Гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC) – медицинада, тамақ өнімдерінде, құрылыс материалдарында және басқа салаларда кеңінен қолданылатын суда еритін полимерлі қосылыс. Жақсы қоюландырғыш, қабық түзетін, эмульгациялайтын, байланыстыратын және басқа қасиеттеріне байланысты ол қалыңдатқыш, тұрақтандырғыш және суспензия ретінде кеңінен қолданылады. HPMC реологиялық қасиеттері, әсіресе оның әртүрлі температуралардағы өнімділігі оны қолдану әсеріне әсер ететін маңызды факторлар болып табылады.
1. HPMC реологиялық қасиеттеріне шолу
Реологиялық қасиеттер – сыртқы күштердің әсерінен материалдардың деформациясы мен ағыс сипаттамаларының жан-жақты көрінісі. Полимерлі материалдар үшін тұтқырлық және ығысудың жұқаруы ең көп таралған екі реологиялық параметр болып табылады. HPMC реологиялық қасиеттеріне негізінен молекулалық салмақ, концентрация, еріткіш қасиеттері және температура сияқты факторлар әсер етеді. Ионды емес целлюлоза эфирі ретінде HPMC сулы ерітіндіде псевдопластикалықты көрсетеді, яғни оның тұтқырлығы ығысу жылдамдығының жоғарылауымен төмендейді.
2. Температураның HPMC тұтқырлығына әсері
Температура HPMC реологиялық қасиеттеріне әсер ететін негізгі факторлардың бірі болып табылады. Температура жоғарылаған сайын HPMC ерітіндісінің тұтқырлығы әдетте төмендейді. Себебі температураның жоғарылауы су молекулалары арасындағы сутегі байланысының өзара әрекеттесуін әлсіретеді, осылайша HPMC молекулалық тізбектері арасындағы әрекеттесу күшін азайтады, молекулалық тізбектердің сырғуын және ағуын жеңілдетеді. Сондықтан жоғары температурада HPMC ерітінділері төмен тұтқырлықты көрсетеді.
Дегенмен, HPMC тұтқырлығының өзгеруі сызықтық қатынас емес. Температура белгілі бір дәрежеге көтерілгенде, HPMC еріту-төгу процесіне ұшырауы мүмкін. HPMC үшін ерігіштік пен температура арасындағы байланыс күрделірек: белгілі бір температура диапазонында HPMC ерітіндіден тұнбаға түседі, бұл ерітінді тұтқырлығының күрт артуы немесе гель түзілуі ретінде көрінеді. Бұл құбылыс әдетте HPMC еру температурасына жақындағанда немесе одан жоғары болғанда пайда болады.
3. HPMC ерітіндісінің реологиялық әрекетіне температураның әсері
HPMC ерітіндісінің реологиялық әрекеті әдетте ығысуды жұқарту әсерін көрсетеді, яғни ығысу жылдамдығы жоғарылағанда тұтқырлық төмендейді. Температураның өзгеруі бұл ығысуды жұқарту әсеріне айтарлықтай әсер етеді. Әдетте, температура жоғарылаған сайын HPMC ерітіндісінің тұтқырлығы төмендейді және оның ығысу-жұқарту әсері айқынырақ болады. Бұл жоғары температурада HPMC ерітіндісінің тұтқырлығы ығысу жылдамдығына көбірек тәуелді болатынын білдіреді, яғни бірдей ығысу жылдамдығында жоғары температурадағы HPMC ерітіндісі төмен температураға қарағанда оңайырақ ағады.
Сонымен қатар, температураның жоғарылауы HPMC ерітіндісінің тиксотропиясына да әсер етеді. Тиксотропия деп ығысу күшінің әсерінен ерітіндінің тұтқырлығы төмендейтін, ал ығысу күші жойылғаннан кейін тұтқырлықтың біртіндеп қалпына келетін қасиетін айтады. Әдетте, температураның жоғарылауы HPMC ерітіндісінің тиксотропиясының жоғарылауына әкеледі, яғни ығысу күші жойылғаннан кейін тұтқырлық төмен температура жағдайларына қарағанда баяу қалпына келеді.
4. Температураның HPMC гельдену әрекетіне әсері
HPMC бірегей термиялық гельдену қасиетіне ие, яғни белгілі бір температураға (гель температурасы) дейін қыздырғаннан кейін HPMC ерітіндісі ерітінді күйінен гельдік күйге ауысады. Бұл процеске температура айтарлықтай әсер етеді. Температура жоғарылаған сайын, HPMC молекулаларындағы гидроксипропил мен метил алмастырғыштары арасындағы өзара әрекеттесу күшейеді, нәтижесінде молекулалық тізбектер шатастырылады, осылайша гель түзіледі. Бұл құбылыс фармацевтика және тамақ өнеркәсібінде үлкен маңызға ие, өйткені оны өнімнің құрылымын және босату қасиеттерін реттеу үшін пайдалануға болады.
5. Қолданылуы және практикалық маңызы
Температураның HPMC реологиялық қасиеттеріне әсері практикалық қолдануда үлкен маңызға ие. Тұрақты босатылатын препараттар, тағамдық қоюлатқыштар немесе құрылыс материалдарына арналған реттегіштер сияқты HPMC ерітінділерін қолдану үшін әртүрлі температура жағдайында өнімнің тұрақтылығы мен функционалдығын қамтамасыз ету үшін температураның реологиялық қасиеттерге әсері қарастырылуы керек. Мысалы, ыстыққа сезімтал препараттарды дайындаған кезде, дәрілік заттардың шығарылу жылдамдығын оңтайландыру үшін температураның өзгеруінің HPMC матрицасының тұтқырлығы мен гелдену әрекетіне әсерін ескеру қажет.
Гидроксипропилметилцеллюлозаның реологиялық қасиеттеріне температура айтарлықтай әсер етеді. Температураның жоғарылауы әдетте HPMC ерітінділерінің тұтқырлығын төмендетеді, оның жұқаратын әсерін және тиксотропиясын күшейтеді, сонымен қатар термиялық гельденуді тудыруы мүмкін. Практикалық қолданбаларда температураның HPMC реологиялық қасиеттеріне әсерін түсіну және бақылау өнімнің өнімділігі мен процесс параметрлерін оңтайландырудың кілті болып табылады.
Жіберу уақыты: 05 қыркүйек 2024 ж