કોન્જેક ગ્લુકોમનન અને હાઈડ્રોક્સીપ્રોપીલ મેથાઈલસેલ્યુલોઝ કમ્પાઉન્ડ સિસ્ટમના રેયોલોજિકલ વર્તન પર અભ્યાસ

કોન્જેક ગ્લુકોમનન (KGM) અને હાઈડ્રોક્સીપ્રોપીલ મેથાઈલસેલ્યુલોઝ (HPMC) ની કમ્પાઉન્ડ સિસ્ટમને સંશોધન પદાર્થ તરીકે લેવામાં આવી હતી, અને રોટેશનલ રિઓમીટર દ્વારા કમ્પાઉન્ડ સિસ્ટમ પર સ્ટેડી-સ્ટેટ શીયર, ફ્રીક્વન્સી અને તાપમાન સ્વીપ પરીક્ષણો હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા. KGM/HPMC કમ્પાઉન્ડ સિસ્ટમની સ્નિગ્ધતા અને રેયોલોજિકલ ગુણધર્મો પર સોલ્યુશન માસ અપૂર્ણાંક અને સંયોજન ગુણોત્તરના પ્રભાવનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. પરિણામો દર્શાવે છે કે KGM/HPMC કમ્પાઉન્ડ સિસ્ટમ બિન-ન્યૂટોનિયન પ્રવાહી છે, અને સિસ્ટમના સમૂહ અપૂર્ણાંક અને KGM સામગ્રીમાં વધારો થવાથી સંયોજન દ્રાવણની પ્રવાહીતા ઓછી થાય છે અને સ્નિગ્ધતા વધે છે. સોલ સ્ટેટમાં, KGM અને HPMC મોલેક્યુલર ચેઇન્સ હાઇડ્રોફોબિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા વધુ કોમ્પેક્ટ માળખું બનાવે છે. સિસ્ટમ સમૂહ અપૂર્ણાંક અને KGM સામગ્રી વધારવી એ બંધારણની સ્થિરતા જાળવવા માટે અનુકૂળ છે. લો માસ ફ્રેક્શન સિસ્ટમમાં, કેજીએમની સામગ્રીમાં વધારો થર્મોટ્રોપિક જેલ્સની રચના માટે ફાયદાકારક છે; જ્યારે ઉચ્ચ માસ અપૂર્ણાંક સિસ્ટમમાં, HPMC ની સામગ્રીમાં વધારો થર્મોટ્રોપિક જેલ્સની રચના માટે અનુકૂળ છે.

મુખ્ય શબ્દો:konjac glucomannan; hydroxypropyl methylcellulose; સંયોજન rheological વર્તન

કુદરતી પોલિસેકરાઇડ્સનો ઉપયોગ ખાદ્ય ઉદ્યોગમાં તેમના જાડા, ઇમલ્સિફાઇંગ અને જેલિંગ ગુણધર્મોને કારણે વ્યાપકપણે થાય છે. Konjac glucomannan (KGM) એ કુદરતી છોડ પોલિસેકરાઇડ છે, જેનું બનેલું છેβ-ડી-ગ્લુકોઝ અનેβ-ડી-મેનોઝ 1.6:1 ના ગુણોત્તરમાં, બે દ્વારા જોડાયેલા છેβ-1,4 ગ્લાયકોસિડિક બોન્ડ્સ, C- પોઝિશન 6 પર એસિટિલની થોડી માત્રા છે (દર 17 અવશેષો માટે આશરે 1 એસિટિલ). જો કે, KGM જલીય દ્રાવણની ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતા અને નબળી પ્રવાહીતા ઉત્પાદનમાં તેનો ઉપયોગ મર્યાદિત કરે છે. હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મેથાઈલસેલ્યુલોઝ (HPMC) એ મેથાઈલસેલ્યુલોઝનું પ્રોપીલીન ગ્લાયકોલ ઈથર છે, જે નોન-આયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથરનું છે. HPMC એ ફિલ્મ-રચના, પાણીમાં દ્રાવ્ય અને નવીનીકરણીય છે. HPMC નીચા તાપમાને ઓછી સ્નિગ્ધતા અને જેલની શક્તિ ધરાવે છે, અને પ્રમાણમાં નબળી પ્રક્રિયા કામગીરી ધરાવે છે, પરંતુ તે ઊંચા તાપમાને પ્રમાણમાં ચીકણું ઘન જેલની રચના કરી શકે છે, તેથી ઘણી ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ ઊંચા તાપમાને હાથ ધરવામાં આવશ્યક છે, પરિણામે ઉચ્ચ ઉત્પાદન ઊર્જા વપરાશ થાય છે. ઉત્પાદન ખર્ચ વધારે છે. સાહિત્ય બતાવે છે કે KGM મોલેક્યુલર ચેઇન પર બિનસબસ્ટીટ્યુટેડ મેનોઝ યુનિટ હાઇડ્રોફોબિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દ્વારા HPMC મોલેક્યુલર ચેઇન પર હાઇડ્રોફોબિક જૂથ સાથે નબળા ક્રોસ-લિંક્ડ હાઇડ્રોફોબિક એસોસિએશન ક્ષેત્રની રચના કરી શકે છે. આ રચના એચપીએમસીના થર્મલ જીલેશનમાં વિલંબ અને આંશિક રીતે અટકાવી શકે છે અને એચપીએમસીના જેલ તાપમાનને ઘટાડી શકે છે. વધુમાં, પ્રમાણમાં નીચા તાપમાને HPMC ના નીચા-સ્નિગ્ધતા ગુણધર્મોને ધ્યાનમાં રાખીને, એવું અનુમાન કરવામાં આવે છે કે KGM સાથે તેનું સંયોજન KGM ના ઉચ્ચ-સ્નિગ્ધતા ગુણધર્મોને સુધારી શકે છે અને તેની પ્રક્રિયા કામગીરીમાં સુધારો કરી શકે છે. તેથી, આ પેપર KGM/HPMC સિસ્ટમના રેયોલોજિકલ ગુણધર્મો પર સોલ્યુશન માસ અપૂર્ણાંક અને સંયોજન ગુણોત્તરના પ્રભાવનું અન્વેષણ કરવા માટે KGM/HPMC કમ્પાઉન્ડ સિસ્ટમનું નિર્માણ કરશે, અને KGM/HPMC સંયોજન સિસ્ટમના ઉપયોગ માટે સૈદ્ધાંતિક સંદર્ભ પ્રદાન કરશે. ખાદ્ય ઉદ્યોગ.

1. સામગ્રી અને પદ્ધતિઓ

1.1 સામગ્રી અને રીએજન્ટ્સ

હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મેથાઈલસેલ્યુલોઝ, કિમા કેમિકલ કો., લિમિટેડ, સમૂહ અપૂર્ણાંક 2%, સ્નિગ્ધતા 6 એમપીએ·s; મેથોક્સી માસ અપૂર્ણાંક 28%~30%; હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ માસ અપૂર્ણાંક 7.0%~12% .

Konjac glucomannan, Wuhan Johnson Konjac Food Co., Ltd., 1 wt% જલીય દ્રાવણ સ્નિગ્ધતા≥28 000 એમપીએ·s.

1.2 સાધનો અને સાધનો

MCR92 રોટેશનલ રિઓમીટર, Anton Paar Co., Ltd., Austria; UPT-II-10T અલ્ટ્રાપ્યોર વોટર મશીન, સિચુઆન યુપુ અલ્ટ્રાપ્યુર ટેકનોલોજી કો., લિ.; AB-50 ઇલેક્ટ્રોનિક વિશ્લેષણાત્મક સંતુલન, સ્વિસ મેટ કંપની; LHS-150HC સતત તાપમાન પાણી સ્નાન, Wuxi Huaze Technology Co., Ltd.; JJ-1 ઇલેક્ટ્રિક સ્ટિરર, જિન્ટન મેડિકલ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ ફેક્ટરી, જિઆંગસુ પ્રાંત.

1.3 સંયોજન ઉકેલની તૈયારી

HPMC અને KGM પાઉડરનું ચોક્કસ સંયોજન ગુણોત્તર સાથે વજન કરો (માસ ગુણોત્તર: 0:10, 3:7, 5:5, 7:3, 10:0), ધીમે ધીમે તેને ડીયોનાઇઝ્ડ પાણીમાં 60 માં ઉમેરો.°C પાણીથી સ્નાન કરો, અને તેને સમાનરૂપે વિખેરવા માટે 1.5~ 2 કલાક માટે હલાવો, અને અનુક્રમે 0.50%, 0.75%, 1.00%, 1.25% અને 1.50% ના કુલ નક્કર સમૂહ અપૂર્ણાંક સાથે 5 પ્રકારના ઢાળ ઉકેલો તૈયાર કરો.

1.4 સંયોજન દ્રાવણના રેયોલોજિકલ ગુણધર્મોનું પરીક્ષણ

સ્ટેડી-સ્ટેટ શીયર ટેસ્ટ: KGM/HPMC કમ્પાઉન્ડ સોલ્યુશનનો રેયોલોજિકલ વળાંક CP50 શંકુ અને પ્લેટનો ઉપયોગ કરીને માપવામાં આવ્યો હતો, ઉપલા અને નીચલા પ્લેટો વચ્ચેનું અંતર 0.1 mm પર નિશ્ચિત કરવામાં આવ્યું હતું, માપન તાપમાન 25 હતું.°C, અને શીયર રેટ રેન્જ 0.1 થી 100 s-1 હતી.

સ્ટ્રેઈન સ્કેનિંગ (રેખીય વિસ્કોઈલાસ્ટિક પ્રદેશનું નિર્ધારણ): રેખીય વિસ્કોઈલાસ્ટિક પ્રદેશ અને KGM/HPMC કમ્પાઉન્ડ સોલ્યુશનના મોડ્યુલસ ફેરફાર કાયદાને માપવા માટે PP50 પ્લેટનો ઉપયોગ કરો, અંતરને 1.000 mm, નિશ્ચિત આવર્તન 1Hz અને માપન તાપમાન 25 પર સેટ કરો.°C. તાણ શ્રેણી 0.1%~100% છે.

ફ્રીક્વન્સી સ્વીપ: KGM/HPMC કમ્પાઉન્ડ સોલ્યુશનના મોડ્યુલસ ફેરફાર અને આવર્તન અવલંબનને માપવા માટે PP50 પ્લેટનો ઉપયોગ કરો. અંતર 1.000 mm પર સેટ છે, તાણ 1% છે, માપન તાપમાન 25 છે°સી, અને આવર્તન શ્રેણી 0.1-100 હર્ટ્ઝ છે.

તાપમાન સ્કેનિંગ: મોડ્યુલસ અને તેની KGM/HPMC કમ્પાઉન્ડ સોલ્યુશનનું તાપમાન અવલંબન PP50 પ્લેટનો ઉપયોગ કરીને માપવામાં આવ્યું હતું, અંતર 1.000 mm પર સેટ કરવામાં આવ્યું હતું, નિશ્ચિત આવર્તન 1 Hz હતી, વિરૂપતા 1% હતી, અને તાપમાન 25 થી હતું. 90 થી°C.

2. પરિણામો અને વિશ્લેષણ

2.1 KGM/HPMC કમ્પાઉન્ડ સિસ્ટમનું ફ્લો કર્વ વિશ્લેષણ

KGM/HPMC સોલ્યુશનની સ્નિગ્ધતા વિરુદ્ધ શીયર રેટ વક્ર વિવિધ સમૂહ અપૂર્ણાંકો પર વિવિધ સંયોજન ગુણોત્તર સાથે. પ્રવાહી કે જેની સ્નિગ્ધતા શીયર રેટનું રેખીય કાર્ય છે તેને ન્યૂટોનિયન પ્રવાહી કહેવામાં આવે છે, અન્યથા તેને બિન-ન્યુટોનિયન પ્રવાહી કહેવામાં આવે છે. તે વળાંક પરથી જોઈ શકાય છે કે કેજીએમ સોલ્યુશન અને કેજીએમ/એચપીએમસી કમ્પાઉન્ડ સોલ્યુશનની સ્નિગ્ધતા શીયર રેટના વધારા સાથે ઘટે છે; KGM સામગ્રી જેટલું ઊંચું હશે, સિસ્ટમ સમૂહ અપૂર્ણાંક જેટલું ઊંચું હશે, અને સોલ્યુશનની શીયર પાતળા થવાની ઘટના વધુ સ્પષ્ટ છે. આ દર્શાવે છે કે KGM અને KGM/HPMC કમ્પાઉન્ડ સિસ્ટમ બિન-ન્યૂટોનિયન પ્રવાહી છે, અને KGM/HPMC સંયોજન સિસ્ટમનો પ્રવાહી પ્રકાર મુખ્યત્વે KGM દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

વિવિધ સામૂહિક અપૂર્ણાંકો અને વિવિધ સંયોજન ગુણોત્તર સાથેના KGM/HPMC ઉકેલોના પ્રવાહ સૂચકાંક અને સ્નિગ્ધતા ગુણાંકમાંથી, તે જોઈ શકાય છે કે KGM, HPMC અને KGM/HPMC સંયોજન પ્રણાલીઓના n મૂલ્યો બધા 1 કરતા ઓછા છે, જે સૂચવે છે કે ઉકેલો છે. બધા સ્યુડોપ્લાસ્ટિક પ્રવાહી. KGM/HPMC કમ્પાઉન્ડ સિસ્ટમ માટે, સિસ્ટમના સામૂહિક અપૂર્ણાંકમાં વધારો થવાથી દ્રાવણમાં HPMC અને KGM મોલેક્યુલર ચેઇન્સ વચ્ચે ગૂંચવણ અને અન્ય ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ થશે, જે પરમાણુ સાંકળોની ગતિશીલતામાં ઘટાડો કરશે, જેનાથી n મૂલ્યમાં ઘટાડો થશે. સિસ્ટમ તે જ સમયે, KGM સામગ્રીના વધારા સાથે, KGM/HPMC સિસ્ટમમાં KGM મોલેક્યુલર ચેઇન્સ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા વધારે છે, જેનાથી તેની ગતિશીલતામાં ઘટાડો થાય છે અને પરિણામે n મૂલ્યમાં ઘટાડો થાય છે. તેનાથી વિપરિત, KGM/HPMC કમ્પાઉન્ડ સોલ્યુશનનું K મૂલ્ય સોલ્યુશન માસ અપૂર્ણાંક અને KGM સામગ્રીના વધારા સાથે સતત વધે છે, જે મુખ્યત્વે સિસ્ટમ માસ અપૂર્ણાંક અને KGM સામગ્રીના વધારાને કારણે છે, જે બંનેની સામગ્રીમાં વધારો કરે છે. સિસ્ટમમાં હાઇડ્રોફિલિક જૂથો. , પરમાણુ સાંકળની અંદર અને સાંકળો વચ્ચે પરમાણુ ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાં વધારો કરે છે, જેનાથી પરમાણુની હાઇડ્રોડાયનેમિક ત્રિજ્યામાં વધારો થાય છે, જેનાથી તે બાહ્ય શીયર ફોર્સની ક્રિયા હેઠળ લક્ષી થવાની શક્યતા ઓછી થાય છે અને સ્નિગ્ધતા વધે છે.

KGM/HPMC કમ્પાઉન્ડ સિસ્ટમની શૂન્ય-શીયર સ્નિગ્ધતાના સૈદ્ધાંતિક મૂલ્યની ગણતરી ઉપરોક્ત લઘુગણક સમીકરણ સિદ્ધાંત અનુસાર કરી શકાય છે, અને તેનું પ્રાયોગિક મૂલ્ય સ્નિગ્ધતા-શીયર રેટ વળાંકના કેરેન ફિટિંગ એક્સ્ટ્રાપોલેશન દ્વારા મેળવી શકાય છે. KGM/HPMC કમ્પાઉન્ડ સિસ્ટમની શૂન્ય-શીયર સ્નિગ્ધતાના અનુમાનિત મૂલ્યની વિવિધ સમૂહ અપૂર્ણાંકો અને પ્રાયોગિક મૂલ્ય સાથે વિવિધ સંયોજન ગુણોત્તર સાથે સરખામણી કરતાં, તે જોઈ શકાય છે કે KGM/HPMC સંયોજનની શૂન્ય-શીયર સ્નિગ્ધતાનું વાસ્તવિક મૂલ્ય સોલ્યુશન સૈદ્ધાંતિક મૂલ્ય કરતાં નાનું છે. આ દર્શાવે છે કે કેજીએમ અને એચપીએમસીની જટિલ સિસ્ટમમાં ગાઢ માળખું ધરાવતી નવી એસેમ્બલીની રચના કરવામાં આવી હતી. હાલના અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે KGM મોલેક્યુલર ચેઇન પરના અવેજીકૃત મેનોઝ એકમો એચપીએમસી મોલેક્યુલર ચેઇન પરના હાઇડ્રોફોબિક જૂથો સાથે સંપર્ક કરીને નબળા ક્રોસ-લિંક્ડ હાઇડ્રોફોબિક એસોસિએશન પ્રદેશની રચના કરી શકે છે. એવું અનુમાન કરવામાં આવે છે કે પ્રમાણમાં ગાઢ માળખું ધરાવતી નવી એસેમ્બલી માળખું મુખ્યત્વે હાઇડ્રોફોબિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા રચાય છે. જ્યારે KGM ગુણોત્તર ઓછો હોય છે (HPMC > 50%), ત્યારે KGM/HPMC સિસ્ટમની શૂન્ય-શીયર સ્નિગ્ધતાનું વાસ્તવિક મૂલ્ય સૈદ્ધાંતિક મૂલ્ય કરતાં ઓછું હોય છે, જે સૂચવે છે કે ઓછી KGM સામગ્રી પર, વધુ પરમાણુઓ ઘનતામાં ભાગ લે છે. માળખું ની રચનામાં, સિસ્ટમની શૂન્ય-શીયર સ્નિગ્ધતામાં વધુ ઘટાડો થાય છે.

2.2 KGM/HPMC કમ્પાઉન્ડ સિસ્ટમના તાણ સ્વીપ વળાંકોનું વિશ્લેષણ

KGM/HPMC સોલ્યુશનના મોડ્યુલસ અને શીયર સ્ટ્રેઈનના સંબંધ વણાંકોમાંથી જુદા જુદા સમૂહ અપૂર્ણાંકો અને વિવિધ સંયોજન ગુણોત્તર સાથે, તે જોઈ શકાય છે કે જ્યારે શીયર સ્ટ્રેઈન 10% કરતા ઓછી હોય, ત્યારે જી.′અને જી"કમ્પાઉન્ડ સિસ્ટમ મૂળભૂત રીતે શીયર સ્ટ્રેઇન સાથે વધતી નથી. જો કે, તે દર્શાવે છે કે આ શીયર સ્ટ્રેઈન રેન્જની અંદર, કમ્પાઉન્ડ સિસ્ટમ મોલેક્યુલર ચેઈન કન્ફોર્મેશનમાં ફેરફાર દ્વારા બાહ્ય ઉત્તેજનાને પ્રતિસાદ આપી શકે છે અને કમ્પાઉન્ડ સિસ્ટમની રચનાને નુકસાન થતું નથી. જ્યારે શીયર સ્ટ્રેઈન >10% હોય છે, ત્યારે બાહ્ય શીયર ફોર્સની ક્રિયા હેઠળ, જટિલ સિસ્ટમમાં મોલેક્યુલર ચેઈન્સની ડિસએન્ગ્લમેન્ટ સ્પીડ એટેન્ગલમેન્ટ સ્પીડ કરતા વધારે હોય છે, G′અને જી"ઘટવાનું શરૂ કરે છે, અને સિસ્ટમ બિન-રેખીય વિસ્કોએલાસ્ટિક પ્રદેશમાં પ્રવેશ કરે છે. તેથી, અનુગામી ગતિશીલ આવર્તન પરીક્ષણમાં, શીયર સ્ટ્રેન પેરામીટરને પરીક્ષણ માટે 1% તરીકે પસંદ કરવામાં આવ્યું હતું.

2.3 KGM/HPMC કમ્પાઉન્ડ સિસ્ટમનું ફ્રીક્વન્સી સ્વીપ કર્વ વિશ્લેષણ

વિવિધ સમૂહ અપૂર્ણાંકો હેઠળ વિવિધ સંયોજન ગુણોત્તર સાથે KGM/HPMC સોલ્યુશન્સ માટે આવર્તન સાથે સંગ્રહ મોડ્યુલસ અને નુકશાન મોડ્યુલસના વિવિધતા વળાંક. સ્ટોરેજ મોડ્યુલસ G' એ ઉર્જાનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે જે પરીક્ષણમાં અસ્થાયી સંગ્રહ પછી પુનઃપ્રાપ્ત કરી શકાય છે, અને નુકશાન મોડ્યુલસ G" નો અર્થ પ્રારંભિક પ્રવાહ માટે જરૂરી ઊર્જા છે, જે ઉલટાવી શકાય તેવું નુકસાન છે અને અંતે તે શીયર હીટમાં પરિવર્તિત થાય છે. તે જોઈ શકાય છે કે, જેમ જેમ ઓસિલેશન આવર્તન વધે છે તેમ, નુકશાન મોડ્યુલસ જી"સ્ટોરેજ મોડ્યુલસ જી કરતા હંમેશા વધારે હોય છે′, પ્રવાહી વર્તન દર્શાવે છે. ટેસ્ટ ફ્રિક્વન્સી રેન્જમાં, સ્ટોરેજ મોડ્યુલસ G' અને લોસ મોડ્યુલસ G” ઓસિલેશન ફ્રીક્વન્સીના વધારા સાથે વધે છે. આ મુખ્યત્વે એ હકીકતને કારણે છે કે ઓસિલેશન ફ્રીક્વન્સીમાં વધારો થવાથી, સિસ્ટમમાં મોલેક્યુલર ચેઇન સેગમેન્ટ્સ પાસે ટૂંકા સમયમાં વિરૂપતામાં પુનઃપ્રાપ્ત થવા માટે કોઈ સમય નથી, અગાઉની સ્થિતિ, આમ તે ઘટના દર્શાવે છે કે વધુ ઊર્જા સંગ્રહિત કરી શકાય છે ( મોટા જી′) અથવા ખોવાઈ જવાની જરૂર છે (જી").

ઓસિલેશન ફ્રીક્વન્સીના વધારા સાથે, સિસ્ટમના સ્ટોરેજ મોડ્યુલસમાં અચાનક ઘટાડો થાય છે, અને સિસ્ટમના સામૂહિક અપૂર્ણાંક અને KGM સામગ્રીના વધારા સાથે, અચાનક ડ્રોપની આવર્તન બિંદુ ધીમે ધીમે વધે છે. અચાનક ઘટાડો બાહ્ય શીયરિંગ દ્વારા સિસ્ટમમાં KGM અને HPMC વચ્ચેના હાઇડ્રોફોબિક એસોસિએશન દ્વારા રચાયેલી કોમ્પેક્ટ રચનાના વિનાશને કારણે હોઈ શકે છે. તદુપરાંત, સિસ્ટમ સમૂહ અપૂર્ણાંક અને KGM સામગ્રીમાં વધારો એ ગાઢ બંધારણની સ્થિરતા જાળવવા માટે ફાયદાકારક છે, અને બાહ્ય આવર્તન મૂલ્યમાં વધારો કરે છે જે બંધારણને નષ્ટ કરે છે.

2.4 KGM/HPMC સંયુક્ત સિસ્ટમનું તાપમાન સ્કેનિંગ વળાંક વિશ્લેષણ

સ્ટોરેજ મોડ્યુલસના વળાંકો અને KGM/HPMC સોલ્યુશનના વિવિધ સમૂહ અપૂર્ણાંકો અને વિવિધ સંયોજન ગુણોત્તર સાથે, તે જોઈ શકાય છે કે જ્યારે સિસ્ટમનો સમૂહ અપૂર્ણાંક 0.50% છે, ત્યારે જી.′અને જી"HPMC સોલ્યુશન તાપમાન સાથે ભાગ્યે જ બદલાય છે. , અને જી"> જી′, સિસ્ટમની સ્નિગ્ધતા પ્રભુત્વ ધરાવે છે; જ્યારે સમૂહ અપૂર્ણાંક વધે છે, જી′HPMC સોલ્યુશન પહેલા યથાવત રહે છે અને પછી ઝડપથી વધે છે, અને જી′અને જી"70 ની આસપાસ છેદે છે°C (છેદન બિંદુ તાપમાન એ જેલ બિંદુ છે), અને સિસ્ટમ આ સમયે જેલ બનાવે છે, આમ સૂચવે છે કે HPMC એ થર્મલી પ્રેરિત જેલ છે. KGM સોલ્યુશન માટે, જ્યારે સિસ્ટમનો સમૂહ અપૂર્ણાંક 0.50% અને 0.75% હોય, ત્યારે G′અને સિસ્ટમનો G “ઘટતો વલણ દર્શાવે છે; જ્યારે સામૂહિક અપૂર્ણાંક વધે છે, ત્યારે KGM સોલ્યુશનના G' અને G" પહેલા ઘટે છે અને પછી નોંધપાત્ર રીતે વધે છે, જે સૂચવે છે કે KGM સોલ્યુશન ઊંચા દળના અપૂર્ણાંક અને ઊંચા તાપમાને જેલ જેવા ગુણધર્મો દર્શાવે છે.

તાપમાનમાં વધારા સાથે, જી′અને જી"KGM/HPMC જટિલ સિસ્ટમમાં પહેલા ઘટાડો થયો અને પછી નોંધપાત્ર રીતે વધ્યો, અને જી′અને જી"આંતરછેદ બિંદુઓ દેખાયા, અને સિસ્ટમ એક જેલની રચના કરી. જ્યારે HPMC અણુઓ નીચા તાપમાને હોય છે, ત્યારે પરમાણુ સાંકળ અને પાણીના અણુઓ પરના હાઇડ્રોફિલિક જૂથો વચ્ચે હાઇડ્રોજન બંધન થાય છે, અને જ્યારે તાપમાન વધે છે, ત્યારે લાગુ ગરમી HPMC અને પાણીના અણુઓ વચ્ચે રચાયેલા હાઇડ્રોજન બંધનોનો નાશ કરે છે, પરિણામે HPMC મેક્રોમોલેક્યૂલ્સની રચના થાય છે. સાંકળો સપાટી પરના હાઇડ્રોફોબિક જૂથો ખુલ્લા થાય છે, હાઇડ્રોફોબિક જોડાણ થાય છે, અને થર્મોટ્રોપિક જેલ રચાય છે. નીચા માસ અપૂર્ણાંક સિસ્ટમ માટે, વધુ KGM સામગ્રી જેલ બનાવી શકે છે; ઉચ્ચ માસ અપૂર્ણાંક સિસ્ટમ માટે, વધુ HPMC સામગ્રી જેલ બનાવી શકે છે. નીચા માસ અપૂર્ણાંક પ્રણાલીમાં (0.50%), KGM પરમાણુઓની હાજરી HPMC અણુઓ વચ્ચે હાઇડ્રોજન બોન્ડ બનાવવાની સંભાવનાને ઘટાડે છે, જેનાથી HPMC પરમાણુઓમાં હાઇડ્રોફોબિક જૂથોના સંપર્કમાં આવવાની સંભાવના વધે છે, જે થર્મોટ્રોપિક જેલની રચના માટે અનુકૂળ છે. ઉચ્ચ માસ અપૂર્ણાંક સિસ્ટમમાં, જો KGM ની સામગ્રી ખૂબ ઊંચી હોય, તો સિસ્ટમની સ્નિગ્ધતા ઊંચી હોય છે, જે HPMC અને KGM અણુઓ વચ્ચેના હાઇડ્રોફોબિક જોડાણ માટે અનુકૂળ નથી, જે થર્મોજેનિક જેલની રચના માટે અનુકૂળ નથી.

3. નિષ્કર્ષ

આ પેપરમાં, KGM અને HPMC ની સંયોજન પ્રણાલીના રેયોલોજિકલ વર્તનનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. પરિણામો દર્શાવે છે કે KGM/HPMC ની કમ્પાઉન્ડ સિસ્ટમ બિન-ન્યૂટોનિયન પ્રવાહી છે, અને KGM/HPMC ની સંયોજન સિસ્ટમનો પ્રવાહી પ્રકાર મુખ્યત્વે KGM દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. સિસ્ટમ માસ અપૂર્ણાંક અને KGM સામગ્રી બંનેમાં વધારો કરવાથી સંયોજન દ્રાવણની પ્રવાહીતામાં ઘટાડો થાય છે અને તેની સ્નિગ્ધતામાં વધારો થાય છે. સોલ સ્ટેટમાં, KGM અને HPMC ની પરમાણુ સાંકળો હાઇડ્રોફોબિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા એક ગીચ માળખું બનાવે છે. સિસ્ટમમાં માળખું બાહ્ય શીયરિંગ દ્વારા નાશ પામે છે, પરિણામે સિસ્ટમના સંગ્રહ મોડ્યુલસમાં અચાનક ઘટાડો થાય છે. સિસ્ટમ માસ અપૂર્ણાંક અને KGM સામગ્રીનો વધારો ગાઢ બંધારણની સ્થિરતા જાળવવા અને બાહ્ય આવર્તન મૂલ્યમાં વધારો કરવા માટે ફાયદાકારક છે જે માળખાને નષ્ટ કરે છે. નીચા માસ અપૂર્ણાંક સિસ્ટમ માટે, વધુ KGM સામગ્રી જેલની રચના માટે અનુકૂળ છે; ઉચ્ચ માસ અપૂર્ણાંક સિસ્ટમ માટે, વધુ HPMC સામગ્રી જેલની રચના માટે અનુકૂળ છે.