroxypropil, méaduithe DSR an sampla cumaisc, rud a léiríonn go bhfuil méadú ar thixotropy an chórais cumaisc leis an. méadú ar ionadú HPS hidroxypropil. Laghdaíonn sé le méadú ar ionadú radacach, atá ag teacht leis na torthaí gan réamh- lomadh.

Tábla 5-2 Slaodacht lomadh nialasach (h0), innéacs iompraíochta sreafa (n), innéacs comhsheasmhachta sreabhán (K) le linn an ráta méadaithe agus an méid aisghabhála struchtúir (DSR) tar éis am aisghabhála áirithe don réiteach HPS/HPMC le hidreapróipil éagsúla céim ionaid HPS ag 25 °C

Go hachomair, is féidir leis an tástáil seasta-stáit gan réamh- lomadh agus an tástáil thixotrópachta fáinne thixotrópach anailís cháilíochtúil a dhéanamh ar shamplaí le difríochtaí móra feidhmíochta, ach le haghaidh na gcomhdhúile a bhfuil céimeanna ionaid éagsúla hidroxypropil HPS acu le difríochtaí beaga feidhmíochta Tá torthaí taighde an réitigh contrártha do na torthaí fíor, toisc go bhfuil na sonraí tomhaiste torthaí cuimsitheach ar an tionchar a imirt ar ráta lomadh agus am lomadh, agus ní féidir a léiriú go fírinneach ar an tionchar a imirt ar athróg amháin.

5.3.2 Réigiún líneach viscoelastic

Tá sé ar eolas go maith le haghaidh hidrogels, go gcinntear an modulus stórála G′ ag cruas, neart agus líon na slabhraí móilíneacha éifeachtacha, agus déantar an modulus caillteanas G′′ a chinneadh ag imirce, gluaiseacht agus cuimilte móilíní beaga agus grúpaí feidhme. . Déantar é a chinneadh trí ídiú fuinnimh frictional amhail creathadh agus uainíocht. Comhartha a bheith ann ar an áit a dtrasnaíonn modulus stórála G ′ agus modulus caillteanais g ″ (ie. Tan Δ = 1). The transition from solution to gel is called the gel point. Is minic a úsáidtear an modulus stórála G′ agus an modulus caillteanais G″ chun staidéar a dhéanamh ar iompar glóthacha, ar ráta foirmithe agus ar airíonna struchtúracha struchtúr an líonra glóthacha [352]. Is féidir leo freisin an fhorbairt struchtúr inmheánach agus an struchtúr móilíneach a léiriú le linn foirmiú struchtúr an líonra glóthach. idirghníomhaíocht [353].

Taispeánann Fíor 5-4 na cuair scuabtha brú de thuaslagáin chumaisc HPMC/HPS le céimeanna éagsúla ionadú hiodrocsapróipil HPS ag minicíocht 1 Hz agus raon brú de 0.01% -100%. Is féidir a fheiceáil ón bhfigiúr gur G′ > G″ iad na samplaí go léir sa limistéar dífhoirmithe íochtair (0.01–1%), ach amháin HPMC, rud a léiríonn staid glóthach. For HPMC, G′ is in the whole shape The variable range is always less than G”, indicating that HPMC is in solution state. In addition, the deformation dependence of viscoelasticity of different samples is different. Maidir le sampla G80, tá spleáchas minicíochta viscoelasticity níos soiléire: nuair a bhíonn an dífhoirmiúchán níos mó ná 0.3%, is féidir a fheiceáil go laghdaítear G' de réir a chéile, agus méadú suntasach ar G ag gabháil leis. méadú, chomh maith le méadú suntasach ar tan δ; agus trasnaigh nuair a bhíonn an méid dífhoirmithe 1.7%, rud a léiríonn go bhfuil damáiste mór ar struchtúr líonra glóthach G80 tar éis an méid dífhoirmithe a bheith níos mó ná 1.7%, agus tá sé i stát réitigh.

Fíor 5-4 Cumascann modulus stórála (G′) agus modulus caillteanais (G″) vs brú le haghaidh SCS/HPMC leis an gcéim ionadaíochta hidreapróipil éagsúil de HPS (Cuireann na siombailí soladacha agus log G′ agus G″ i láthair, faoi seach)

Fíor.

It can be seen from the figure that the linear viscoelastic region of pure HPS is obviously narrowed with the decrease of hydroxypropyl substitution degree. I bhfocail eile, de réir mar a mhéadaíonn leibhéal ionaid hiodrocsapróipil HPS, is gnách go mbíonn na hathruithe suntasacha sa chuar tan δ le feiceáil sa raon méid dífhoirmithe níos airde. Go háirithe, is é an réigiún líneach viscoelastic de G80 an ceann is cúinge de na samplaí go léir. Dá bhrí sin, úsáidtear an réigiún viscoelastic líneach de G80 chun a chinneadh

Critéir chun luach na hathróige dífhoirmithe a chinneadh sa tsraith tástálacha seo a leanas. Maidir leis an gcóras cumaisc HPMC/HPS leis an gcóimheas cumaisc chéanna, caolaíonn an réigiún líneach viscoelastic freisin le laghdú ar chéim ionadú hidroxypropil HPS, ach níl éifeacht crapadh na céime ionadúcháin hiodrocsapróipil ar an réigiún líneach viscoelastic chomh soiléir.

5.3.3 Airíonna viscoleaisteacha le linn téimh agus fuaraithe

Taispeántar i bhFíor 5-6 airíonna viscoleaisteach dinimiciúla tuaslagáin chomhdhúile HPMC/HPS de SCS a bhfuil céimeanna éagsúla ionadú hiodrocsapróipil acu. As can be seen from the figure, HPMC exhibits four stages during the heating process: an initial plateau region, two structure-forming stages, and a final plateau region. In the initial plateau stage, G′ < G″, the values of G′ and G″ are small, and tend to decrease slightly with the increase of temperature, showing the common liquid viscoelastic behavior. The thermal gelation of HPMC has two distinct stages of structure formation bounded by the intersection of G′ and G″ (that is, the solution-gel transition point, around 49 °C), which is consistent with previous reports. Comhsheasmhach [160, 354]. Ag teocht ard, mar gheall ar chomhlachas hidreafóbach agus comhlachas hidrofilic, foirmíonn HPMC struchtúr tras-líonra de réir a chéile [344, 355, 356]. I réigiún ardáin an eireabaill, tá luachanna G ′ agus G ″ ard, rud a léiríonn go bhfuil struchtúr líonra glóthach HPMC déanta go hiomlán.

Tá na ceithre chéim seo de HPMC le feiceáil go seicheamhach in ord droim ar ais de réir mar a laghdaíonn an teocht. Aistríonn trasnú G′ agus G″ go dtí an réigiún ísealteochta ag thart ar 32 °C le linn na céime fuaraithe, rud a d'fhéadfadh a bheith mar gheall ar hysteresis [208] nó éifeacht comhdhlúthúcháin an tslabhra ag teocht íseal [355]. Cosúil le HPMC, samplaí eile le linn an phróisis téimh Tá ceithre chéim i, agus tarlaíonn an feiniméan inchúlaithe le linn an phróisis fuaraithe. Mar sin féin, is féidir a fheiceáil ón bhfigiúr go léiríonn G80 agus A939 próiseas simplithe gan aon trasnaíocht idir G’ agus G”, agus nach bhfuil cuar G80 le feiceáil fiú. Limistéar an ardáin ar chúl.

I gcás HPS íon, is féidir le céim níos airde d'ionadú hidroxypropil teochtaí tosaigh agus deiridh foirmiú glóthacha a athrú, go háirithe an teocht tosaigh, is é sin 61 ° C do G80, A939, agus A1081, faoi seach. , 62 °C agus 54 °C. Ina theannta sin, i gcás samplaí HPMC/HPS a bhfuil an cóimheas cumaisc céanna acu, de réir mar a mhéadaíonn an méid ionadaíochta, is gnách go laghdaítear luachanna G′ agus G″, rud atá comhsheasmhach le torthaí staidéar roimhe seo [357, 358]. De réir mar a mhéadaíonn méid an ionaid, déantar uigeacht an fhoirmiú bog. Dá bhrí sin, briseann an hidroxypropylation struchtúr ordaithe stáirse dúchais agus feabhsaíonn sé a hidrophilicity [343].

Maidir leis na samplaí cumaisc HPMC/HPS, tháinig laghdú ar G′ agus G″ araon leis an méadú ar chéim ionadú hiodrocsapróipil HPS, a bhí ag teacht le torthaí SPS íon. Ina theannta sin, nuair a cuireadh HPMC leis, bhí tionchar suntasach ag céim an ionaid ar G′ Ní bhíonn an éifeacht le G” chomh mór sin.

Léirigh cuair viscoelastic gach sampla ilchodach HPMC/HPS an treocht chéanna, a bhí ag freagairt do SCS ag teocht íseal agus HPMC ag teocht ard. I bhfocail eile, ag teocht íseal, is é an HPS ceannasach ar airíonna viscoelastic an chórais chomhdhlúite, agus ag teocht ard cinneann HPMC airíonna viscoelastic an chórais chomhdhlúite. Tá an toradh seo inchurtha go príomha do HPMC. Go háirithe, is glóthach fuar é HPS, a athraíonn ó stát glóthach go stát réitigh nuair a théitear é; ar a mhalairt, is glóthach te é HPMC, a fhoirmíonn glóthach de réir a chéile le struchtúr líonra teochta méadaithe. Maidir leis an gcóras cumaisc HPMC / HPS, ag teocht íseal, cuireann an fhoirmiú fuar HPS go príomha le hairíonna glóthacha an chórais chumaisc, agus ag teocht ard, ag teochtaí te, tá geiliú HPMC chun tosaigh sa chóras cumaisc.

Fíor 5-6 Modal stórála (G′), modulus caillteanais (G″) agus tan δ vs. teocht do thuaslagán cumasc HPS/HPMC leis an gcéim ionadaíochta hidreapróipil éagsúil de SCS

Tá modulus an chórais ilchodaigh HPMC/HPS, mar a bheifí ag súil leis, idir modúil íon HPMC agus HPS íon. Thairis sin, taispeánann an córas casta G′ > G″ sa raon scanadh teochta iomlán, rud a thugann le fios gur féidir le HPMC agus HPS araon naisc hidrigine idirmhóilíneacha a fhoirmiú le móilíní uisce, faoi seach, agus is féidir leo bannaí idirmhóilíneacha hidrigine a fhoirmiú lena chéile. 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. Déanfar an t-aistriú céime seo a phlé sa chéad 5.3.6 eile. leanúint leis an bplé.

5.3.4 Éifeacht teochta ar shlaodacht chumaisc

Tá sé tábhachtach éifeacht na teochta ar airíonna sreabheolaíoch na n-ábhar a thuiscint mar gheall ar an raon leathan teochtaí a d'fhéadfadh tarlú le linn próiseála agus stórála [359, 360]. Sa raon 5 °C - 85 °C, taispeántar i bhFíor 5-7 éifeacht na teochta ar shlaodacht choimpléascach tuaslagáin chomhdhúile HPMC/HPS le céimeanna éagsúla ionadú hiodrocsaipropil HPS. Ó Fíor 5-7(a), is féidir a fheiceáil go dtagann laghdú suntasach ar shlaodacht chasta SCS íon de réir mar a thagann méadú ar theocht; laghdaítear slaodacht íon HPMC beagán ón gcéad tosaigh go 45 °C le méadú teochta. improve.

Léirigh cuair slaodachta na samplaí cumaisc go léir treochtaí comhchosúla le teocht, ag laghdú ar dtús le méadú ar theocht agus ansin ag méadú le méadú ar theocht. Ina theannta sin, tá slaodacht na samplaí comhdhlúite níos gaire do shlaodacht HPS ag teocht íseal agus níos gaire do shlaodacht HPMC ag teocht ard. Tá baint ag an toradh seo freisin le hiompar geilithe aisteach HPMC agus SCS araon. Léirigh cuar slaodachta an tsampla chomhdhlúite trasdul tapa ag 45 °C, is dócha mar gheall ar aistriú céime sa chóras cumaisc HPMC/HPS. Mar sin féin, is fiú a thabhairt faoi deara go bhfuil slaodacht an tsampla cumaisc G80/HPMC 5:5 ag teocht ard níos airde ná mar atá ag HPMC íon, atá go príomha mar gheall ar shlaodacht intreach níos airde G80 ag teocht ard [361]. Faoin gcóimheas cumaisc chéanna, laghdaítear slaodacht cumaisc an chórais chumaisc le méadú ar chéim ionadú hiodrocsapróipil HPS. Dá bhrí sin, d'fhéadfadh briseadh bannaí hidrigine intramolecular i móilíní stáirse a bheith mar thoradh ar thabhairt isteach grúpaí hidroxypropil i móilíní stáirse.

Fíor 5-7 Meascann slaodacht choimpléascach vs. teocht do SCS/HPMC leis an gcéim ionadaíochta hidreapróipil éagsúil de SCS

Cloíonn éifeacht na teochta ar shlaodacht casta an chórais cumaisc HPMC / HPS le caidreamh Arrhenius laistigh de raon teochta áirithe, agus tá caidreamh easpónantúil ag an slaodacht casta le teocht. Is é seo a leanas cothromóid Arrhenius:

Is é T an teocht iomlán, K;

Is é R an tairiseach gáis, 8.3144 J·mol–1·K–1;

Fitted according to formula (5-3), the viscosity-temperature curve of the compound system can be divided into two parts according to the tan δ peak at 45 °C; the compound system at 5 °C – 45 °C and 45 °C – 85 ° The values of activation energy E and constant A obtained by fitting in the range of C are shown in Table 5-3. The calculated values of the activation energy E are between −174 kJ·mol−1 and 124 kJ·mol−1, and the values of the constant A are between 6.24×10−11 Pa·s and 1.99×1028 Pa·s. Laistigh den raon feisteas, bhí na comhéifeachtaí comhghaolaithe feistithe níos airde (R2 = 0.9071 –0.9892) seachas an sampla G80/HPMC. Tá comhéifeacht comhghaolaithe níos ísle ag an sampla G80/HPMC (R2 = 0.4435) sa raon teochta 45 °C - 85 °C, a d'fhéadfadh a bheith mar gheall ar chruas níos airde G80 ó dhúchas agus a mheáchan níos tapúla i gcomparáid le ráta criostalaithe HPS eile [ 362]. Fágann an airí seo de G80 gur mó an seans go gcruthóidh sé comhdhúile neamh-aonchineálacha nuair a dhéantar iad a mheas le HPMC.

In the temperature range of 5 °C – 45 °C, the E value of the HPMC/HPS composite sample is slightly lower than that of pure HPS, which may be due to the interaction between HPS and HPMC. Reduce the temperature dependence of viscosity. Tá luach E HPMC íon níos airde ná sin na samplaí eile. Ba luachanna dearfacha ísle iad na fuinneamh gníomhachtaithe do na samplaí uile a raibh stáirse iontu, rud a thugann le fios, ag teochtaí níos ísle, nach raibh an laghdú ar shlaodacht le teocht chomh soiléir céanna agus gur léirigh na foirmlithe uigeacht cosúil le stáirse.

Tábla 5-3 paraiméadair chothromóid Arrhenius (E: fuinneamh gníomhachtaithe; A: tairiseach; R 2 : comhéifeacht cinnteoireachta) ó Eq.(1) do na meascáin HPS/HPMC le céimeanna éagsúla hiodrocsapropylation de HPS

However, in the higher temperature range of 45 °C – 85 °C, the E value changed qualitatively between pure HPS and HPMC/HPS composite samples, and the E value of pure HPSs was 45.6 kJ·mol−1 – In the range of 124 kJ·mol−1, tá luachanna E na gcoimpléisc sa raon -3.77 kJ·mol−1– -72.2 kJ·mol−1 . Léiríonn an t-athrú seo éifeacht láidir HPMC ar fhuinneamh gníomhachtaithe an chórais chasta, toisc gurb é luach E HPMC íon ná -174 kJ mol−1. Tá luachanna E HPMC íon agus an córas cumaisc diúltach, rud a léiríonn go n-ardóidh an slaodacht le teocht ag méadú ag teochtaí níos airde, agus go léiríonn an cumaisc uigeacht iompraíochta cosúil le HPMC.

5.3.5 Airíonna meicniúla dinimiciúla

Léiríonn Fíoracha 5-8 na cuair scuabtha minicíochta ag 5 °C de thuaslagáin cumaisc HPMC/HPS de HPS le céimeanna éagsúla ionadú hiodrocsapróipil. Is féidir a fheiceáil ón bhfigiúr go dtaispeánann HPS íon iompraíocht sholadach tipiciúil (G′ > G″), agus gur iompraíocht leacht-chosúil é HPMC (G′ < G″). Thaispeáin gach foirmliú HPMC/HPS iompraíocht sholadach. Don chuid is mó de na samplaí, méadaíonn G′ agus G″ araon le minicíocht mhéadaitheach, rud a léiríonn go bhfuil iompar soladach an ábhair láidir.

Léiríonn HPMCanna Pure spleáchas minicíochta soiléir atá deacair a fheiceáil i samplaí HPS íon. Mar a bheifí ag súil leis, léirigh córas casta HPMC/HPS leibhéal áirithe spleáchais ar mhinicíocht. For all HPS-containing samples, n′ is always lower than n″, and G″ exhibits a stronger frequency dependence than G′, indicating that these samples are more elastic than viscous [352, 359, 363]. Dá bhrí sin, déantar feidhmíocht na samplaí cumaisc a chinneadh go príomha ag HPS, is é sin go príomha toisc go gcuireann HPMC stát réitigh slaodachta níos ísle i láthair ag teocht íseal.

Tábla 5-4 n′, n″, G0′ agus G0″ do HPS/HPMC a bhfuil céim ionadaíochta hidreapróipil éagsúil de SCS ag 5 °C mar a chinntear ó Eqs. (5-1) and (5-2)

Fíor 5-8 Modal stórála (G′) agus modúl caillteanais (G″) vs. minicíocht do chumasc SCS/HPMC leis an gcéim ionadaíochta hidreapróipil éagsúil de SCS ag 5 °C

Taispeánann HPMCanna íon spleáchas soiléir minicíochta atá deacair a fheiceáil i samplaí íon HPS. Mar a bhíothas ag súil leis don choimpléasc HPMC/HPS, léirigh an córas ligand méid áirithe spleáchais minicíochta. I gcás gach sampla ina bhfuil SCS, bíonn n′ níos ísle ná n″ i gcónaí, agus léiríonn G″ spleáchas minicíochta níos láidre ná G′, rud a thugann le fios go bhfuil na samplaí seo níos leaisteach ná slaodach [352, 359, 363]. Dá bhrí sin, déantar feidhmíocht na samplaí cumaisc a chinneadh go príomha ag HPS, is é sin go príomha toisc go gcuireann HPMC stát réitigh slaodachta níos ísle i láthair ag teocht íseal.

Léiríonn Fíoracha 5-9 na cuair scuabtha minicíochta de thuaslagáin chumaisc HPMC/HPS de HPS le céimeanna éagsúla ionadú hiodrocsapróipil ag 85°C. Mar is léir ón bhfigiúr, léirigh gach sampla SCS eile seachas A1081 iompraíocht sholadach tipiciúil. Maidir le A1081, tá luachanna G' agus G” an-ghar, agus tá G' beagán níos lú ná G”, rud a thugann le fios go n-iompraíonn A1081 mar shreabhán.

D'fhéadfadh sé seo a bheith mar gheall gur glóthach fuar é A1081 agus go ndéantar trasdul glóthach-go-tuaslagán ag teocht ard. Ar an láimh eile, i gcás samplaí leis an gcóimheas cumaisc chéanna, laghdaigh luachanna n′, n″, G0′ agus G0″ (Tábla 5-5) go léir nuair a mhéadaigh céim ionadúcháin hiodrocsapróipil, rud a thugann le fios gur laghdaigh hiodrocsapróipiliúchán an solad- cosúil le hiompar stáirse ag teocht ard (85°C). Go háirithe, tá an n′ agus n″ de G80 gar do 0, rud a léiríonn iompar láidir soladach; i gcodarsnacht leis sin, tá na luachanna n′ agus n″ de A1081 gar do 1, rud a léiríonn iompar sreabhán láidir. Tá na luachanna n' agus n” seo comhsheasmhach leis na sonraí do G' agus G”. Ina theannta sin, mar atá le feiceáil ó Fhíoracha 5-9, is féidir leis an méid ionadú hidroxypropil feabhas suntasach a dhéanamh ar spleáchas minicíochta HPS ag teocht ard.

Léiríonn Fíoracha 5-9 go dtaispeánann HPMC iompraíocht sholadach tipiciúil (G′ > G″) ag 85°C, a chuirtear i leith a airíonna thermogel go príomha. Ina theannta sin, athraíonn an G′ agus G″ de HPMC de réir minicíochta Níor athraigh an méadú mórán, rud a thugann le fios nach bhfuil spleáchas minicíochta soiléir aige.

Tábla 5-5 n′, n″, G0′ agus G0″ le haghaidh SCS/HPMC le hionadú difriúil hidreapróipil de SPS ag 85 °C mar a chinntear ó Eqs. (5-1) agus (5-2)

5.3.6 Moirfeolaíocht chóras ilchodach HPMC/HPS

Rinneadh staidéar ar aistriú céime an chórais cumaisc HPMC/HPS le micreascóp optúil staining iaidín. Tástáladh an córas cumaisc HPMC/HPS le cóimheas cumaisc de 5:5 ag 25 °C, 45 °C agus 85 °C. Taispeántar na híomhánna micreascóp solais dhaite thíos i bhFíoracha 5-10. Is féidir a fheiceáil ón bhfigiúr, tar éis é a ruaimniú le iaidín, go ndéantar an chéim HPS a dhathú go dath níos dorcha, agus go léiríonn an chéim HPMC dath níos éadroime toisc nach féidir é a dhathú le iaidín. Mar sin, is féidir an dá chéim de HPMC/HPS a idirdhealú go soiléir. Ag teochtaí níos airde, méadaítear limistéar na réigiún dorcha (céim HPS) agus laghdaítear limistéar na réigiún geal (céim HPMC). Go háirithe, ag 25 ° C, is é HPMC (dath geal) an chéim leanúnach sa chóras ilchodach HPMC / HPS, agus tá an chéim sféarúil beag HPS (dath dorcha) scaipthe i gcéim leanúnach HPMC. I gcodarsnacht leis sin, ag 85 °C, tháinig HPMC chun bheith ina chéim scaipthe an-bheag agus de chruth neamhrialta scaipthe i gcéim leanúnach SPS.

Fíor 5-8 Moirfeolaíochtaí de chumasc 1:1 HPMC/HPS daite ag 25 °C, 45 °C agus 85 °C

With the increase of temperature, there should be a transition point of the phase morphology of the continuous phase from HPMC to HPS in the HPMC/HPS compound system. Go teoiriciúil, ba cheart go dtarlódh sé nuair a bhíonn slaodacht HPMC agus HPS mar an gcéanna nó an-chosúil. As can be seen from the 45 °C micrographs in Figures 5-10, the typical “sea-island” phase diagram does not appear, but a co-continuous phase is observed. Deimhníonn an bhreathnóireacht seo freisin go bhféadfadh trasdul céime den chéim leanúnach a bheith tarlaithe ag buaic tan δ sa chuar fachtóir diomailt-teocht a pléadh in 5.3.3.

Is féidir a fheiceáil freisin ón bhfigiúr go léiríonn codanna áirithe den chéim scaipthe HPS dorcha ag teocht íseal (25 °C) go bhfuil dath geal áirithe, rud a d’fhéadfadh a bheith mar gheall go bhfuil cuid den chéim HPMC sa chéim HPS sa chéim. foirm de chéim scaipthe. middle. Go comhthráthach, ag teocht ard (85 °C), déantar roinnt cáithníní beaga dorcha a dháileadh sa chéim scaipthe HPMC geal-daite, agus is iad na cáithníní beaga dorcha seo an chéim leanúnach HPS. Tugann na barúlacha seo le fios go bhfuil méid áirithe mesópáis ann sa chóras cumaisc HPMC-HPS, rud a thugann le fios freisin go bhfuil comhoiriúnacht áirithe ag HPMC le HPS.

5.3.7 Léaráid scéimreach d'aistriú céime an chórais cumaisc HPMC/HPS

Bunaithe ar iompar réeolaíoch clasaiceach réitigh polaiméire agus pointí glóthacha ilchodacha [216, 232] agus an chomparáid leis na coimpléisc a pléadh sa pháipéar, moltar múnla prionsabal d'athrú struchtúrach coimpléisc HPMC/HPS le teocht, mar a thaispeántar i bhFíor. 5-11.

Fíor 5-11 Struchtúir scéimeacha den trasdul sól-ghlóthach de HPMC (a); SCS (b); agus HPMC/HPS (c)

The gel behavior of HPMC and its related solution-gel transition mechanism have been studied a lot [159, 160, 207, 208]. One of the widely accepted ones is that the HPMC chains exist in solution in the form of aggregated bundles. Tá na braislí seo idirnasctha trí roinnt struchtúr ceallalóis nach bhfuil ionadaithe nó nach bhfuil intuaslagtha go coigilteach a fhilleadh, agus tá siad nasctha le réigiúin dlúth-ionadaithe trí chomhiomlánú hidreafóbach de ghrúpaí meitile agus grúpaí hiodrocsaile. Ag teocht íseal, cruthaíonn móilíní uisce struchtúir cosúil le cage lasmuigh de ghrúpaí meitile hidreafóbach agus struchtúir bhlaosc uisce lasmuigh de ghrúpaí hidreafaileacha cosúil le grúpaí hiodrocsaile, rud a chuireann cosc ​​ar HPMC bannaí hidrigine idirchain a fhoirmiú ag teocht íseal. De réir mar a mhéadaíonn an teocht, ionsúnn HPMC fuinneamh agus bristetar na struchtúir cage uisce agus sliogáin uisce seo, arb é cinéitic an aistrithe glóthach tuaslagáin. Nochtann réabadh an chliabháin uisce agus an bhlaosc uisce na grúpaí meitile agus hiodrocsapróipil don timpeallacht uiscí, rud a fhágann go bhfuil méadú suntasach ar an méid saor in aisce. Ag teocht níos airde, mar gheall ar chomhlachas hidreafóbach na ngrúpaí hidreafóbach agus comhlachas hidreafóbach na ngrúpaí hidreafaileacha, déantar struchtúr líonra tríthoiseach an fhoirmiú ar deireadh, mar a thaispeántar i bhFíor 5-11(a).

Tar éis geilitíniú stáirse, tuaslagann amylose ó gráinníní stáirse chun struchtúr héiliciúil aonair log a fhoirmiú, a fhoirceanntar go leanúnach agus a chuireann staid cornaí randamach i láthair ar deireadh. Cruthaíonn an struchtúr aon-helix seo cuas hidreafóbach ar an taobh istigh agus dromchla hidreafail ar an taobh amuigh. De bharr an struchtúr dlúth stáirse seo tá cobhsaíocht níos fearr aige [230-232]. Mar sin, tá HPS ann i bhfoirm cornaí randamacha inathraithe le roinnt deighleoga helical sínte amach i dtuaslagán uiscí ag teocht ard. De réir mar a thagann laghdú ar an teocht, bristetar na bannaí hidrigine idir SPS agus móilíní uisce agus cailltear uisce faoi cheangal. Ar deireadh, cruthaítear struchtúr líonra tríthoiseach de bharr bannaí hidrigine a fhoirmiú idir slabhraí móilíneacha, agus déantar glóthach, mar a thaispeántar i bhFíor 5-11(b).

De ghnáth, nuair a dhéantar dhá chomhpháirt le slaodacht an-difriúil a dhlúthú, tá claonadh ag an gcomhpháirt ard-slaodachta céim scaipthe a fhoirmiú agus scaipthe i gcéim leanúnach an chomhpháirte slaodacht íseal. At low temperatures, the viscosity of HPMC is significantly lower than that of HPS. Therefore, HPMC forms a continuous phase surrounding the high-viscosity HPS gel phase. Ar imill an dá chéim, cailleann na grúpaí hiodrocsaile ar na slabhraí HPMC cuid den uisce faoi cheangal agus foirmíonn siad bannaí idirmhóilíneacha hidrigine le slabhraí móilíneacha HPS. Le linn an phróisis téimh, bhog na slabhraí móilíneacha HPS mar gheall ar go leor fuinnimh a ionsú agus foirmíodh bannaí hidrigine le móilíní uisce, rud a d'eascair réabfaidh an struchtúr glóthach. Ag an am céanna, scriosadh an struchtúr uisce-cage agus an struchtúr bhlaosc uisce ar an slabhra HPMC agus de réir a chéile réabadh iad chun grúpaí hidreafaileacha agus braislí hidreafóbach a nochtadh. Ag teocht ard, cruthaíonn HPMC struchtúr líonra glóthacha mar gheall ar bhannaí hidrigine idirmhóilíneacha agus comhlachas hidreafóbach, agus mar sin bíonn sé ina chéim scaipthe ard-slaodachta scaipthe i gcéim leanúnach cornaí randamach HPS, mar a thaispeántar i bhFíor 5-11(c). Dá bhrí sin, bhí tionchar ag HPS agus HPMC ar airíonna sreabheolaíocha, airíonna glóthacha agus ar mhoirfeolaíocht chéim na glóthacha ilchodacha ag teocht íseal agus ard, faoi seach.

The introduction of hydroxypropyl groups into starch molecules breaks its internal ordered intramolecular hydrogen bond structure, so that the gelatinized amylose molecules are in a swollen and stretched state, which increases the effective hydration volume of the molecules and inhibits the tendency of starch molecules to entangle randomly i dtuaslagán uiscí [362]. Dá bhrí sin, déanann airíonna toirtiúla agus hidreafaileacha hidroxypropil deacair slabhraí móilíneacha amylose a athcheangal agus réigiúin tras-nasctha a fhoirmiú [233]. Mar sin, nuair a thagann laghdú ar theocht, i gcomparáid le stáirse dúchais, is gnách go gcruthóidh SCS struchtúr líonra glóthacha níos scaoilte agus níos boige.

With the increase of the hydroxypropyl substitution degree, there are more stretched helical fragments in the HPS solution, which can form more intermolecular hydrogen bonds with the HPMC molecular chain at the boundary of the two phases, thus forming a more uniform structure. In addition, hydroxypropylation reduces the viscosity of the starch, which reduces the viscosity difference between HPMC and HPS in the formulation. Therefore, the phase transition point in HPMC/HPS complex system shifts to low temperature with the increase of HPS hydroxypropyl substitution degree. Is féidir é seo a dhearbhú leis an athrú tobann ar shlaodacht le teocht na samplaí athdhéanta i 5.3.4.

Sa chaibidil seo, ullmhaíodh réitigh chumaisc HPMC/HPS le céimeanna éagsúla ionadaíochta hidroxypropil HPS, agus rinneadh imscrúdú ar éifeacht céim ionadaíochta hiodrocsapróipil HPS ar airíonna sreabheolaíocha agus airíonna glóthacha an chórais cumaisc fhoirmiú fuar agus te HPMC/HPS le réamatóir. Rinneadh staidéar ar dháileadh céime chóras ilchodach glóthacha fuar agus te HPMC/HPS trí anailís micreascóp optúil staining iaidín. Is iad seo a leanas na príomhthorthaí:

1. Ag teocht an tseomra, tháinig laghdú ar shlaodacht agus tanú lomadh an tuaslagáin cumaisc HPMC/HPS nuair a tháinig méadú ar chéim ionadú hiodrocsapróipil HPS. Tá sé seo go príomha toisc go scriosann tabhairt isteach grúpa hidroxypropil isteach sa mhóilín stáirse a struchtúr banna hidrigine ionmhóilíneach agus feabhsaítear hidreafaileacht stáirse.
2. Ag teocht an tseomra, bíonn tionchar ag HPMC agus hiodrocsapropylation ar shlaodacht náid lomadh h0, ar innéacs sreafa n, agus ar chomhéifeacht slaodachta K de thuaslagán cumaisc HPMC/HPS. Le méadú ar ábhar HPMC, laghdaítear an slaodacht lomadh nialasach h0, méadaíonn an t-innéacs sreafa n, agus laghdaítear an comhéifeacht slaodachta K; tá an slaodacht lomadh nialasach h0, an t-innéacs sreafa n agus comhéifeacht slaodachta K de íon HPS go léir ag méadú leis an hiodrocsaile Le méadú ar an méid ionadú próipile, éiríonn sé níos lú; ach don chóras cumaisc, laghdaítear an slaodacht lomadh nialasach h0 de réir mar a mhéadaítear an méid ionadaíochta, agus méadaíonn an t-innéacs sreafa n agus an tairiseach slaodacht K de réir mar a mhéadaítear an t-ionadú.
3. Is féidir leis an modh lomadh le réamh-chasadh agus an thixotropy trí chéim a léiriú níos cruinne ar shlaodacht, airíonna sreafa agus thixotropy an réiteach cumaisc.
4. Caolaíonn an réigiún líneach viscoelastic den chóras cumaisc HPMC/HPS nuair a laghdaítear céim ionadaíochta hiodrocsapróipil an SPS.
5. Sa chóras cumaisc glóthach fuar-te seo, is féidir le HPMC agus HPS céimeanna leanúnacha a fhoirmiú ag teocht íseal agus ard, faoi seach. Is féidir leis an athrú struchtúr céime seo difear suntasach a dhéanamh ar shlaodacht casta, airíonna viscoelastic, spleáchas minicíochta agus airíonna glóthacha an fhoirmiú casta.
6. Mar chéimeanna scaipthe, is féidir le HPMC agus SCS na hairíonna sreabheolaíocha agus airíonna glóthacha córais cumaisc HPMC/HPS a chinneadh ag teochtaí arda agus íseal, faoi seach. Bhí cuair viscoelastic na samplaí ilchodacha HPMC/HPS comhsheasmhach le SCS ag teocht íseal agus HPMC ag teocht ard.
8. Hydroxypropylation can reduce the solid-like behavior of starch solutions at low temperature and the liquid-like behavior at high temperature. At low temperature, the values of n′ and n″ became larger with the increase of HPS hydroxypropyl substitution degree; ag teocht ard, tháinig laghdú ar luachanna n′ agus n″ nuair a tháinig méadú ar chéim ionadú hiodrocsapróipil HPS.
9. Bunaíodh an gaol idir micreastruchtúr, airíonna sreabheolaíocha agus airíonna glóthacha an chórais ilchodaigh HPMC/HPS. Is cosúil go bhfuil an t-athrú tobann ar chuar slaodachta an chórais chomhdhlúite agus an bhuaic tan δ i gcuar an fhachtóra chaillteanais ag 45 °C, atá ag teacht le feiniméan na céime comhleanúnach a breathnaíodh sa mhicreagraf (ag 45 °C).

In summary, the HPMC/HPS cold-hot gel composite system exhibits special temperature-controlled phase morphology and properties. Trí mhodhnuithe ceimiceacha éagsúla ar stáirse agus ceallalóis, is féidir an córas cumaisc fhoirmiú fuar agus te HPMC/HPS a úsáid chun ábhair chliste ardluacha a fhorbairt agus a chur i bhfeidhm.

Caibidil 6 Éifeachtaí Céime Ionadaithe SPS ar Airíonna agus Comhoiriúnacht Chórais de Chomhábhair HPMC/HPS

Is féidir a fheiceáil ó Chaibidil 5 go gcinnfidh an t-athrú ar struchtúr ceimiceach na gcomhpháirteanna sa chóras cumaisc an difríocht idir airíonna sreabheolaíocha, airíonna glóthacha agus airíonna próiseála eile an chórais chumaisc. Bíonn tionchar suntasach ag an bhfeidhmíocht iomlán.

Díríonn an chaibidil seo ar thionchar struchtúr ceimiceach na gcomhpháirteanna ar mhicreastruchtúr agus airíonna macrascópacha an scannáin ilchodaigh HPMC/HPS. In éineacht le tionchar Chaibidil 5 ar airíonna sreabheolaíocha an chórais ilchodaigh, bunaítear airíonna sreabheolaíocha an chórais ilchodaigh HPMC/HPS – caidreamh idir airíonna scannáin.

6.1 Ábhair agus Trealamh

6.1.1 Príomhábhair thurgnamhacha

6.1.2 Príomhionstraimí agus trealamh

6.2 Modh turgnamhach

6.2.1 Seiceáin ilchodacha HPMC/HPS a ullmhú le céimeanna éagsúla ionadú hiodrocsapróipil HPS

Is é tiúchan iomlán an tuaslagáin cumaisc ná 8% (w / w), is é an cóimheas cumaisc HPMC / HPS ná 10:0, 5:5, 0:10, is é an plasticizer 2.4% (w / w) glycol poileitiléin, An inite ullmhaíodh scannán ilchodach HPMC/HPS trí mhodh réitigh. For the specific preparation method, see 3.2.1.

6.2.2 Struchtúr microdomain de sheicní ilchodacha HPMC/HPS le céimeanna éagsúla ionadú hiodrocsapróipil HPS

6.2.2.1 Prionsabal na hanailíse ar mhicreastruchtúr ar scaipeadh X-ghathach beag-uillinn radaíochta sioncrótron

Tagraíonn Scaipeadh X-gha Aingeal Beag (SAXS) don fheiniméan scaipthe de bharr an bhíoma X-ghathach ag ionradaíocht ar an sampla atá faoi thástáil laistigh d'uillinn bheag gar don bhíoma X-gha. Bunaithe ar an difríocht dlús leictreon nanoscale idir an scaiptheoir agus an meán máguaird, úsáidtear scaipeadh X-gha beag-uillinn go coitianta i staidéar a dhéanamh ar ábhair polaiméire soladacha, collóideacha agus leachtacha sa raon nana-scála. I gcomparáid le teicneolaíocht díraonta X-ghathanna leathan-uillinn, is féidir le SAXS faisnéis struchtúrach a fháil ar scála níos mó, ar féidir a úsáid chun anailís a dhéanamh ar chomhfhoirmiú slabhraí móilíneacha polaiméire, struchtúir fadtréimhseacha, agus struchtúr céim agus dáileadh céim na gcóras casta polaiméire. . Is cineál nua foinse solais ardfheidhmíochta é foinse solais X-gha Synchrotron, a bhfuil na buntáistí a bhaineann le íonacht ard, polaraíocht ard, cuisle caol, gile ard, agus imbhualadh ard, ionas gur féidir leis an eolas struchtúrach nana-scála na n-ábhar a fháil níos tapúla. agus go cruinn. Is féidir le hanailís a dhéanamh ar speictream SAXS na substainte tomhaiste a fháil go cáilíochtúil aonfhoirmeacht dlús scamall leictreon, aonfhoirmeacht dlús scamall leictreon aon phas (diall dearfach ó theoirim Porod nó Debye), agus soiléireacht comhéadan dhá chéim (diall diúltach ó Porod nó teoirim Debye). ), féin-chosúlacht scaipthe (cibé an bhfuil gnéithe fractal aige), scaiptheacht scaipthe (monodispersity nó ildispersity arna chinneadh ag Guinier) agus faisnéis eile, agus is féidir an ghné fractal scaipthe, ga gyration, agus meánchiseal na n-aonad athrá a fháil go cainníochtúil freisin. Tiús, meánmhéid, codán toirt scaipthe, achar dromchla sonrach agus paraiméadair eile.

Ag Ionad Radaíochta Synchrotron na hAstráile (Clayton, Victoria, an Astráil), baineadh úsáid as foinse radaíochta sioncrótón tríú glúin chun cinn an domhain (flux 1013 fótón/s, tonnfhad 1.47 Å) chun struchtúr micrea-fhearainn agus faisnéis ghaolmhar eile den chomhshuíomh a chinneadh. scannán. Bailíodh patrún scaipthe déthoiseach an tsampla tástála ag brathadóir Pilatus 1M (achar 169 × 172 μm, méid picteilín 172 × 172 μm), agus bhí an sampla tomhaiste sa raon 0.015 < q < 0.15 Å−1 ( Is é q an veicteoir scaipthe) Faigheann bogearraí ScatterBrain an cuar scaipthe aontoiseach beag uillinne istigh ón bpatrún scaipthe déthoiseach ag bogearraí ScatterBrain, agus tiontaítear an veicteoir scaipthe q agus an uillinn scaipthe 2 leis an bhfoirmle i / , cá bhfuil an tonnfhad X-gha. Rinneadh na sonraí go léir a réamh-normalú roimh anailís sonraí.

6.2.3 Anailís teirmeagmhéadrach ar sheicní ilchodacha HPMC/HPS le céimeanna éagsúla ionadú hiodrocsapróipil HPS

6.2.3.1 Prionsabal na hanailíse teirmeagrafaíochtaiméadrach

Mar an gcéanna le 3.2.5.1

6.2.3.2 Modh tástála

Féach 3.2.5.2

6.2.4 Airíonna teanntachta scannán ilchodach HPMC/HPS le céimeanna éagsúla ionadú hiodrocsapróipil HPS

6.2.4.1 Prionsabal anailíse maoine teanntachta

Mar an gcéanna le 3.2.6.1

6.2.4.2 Modh tástála

Féach 3.2.6.2

Ag baint úsáide as caighdeán ISO37, tá sé gearrtha i splines dumbbell-chruthach, le fad iomlán de 35mm, fad idir na línte marcála de 12mm, agus leithead 2mm. Rinneadh na heiseamail tástála go léir a chothromú ag taise 75% ar feadh níos mó ná 3 d.

6.2.5 Tréscaoilteacht ocsaigine i seicní ilchodacha HPMC/HPS le céimeanna éagsúla ionadú hiodrocsapróipil HPS

6.2.5.1 Prionsabal na hanailíse ar thréscaoilteacht ocsaigine

Mar an gcéanna le 3.2.7.1

6.2.5.2 Modh tástála

Féach 3.2.7.2

6.3 Torthaí agus Plé

6.3.1 Anailís ar struchtúr criostal ar scannáin chomhchodacha HPMC/HPS le céimeanna éagsúla ionadú hiodrocsapróipil HPS

Figure 6-1 shows the small angle X-ray scattering spectra of HPMC/HPS composite films with different degrees of HPS hydroxypropyl substitution. It can be seen from the figure that in the relatively large-scale range of q > 0.3 Å (2θ > 40), obvious characteristic peaks appear in all membrane samples. Ó phatrún scaipthe X-gha den scannán comhpháirte íon (Fíor 6-1a), tá buaic tréith scaipthe X-gha láidir ag HPMC ag 0.569 Å, rud a léiríonn go bhfuil buaic scaipthe X-gha ag HPMC san uillinn leathan. region of 7.70 (2θ > 50). Buaiceanna tréithiúla criostail, rud a léiríonn go bhfuil struchtúr criostalach áirithe ag HPMC anseo. Both pure A939 and A1081 starch film samples exhibited a distinct X-ray scattering peak at 0.397 Å, indicating that HPS has a crystalline characteristic peak in the wide-angle region of 5.30, which corresponds to the B-type crystalline peak of starch. It can be clearly seen from the figure that A939 with low hydroxypropyl substitution has a larger peak area than A1081 with high substitution. Tá sé seo go príomha toisc go sáraíonn tabhairt isteach grúpa hidroxypropil isteach sa slabhra móilíneach stáirse an struchtúr ordaithe bunaidh de mhóilíní stáirse, go méadaítear an deacracht a bhaineann le hathshocrú agus tras-nascadh idir slabhraí móilíneacha stáirse, agus laghdaítear an méid athchriostalú stáirse. Le méadú ar chéim ionadú an ghrúpa hidroxypropil, tá éifeacht coisctheach an ghrúpa hidroxypropil ar athchriostalú stáirse níos soiléire.

Is féidir a fheiceáil ó speictrim scaipthe X-gha beag-uillinn na samplaí ilchodacha (Fíor 6-1b) gur léirigh na scannáin ilchodacha HPMC-HPS go léir beanna saintréithe soiléire ag 0.569 Å agus 0.397 Å, a fhreagraíonn don chriostail 7.70 HPMC characteristic peaks, respectively. Tá buaic-achar criostalaithe HPS de scannán ilchodach HPMC/A939 i bhfad níos mó ná mar atá ag scannán ilchodach HPMC/A1081. Tá an t-athshocrú faoi chois, atá ag teacht le hathrú limistéar buaic criostalaithe HPS leis an méid ionadú hidroxypropil i scannáin chomhpháirt íon. Níor tháinig mórán athrú ar an limistéar buaic criostail a fhreagraíonn do HPMC ag 7.70 do na seicní ilchodacha le céimeanna éagsúla ionadú hidroxypropil HPS. I gcomparáid le speictream na samplaí comhpháirte íon (Fíor 5-1a), tháinig laghdú ar réimsí buaic criostalaithe HPMC agus buaic criostalaithe HPS de na samplaí ilchodacha, rud a léirigh go bhféadfadh HPMC agus HPS a bheith éifeachtach trí chomhcheangal an dá cheann. an grúpa eile. Tá ról coisctheach áirithe ag feiniméan athchriostalú an ábhair scaradh scannáin.

Fíor.

Mar fhocal scoir, is féidir le méadú ar chéim ionadú hiodrocsapróipil HPS agus cumaisc an dá chomhpháirt bac a chur go pointe áirithe ar fheiniméan athchriostalú na membrane ilchodach HPMC/HPS. Chuir an méadú ar chéim ionadú hidroxypropil HPS bac go príomha ar athchriostalú HPS sa scannán ilchodach, agus bhí ról coisctheach áirithe ag an gcomhdhúil dhá chomhpháirt in athchriostalú HPS agus HPMC sa scannán ilchodach.

6.3.2 Anailís struchtúr fractal féin-chosúil ar sheicní ilchodacha HPMC/HPS le céimeanna éagsúla ionadú hiodrocsapróipil HPS

Tá meánfhad slabhra (R) na móilíní polaisiúicríde cosúil le móilíní stáirse agus móilíní ceallalóis sa raon 1000-1500 nm, agus tá q sa raon 0.01-0.1 Å-1, le qR >> 1. De réir an Foirmle porod, is féidir na samplaí scannán polaisiúicríde a fheiceáil Is é an gaol idir an déine scaipthe X-gha beag-uillinn agus an uillinn scaipthe ná:

Ina measc seo, is mise I(q) an déine scaipthe X-gha d’uillinn bhig;

q an uillinn scaipthe;

Is é α an fána Porod.

Tá baint ag fána Porod α leis an struchtúr fractal. Má tá α <3, léiríonn sé go bhfuil an struchtúr ábhartha sách scaoilte, tá dromchla an scaiptheoir réidh, agus mais fractal é, agus tá a ghné fractal D = α; más rud é 3 < α <4, léiríonn sé go bhfuil an struchtúr ábhartha dlúth agus go bhfuil an scaiptheoir go bhfuil an dromchla garbh, is dromchla fractal é, agus a ghné fractal D = 6 - α.

Taispeánann Fíor 6-2 na ceapacha lnI(q)-lnq de sheicní ilchodacha HPMC/HPS le céimeanna éagsúla ionadú hiodrocsapróipil HPS. Is féidir a fheiceáil ón bhfigiúr go bhfuil struchtúr fractal féin-chosúil i láthair ag gach sampla laistigh de raon áirithe, agus tá fána Porod α níos lú ná 3, rud a léiríonn go bhfuil mais fractal i láthair ag an scannán ilchodach, agus tá dromchla an scannáin ilchodach sách. réidh. Taispeántar i dTábla 6-1 na toisí fractal mais de na seicní ilchodacha HPMC/HPS a bhfuil céimeanna difriúla d'ionadú hiodrocsapróipil HPS acu.

Taispeánann Tábla 6-1 an ghné bhréige de na seicní ilchodacha HPMC/HPS le céimeanna éagsúla de ionadú hiodrocsapróipil HPS. Is féidir a fheiceáil ón tábla, le haghaidh samplaí íon HPS, go bhfuil an toise fractal de A939 arna ionadú le hidroxypropil íseal i bhfad níos airde ná an ghné A1081 arna ionadú le hidroxypropil ard, rud a thugann le fios go bhfuil méadú ar an méid ionadú hidroxypropil, sa scannán. Laghdaítear go mór dlús an struchtúir féinchosúla. Tá sé seo toisc go gcuireann tabhairt isteach grúpaí hidroxypropil ar an slabhra móilíneach stáirse bac suntasach ar nascáil frithpháirteach na ndeighleoga HPS, rud a fhágann go laghdaítear dlús an struchtúir féin-chosúil sa scannán. Is féidir le grúpaí hidroxypropileacha hidreacileacha bannaí hidrigine idirmhóilíneacha a fhoirmiú le móilíní uisce, ag laghdú an idirghníomhaíocht idir deighleoga móilíneacha; cuireann grúpaí hiodrocsapróipile níos mó teorainn le hathcheangal agus tras-nascadh idir deighleoga móilíneacha stáirse, agus mar sin de réir mar a mhéadaíonn ionadú hiodrocsapróipil, cruthaíonn HPS struchtúr féin-chosúla níos scaoilte.

Maidir leis an gcóras cumaisc HPMC/A939, tá an toise fractal de HPS níos airde ná an ghné de HPMC, is é sin toisc go n-athchriallaíonn an stáirse, agus go ndéantar struchtúr níos ordúil idir na slabhraí móilíneacha, rud a fhágann go bhfuil an struchtúr féin-chosúil sa membrane. . Ard-dlús. Tá gné fractal an tsampla cumaisc níos ísle ná an dá chomhpháirt íon, toisc go gcuirtear bac ar a chéile trí chomhcheangal codanna móilíneacha an dá chomhpháirt, rud a fhágann go laghdaítear dlús na struchtúr féin-chosúla. I gcodarsnacht leis sin, sa chóras cumaisc HPMC/A1081, tá toise fractal SCS i bhfad níos ísle ná gné HPMC. Tá sé seo amhlaidh toisc go gcuirtear bac suntasach ar athchriostalú stáirse le tabhairt isteach grúpaí hiodrocsapróipile i móilíní stáirse. Tá an struchtúr féin-chosúil san adhmad níos scaoilte. Ag an am céanna, tá toise fractal an tsampla cumaisc HPMC/A1081 níos airde ná an ghné de HPS íon, atá difriúil go mór freisin ón gcóras cumaisc HPMC/A939. Struchtúr féin-chosúil, is féidir leis na móilíní HPMC atá cosúil le slabhra dul isteach i gcuas a struchtúir scaoilte, rud a fheabhsóidh dlús struchtúr féin-chosúil HPS, rud a léiríonn freisin gur féidir le HPS le hionadú ard hiodrocsapróipil coimpléasc níos comhionann a dhéanamh tar éis cumaisc. le HPMC. comhábhair. From the data of rheological properties, it can be seen that hydroxypropylation can reduce the viscosity of starch, so during the compounding process, the viscosity difference between the two components in the compounding system is reduced, which is more conducive to the formation of a homogeneous cumaisc.

Fíor 6-2 patrúin lnI(q)-lnq agus a chuair oiriúnacha do scannáin chumasc HPMC/HPS a bhfuil céimeanna éagsúla ionadaíochta hiodrocsapróipil acu de SPS

Tábla 6-1 Paraiméadair struchtúir fractal de scannáin chumasc HPS/HPMC le céimeanna éagsúla ionadaíochta hiodrocsapróipil de SPS

Maidir leis na seicní ilchodacha a bhfuil an cóimheas cumaisc chéanna acu, laghdaítear an toise fractal freisin le méadú ar chéim ionadú an ghrúpa hidroxypropil. Is féidir le tabhairt isteach hidroxypropil isteach sa mhóilín HPS nascacht frithpháirteach na ndeighleoga polaiméire sa chóras cumaisc a laghdú, rud a laghdóidh dlús an scannáin ilchodach; Tá comhoiriúnacht níos fearr ag HPS le hionadú hidroxypropil ard le HPMC, Níos éasca cumaisc aonfhoirmeach agus dlúth a fhoirmiú. Dá bhrí sin, laghdaítear dlús an struchtúir féin-chosúla sa membrane ilchodach le méadú ar chéim ionaid HPS, rud atá mar thoradh ar thionchar comhpháirteach céim ionadú HPS hidroxypropil agus comhoiriúnacht an dá chomhpháirt sa chomhchodach. córas.

6.3.3 Anailís ar chobhsaíocht theirmeach ar scannáin chomhchodacha HPMC/HPS a bhfuil céimeanna éagsúla ionadaíochta HPS hiodrocsaipropil acu

Baineadh úsáid as anailísí teirmeagrafaíochta chun cobhsaíocht theirmeach na scannán ilchodach inite HPMC/HPS a thástáil le céimeanna éagsúla ionadú hiodrocsapróipil. Taispeánann Fíor 6-3 an cuar teirmeagrafaíochta (TGA) agus a chuar ráta meáchain caillteanais (DTG) de na scannáin ilchodacha le céimeanna éagsúla ionadú hidroxypropil HPS. Is féidir a fheiceáil ón gcuar TGA i bhFíor 6-3(a) go ndéanann an membrane ilchodach samplaí le céimeanna éagsúla ionadú hiodrocsapróipil HPS. Tá dhá chéim soiléire athraithe teirmeagrafaíochta ann le méadú teochta. Gcéad dul síos, tá céim meáchain caillteanas beag ag 30 ~ 180 ° C, a tharlaíonn go príomha mar gheall ar an volatilization an uisce asaithe ag an macromóilín polaisiúicríde. Tá céim mhór meáchain caillteanais ag 300 ~ 450 ° C, arb é an fíor-chéim díghrádaithe teirmeach é, go príomha de bharr díghrádú teirmeach HPMC agus HPS. Is féidir a fheiceáil freisin ón bhfigiúr go bhfuil cuair meáchain caillteanais SCS a bhfuil céimeanna éagsúla ionadú hiodrocsapróipil acu comhchosúil agus go suntasach difriúil ó chuair HPMC. Idir an dá chineál curves meáchain caillteanas do HPMC íon agus samplaí HPS íon.

Ó na cuair DTG i bhFíor 6-3(b), is féidir a fheiceáil go bhfuil an teocht díghrádaithe teirmeach de HPS íon le céimeanna éagsúla ionadú hidroxypropil an-dlúth, agus is é buaic-teocht díghrádaithe teirmeach samplaí A939 agus A081 ná 310 °C agus 305 °C, faoi seach Tá an bhuaic-theocht díghrádaithe teirmeach de shampla íon HPMC i bhfad níos airde ná sin de HPS, agus is í a bhuaictheocht 365 °C; Tá dhá bhuaic díghrádaithe teirmeacha ag scannán ilchodach HPMC/HPS ar an gcuar DTG, a fhreagraíonn do dhíghrádú teirmeach HPS agus HPMC, faoi seach. Buaiceanna tréithiúla, a léiríonn go bhfuil méid áirithe deighilte céime sa chóras ilchodach le cóimheas ilchodach de 5:5, atá comhsheasmhach le torthaí díghrádaithe teirmeach an scannáin ilchodach le cóimheas ilchodach de 5:5 i gCaibidil 3. . Ba iad na buaicteochtaí díghrádaithe teirmeach i samplaí scannán ilchodach HPMC/A939 ná 302 °C agus 363 °C, faoi seach; ba é buaicteochtaí díghrádaithe teirmeach samplaí scannán ilchodach HPMC/A1081 ná 306 °C agus 363 °C, faoi seach. Aistríodh teocht buaic na samplaí scannán ilchodach go teocht níos ísle ná na samplaí comhpháirteanna íon, rud a léirigh gur laghdaíodh cobhsaíocht theirmeach na samplaí ilchodacha. For the samples with the same compounding ratio, the thermal degradation peak temperature decreased with the increase of the hydroxypropyl substitution degree, indicating that the thermal stability of the composite film decreased with the increase of the hydroxypropyl substitution degree. Tá sé seo amhlaidh toisc go laghdaítear an t-idirghníomhú idir deighleoga móilíneacha nuair a thugtar grúpaí hidroxypropil isteach i móilíní stáirse agus go gcuirtear bac ar atheagrú ordúil na móilíní. Tá sé comhsheasmhach leis na torthaí go laghdaítear dlús struchtúir féin-chosúla le méadú ar an méid ionadú hidroxypropil.

Fíor 6-3 cuair TGA (a) agus a gcuar díorthach (DTG) (b) de scannáin chumasc HPMC/HPS le céimeanna éagsúla ionadú hiodrocsapróipil de SCS

6.3.4 Anailís ar airíonna meicniúla ar sheicní ilchodacha HPMC/HPS le céimeanna éagsúla ionadú hiodrocsapróipil HPS

Fíor 6-5 Airíonna teanntachta scannán HPMC/HPS le céimeanna ionadaíochta hiodrocsapróipil éagsúla de SPS

Rinne anailísí maoine meicniúla tástáil ar airíonna teanntachta scannán ilchodach HPMC/HPS le céimeanna éagsúla ionadaíochta hiodrocsapróipil HPS ag 25 °C agus taiseachas coibhneasta 75%. Léiríonn Fíoracha 6-5 an modulus leaisteacha (a), fadú ag briseadh (b) agus neart teanntachta (c) scannán ilchodach le céimeanna éagsúla ionadú hiodrocsapróipil HPS. Is féidir a fheiceáil ón bhfigiúr gur tháinig laghdú de réir a chéile ar an modúl leaisteacha agus ar neart teanntachta an scannáin ilchodaigh don chóras cumaisc HPMC/A1081, le méadú ar ábhar HPS, agus tháinig méadú suntasach ar an fadú ag briseadh, a bhí comhsheasmhach le 3.3. 5 medium and high humidity. Bhí torthaí na seicní ilchodacha le cóimheasa cumaisc éagsúla comhsheasmhach.

Maidir le seicní íon HPS, mhéadaigh an modulus leaisteacha agus an neart teanntachta araon le laghdú ar chéim ionadaíochta hidroxypropil HPS, rud a thugann le tuiscint go laghdaíonn hiodrocsapropylation stiffness an scannáin ilchodach agus go bhfeabhsaíonn sé a solúbthacht. Tá sé seo go príomha mar gheall ar an méadú ar chéim ionadú hidroxypropil, méadaíonn an hydrophilicity de HPS, agus éiríonn an struchtúr membrane níos scaoilte, atá ag teacht leis an toradh go laghdaítear an ghné fractal leis an méadú ar chéim ionaid sa uillinn bheag X-. tástáil scaipeadh ga. Mar sin féin, laghdaítear an fadú ag briseadh nuair a laghdaítear céim ionadaíochta an ghrúpa hiodrocsapróipile HPS, is é sin go príomha toisc gur féidir bac a chur ar athchriostalú stáirse trí ghrúpa hidroxypropil a thabhairt isteach sa mhóilín stáirse. Tá na torthaí comhsheasmhach leis an méadú agus laghdú.

Maidir leis an membrane ilchodach HPMC/HPS leis an gcóimheas cumaisc chéanna, méadaítear modal leaisteacha an ábhair membrane nuair a laghdaítear céim ionadaíochta hidroxypropil HPS, agus laghdaítear an neart teanntachta agus an fadú ag an sos le laghdú na céime ionadaíochta. Is fiú a thabhairt faoi deara go n-athraíonn airíonna meicniúla na seicní ilchodacha go hiomlán leis an gcóimheas cumaisc le céimeanna éagsúla ionadú hidroxypropil HPS. Tá sé seo den chuid is mó toisc go bhfuil tionchar ag airíonna meicniúla an membrane ilchodach ní hamháin ag céim ionadaíochta an HPS ar an struchtúr membrane, ach freisin ag an gcomhoiriúnacht idir na comhpháirteanna sa chóras cumaisc. Laghdaíonn slaodacht HPS de réir mar a mhéadaítear an chéim ionadaíochta hidroxypropil, tá sé níos fabhraí cumaisc aonfhoirmeach a fhoirmiú trí chumasc.

6.3.5 Anailís ar thréscaoilteacht ocsaigine ar sheicní ilchodacha HPMC/HPS le céimeanna éagsúla ionadú hiodrocsapróipil HPS

Oxidation caused by oxygen is the initial stage in many ways of causing food spoilage, so edible composite films with certain oxygen barrier properties can improve food quality and prolong food shelf life [108, 364]. Therefore, the oxygen transmission rates of HPMC/HPS composite membranes with different HPS hydroxypropyl substitution degrees were measured, and the results are shown in Figure 5-6. It can be seen from the figure that the oxygen permeability of all pure HPS membranes is much lower than that of pure HPMC membranes, indicating that HPS membranes have better oxygen barrier properties than HPMC membranes, which is consistent with the previous results. Maidir le seicní íon HPS le céimeanna éagsúla ionadú hidroxypropil, méadaíonn an ráta tarchurtha ocsaigine le méadú ar an méid ionadú, rud a léiríonn go bhfuil méadú ar an limistéar ina dtréscaoileann ocsaigin san ábhar membrane. Tá sé seo comhsheasmhach leis an anailís microstructure ar scaipeadh X-gha uillinn beag go dtiocfaidh struchtúr an scannáin níos scaoilte le méadú ar an méid ionadú hidroxypropil, agus mar sin déantar an cainéal tréscaoilte ocsaigine sa scannán a bheith níos mó, agus an ocsaigin sa scannán. permeates As the area increases, the oxygen transmission rate also increases gradually.

Fíor 6-6 Tréscaoilteacht ocsaigine scannán HPS/HPMC le céimeanna éagsúla ionadaíochta hiodrocsapróipil de SPS

Maidir leis na seicní ilchodacha a bhfuil céimeanna éagsúla ionadú hiodrocsapróipil HPS acu, laghdaítear an ráta tarchurtha ocsaigine le méadú ar chéim ionadú hidroxypropil. Tá sé seo den chuid is mó mar gheall ar an gcóras cumaisc 5:5, go bhfuil HPS ann i bhfoirm céim scaipthe sa chéim leanúnach HPMC íseal-slaodachta, agus laghdaítear slaodacht HPS le méadú ar chéim ionadú hidroxypropil. Dá lú an difríocht slaodachta, is ea is mó a chabhródh le comhdhúil aonchineálach a fhoirmiú, is ea is mó a bhíonn an cainéal tréscaoilte ocsaigine san ábhar membrane, agus is lú an ráta tarchurtha ocsaigine.

Sa chaibidil seo, ullmhaíodh scannáin ilchodacha inite HPMC/HPS trí HPS agus HPMC a réitigh le céimeanna éagsúla ionadú hidroxypropil, agus trí glycol poileitiléin a chur leis mar phlaisteach. Rinneadh staidéar ar éifeacht céimeanna ionadaíochta hidroxypropil HPS éagsúla ar struchtúr criostail agus struchtúr microdomain an membrane ilchodach ag teicneolaíocht scaipthe X-ghathaithe radaíochta synchrotron beag-uillinn. Rinneadh staidéar ar éifeachtaí céimeanna ionadaíochta hidroxypropil HPS éagsúla ar chobhsaíocht theirmeach, airíonna meicniúla agus tréscaoilteacht ocsaigine na seicní ilchodacha agus a ndlíthe ag anailísí teirmeagrafaíochta, tástálaí maoine meicniúla agus tástálaí tréscaoilteachta ocsaigine. Is iad seo a leanas na príomhthorthaí:

1. Maidir le membrane ilchodach HPMC / HPS leis an gcóimheas cumaisc chéanna, le méadú ar chéim ionadaíochta hidroxypropil, laghdaítear an buaic-achar criostalaithe a fhreagraíonn do HPS ag 5.30, agus níl mórán athrú ar an limistéar buaic criostalaithe a fhreagraíonn do HPMC ag 7.70, rud a léiríonn go bhfuil is féidir le hidreacsapróipiliúchán stáirse bac a chur ar athchriostalú stáirse sa scannán ilchodach.
2. I gcomparáid leis na seicní comhpháirteanna íon de HPMC agus HPS, laghdaítear na buaic-réimsí criostalaithe de HPS (5.30) agus HPMC (7.70) de na seicní ilchodacha, rud a léiríonn gur féidir le HPMC agus HPS a bheith éifeachtach trí chomhcheangal an dá cheann. na seicní ilchodacha. Tá ról coisctheach áirithe ag athchriostalú comhpháirte eile.
3. All HPMC/HPS composite membranes showed self-similar mass fractal structure. Maidir le seicní ilchodacha leis an gcóimheas cumaisc chéanna, tháinig laghdú suntasach ar dhlús an ábhair membrane le méadú céime ionadú hidroxypropil; ionadú hidroxypropil HPS íseal Tá dlús an ábhair membrane ilchodach i bhfad níos ísle ná an t-ábhar comhpháirte dhá-íon, agus tá dlús an ábhair membrane ilchodach le céim ionadú hiodrocsaipropil ard HPS níos airde ná an membrane íon HPS, is é sin. mainly because the density of the composite membrane material is affected at the same time. Éifeacht hidroxypropylation HPS ar laghdú ceangailteach deighleog polaiméire agus an comhoiriúnacht idir an dá chomhpháirt den chóras cumaisc.
4. Is féidir le hidroxypropylation HPS cobhsaíocht theirmeach scannán ilchodach HPMC/HPS a laghdú, agus aistríonn buaic-teocht díghrádaithe teirmeach na scannán ilchodach go dtí an réigiún íseal-teocht le méadú ar chéim ionadaíochta hidroxypropil, is é sin toisc go bhfuil an grúpa hidroxypropil i móilíní stáirse. Laghdaíonn an réamhrá an t-idirghníomhú idir deighleoga móilíneacha agus cuireann sé bac ar atheagrú ordúil na móilíní.
5. Laghdaigh an modulus leaisteacha agus neart teanntachta membrane HPS íon le méadú ar chéim ionadú hiodrocsapróipil HPS, agus tháinig méadú ar an fadú ag briseadh. This is mainly because the hydroxypropylation inhibits the recrystallization of starch and makes the composite film form a looser structure.
6. Laghdaigh modulus leaisteacha scannán ilchodach HPMC/HPS le méadú ar chéim ionadaíochta hidroxypropil HPS, ach tháinig méadú ar an neart teanntachta agus an fadú ag an sos, toisc nach raibh tionchar ag an gcéim ionadaíochta hiodrocsapróipil HPS ar airíonna meicniúla an scannáin chomhchodaigh. Chomh maith leis an tionchar a imirt, tá sé difear freisin ag an comhoiriúnacht an dá chomhpháirt den chóras cumaisc.
7. Méadaíonn tréscaoilteacht ocsaigine HPS íon de réir mar a mhéadaítear céim ionadaíochta hidroxypropil, toisc go laghdaíonn hiodrocsaipropylation dlús réigiún éagruthach HPS agus go n-ardóidh sé an limistéar tréscaoilteachta ocsaigine sa scannán; membrane ilchodach HPMC/HPS Laghdaíonn an tréscaoilteacht ocsaigine le méadú na céime ionadú hiodrocsapróipil, is é sin go príomha toisc go bhfuil comhoiriúnacht níos fearr ag an HPS hyperhydroxypropilated le HPMC, rud a fhágann go bhfuil méadú ar tortuosity an chainéil tréscaoilte ocsaigine sa scannán ilchodach. Tréscaoilteacht ocsaigine laghdaithe.

Léiríonn na torthaí turgnamhacha thuas go bhfuil dlúthbhaint idir na hairíonna macrascópacha amhail airíonna meicniúla, cobhsaíocht theirmeach agus tréscaoilteacht ocsaigine na seicní ilchodacha HPMC/HPS agus a struchtúr criostalach inmheánach agus struchtúr réigiúin éagruthach, rud nach hamháin go bhfuil tionchar ag ionadú hidroxypropil HPS, ach freisin ag an casta. Tionchar comhoiriúnacht dhá chomhpháirt na gcóras ligand.

Conclúid agus Outlook

1. Conclúid

Sa pháipéar seo, déantar an glóthach teirmeach HPMC agus an fhoirmiú fuar HPS a dhlúthú, agus tógtar córas cumaisc fhoirmiú fuar agus te HPMC / HPS. Déantar staidéar córasach ar an tiúchan réitigh, ar an gcóimheas cumaisc agus ar an éifeacht lomadh ar an gcóras cumaisc ar thionchar na n-airíonna sreabheolaíocha mar shlaodacht, innéacs sreafa agus thixotropy, in éineacht leis na hairíonna meicniúla, airíonna teirmeicniúla dinimiciúla, tréscaoilteacht ocsaigine, airíonna tarchurtha solais agus cobhsaíocht theirmeach. scannáin ilchodacha ullmhaithe ag modh réitigh. Rinneadh staidéar ar airíonna cuimsitheacha, agus ar ruaimniú fíona iaidín ar chomhoiriúnacht, trasdul céime agus moirfeolaíocht chéim an chórais ilchodach trí mhicreascópacht optúil, agus bunaíodh an gaol idir micreastruchtúr agus airíonna macrascópacha HPMC/HPS. D'fhonn airíonna na gcomhchodanna a rialú trí struchtúr céime agus comhoiriúnacht an chórais ilchodach HPMC / HPS a rialú de réir an chaidrimh idir na hairíonna macrascópacha agus struchtúr micromorphological an chórais ilchodach HPMC / HPS. Trí staidéar a dhéanamh ar éifeachtaí HPS atá modhnaithe go ceimiceach le céimeanna difriúla ar airíonna sreabheolaíocha, airíonna glóthacha, micreastruchtúr agus airíonna macrascópacha seicní, rinneadh tuilleadh imscrúduithe ar an ngaol idir micreastruchtúr agus airíonna macrascópacha an chórais fhoirmiú inbhéartach fuar agus te HPMC/HPS. Bunaíodh an gaol idir an dá, agus múnla fisiceach chun an mheicníocht gelation a shoiléiriú agus a fhachtóirí tionchair agus dlíthe an fhoirmiú fuar agus te sa chóras cumaisc. Relevant studies have drawn the following conclusions.

1. Trí chóimheas cumaisc HPMC/HPS a athrú, féadtar feabhas suntasach a chur ar airíonna sreabheolaíocha amhail slaodacht, sreabhántacht agus thixotropy HPMC ag teocht íseal. Rinneadh tuilleadh staidéir ar an ngaol idir airíonna sreabheolaíocha agus micreastruchtúr an chórais chumaisc. Is iad seo a leanas na torthaí sonracha:

(1) Ag teocht íseal, is struchtúr “oileán mara” céim-scaipthe leanúnach é an córas cumaisc, agus tarlaíonn an t-aistriú céime leanúnach ag 4:6 nuair a laghdaítear an cóimheas cumaisc HPMC/HPS. Nuair a bhíonn an cóimheas cumaisc ard (níos mó ábhar HPMC), is é HPMC le slaodacht íseal an chéim leanúnach, agus is é HPS an chéim scaipthe. Maidir leis an gcóras cumaisc HPMC / HPS, nuair a bhíonn an chomhpháirt íseal-slaodachta ina chéim leanúnach agus gurb é an comhpháirt ard-slaodachta an chéim leanúnach, tá difríocht shuntasach idir ranníocaíocht slaodacht na céime leanúnaí le slaodacht an chórais chumaisc. Nuair a bhíonn an HPMC íseal-slaodachta an chéim leanúnach, léiríonn slaodacht an chórais chumaisc go príomha ar an méid a chuireann an slaodacht leanúnach-chéim; nuair is é an HPS ard-slaodacht an chéim leanúnach, laghdóidh an HPMC mar an chéim scaipthe slaodacht an HPS ard-slaodachta. éifeacht. Le méadú ar ábhar HPS agus tiúchan réitigh sa chóras cumaisc, tháinig méadú de réir a chéile ar an bhfeiniméan tanaithe slaodacht agus lomadh an chórais chumaisc, laghdaigh an sreabhach, agus feabhsaíodh iompar cosúil le soladach an chórais chumaisc. Déantar slaodacht agus thixotropy HPMC a chothromú tríd an bhfoirmiú le SCS.

(2) I gcás córas cumaisc 5:5, is féidir le HPMC agus HPS céimeanna leanúnacha a fhoirmiú ag teochtaí ísle agus arda, faoi seach. Is féidir leis an athrú struchtúr céime seo difear suntasach a dhéanamh ar shlaodacht casta, airíonna viscoelastic, spleáchas minicíochta agus airíonna glóthacha an fhoirmiú casta. Mar chéimeanna scaipthe, is féidir le HPMC agus SCS na hairíonna sreabheolaíocha agus airíonna glóthacha córais cumaisc HPMC/HPS a chinneadh ag teochtaí arda agus íseal, faoi seach. Bhí cuair viscoelastic na samplaí ilchodacha HPMC/HPS comhsheasmhach le SCS ag teocht íseal agus HPMC ag teocht ard.

(3) Bunaíodh an gaol idir micreastruchtúr, airíonna sreabheolaíocha agus airíonna glóthacha córas ilchodach HPMC/HPS. Is cosúil go bhfuil an t-athrú tobann ar chuar slaodachta an chórais chomhdhlúite agus an bhuaic tan delta i gcuar an fhachtóra chaillteanais ag 45 °C, atá ag teacht le feiniméan na céime comhleanúnach a breathnaíodh sa mhicreagraf (ag 45 °C).

1. By studying the microstructure and mechanical properties, dynamic thermomechanical properties, light transmittance, oxygen permeability and thermal stability of the composite membranes prepared under different compounding ratios and solution concentrations, combined with iodine dyeing optical microscopy technology, research The phase morphology, phase transition and compatibility of the complexes were investigated, and the relationship between the microstructure and the macroscopic properties of the complexes was established. Is iad seo a leanas na torthaí sonracha:

(1) Níl aon chomhéadan soiléir dhá chéim sna híomhánna SEM de na scannáin ilchodacha a bhfuil cóimheasa cumaisc éagsúla acu. Níl ach pointe aistrithe gloine amháin ag an chuid is mó de na scannáin ilchodacha i dtorthaí DMA, agus níl ach buaic díghrádaithe teirmeach amháin ag an gcuid is mó de na scannáin ilchodacha sa chuar DTG. Léiríonn siad seo le chéile go bhfuil comhoiriúnacht áirithe ag HPMC le SCS.

(2) Tá tionchar suntasach ag taise coibhneasta ar airíonna meicniúla scannáin ilchodacha HPMC / HPS, agus méadaíonn méid a éifeacht le méadú ar ábhar HPS. Ag taise coibhneasta níos ísle, mhéadaigh modulus leaisteacha agus neart teanntachta na scannán ilchodach le méadú ar ábhar HPS, agus bhí fadú na scannán ilchodach ag briseadh i bhfad níos ísle ná an fadú scannáin ilchodach. With the increase of relative humidity, the elastic modulus and tensile strength of the composite film decreased, and the elongation at break increased significantly, and the relationship between the mechanical properties of the composite film and the compounding ratio showed a completely opposite change pattern under different taiseachas coibhneasta. Taispeánann airíonna meicniúla na seicní ilchodacha a bhfuil cóimheasa éagsúla cumaisc acu crosbhealach faoi choinníollacha taise coibhneasta difriúla, a sholáthraíonn an fhéidearthacht feidhmíocht táirgí a bharrfheabhsú de réir riachtanais éagsúla iarratais.

(3) Bunaíodh an gaol idir micreastruchtúr, trasdul céime, trédhearcacht agus airíonna meicniúla an chórais ilchodaigh HPMC/HPS. a. Tá an pointe is ísle de thrédhearcacht an chórais chumaisc comhsheasmhach le pointe aistrithe céim HPMC ón gcéim leanúnach go dtí an chéim scaipthe agus an pointe íosta laghdú modulus teanntachta. b. Laghdaíonn modulus agus fadú Young ag am sosa leis an méadú ar thiúchan an réitigh, a bhaineann go cúiseach le hathrú moirfeolaíoch HPMC ó chéim leanúnach go céim scaipthe sa chóras cumaisc.

(4) Méadaíonn cur leis HPS tortuosity an chainéil tréscaoilte ocsaigine sa membrane ilchodach, laghdaítear go mór tréscaoilteacht ocsaigine an scannáin, agus feabhsaítear feidhmíocht bhacainn ocsaigine membrane HPMC.

1. Rinneadh staidéar ar éifeacht modhnú ceimiceach HPS ar airíonna rheological an chórais ilchodach agus ar airíonna cuimsitheacha an scannáin ilchodach cosúil le struchtúr criostail, struchtúr réigiún éagruthach, airíonna meicniúla, tréscaoilteacht ocsaigine agus cobhsaíocht theirmeach. Is iad seo a leanas na torthaí sonracha:

(1) Is féidir le hiodrocsaipropylation HPS slaodacht an chórais chumaisc a laghdú ag teocht íseal, feabhas a chur ar sreabhacheacht an tuaslagáin chumaisc, agus an feiniméan a bhaineann le tanú lomadh a laghdú; is féidir le hidroxypropylation HPS an réigiún líneach viscoelastic den chóras cumaisc a chaolú, an teocht trasdula céime den chóras cumaisc HPMC / HPS a laghdú, agus feabhas a chur ar iompar soladach-mhaith an chórais cumaisc ag teocht íseal agus an sreabhach ag teocht ard.

(2) The hydroxypropylation of HPS and the improvement of the compatibility of the two components can significantly inhibit the recrystallization of starch in the membrane, and promote the formation of a looser self-similar structure in the composite membrane. The introduction of bulky hydroxypropyl groups on the starch molecular chain limits the mutual binding and orderly rearrangement of HPS molecular segments, resulting in the formation of a more-loose self-similar structure of HPS. Maidir leis an gcóras casta, cuireann méadú ar an méid ionadú hidroxypropil ar chumas na móilíní HPMC slabhra-mhaith dul isteach sa réigiún cavity scaoilte de HPS, rud a fheabhsaíonn comhoiriúnacht an chórais casta agus a fheabhsaíonn dlús struchtúr féin-chosúil HPS. Méadaíonn comhoiriúnacht an chórais chumaisc le méadú ar chéim ionadú an ghrúpa hidroxypropil, atá ag teacht le torthaí na n-airíonna sreabheolaíocha.

(3) Tá dlúthbhaint ag na hairíonna macrascópacha amhail airíonna meicniúla, cobhsaíocht theirmeach agus tréscaoilteacht ocsaigine de membrane ilchodach HPMC/HPS lena struchtúr criostalach inmheánach agus lena struchtúr réigiúin éagruthach. The combined effect of the two effects of the compatibility of the two components.

1. Trí staidéar a dhéanamh ar éifeachtaí tiúchan tuaslagáin, teocht agus modhnú ceimiceach HPS ar airíonna sreabheolaíocha an chórais chumaisc, pléadh meicníocht gelation an chórais cumaisc fhoirmiú inbhéartach teasa fuar HPMC/HPS. The specific results are as follows:

(1) Tá tiúchan ríthábhachtach (8%) sa chóras cumaisc, faoi bhun an tiúchan chriticiúil, tá HPMC agus HPS ann i slabhraí neamhspleácha móilíneacha agus i réigiúin chéim; nuair a shroichtear an tiúchan ríthábhachtach, foirmítear an chéim HPS sa réiteach mar chomhdhlúthán. Is struchtúr microgel é an t-ionad glóthach atá ceangailte trí shlabhraí móilíneacha HPMC a idirnascadh; os cionn an tiúchan chriticiúil, tá an idirnascadh níos casta agus tá an t-idirghníomhú níos láidre, agus taispeánann an réiteach iompar cosúil leis an leá polaiméir.

(2) Tá pointe aistrithe céim leanúnach ag an gcóras casta leis an athrú teochta, a bhaineann le hiompar glóthach HPMC agus HPS sa chóras casta. Ag teocht íseal, tá slaodacht HPMC i bhfad níos ísle ná mar atá ag HPS, agus mar sin cruthaíonn HPMC céim leanúnach timpeall ar chéim fhoirmiú ard-slaodachta HPS. Ag imill an dá chéim, cailleann na grúpaí hiodrocsaile ar an slabhra HPMC cuid dá n-uisce ceangailteach agus foirmíonn siad bannaí hidrigine idirmhóilíneacha le slabhra móilíneach HPS. Le linn an phróisis téimh, bhog na slabhraí móilíneacha HPS mar gheall ar go leor fuinnimh a ionsú agus foirmíodh bannaí hidrigine le móilíní uisce, rud a d'eascair réabfaidh an struchtúr glóthach. Ag an am céanna, scriosadh na struchtúir uisce-cage agus sliogáin uisce ar na slabhraí HPMC, agus de réir a chéile réabadh iad chun grúpaí hidreafaileacha agus braislí hidreafóbach a nochtadh. Ag teocht ard, foirmíonn HPMC struchtúr líonra glóthacha mar gheall ar bhannaí hidrigine idirmhóilíneacha agus comhlachas hidreafóbach, agus mar sin bíonn sé ina chéim scaipthe ard-slaodacht scaipthe i gcéim leanúnach HPS de chorna randamach.

(3) With the increase of the hydroxypropyl substitution degree of HPS, the compatibility of the HPMC/HPS compound system improves, and the phase transition temperature in the compound system moves to low temperature. With the increase of the hydroxypropyl substitution degree, there are more stretched helical fragments in the HPS solution, which can form more intermolecular hydrogen bonds with the HPMC molecular chain at the boundary of the two phases, thus forming a more uniform structure. Laghdaíonn hidroxypropylation slaodacht an stáirse, ionas go laghdaítear an difríocht slaodachta idir HPMC agus HPS sa chomhdhúil, rud a chabhródh le foirmiú cumaisc níos aonchineálach, agus bogann íosluach an difríocht slaodachta idir an dá chomhpháirt go dtí an íseal. réigiún teochta.

2. Pointí nuálaíochta

1. Córas cumaisc fhoirmiú céim droim ar ais fuar agus te HPMC/HPS a dhearadh agus a thógáil, agus staidéar córasach a dhéanamh ar airíonna réeolaíocha uathúla an chórais seo, go háirithe an tiúchan de thuaslagán cumaisc, cóimheas cumaisc, teocht agus modhnú ceimiceach na gcomhpháirteanna. Rinneadh staidéar breise ar dhlíthe tionchair na n-airíonna sreabheolaíocha, airíonna glóthacha agus comhoiriúnacht an chórais chumaisc, agus rinneadh tuilleadh staidéir ar mhoirfeolaíocht chéim agus trasdul céim an chórais chumaisc in éineacht le breathnóireacht an mhicreascóp optúil ruaimniú iaidín, agus an micrea-mhoirfeolaíoch. Bunaíodh struchtúr an chórais chumaisc- Gaol airíonna réalteolaíocha-glóthach airíonna. For the first time, the Arrhenius model was used to fit the gel formation law of the cold and hot reversed-phase composite gels in different temperature ranges.

2. The phase distribution, phase transition and compatibility of HPMC/HPS composite system were observed by iodine dyeing optical microscope analysis technology, and the transparency-mechanical properties were established by combining the optical properties and mechanical properties of composite films. An gaol idir micreastruchtúr agus airíonna macrascópacha mar mhoirfeolaíocht airíonna-chéim agus tiúchan-airíonna meicniúla-moirfeolaíocht chéim. Is é seo an chéad uair breathnú díreach ar dhlí an athraithe ar mhoirfeolaíocht chéim an chórais chumaisc seo le cóimheas cumaisc, teocht agus tiúchan, go háirithe na coinníollacha aistrithe céime agus éifeacht aistrithe céim ar airíonna an chórais chumaisc.

3. Rinne SAXS staidéar ar struchtúr criostalach agus struchtúr éagruthach na seicní ilchodacha le céimeanna éagsúla hidroxypropil HPS, agus pléadh meicníocht gelation agus tionchar glóthacha ilchodacha i gcomhar le torthaí sreabheolaíocha agus airíonna macrascópacha mar thréscaoilteacht ocsaigine na seicní ilchodacha. Fachtóirí agus dlíthe, fuarthas amach den chéad uair go bhfuil baint ag slaodacht an chórais ilchodach le dlús an struchtúir féin-chosúil sa membrane ilchodach, agus go gcinnfidh sé go díreach na hairíonna macrascópacha cosúil le tréscaoilteacht ocsaigine agus airíonna meicniúla an chomhdhéanta. membrane, and establishes rheological properties-microstructure-membrane relationship between material properties.

3. Outlook

Le blianta beaga anuas, tá forbairt ábhair phacáistithe bia sábháilte agus inite ag baint úsáide as polaiméirí nádúrtha in-athnuaite mar amhábhair ina láthair te taighde i réimse an phacáistithe bia. Sa pháipéar seo, úsáidtear polaisiúicríd nádúrtha mar phríomh-amhábhar. Trí HPMC agus HPS a chumasc, laghdaítear costas na n-amhábhar, feabhsaítear feidhmíocht phróiseála HPMC ag teocht íseal, agus feabhsaítear feidhmíocht bhacainn ocsaigine an membrane ilchodach. Trí anailís sreabheolaíoch a chomhcheangal, anailís micreascóp optúil ruaimniú iaidín agus micreastruchtúr scannáin ilchodach agus anailís chuimsitheach ar fheidhmíocht, rinneadh staidéar ar mhoirfeolaíocht na céime, an t-aistriú céime, an scaradh céime agus comhoiriúnacht an chórais ilchodach glóthach fuar-te-chéim droim ar ais. Bunaíodh an gaol idir micreastruchtúr agus airíonna macrascópacha an chórais ilchodach. De réir an chaidrimh idir na hairíonna macrascópacha agus struchtúr micromorphological an chórais ilchodach HPMC / HPS, is féidir struchtúr céim agus comhoiriúnacht an chórais ilchodach a rialú chun an t-ábhar ilchodach a rialú. Tá suntas treorach tábhachtach ag an taighde sa pháipéar seo don phróiseas táirgthe iarbhír; pléitear an mheicníocht foirmithe, fachtóirí tionchar agus dlíthe glóthacha ilchodacha inbhéartacha fuar agus te, arb é córas ilchodach den chineál céanna glóthacha inbhéartach fuar agus te. Soláthraíonn taighde an pháipéir seo múnla teoiriciúil chun treoir theoiriciúil a sholáthar maidir le forbairt agus cur i bhfeidhm ábhair chliste faoi rialú teochta speisialta. Tá luach teoiriciúil maith ag torthaí taighde an pháipéir seo. Baineann taighde an pháipéir seo le trasnú bia, ábhar, glóthach agus cumaisc agus disciplíní eile. Mar gheall ar theorannú ama agus modhanna taighde, tá go leor pointí neamhchríochnaithe fós ag taighde an ábhair seo, ar féidir iad a dhoimhniú agus a fheabhsú ó na gnéithe seo a leanas. leathnú:

Gnéithe teoiriciúla:

1. Iniúchadh a dhéanamh ar éifeachtaí cóimheasa brainse slabhra éagsúla, meáchain mhóilíneacha agus cineálacha HPS ar airíonna sreabheolaíocha, airíonna membrane, moirfeolaíocht chéim, agus comhoiriúnacht an chórais chumaisc, agus iniúchadh a dhéanamh ar dhlí a thionchar ar mheicníocht foirmithe glóthacha an chomhdhúile. córas.
2. Imscrúdú a dhéanamh ar na héifeachtaí atá ag céim ionadú hidroxypropil HPMC, céim ionadaíochta meitocsaile, meáchan móilíneach agus foinse ar airíonna sreabheolaíocha, airíonna glóthacha, airíonna membrane agus comhoiriúnacht chórais an chórais chumaisc, agus anailís a dhéanamh ar éifeacht modhnú ceimiceach HPMC ar chomhdhlúthú cumaisc. Tionchar a imirt ar riail meicníocht fhoirmiú glóthach.
3. Rinneadh staidéar ar thionchar salainn, pH, plaisteachizer, gníomhaire tras-nasctha, gníomhaire antibacterial agus córais chumaisc eile ar airíonna sreabheolaíocha, airíonna glóthacha, struchtúr agus airíonna membrane agus a ndlíthe.

Feidhmchlár:

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 , agus Intuaslagthacht uisce agus innéacs sláinteachais an ábhair. Is féidir é a chur i bhfeidhm freisin ar bhianna gránaithe cosúil le caife agus tae bainne, chomh maith le pacáistiú inite cácaí, cáiseanna, milseoga agus bianna eile.
2. An dearadh foirmle a bharrfheabhsú chun capsúil plandaí míochaine luibheolaíocha a chur i bhfeidhm, staidéar breise a dhéanamh ar na coinníollacha próiseála agus roghnú optamach gníomhairí cúnta, agus ullmhaigh táirgí capsule log. Rinneadh tástáil ar tháscairí fisiceacha agus ceimiceacha amhail friability, am díscaoileadh, ábhar miotail throma, agus ábhar miocróbach.
3. Chun torthaí agus glasraí, táirgí feola, etc., a chur i bhfeidhm úr-choimeád, de réir na modhanna próiseála éagsúla a bhaineann le spraeáil, tumadh, agus péinteáil, roghnaigh an fhoirmle chuí, agus déan staidéar ar an ráta torthaí lofa, caillteanas taise, tomhaltas cothaitheach, cruas. glasraí tar éis pacáistiú le linn na tréimhse stórála, snasta agus blas agus táscairí eile; an dath, pH, luach TVB-N, aigéad thiobarbituric agus líon na miocrorgánaigh de tháirgí feola tar éis pacáistiú.