HPMC/HPS кешенінің реологиясы және үйлесімділігі

Реологиясы және үйлесімділігіHPMC/ГрКешен

Негізгі сөздер: гидроксипропилметилцеллюлоза; гидроксипропил крахмал; реологиялық қасиеттері; үйлесімділік; химиялық модификация.

Гидроксиппил металлурасы (HPMC) - бұл жеуге болатын фильмдерді дайындауда қолданылатын поличарид полимері. Ол тамақ және медицина саласында кеңінен қолданылады. Фильмде ашық мөлдірлік, механикалық қасиеттері және май тосқауылдары бар. Алайда, HPMC - бұл термиялық индукцияланған гель, ол төмен температурада және өндірістік энергияны тұтынудың төмендеуіне әкеледі; Сонымен қатар, оның қымбат шикізат бағасы өзінің қолданылуын, соның ішінде фармацевтикалық өрісті шектейді. HydroxyPropyl крахмалы (HPS) - бұл тамақ және медицина саласында кеңінен қолданылатын жеуге жарамды материал. Оның көптеген көздері мен төмен бағасы бар. Бұл HPMC құнын төмендету үшін тамаша материал. Сонымен қатар, HPS суық гельдік қасиеттері HPMC тұтқырлығын және басқа да реологиялық қасиеттерін теңестіре алады. , төмен температурада қайта өңдеу өнімділігін арттыру. Сонымен қатар, HPS жеуге болатын пленкада оттегі бар тосқауыл қасиеттері бар, сондықтан ол HPMC жеуге болатын пленкасының оттегі тосқауыл қасиеттерін едәуір жақсартуы мүмкін.

HPS was added into HPMC for compounding, and the HPMC/HPS cold and hot reversed-phase gel compound system was constructed. Қасиеттердің әсер ету заңы талқыланды, ерітіндідегі ГПС және ГРМК арасындағы өзара әрекеттесу механизмі, қосылыс жүйесінің үйлесімділігі мен фазалық ауысуы талқыланды, реологиялық қасиеттер мен қосылыстар жүйесінің құрылымы арасындағы байланыс орнатылды. Нәтижелер құрама жүйенің критикалық концентрацияға (8%) ие екенін, критикалық концентрациядан төмен HPMC және HPS тәуелсіз молекулалық тізбектер мен фазалық аймақтарда бар екенін көрсетеді; критикалық концентрациядан жоғары HPS фазасы гель орталығы ретінде ерітіндіде қалыптасады, HPMC молекулалық тізбектерінің тоғысуымен байланысты микрогель құрылымы полимер балқымасына ұқсас мінез-құлық көрсетеді. Құрама жүйенің реологиялық қасиеттері мен қосылыс қатынасы логарифмдік қосынды ережесіне сәйкес келеді және екі компоненттің жақсы үйлесімділігін көрсететін оң және теріс ауытқудың белгілі бір дәрежесін көрсетеді. Құрама жүйе төмен температурада үздіксіз фазалық дисперсті фазалық «теңіз-арал» құрылымы болып табылады және үздіксіз фазалық ауысу HPMC/HPS қосылыс қатынасының төмендеуімен 4:6 кезінде орын алады.

Азық-түлік тауарларының маңызды құрамдас бөлігі ретінде, тамақ қаптамасы азық-түліктің қаптамасы азық-түліктің бүлінуіне жол бермейді және айналым және сақтау процесінде сыртқы факторлармен ластанып, азық-түліктің сақтау мерзімі мен сақталу мерзімін ұзартуға кедергі келтіреді. Қауіпсіз және жеуге жарамды, тіпті белгілі бір тағамдық материалдың жаңа түрі ретінде, тіпті белгілі бір тағамдық құндылық ретінде, жеуге жарамды пленкада тамақ қаптамасы мен сақтау, фаст-фарма және фармацевтикалық капсулалар бар және қазіргі тағамдағы зерттеулер бар Қаптама байланысты өрістер.

HPMC/HPS композиттік мембранасы құю әдісімен дайындалды. Композициялық жүйенің үйлесімділігі мен фазалық бөлінуі қосымша электронды микроскопияны, динамикалық термомеханикалық сипаттамаларды және термогравметриялық талдау арқылы зерттелді және композициялық мембрананың механикалық қасиеттері зерттелді. және оттегінің өткізгіштігі және басқа мембраналық қасиеттері. Нәтижелер барлық композициялық фильмдердің сем алмасында ешқандай анық екі фазалық интерфейс табылғанын көрсетеді, DTG-дің көпшілігінде бір ғана шыныдан тұратын ауысу нүктесі бар, сонымен қатар DTG қисықтарында тек бір термиялық деградация шыңы пайда болады композициялық фильмдердің көпшілігінің. HPMC HPS-пен белгілі бір үйлесімділікке ие. HPMC-ге HPS қосу композиттік мембрананың оттегі барьерінің қасиеттерін айтарлықтай жақсартады. Композиттік мембрананың механикалық қасиеттері құрамдауыш қатынасы мен қоршаған ортаның салыстырмалы ылғалдылығына байланысты айтарлықтай өзгереді және әртүрлі қолдану талаптары үшін өнімді оңтайландыруға анықтама бере алатын кроссовер нүктесін ұсынады.

Микроскопиялық морфология, фазалық тарату, фазалық өтпелі және HPMC / HPS құрама жүйесінің басқа микроқұрылымдары қарапайым йодтың оптикалық оптикалық микропоэкопын талдаумен зерттелді, ал құрама жүйенің ашықтығы мен механикалық қасиеттері зерттелді. Микроскопиялық морфологиялық құрылым мен HPMC / HPS құрама жүйесінің макроскопиялық жиынтық жұмысы арасындағы байланыс орнатылды. Нәтижелерде тығыз үйлесімділігі бар күрделі жүйеде көптеген мезофондар бар екенін көрсетеді. Күрделі жүйеде фазалық өтпелі нүкте бар, және бұл фазалық өтпелі нүктенің белгілі бір құрамдас коэффициенті және ерітіндінің концентрациясына тәуелділігі бар. Құрама жүйенің ең төменгі нүктесі HPMC фазалық ауысу нүктесі үздіксіз фазадан дисперсті фазадан және созылу модулінің ең төменгі нүктесіне сәйкес келеді. Жастардың модулі және ұзақтығы ерітінді концентрациясының жоғарылауымен төмендеді, ол HPMC-дің үздіксіз фазадан дисперсті фазаға өтуімен себептік байланысы болды.

Редометр ГЭС-ке химиялық модификациялауды HPMC / HPS суық және ыстық кері гельді қосылыс жүйесінің реологиялық қасиеттері мен гельдік қасиеттерін зерттеу үшін қолданылған. Қуаттылықтар мен фазалық ауысулар зерттелді, микроқұрылымдар мен реологиялық және гельдік қасиеттер арасындағы байланыс орнатылды. Зерттеу нәтижелері ГЭС гидроксипілделуі күрделі жүйенің төмен температурада тұтқырлығын төмендетіп, құрама ерітіндінің белсенділігін жақсартып, қырық ерітіндінің феноменін азайтады; ГЭС гидроксиппилациясы құрама жүйенің сызықтық тұтқырлігін тарылтуы мүмкін. Серпімді аймақта HPMC / HPS құрама жүйесінің фазалық өтпелі температурасы азаяды, ал төмен температурада құрама жүйенің қатты тәрізді мінез-құлқы және жоғары температура деңгейі жақсарады. HPMC және HPS төмен және жоғары температурада үздіксіз фазаларды құрайды, сәйкесінше, дисперсиялық кезеңдер және дисперсті кезеңдер сияқты, жоғары және төмен температурада композициялық жүйенің реологиялық қасиеттері мен гельдік қасиеттері анықталады. Жеңілдетілген жүйенің тұтқырлық қисығы мен Tan Delta шыңының күрт өзгеруі 45 ° C-та жоғалған фазалық феноменді 45 ° C температурада пайда болады.

ГРС химиялық модификациясының композициялық пленканың кристалдық құрылымы мен микродивизиялық құрылымына әсері синхротрондық сәулеленудің шағын бұрышты рентгендік шашырау технологиясы арқылы зерттелді, ал композициялық пленканың механикалық қасиеттері, оттегі тосқауылдық қасиеттері және термиялық тұрақтылығы зерттелді. қосылыс компоненттерінің химиялық құрылымының өзгеруінің қосынды жүйелердің микроқұрылымына және макроскопиялық қасиеттеріне әсерін жүйелі түрде зерттеді. Синхротрондық сәулеленудің нәтижелері ГПС гидроксипропиляциясы және екі компоненттің үйлесімділігін жақсарту мембранадағы крахмалдың қайта кристалдануын айтарлықтай тежей алатынын және композиттік мембранада неғұрлым борпылдақ өзіндік ұқсас құрылымның пайда болуына ықпал ететінін көрсетті. HPMC/HPS композиттік мембранасының механикалық қасиеттері, термиялық тұрақтылығы және оттегі өткізгіштігі сияқты макроскопиялық қасиеттері оның ішкі кристалдық құрылымымен және аморфты аймақ құрылымымен тығыз байланысты. Екі эффектінің жиынтық әсері.

Бірінші тарау Кіріспе

As an important component of food commodities, food packaging materials can protect food from physical, chemical and biological damage and pollution during circulation and storage, maintain the quality of food itself, facilitate food consumption, and ensure food. Ұзақ мерзімді сақтау және сақтау және тұтынуды тарту және материалдық шығындардан жоғары құндылық алу үшін тағамның сыртқы түрін беру [1-4]. Қауіпсіз және жеуге болатын, тіпті белгілі бір тағамдық құндылығы бар тағамдық қаптама материалының жаңа түрі ретінде жеуге жарамды пленка тағамды орау мен консервілеуде, фастфуд пен фармацевтикалық капсулаларда кең қолдану перспективаларына ие және қазіргі тағамдағы зерттеу нүктесіне айналды. қаптамаға қатысты салалар.

Жеуге жарамды фильмдер - бұл табиғи жеуге жарамды полимерлерді өңдеу арқылы алынған кеуекті желінің құрылымы бар фильмдер. Табиғаттағы көптеген табиғи полимерлерде гельдің қасиеттері бар, ал олардың сулы ерітінділері белгілі бір жағдайларда гидрогельдер, мысалы, кейбір табиғи полисахаридтер, ақуыздар, липидтер және т.б. Табиғи құрылымдық полисахаридтер, мысалы, крахмал және целлюлоза, мысалы, крахмал және целлюлоза, олар ұзақ тізбекті және тұрақты химиялық қасиеттердің арнайы молекулалық құрылымына байланысты ұзақ мерзімді және түрлі сақтау орталарына жарамды және жеуге жарамды пленкалық материалдар ретінде кеңінен зерттелген. Бір полисахаридтен жасалған жеуге жарамды фильмдер көбінесе жұмыста белгілі бір шектеулерден тұрады. Сондықтан, бірыңғай полисахаридтің жеуге болатын жеуге болатын жеуге болатындығы, жаңа функцияларды алу, жаңа функцияларды жасау, өнім бағасын азайтып, олардың қосымшаларын кеңейту үшін, әдетте, полисахаридтердің екі түрі қолданылады. Немесе жоғарыда аталған табиғи полисахаридтер қосымша қасиеттердің әсеріне қол жеткізу үшін күрделі. Алайда, әр түрлі полимерлер арасындағы молекулалық құрылымның айырмашылығына байланысты белгілі бір сәйкес келетін энтропия бар, ал көп жағдайда полимер кешендері ішінара үйлесімді немесе үйлеспейді. Полимерлі кешеннің фазалық морфологиясы мен үйлесімділігі композициялық материалдың қасиеттерін анықтайды. Қайта өңдеу кезіндегі деформация және ағын тарихы құрылымға айтарлықтай әсер етеді. Сондықтан полимерлі кешеннің реологиялық қасиеттері сияқты макроскопиялық қасиеттері зерттелген. Фазалық морфология және үйлесімділік сияқты микроскопиялық морфологиялық құрылымдар арасындағы өзара байланыс тиімділікті, композициялық материалдарды, өңдеу технологиясын, формула жобалауды және техниканы жобалауды және өндірісті бағалау үшін маңызды. Өнімді өңдеу және өңдеу және жаңа полимерлі материалдарды әзірлеу және қолдану өте маңызды.

Бұл тарауда жеуге жарамды пленкалық материалдарды зерттеу жағдайы және қолдану барысы егжей-тегжейлі қарастырылады; табиғи гидрогельдердің зерттеу жағдайы; полимерлі қосылыстардың мақсаты мен әдісін және полисахаридті қосылыстардың зерттеу барысын; композициялық жүйенің реологиялық зерттеу әдісі; Суық және ыстық кері гель жүйесінің реологиялық қасиеттері мен модельдік құрылысы талданады және талқыланады, сонымен қатар осы қағаз мазмұнының зерттеу маңыздылығы, зерттеу мақсаты және зерттеу.

1.1 Жеуге жарамды пленка

Тағамдық пленка деп табиғи жеуге жарамды заттарға (мысалы, құрылымдық полисахаридтер, липидтер, белоктар) негізделген пластификаторлар мен кросс-байланыстырушы агенттерді, әртүрлі молекулааралық өзара әрекеттесу арқылы, құрамдастыру, қыздыру, жабу, кептіру және т.б. арқылы қосуды айтады. Кеуекті торы бар пленка. өңдеу арқылы қалыптасқан құрылым. Ол тағамның сенсорлық сапасы мен ішкі құрылымын жақсарту және тамақ өнімдерінің сақтау мерзімін немесе сақтау мерзімін ұзарту үшін газға, ылғалға, мазмұнға және сыртқы зиянды заттарға таңдалатын тосқауыл қасиеттері сияқты әртүрлі функцияларды қамтамасыз ете алады.

1.1.1 Тағамдық пленкалардың даму тарихы

Тағамдық пленканың дамуын 12-13 ғасырлардан бастауға болады. Ол кезде қытайлықтар цитрус пен лимонды қаптау үшін қарапайым балауыз әдісін қолданды, бұл жемістер мен көкөністердегі судың жоғалуын тиімді түрде азайтты, осылайша жемістер мен көкөністер өздерінің бастапқы жылтырлығын сақтап қалды, осылайша жемістердің сақтау мерзімін ұзартты және көкөністер, бірақ жемістер мен көкөністердің аэробты тыныс алуын шамадан тыс тежейді, нәтижесінде жеміс ферментативтілігі нашарлайды. 15 ғасырда азиялықтар соя сүтінен жеуге жарамды пленка жасай бастады және оны тағамды қорғау және тағамның сыртқы түрін арттыру үшін пайдаланды [20]. 16 ғасырда британдықтар тамақ ылғалдылығын жоғалтуды азайту үшін тағамның бетін жабу үшін майды пайдаланды. 19 ғасырда сахароза алғаш рет жаңғақтар, бадам және жаңғақтарда сақтау кезінде тотығу мен ашулануды болдырмау үшін жеуге жарамды жабын ретінде қолданылды. 1830 жылдары алма мен алмұрт сияқты жемістер үшін коммерциялық ыстық балқытылған парафиндік пленкалар пайда болды. 19 ғасырдың аяғында желатинді пленкалар ет өнімдері мен басқа да тағамдардың бетіне тағамды консервілеу үшін шашыратылады. 1950 жылдардың басында карнауба балауызы және т.б., жаңа піскен жемістер мен көкөністерді жабу және сақтау үшін судағы май эмульсиялары жасалды. 1950 жылдардың аяғында ет өнімдеріне қолданылатын жеуге жарамды пленкалар бойынша зерттеулер дами бастады, оның ең кең және сәтті мысалы - жануарлардың аш ішектерінен қабықшаларға өңделген клизма өнімдері.

Since the 1950s, it can be said that the concept of edible film has only been really proposed. Содан бері көптеген зерттеушілер жеуге болатын фильмдерге қатты қызығушылық тудырды. 1991 жылы Нисперес Карбөсіз целлюлозаны (CMC) банан мен басқа жемістерді жабу және сақтау үшін қолданды, жемістердің тыныс алуы қысқарды, ал хлорофиллдің жоғалуы кешіктірілді. Park et al. 1994 жылы Зейн ақуызының пленкасының тиімді тосқауылдық қасиеттері, судың жоғалуын жақсартқан, қызанақты ағып жатқан және түссіздендіретін, o2 және CO2-ге тиімді тосқауыл қасиеттері туралы хабарлады. 1995 жылы Лоурдин крахмалмен емдеу үшін сұйылтылған сілтілі ерітінді қолданады және глицеринді балғындыққа арналған құлпынай жамылғысы үшін және кешіктірілген бүлдіргіштің су шығынын азайтты. Баберджей 1996 жылы жеуге болатын пленкалық қасиеттерді микро-сұйылтады және пленкалы сұйықтықтың микро-сұйылтқышы және ультрадыбыстық өңдеуімен жақсартты, сондықтан пленкалы сұйықтықтың бөлшектер мөлшері едәуір қысқарды және эмульсияның біртекті тұрақтылығы жақсарды. 1998 жылы Padegett және Al. ЛYСАРУМЕ ЖӘНЕ НИСИН ЖӘНЕ НИСИН, соя ақуызы жеуге болатын пленкасына және оны тамақты орап, тамақты орау үшін пайдаланды және тамақтың бактерияларының өсуі тиімді дамығанын анықтады [30]. 1999 жылы yin qinghong және al. Сиала балауызы қолданылған ара балауызы, мысалы, алма және басқа жемістерді сақтау және сақтау үшін, тыныс алуды тежеуге, шөгуді және салмақ жоғалтудың алдын алуға және микробтық шабуылға кедергі келтіреді.

Көптеген жылдар бойы балмұздаққа арналған жүгері пісіретін шайғыштар, кәмпиттер қаптамасына арналған кәмпиттерге арналған тартқыш қағаз, және ет тағамдарына арналған тофу терілері тән қаптамадан тұрады. Бірақ жеуге болатын фильмдердің коммерциялық қосымшалары іс жүзінде 1967 жылы болмады, тіпті балауызмен қапталған жемістерді сақтау тіпті коммерциялық мақсатта пайдаланылды. 1986 жылға дейін жеуге болатын кино өнімдерін бере бастады, ал 1996 жылға қарай жеуге болатын кинофильмдер саны 600-ден асады. Қазіргі уақытта тамақ өнімдерін сақтауға арналған жеуге болатын фильмді қолдану өсіп, қол жеткізді жылдық кіріс 100 млн. АҚШ долларынан асады.

1.1.2 Тағамдық пленкалардың сипаттамалары мен түрлері

Тиісті зерттеулерге сәйкес, жеуге жарамды фильмде келесі көрнекті артықшылықтар бар: жеуге жарамды фильм әр түрлі тамақ өнімдерінің өзара көші-қоныдан туындаған тамақ сапасының төмендеуіне және нашарлауына жол бермейді; кейбір жеуге жарамды пленка компоненттерінің өздері ерекше тағамдық құндылыққа және Денсаулық сақтау функциясына ие; Жеуге жарамды фильмде CO2, O2 және басқа газдарға қосымша тосқауыл қасиеттері бар; Жеуге болатын пленканы микротолқынды пеште, пісіру, қуырылған тағамдар мен дәрі-дәрмектер мен жабындар үшін пайдалануға болады; Жеуге болатын пленканы антиоксиданттар мен консерванттар мен консерванттар және басқа да тасымалдаушылар ретінде пайдалануға болады, осылайша тамақ сақтау мерзімін ұзарту; Жеуге болатын пленканы тағамның сапасын жақсарту және азық-түлік қауіпсіздігін жақсарту үшін бояулар мен тағамдық бекінгіштерге арналған тасымалдаушы ретінде пайдалануға болады; Жеуге жарамды пленка қауіпсіз және жеуге жарамды, және оны тамақпен бірге тұтынуға болады; Жеуге болатын қаптама пленкаларын аз мөлшерде немесе тамақ бірлігін орау үшін қолдануға болады және орауыш материалдарының жалпы тосқауылымен көп қабатты композициялық қаптаманы қалыптастыруға болады.

Жеуге жарамды қаптама пленкаларының жоғарыда аталған функционалдық қасиеттерге ие болуының себебі негізінен олардың ішінде белгілі бір үш өлшемді желі құрылымын қалыптастыруға негізделген, осылайша белгілі бір беріктік пен кедергі қасиеттерін көрсетеді. Тағамдық қаптама пленкасының функционалдық қасиеттеріне оның құрамдас бөліктерінің қасиеттері айтарлықтай әсер етеді, ал ішкі полимерлі байланыстыру дәрежесіне, желі құрылымының біркелкілігі мен тығыздығына пленка түзудің әртүрлі процестері де әсер етеді. Өнімділікте айқын айырмашылықтар бар [15, 35]. Жеуге жарамды пленкалардың ерігіштік, түс, мөлдірлік, т.б. сияқты басқа да қасиеттері бар. Қолайлы жеуге жарамды қабықша орауыш материалдарын әртүрлі пайдалану орталарына және буып-түйетін өнім нысандарындағы айырмашылықтарға қарай таңдауға болады.

Тағамдық пленканы қалыптастыру әдісіне сәйкес оны пленкалар мен жабындарға бөлуге болады: (1) Алдын ала дайындалған тәуелсіз пленкалар әдетте пленкалар деп аталады. (2) Тағам бетінде қаптау, батыру және бүрку арқылы пайда болған жұқа қабат жабын деп аталады. Пленкалар негізінен бөлек орау қажет әртүрлі ингредиенттері бар тағамдарға (мысалы, дәмдеуіштер пакеттері мен ыңғайлы тағамдардағы май пакеттері), бірдей ингредиенттері бар, бірақ бөлек орауды қажет ететін тағамдарға (мысалы, кофенің, сүт ұнтағының, т.б.), және дәрі-дәрмектер немесе денсаулық сақтау өнімдері. капсула материалы; жабын негізінен жемістер мен көкөністер, ет өнімдері сияқты жаңа тағамды сақтау, дәрілік заттарды жабу және шығарылатын бақыланатын микрокапсулаларды құрастыру үшін қолданылады.

Жеуге жарамды қаптама пленкасының пленка түзетін материалдарына сәйкес оны келесі түрлерге бөлуге болады: полисахаридті жеуге жарамды пленка, ақуызды жеуге жарамды пленка, липидті жеуге жарамды пленка, микробтық жеуге жарамды пленка және композиттік жеуге жарамды пленка.

1.1.3 Тағамдық пленканы қолдану

Қауіпсіз және жеуге жарамды, тіпті белгілі бір тағамдық материалдың жаңа түрі ретінде, тіпті қоректік құндылығы бар, жеуге жарамды пленка, фармацевтика саласында, жемістер мен көкөністерді сақтау және сақтау, өңдеу және сақтау саласында кеңінен қолданылады Ет және су өнімдері, фаст-фуд өнімдері және мұнай өндірісі. Бұл қуырылған пісірілген кәмпиттер сияқты тағамдарды сақтаудың кең мүмкіндіктері бар.

1.1.3.1 Тағамдық қаптамада қолдану

Қабық түзетін ерітінді ылғалдың, оттегінің және хош иісті заттардың енуіне жол бермеу үшін бүрку, щеткамен сүрту, батыру және т.б. арқылы қапталатын тағамға жабылады, бұл қаптаманың жоғалуын тиімді азайтады және қаптама қабаттарының санын азайтады. ; тағамның сыртқы қабатын айтарлықтай азайту Пластикалық қаптама компоненттерінің күрделілігі оны қайта өңдеу мен өңдеуді жеңілдетеді және қоршаған ортаның ластануын азайтады; ол әртүрлі компоненттер арасындағы өзара миграцияны азайту, осылайша қоршаған ортаның ластануын азайту үшін көп компонентті күрделі тағамдардың кейбір компоненттерінің бөлек қаптамасына қолданылады. Тағамның бұзылуын немесе тағам сапасының төмендеуін азайтыңыз. Жеуге жарамды пленка тамақ өнімдерін орау үшін қаптама қағазына немесе қаптама пакеттеріне тікелей өңделеді, бұл қауіпсіздікке, тазалыққа және ыңғайлылыққа қол жеткізіп қана қоймайды, сонымен қатар қоршаған ортаға ақ ластану қысымын азайтады.

Жүгері, соя және бидайды негізгі шикізат ретінде пайдалану, қағаз тәрізді жарма пленкалары дайындалып, шұжықтар мен басқа да тағамдарды орау үшін қолдануға болады. Пайдаланғаннан кейін, тіпті олар табиғи ортада алынып тасталса да, олар биологиялық ыдырайды және топырақты жақсарту үшін топырақ тыңайтқыштарына айналуға болады. . Крахмал, хитозан және бұршақ ағындарын негізгі материалдар ретінде пайдалану, жеуге болатын жеуге болатын қағазды фастфудты кеспе мен француз фрилер сияқты, ыңғайлы, қауіпсіз және өте танымал. Пакеттер, қатты сорпалар үшін пайдаланылған, қатты сорпалар, сондай-ақ кастрюль сияқты ыңғайлы тағамдардың қаптамасы, мысалы, кастрюльде, мысалы, кастрюльде, тамақтың ластануына, тамақтануды азайтуға және тазалауды жеңілдетуге мүмкіндік береді. Кептірілген авокадо, картоп және сынған күріш ашытырып, полисахаридтерге айналады, оны полисахаридтерге айналдырады, оны жаңа жеуге болатын ішкі орауыш материалдарын дайындауға болады, оларды жаңа жеуге арналған түтікшелер мен мөлдір, олар оттегі бар тосқауылдар мен механикалық қасиеттерге ие және сүт ұнтағын қаптау үшін қолданылады , салат майы және басқа да өнімдер [19]. Әскери тағам үшін, өнім қолданылғаннан кейін, дәстүрлі пластикалық қаптама материалы қоршаған ортада алынып тасталады және жауларды бақылау үшін маркер болады, бұл қайраңдарды ашу оңай. Пицца, пицца, кетчуп, балмұздақ, балмұздақ, баланттар, десерттер, пластмасса қаптамалық материалдар сияқты көп компонентті арнайы тағамдарда, пластикалық қаптама материалдарын тікелей қосу мүмкін емес, ал жеуге болатын қаптама оның ерекше артықшылықтарын көрсетеді, бұл топтардың санын азайтады migration of flavor substances improves product quality and aesthetics [21]. Edible packaging film can be used in microwave food processing of batter system. Ет өнімдері, көкөністер, ірімшік және жемістер бүрку, батып кету немесе щетка және т.б., мұздатылған және сақталған және тек тұтыну үшін микротолқынды болуы керек.

Бірнеше коммерциялық жеуге болатын қаптама қағаздары мен сөмкелері бар болғанымен, көптеген патенттер әлеуетті жеуге болатын қаптама материалдарын жасау және қолдану бойынша көптеген патенттер тіркелген. Францияда азық-түлік реттеуші органдары гидроксиппил метиллендінен, крахмал және натрий сорбуласынан тұратын индустриалды жеуге болатын қаптаманы бекітті, ол крахмал және натрий сорбаты және коммерциялық тұрғыдан қол жетімді.

1.1.3.2 Медицинада қолдану

Гелатин, целлюлоза туындылары, крахмал және жеуге болатын сағыз дәрі-дәрмектер мен медициналық өнімдердің жұмсақ және қатты капсулалық қабықтарын дайындау үшін қолдануға болады, бұл дәрі-дәрмектер мен денсаулық сақтау өнімдерінің тиімділігін қамтамасыз ете алады және қауіпсіз және жеуге жарамды; Кейбір дәрі-дәрмектер пациенттер қолдану қиынға соғады. Қабылданған, жеуге болатын пленкаларды осындай препараттар үшін дәмді-маска жабыны ретінде пайдалануға болады; Кейбір ішек полимерлі полимерлер асқазанға (PH 1.2) ортада еріген емес, бірақ ішек (рН 6.8) ортасында ериді және ішектің тұрақты шығарылымында қолданылуы мүмкін; Сондай-ақ, мақсатты препараттар үшін тасымалдаушы ретінде пайдалануға болады.

Бланко-Фернандес және басқалар. Шитосанды ацетилленген моноглицеридтік композициялық пленка дайындады және оны Е дәрумені антиоксидантты белсенділігі үшін пайдаланды және әсер керемет болды. Ұзақ мерзімді антиоксидантты қаптама материалдары. Чжан т.б. Желатинмен араласқан крахмал, полиэтилен Гликоль пластикасы қосылған және дәстүрлі пайдаланылған. Шұңқырлы қатты капсулалар композициялық пленканың батып, мөлдірлігі, механикалық қасиеттері, гидрофильдік қасиеттері, композициялық кинофильмдермен дайындалды. Жақсы капсула материалы [52]. Lal et al. Кафиринді парацетамол капсулаларының ішек жабыны үшін жеуге болатын жабынға айналдырып, механикалық қасиеттері, жылу қасиеттері, жылу қасиеттері, тосқауыл қасиеттері және жеуге болатын пленканың есірткіні шығару қасиеттері зерттелген. Нәтижелер көрсеткендей, Соргумның қаптамасы глиадин пленкасының түрлі-түсті капсулалары асқазанда сынбаған, бірақ PH 6.8-де ішекте препаратты босатқаны көрсетті. Паик және басқалар. индометикинмен қапталған HPMC фтицати бөлшектері және препарат бөлшектерінің жеуге болатын пленкуляторын шашыратады және препараттың түсу жылдамдығын, дәрілік заттардың орташа мөлшерін, жеуге жарамды пленканы зерттеді, бұл гпмчн indomethacin oral drug could achieve the purpose of masking the bitter taste of the drug and targeting drug delivery . Оладзадаббасабади және басқалар. Каррдендірілген SAGO Carch компаниясымен араласқан SAGO крахмалында жеуге болатын композициялық пленканы дәстүрлі желатин капсулаларын алмастырады және оның кептіру кинетикасын, термомеханикалық қасиеттері мен тосқауыл қасиеттерін зерттеді, нәтижелер композициялық жеуге жарамды фильмнің желатинге ұқсас қасиеттері бар екенін көрсетеді фармацевтикалық капсулалар өндірісінде пайдаланылады.

1.1.3.3 Жемістер мен көкөністерді консервілеуде қолдану

Таңдалған жемістер мен көкөністерде көкөністерде, биохимиялық реакциялар мен тыныс алу әлі де жалғасуда, бұл жемістер мен көкөністердің тіндік зақымдалуын тездетеді, сондықтан бөлме температурасында жемістер мен көкөністердегі ылғалдың жоғалуын тудырады, нәтижесінде пайда болады Ішкі тіндердің сапасы және жемістер мен көкөністердің сенсорлық қасиеттері. құлдырау. Сондықтан жемістер мен көкөністерді сақтау мен тасымалдауда консервациялау ең маңызды мәселеге айналды; Дәстүрлі түрде сақтау әдістері сақталудың нәтижесі нашар және қымбат. Жемістер мен көкөністерді жабыстыру Қазіргі уақытта бөлме температурасын сақтаудың ең тиімді әдісі болып табылады. Жеуге жарамды пленкалық сұйықтық жемістер мен көкөністердің бетіне, олар микроорганизмдердің шабуылына, тыныс алуды, судың жоғалуын және жеміс-жидек тіндерінің жоғалуын азайтуға, жеміс-жидек пен көкөніс тіндерінің тамырын жоғалтуға, Жемістер мен көкөніс тіндерін түпнұсқа және тегіс ұстаңыз. Жылтыр сыртқы келбет, сондықтан сақтау және сақтау мерзімін ұзарту мақсатына жету үшін. Американдықтар өсімдік майынан алынған ацетил моноглицеридті және ірімшіктерді негізгі шикізат ретінде пайдаланады, өйткені негізгі шикізат, өйткені жеуге болатын пленканы дайындау және оны жемістер мен көкөністерді пісіру үшін қолданыңыз және оны сақтау үшін пайдаланыңыз, оны сақтауға болады, сондықтан оны ұстауға болады, осылайша оны ұстауға болады ұзақ уақыт. Жаңа мемлекет. Жапония қалдықтарды шикізатты шикізат ретінде пайдаланады, ол картоптың жаңа сергек пленкасын дайындау үшін пайдаланады, бұл суық сақтаудың жаңа жағдайына қол жеткізе алады. Американдықтар өсімдік майы мен жемістерін жабық сұйықтық етіп, кесілген жемісті таза етіп, жаңа піскен жемістерді сақтаңыз және сақтау әсері жақсы екенін анықтады.

Маркез және басқалар. Іздей ақуызы мен пектинді шикізат ретінде пайдаланды және класситті жеуге болатын пленканы дайындау үшін глутаминаза қосып, класситті жеуге болатын пленканы дайындау үшін қосылды, бұл салмақ жоғалту деңгейінің жоғарылауына едәуір азайтуға болады. , жаңа піскен жемістер мен көкөністердің бетіне микроорганизмдердің өсуін тежейді және сақтау мерзімін жаңа піскен жемістер мен көкөністердің дәмі мен дәмі бар жабдықтарды ұзартыңыз. Ши Лей және басқалар. Қайта жасалған қызыл глобус жеуге болатын пленкамен қапталған, олар салмақ жоғалтуын азайтып, жүзімнің мөлшерлемесін төмендетеді, жүзімнің түсі мен жарықтылығын сақтап, еритін қатты заттардың деградациясын кешіктіреді. Читозанды, натрий алигинасын, натрий карбоксиметилцеллюлозасын және полиакрилатты шикізат, Лю және басқалар ретінде пайдалану. Жідірілетін түсірілімдер көп қабатты қабаттармен жемістер мен көкөністерді жаңа қамтады, олардың морфологиясы, су ерігіштігі және т.б. зерттеді. Sun Qingshen және Al. Құлпынай сақтау үшін қолданылатын соя ақуызының гипсолтының композициялық пленкасын зерттеді, ол құлпынайдың сақталуы үшін қолданылады, бұл құлпынайдың трансплантациясын едәуір азайтады, олардың тыныс алуын тежейді және шіріген жемістердің жылдамдығын азайтады. Ferreira et al. Жеміс-жидек пен көкөніс қалдық ұнтағы және картоп қабығы ұнтағы Композиттік жеуге болатын пленканы дайындау үшін пайдаланылған, композиттік жеуге арналған пленканы және композициялық пленканың механикалық қасиеттерін зерттеңіз және долана сақтауға арналған жабынның қолданылған әдісі. Нәтижелер көрсеткендей, долана ұзартқышы ұзаққа созылғанын көрсетті. 50%, салмақ жоғалту деңгейі 30-57% төмендеді, ал Органикалық қышқыл мен ылғал едәуір өзгерген жоқ. Fu xiaowei et al. Читозан жеуге болатын пленкасымен жаңа бұрыштардың сақталуын зерттеді, ал нәтижелер бұрыштың қартаюын сақтау және кешіктіру кезінде жаңа бұрыштардың тыныс алу қарқындылығын едәуір азайтуға болатындығын көрсетті. Наварро-Таразага және басқалар. Өріктерді сақтау үшін Beeswax модификацияланған HPMC өңделген пленкасы қолданылады. Нәтижелер аралар балауызы оттегінің оттегінің және ылғал барьерінің қасиеттерін және HPMC фильмдерінің механикалық қасиеттерін жақсарта алатындығын көрсетті. The weight loss rate of the plums was significantly reduced, the softening and bleeding of the fruit during storage were improved, and the storage period of the plums was prolonged . Tang Liying et al. Крахмал модификациясындағы Shellac сілтілігінің ерітіндісі, дайындалған орауыш қабығы дайындалған және оның пленкуляция қасиеттерін зерттеген; Сонымен бірге, балғындыққа арналған мангоны балғындықпен қапталған сұйықтықты қолдану тыныс алуды тиімді түрде азайтады, ол сақтау кезінде қоңыр құбылыстың алдын алады, салмақ жоғалту деңгейін төмендетіп, сақтау мерзімін ұзартады.

1.1.3.4 Ет өнімдерін өңдеу және консервілеуде қолдану

Бай қоректік заттармен және судың жоғары қоректік заттары бар ет өнімдері түрлі-түсті және суды тұтыну, тасымалдау, сақтау және тұтыну процесінде, нәтижесінде түрлі-түсті және май тотығу және басқа бүлдіргіштер пайда болады. Ет өнімдерінің сақтау мерзімі мен жарамдылық мерзімін ұзарту үшін, ет өнімдеріндегі ферменттердің белсенділігін және бетіне ферменттердің белсенділігін тежеу ​​және бетіне микроорганизмдердің шабуылын және майдың тотығуынан болатын түс пен иістің нашарлауына жол бермеу керек. At present, edible film preservation is one of the common methods widely used in meat preservation at home and abroad. Comparing it with the traditional method, it is found that the invasion of external microorganisms, the oxidative rancidity of fat and the loss of juice have been significantly improved in meat products packaged in edible film, and the quality of meat products has been significantly improved. Жарамдылық мерзімі ұзартылды.

Ет өнімдерінің жеуге болатын фильмі бойынша зерттеулер 1950 жылдардың соңында басталды, ал ең сәтті өтінімде шұжық өндіру және өңдеуде кеңінен қолданылған коллаген жеуге жарамды фильм болды. Эмроглу және басқалар. Бактерияға қарсы пленкалауға арналған күнжіт майы сояға арналған жеуге жарамды пленкаға қосылды және оны мұздатылған сиырға қарсы бактерияға қарсы әсерін зерттеді. Нәтижелер бактерияға қарсы пленканың көбею мен өсімін айтарлықтай тежейтінін көрсетті. Вук және басқалар. Простанядық жеуге болатын пленканы дайындады және оны тоңазытылған шошқа етін балғындық үшін қолданды. Түсі, рН, теледидар, TVB-n мәні, тибубин қышқылы және 14 күн бойы сақталғаннан кейін шошқа етінің кесектері зерттелді. Нәтижелер потентоцианидиндердің жеуге болатын фильмі тиегіш қышқылының пайда болуын тиімді, май қышқылының бұзылуын, ет өнімдерінің бетіне, ет өнімдерінің сапасын жақсартуға, ет өнімдерінің сапасын жақсартуға, сақтау мерзімін ұзартуға және сақтау мерзімі. Цзянь Шаотонг және басқалар. Шай полифенолдары мен аллицинді крахмалдың сидрицалық мембраналық ерітіндісіне қосты және оларды 0-4 ° C-тан астам уақыт ішінде сақтауға болатын салқындатылған шошқа етінің балғындығын сақтау үшін пайдаланды. Картага және басқалар. Коллагенге қарсы пленканың бактерияға қарсы әсері Нисинге қарсы пленгтің бактерияға қарсы әсері, шошқа еті қалдықтарын сақтау бойынша, коллаген жеуге арналған пленканы сақтауға, ет өнімдерінің миграциясын азайтуға, ет өнімдерінің ревизозын кешіктіріп,% коллаген пленкасын қосыңыз Нисиннің ең жақсы әсері болды. Ван Руи және басқалар. РН, құбылмалы негіз азот, қызару және сиыр етінің жалпы санын салыстырмалы талдау арқылы натрий алгинеті, хитозан және карбаулы талшықтардың өзгеруі зерттелді. Натрий дәрумені жеуге болатын фильстерінің үш түрі салқындатылған сиыр етінің балғындығын сақтау үшін қолданылды. Нәтижелер натрий альгинаттың жеуге болатын фильмі жаңа балғындыққа ие болды деп көрсетті. Каприоли және басқалар. Пісірілген күркетауықтың кеудесін натрий естелген жеуге болатын пленкамен орап, содан кейін оны 4 ° C температурада салқындатады. Зерттеулер көрсеткендей, натрий ескірген пленкасы тоңазытқыш кезінде күркетауық етін баяулатады. ревизия.

1.1.3.5 Су өнімдерін консервілеуде қолдану

Су өнімдерінің сапасының төмендеуі негізінен еркін ылғалдың азаюында, дәм мен су өнімдерінің құрылымын нашарлатуда көрінеді. Су өнімдерінің ыдырауы, тотығу, денатурация және құрғақ тұтыну Микробтық шабуылдан туындаған, су өнімдерінің жарамдылық мерзіміне әсер ететін барлық маңызды факторлар болып табылады. Мұздатылған қойма - бұл су өнімдерін сақтаудың ортақ әдісі, бірақ сонымен бірге процессте сапалы деградацияның белгілі бір дәрежесі болады, бұл өте жақсы су балықтарына арналған.

Су өнімдерін жеуге жарамды пленкамен консервациялау 1970 жылдардың аяғында басталды және қазір кеңінен қолданылуда. Жеуге жарамды пленка мұздатылған су өнімдерін тиімді сақтай алады, судың жоғалуын азайта алады және сонымен қатар майдың тотығуының алдын алу үшін антиоксиданттармен біріктіруге болады, осылайша сақтау мерзімі мен сақтау мерзімін ұзарту мақсатында қол жеткізуге болады. Meenatchisundaram және т.б. матрица ретінде крахмалды пайдаланып, крахмал негізіндегі композициялық жеуге жарамды пленканы дайындады және қалампыр мен даршын сияқты дәмдеуіштерді қосты және оны ақ асшаяндарды сақтау үшін пайдаланды. Нәтижелер жеуге жарамды крахмал пленкасы микроорганизмдердің өсуін тиімді тежей алатынын, майдың тотығуын бәсеңдететінін, 10 ° C және 4 ° C температурада тоңазытылған ақ асшаяндардың сақтау мерзімін ұзарта алатынын көрсетті, сәйкесінше 14 және 12 күн болды. Чэн Юаньюань және басқалары пуллулан ерітіндісінің консерванттарын зерттеп, тұщы су балығын жүргізді. Консервация микроорганизмдердің өсуін тиімді тежей алады, балық ақуызы мен майының тотығуын бәсеңдетеді және тамаша сақтау әсеріне ие болады. Юнус және т.б. Лавр жапырағы эфир майы қосылған желатинді жеуге жарамды қабықпен қапталған кемпірқосақ форельі және 4 °C температурада тоңазытқышта консервациялаудың әсерін зерттеді. Нәтижелер желатинді жеуге жарамды пленка кемпірқосақ форельінің сапасын 22 күнге дейін сақтауға тиімді екенін көрсетті. узақ уақытқа . Ван Сивей және т.б. негізгі материал ретінде натрий альгинатын, хитозанды және ЦМС пайдаланды, жеуге жарамды пленка сұйықтығын дайындау үшін стеарин қышқылын қосты және оны балғындық үшін Penaeus vannamei жабу үшін пайдаланды. Зерттеу көрсеткендей, композициялық пленка ЦМС және хитозан Сұйықтық жақсы сақтау әсері бар және сақтау мерзімін шамамен 2 күнге ұзартуға қабілетті. Ян Шэнпинг және басқалар жаңа піскен шаш құйрығын тоңазыту және сақтау үшін хитозан-шай полифенолды жеуге жарамды пленканы пайдаланды, ол шаштың бетінде бактериялардың көбеюін тиімді тежейді, ұшпа тұз қышқылының түзілуін кешіктіреді және шаш құйрығын сақтау мерзімін ұзартады. шамамен 12 күн.

1.1.3.6 Қуырылған тағамға қолданылуы

Терең қуырылған тағам - бұл үлкен өнімі бар кең таралған пайдалы тағам. Ол Полисахаридпен және ақуыз жеуге болатын пленкасымен оралған, олар қуырылған кезде тағамның түсінің өзгеруіне жол бермейді және май шығынын азайтады. Оттегі мен ылғалдың кіруі [80]. Геллан сағызымен қуырылған қуырылған тағамды май тұтынуды 35% -63% -ға азайта алады, мысалы, Сашимиді қуыру кезінде, ол мұнай тұтынуды 63% төмендетуі мүмкін; Картоп чиптерін қуыру кезінде мұнайды тұтынуды 35% -63% төмендетуі мүмкін. Жанармай шығынын 60%, т.с.с. [81].

Сингтонг және басқалар. Қуырылған банан жолақтарын жабу үшін пайдаланылған натрийлендірілген, карбауметил целлюлозасы және пектин сияқты полисахаридтердің жеуге болатын қабықшалары пайда болды, олар қуырылғаннан кейін май сіңіру жылдамдығын зерттеді. Нәтижелер пектин мен карбоксил метилерлеумен қапталған қуырылған банан жолақтары сенсорлық сапаны жақсы көрсетті, олардың ішінде пектин жеуге жарамды фильмі майдың сіңуін азайтуға жақсы әсер етті [82]. HOLOWNIA және Al. Мұнай тұтынудың өзгеруін, майлы қышқылдың құрамындағы, майлы қышқылдың құрамы мен майдың түсі бар қуырылған тауық еті бетіне жабылған HPMC және MC фильмдері. Алдын ала жабу майдың сіңуін азайтып, май тіршілігін жақсартады [83]. Sheng meixiang et al. CMC, CHITOSAN және соя ақуызының жеуге болатын түсірілген пленкалары, қапталған картоп чиптері, картоп чиптері, судың сіңуін, судың құрамын, түсі, акриламидті, картоп чиптерінің сенсорлық сапасын жоғары температурада қуырды. Нәтижелер көрсеткендей, соя протеинінің дозаланған пленкасы қуырылған картоп чиптерінің мұнай тұтынуды азайтуға айтарлықтай әсер ететіндігін көрсетті, ал читозан жеуге жарамды пленкасы акриламидтік мазмұнды азайтуға жақсы әсер етеді [84]. Сальвадор және басқалар. Қуырылған кальмарлардың бетін бидай крахмалы, модификацияланған жүгері крахмалы, декларацияланған жүгері, декстрин және глютенмен қапталған, олар кальций сақиналарының қытырлақын жақсартады және май сіңу жылдамдығын азайтады [85].

1.1.3.7 Нан өнімдерінде қолданылуы

Жеуге болатын пленканы пісірілген тауарлардың пайда болуын жақсарту үшін тегіс жабынды ретінде пайдалануға болады; нан өнімдерінің жарамдылық мерзімін жақсарту үшін ылғалға, оттегіге, майға және т.б. тосқауыл ретінде пайдалануға болады, мысалы, хитозан жеуге жарамды пленка нанның бетін жабу үшін қолданылады. Оны қытырлақ тағамдар мен жеңіл тағамдарға желім ретінде де қолдануға болады, for example, roasted peanuts are often coated with adhesives to coat salt and seasonings [87].

Christos et al. made edible films of sodium alginate and whey protein and coated them on the surface of Lactobacillus rhamnosus probiotic bread. The study showed that the survival rate of probiotics was significantly improved, but the two types of bread showed Digestive mechanisms are very similar, so the coating of the edible film does not alter the texture, flavor and thermophysical properties of the bread [88]. Panuwat et al. added Indian gooseberry extract into methyl cellulose matrix to prepare an edible composite film, and used it to preserve the freshness of roasted cashews. Нәтижелер коммозиттік жеуге жарамды пленкада сақтау кезінде қуырылған кешьюлерді тиімді тежейтінін көрсетті. Сапасы нашарлады және қуырылған кешьюлердің жарамдылық мерзімі 90 күнге дейін ұзартылды [89]. Schou et al. Натрий казмасы мен глицерині бар мөлдір және икемді жеуге болатын пленка жасады және оның механикалық қасиеттері, су өткізгіштігі және пісірілген нан тілімдеріне орау әсерін зерттеді. Нәтижелер натрийдің жеуге болатын пленкасы пісірілген нан пісірілген нан екенін көрсетті. Нандан кейін оның қаттылығын бөлме температурасында 6 сағат ішінде азайтуға болады [90]. Du et al. Қуырылған тауықты орау үшін Apple негізіндегі жеуге болатын түскі және қызанақ негізіндегі жеуге болатын пленкалар, ол қуырылған тауықты орауға, тауықтың қайнатылуына ғана емес, тауықтың қуырылғаннан кейін, қуырылғаннан кейін, тауықтың хош иісі бар [91]. Javanmard et al. Бидай крахмалының жеуге болатындығы және пісірілген пісте ядросын орау үшін қолданды. Нәтижелер жеуге болатын крахмал қабығы жаңғақтардың тотығу рактериясына, жаңғақтардың сапасын жақсартып, олардың сақтау мерзімін ұзартып, олардың жарамдылық мерзімін ұзартатындығын көрсетті [92]. Мәжіліс және басқалар. Қуырылған жержаңғақ пленкасын қолданған, олар оттегі барьерін көбейтеді, жержаңғақ өндіруді азайтады, жержаңғақ жұмыртқасын жақсартады және сақтау мерзімін ұзартады [93].

1.1.3.8 Кондитерлік өнімдерде қолданылуы

Кәмпиттер өнеркәсібі құбылмалы компоненттерді таратуға жоғары қойылатын талаптарға ие, сондықтан жылтыратылған беттері бар шоколад пен кәмпиттер үшін құбырлы компоненттері бар жабынға арналған сұйықтықты ауыстыру үшін суда еритін жеуге болатын түскіштер қолдану қажет. Жеуге жарамды қаптама пленкасы оттегі мен ылғалдың көші-қонын азайту үшін кәмпиттің бетінде тегіс қорғаныс қабатын қалыптастыра алады [19]. Кондитерлік өнімдердегі сарысуы бар жеуге болатын түсірілім пленкаларын қолдану оның ұшпа компоненттерінің таралуын едәуір азайта алады. Шоколад майлы тағамдарды, мысалы печенье мен жержаңғақ майы сияқты майлы тағамдарды инкапсуляциялау үшін, шоколадтың сыртқы қабатына, шоколадты жабысып, «кері аяз» құбылысын тудырады, бірақ ішкі материал құрғатады, нәтижесінде оның хош иісі өзгеруі. Жеуге болатын пленкалық қаптаманың қабатын майды майлы тосқауыл функциясымен қосу бұл мәселені шешуі мүмкін [94].

Нельсон және басқалар. Метилцеллюлоза жеуге болатын пленканы бірнеше липидтері бар кәмпиттерді пленкамен пленкамен пайдаланады және липидтердің өте төзімділігі өте төмен, сондықтан шоколадтағы аяз құбылысын ингерейді [95]. Мейнерлер гидрогель-балауыздық сөндіргіш пленканы сағызға қолданды, ол сағызды жақсартады, сумен құюды азайтып, оның жарамдылық мерзімін ұзартады [21]. Фадини және басқалар дайындаған су. Деколланген-какао майы жеуге болатын композициялық пленка оның механикалық қасиеттері мен су өткізгіштігі үшін зерттелді және ол жақсы нәтижелері бар шоколад бұйымдары үшін жабынды ретінде пайдаланылды [96].

1.1.4 Целлюлоза негізіндегі жеуге жарамды пленкалар

Целлюлоза негізіндегі жеуге жарамды фильм - бұл ең көп целлюлозадан жасалған жеуге жарамды фильм және негізгі шикізат сияқты оның туындылары. Целлюлоза негізіндегі жеуге жарамды пленка иіссіз және дәмсіз және жақсы механикалық беріктікке, майға қарсы қасиетке, мөлдірлікке, иілгіштікке және жақсы газ тосқауылдық қасиеттеріне ие. Дегенмен, целлюлозаның гидрофильді табиғатына байланысты целлюлоза негізіндегі жеуге жарамды қабықтың төзімділігі Судың өнімділігі әдетте салыстырмалы түрде нашар [82, 97-99].

Тамақ өнеркәсібі өндірісіндегі қалдықтардан жасалған целлюлоза негізіндегі жеуге жарамды пленка тамаша өнімділікпен жеуге жарамды орауыш пленкаларды ала алады және өнімдердің қосылған құнын арттыру үшін қалдықтарды қайта пайдалана алады. Феррейра және т.б. целлюлоза негізіндегі жеуге жарамды композиттік пленка дайындау үшін картоп қабығы ұнтағымен жеміс-көкөніс қалдықтарының ұнтағын араластырып, балғындығын сақтау үшін долананың жабынына жағып, жақсы нәтижелерге қол жеткізді [62]. Тан Хуизи және т.б. негізгі материал ретінде бұршақ қалдықтарынан алынған тағамдық талшықты пайдаланды және жақсы механикалық қасиеттері мен тосқауылдық қасиеттері бар соя талшығының жеуге жарамды қабықшасын дайындау үшін қоюландырғыштың белгілі бір мөлшерін қосты, ол негізінен тез дайындалатын кеспе дәмдеуіштерін орау үшін қолданылады [100] , материалды қаптаманы тікелей ыстық суда еріту ыңғайлы және қоректік.

Метил целлюлозасы (MC), карил целлюлозасы (CMC), карбоксипуляти целлюлозасы (CMC) және гидроксиппил метил целлюлозасы (HPMC) және гидроксиппил метил целлюлозасы (HPMC), әдетте, жеуге болатын фильмдерді дамыту мен зерттеуде қолданылады. Xiao naiyu және al. MC-ді негізгі пленкалық субстрат, полиэтилен гликолы және кальций хлориді және басқа да қосалқы материалдар ретінде пайдаланылған, MC жеуге болатын пленкамен құю әдісімен дайындалады және оны Олекранонның аузын ұзартуға болады. Шабдалы сөрелерінің қызмет ету мерзімі 4,5 күнді құрайды [101]. Эсмаеили және басқалар. Кастинг арқылы MC жеуге болатын пленканы дайындады және оны өсімдіктердің эфир майлы микрокаптарының жабынына қолданды. Нәтижелер MC фильмі майлы бұғатталған әсерге ие және май қышқылының бүлінуіне жол бермеу үшін тағамның қаптамасына қолданылуы мүмкін екенін көрсетті. [102]. Тян және басқалар. MC жеуге болатын пленкалардың су блокталған қасиеттерін жақсарта алатын стерек қышқылы бар және қанықпаған май қышқылдары бар өңделген MC жеуге жарамды пленкалар [103]. Лаи Фенинг және басқалар. Еріткіш типтегі MC жеуге болатын пленканы және тосқауыл қасиеттері мен жеуге болатын пленканың механикалық қасиеттеріне әсерін зерттеді [104].

CMC мембраналарында O2, CO2 және майларға жақсы кедергі қасиеттері бар және тамақ және медицина саласында кеңінен қолданылады [99]. Биік және басқалар. prepared CMC membranes and studied the effect of leaf extracts on the water barrier properties and gas barrier properties of the membranes. Нәтижелер жапырақ сығындыларының қосылуы мембраналардың ылғалдылығы мен оттегі тосқауыл қасиеттерін едәуір жақсартатындығын көрсетті, бірақ СО2 үшін емес. Кедергі қасиеттері сығындының концентрациясымен байланысты [105]. de moura et al. prepared chitosan nanoparticles reinforced CMC films, and studied the thermal stability, mechanical properties and water solubility of the composite films. Нәтижелер көрсеткендей, шитозан нанобөлшектері CMC фильмдерінің механикалық қасиеттері мен жылу тұрақтылығын тиімді жетілдіре алатындығын көрсетеді. Жыныстық қатынас [98]. Ганбарзаде және басқалар. CMC жеуге жарамды фильмдер дайындады және глицерин мен олеин қышқылының цормальды фильмдердің физика-химиялық қасиеттеріне әсерін зерттеді. Нәтижелер фильмдердің тосқауылдық қасиеттері айтарлықтай жақсарғанын көрсетті, бірақ механикалық қасиеттер мен мөлдірлік төмендеді [99]. Чэн және басқалар. Карбөпетилді целлюлоза-коньяц глюкоманнан жеуге болатын жеуге жарамды пленка дайындады және пальма майының композициялық пленканың физика-химиялық қасиеттеріне әсерін зерттеді. Нәтижелер кішігірім липидтер микросфералары композициялық пленканы едәуір арттыратындығын көрсетті. The surface hydrophobicity and the curvature of the water molecule permeation channel can improve the moisture barrier performance of the membrane [106].

HPMC-де пленкалы қасиеттері жақсы, ал оның фильмі икемді, мөлдір, түссіз және иіссіз және майлы тосқауыл қасиеттері бар, бірақ оның механикалық қасиеттері мен суды бұғаттайтын қасиеттері жақсаруы керек. Зунига және басқалау арқылы зерттеу. showed that the initial microstructure and stability of the HPMC film-forming solution can significantly affect the surface and internal structure of the film, and the way oil droplets enter during the formation of the film structure can significantly affect the light transmittance and surface activity of the фильм. Агентті қосу пленканы қалыптастыру ерітіндісінің тұрақтылығын жақсартады, бұл өз кезегінде пленканың беткі құрылымы мен оптикалық қасиеттеріне әсер етеді, бірақ механикалық қасиеттері мен ауа өткізгіштігі азайды [107]. Клангмуан және басқалар. HPMC пленкасының механикалық қасиеттері мен кедергісін жақсарту үшін HPMC жеуге болатын пленканы жақсарту және өзгерту үшін органикалық түрлендірілген саз және ара балдыры қолданылады. Зерттеу көрсеткендей, аралар мен сазды модификациялаудан кейін, HPMC жеуге болатын пленканың механикалық қасиеттері жеуге болатын фильмдермен салыстырылды. Ылғал компоненттерінің өнімділігі жақсарды [108]. Итан және басқалар. HPMC жеуге болатын пленкасы дайындалған және микрокристалды целлюлозаны HPMC пленкасын жақсарту және өзгерту үшін пайдаланды және пленканың су өткізгіштігі мен механикалық қасиеттерін зерттеді. Нәтижелер өзгерген фильмнің ылғал кедергісінің қасиеттері айтарлықтай өзгергенін көрсетті. , бірақ оның механикалық қасиеттері едәуір жақсарды [109]. Choi et al. Жеуге болатын композициялық пленканы дайындау үшін Орегано жапырағы және бергамот эфир майы қосылған және оны жаңа композициялық пленканы дайындау және оны жаңа қара өріктерді жабыстыру үшін қолданды. Зерттеу көрсеткендей, жеуге болатын композициялық пленка өрік тыныс алуын тиімді тежейтінін, этилен өндірісін азайтуға, салмақ жоғалту деңгейін төмендетіп, өрік сапасын жақсартуға және [110]. Эстеглал және басқалар. Жеуге болатын композициялық пленкаларды дайындау және жеуге болатын композициялық пленкаларды оқыған желатинмен араластырылған желатинмен араластырылған. ГЭМК гелатинінің механикалық қасиеттері мен үйлесімділігі HPMC желатинінің механикалық қасиеттері мен үйлесімділігі HPMC желдеткіш композициялық пленкаларының тұзды қасиеттері айтарлықтай өзгермейтінін көрсетті, оны дәрілік капсулаларды дайындауда қолдануға болады [111]. Villacres және al. Механикалық қасиеттері, газ тосқауылының қасиеттері және HPMC-Cassava крахмал жеуге болатын композициялық пленкалардың бактерияға қарсы қасиеттерін зерттеді. Нәтижелер композициялық фильмдердің оттегі бар тосқауылдары мен бактерияға қарсы әсерлері болғанын көрсетті [112]. Бюн және басқалар. prepared shellac-HPMC composite membranes, and studied the effects of the types of emulsifiers and shellac concentration on the composite membranes. Эмультивтер композициялық мембрананың су блоктайтын қасиеттерін азайтты, бірақ оның механикалық қасиеттері айтарлықтай төмендемеді; the addition of shellac greatly improved the thermal stability of the HPMC membrane, and its effect increased with the increase of the shellac concentration [113].

1.1.5 Крахмал негізіндегі жеуге жарамды пленкалар

Крахмал - жеуге болатын фильмдерді дайындауға арналған табиғи полимер. Оның кең көзі, төмен баға, биологиялық тұрғыдан, биологиялық қабілеттілік және тағамдық құндылықтардың артықшылығы бар және тамақ және фармацевтикалық салаларда кеңінен қолданылады [114-117]. Жақында таза крахмал жеуге болатын пленкалар мен крахмалы жеуге жарамды жеуге болатын жеуге болатын жеуге болатын жеуге болатын композициялық пленкалық фильмдер бірден кейін пайда болды [118]. High amylose starch and its hydroxypropylated modified starch are the main materials for the preparation of starch-based edible films [119]. Крахмалдың ретроразациясы оның пленканы қалыптастыру қабілетінің басты себебі болып табылады. Аналаушаның құрамы неғұрлым көп болса, жатақханалық байланыстыруды қатайтыңыз, бұл ретроградацияны және фильмнің пайда болуын және фильмнің соңғы тиімділігін арттыруды жеңілдетеді. Үлкенірек. Амилоза аз оттегі бар су еритін қабықшалар жасай алады, сонымен қатар жоғары амилоза қабықшаларының тосқауыл қасиеттері жоғары температуралы орталарда азаябайды, бұл оралған тағамды тиімді түрде қорғайды [120].

Крахмал жеуге болатын пленкасы, түссіз және иіссіз, судың ерігіштігі, судың ерігіштігі және газ тосқауылының қасиеттері бар, бірақ ол ылғалдандырылған ылғалдылығы мен ылғалға арналған қасиет қасиеттері бар, сондықтан ол негізінен тамақ оттегі мен май тосқауылының қаптамасында қолданылады [121-123]. Сонымен қатар, крахмал негізіндегі мембраналар қартаюға және ретроградацияға бейім және олардың механикалық қасиеттері салыстырмалы түрде нашар [124]. Жоғарыда айтылған кемшіліктерді жеңу үшін крахмалға крахмалға негізделген жеуге жарамды фильмдердің қасиеттерін жақсарту үшін физикалық, химиялық, ферментативті, генетикалық және қосымша әдістермен өзгертілуі мүмкін.

Чжан Женгмао және басқалар. Құлпынай жамбастерін және судың жоғалуын тиімді азайтуға, еритін қантының азаюын және құлпынай сақтау мерзімін тиімді ұзартатын ультра жұқа жеуге болатын пленканы пайдаланды. Гарсия және басқалар. Әр түрлі тізбекті коэффициенттері, әр түрлі тізбекті коэффициенттері бар, ол жаңа құлпынай қабатталған кинапурын сақтау үшін қолданылған модификацияланған крахмалдан жасалған сұйықтық алуға арналған. Тарифтік және ыдырау мөлшерлемесі бекітілмеген топтарға қарағанда жақсы болды [126]. Ганбарзаде және басқалар. Лимон қышқылымен байланысқан крахмал лимон қышқылымен байланысып, химиялық байланысқан модификацияланған крахмалдан алынған. Зерттеулер көрсеткендей, модификацияланғаннан кейін, ылғал барьерінің қасиеттері мен крахмал қабықтарының механикалық қасиеттері жақсарды. [127]. Gao qunyu және al. Крахмалға гидролизді және крахмалды гидролизді емдеуді жүргізіп, крахмал жеуге болатын пленкасы және оның механикалық қасиеттері, мысалы, созылу күші, созылу және жиналмалы төзімділік жоғарылайды, ал ылғал тосқауылдың өнімділігі ферменттердің әрекеті жоғарылайды. едәуір жақсарды [128]. Parra және al. Жақсы механикалық қасиеттері бар жеуге болатын пленканы дайындау үшін TapIoca крахмалына кросс-байланыстырғыш қосылды [129]. Fonseca et al. Натрий гипохлориті картоп крахмалы тотықтырғыш және тотықтырылған крахмалдың жеуге болатын пленкасын дайындады. Зерттеу көрсеткендей, оның су буының берілу деңгейі мен су ерітіндісін едәуір қысқартты, оны судың жоғары сулы тағамдармен қаптамасына қолдануға болады [130].

Басқа жеуге болатын полимерлермен және пластификаторлармен құрама крахмал крахмалға негізделген жеуге жарамды фильмдердің қасиеттерін жақсартудың маңызды әдісі болып табылады. Қазіргі уақытта жиі қолданылатын кешенді полимерлер, негізінен гидрофильді коллоидтар, мысалы, пектин, целлюлоза, балдырлар, балдырлар полисахариді, читозан, каритосан, каритоген және ксантаның гүлі [131].

Мария Родригес және басқалар. Картоп крахмалы мен пластификаторлар мен беттік-белсенді заттар немесе беттік-белсенді заттар, мысалы, крахмалға негізделген жеуге жарамды пленкаларды дайындау үшін, пластилаздар кинофильмдер мен беттік-белсенді заттарды көбейтуі мүмкін, бұл пленкаға созылуды азайта алады [132]. Сантана және басқалар. Нанофибрлер Cassava крахмалы жеуге болатын пленкаларды жақсарту және өзгерту және жетілдірілген механикалық қасиеттері, тосқауыл қасиеттері және жылу тұрақтысы бар крахмалы жеуге болатын композициялық пленкалар алды [133]. Азеведо және басқалар. compounded whey protein with thermoplastic starch to prepare a uniform film material, indicating that whey protein and thermoplastic starch have strong interfacial adhesion, and whey protein can significantly improve starch availability. Жеуге болатын пленкалардың суды бұғаттауы және механикалық қасиеттері [134]. Edhirej et al. prepared a tapioca starch-based edible film, and studied the effect of plasticizer on the physical and chemical structure, mechanical properties and thermal properties of the film. Нәтижелер пластификизатордың түрі мен концентрациясы TapIoca крахмал қабығына айтарлықтай әсер етуі мүмкін екенін көрсетеді. Нәзік және триэтилен Гликоль, пектин сияқты басқа пластификаторлармен салыстырғанда ең жақсы пластификатор әсері бар, ал пектин-пластиктендірілген крахмал қабықшасы суды бұғаттайтын жақсы қасиеттерге ие [135]. Сабери және басқалар. Жеуге болатын композициялық пленкаларды дайындау үшін бұршақ крахмалы, гильяр және глицерин қолданылады. Нәтижелер бұршақ крахмалында кино қаласының қалыңдығы, тығыздығы, бірлігі, су өткізгіштігі мен созылу күші бар екендігі көрсетілген. Гуар сағызы, ол мембрананың созылу күші мен серпімділік модуліне әсер етуі мүмкін, ал глицерин мембрананың икемділігін арттыра алады [136]. Ji et al. Керемет шитозан және жүгері крахмалы және крахмалға негізделген бактерияға қарсы бактерияға қарсы пленканы дайындау үшін кальций карбонаты нанобөлшектерін қосты. Зерттеу көрсеткендей, дырғалай сутегі байланыстары крахмал мен Читосанның арасында құрылғанын көрсетті, ал фильмнің механикалық қасиеттері және бактерияға қарсы қасиеттері күшейтілген [137]. Meira et al. Каолин нанобөлшектері бар игерілген және модификацияланған жүгері бактерияға қарсы пленкасы және композициялық пленканың механикалық және жылу қасиеттері жақсарды, ал бактерияға қарсы әсерге әсер еткен жоқ [138]. Ортега-Торо және басқалар. Жеуге болатын пленканы дайындау үшін крахмалға HPMC қосылды және қопсытылған лимон қышқылы. Зерттеу көрсеткендей, HPMC және лимон қышқылының қосымшасы крахмалдың қартаюын тиімді түрде тежейтінін және жеуге болатын пленканың су өткізгіштігін азайтуға және оттегі барьерінің қасиеттерін азайтуға мүмкіндік беретінін көрсетті, бірақ «139].

1.2 Полимерлі гидрогельдер

Гидрогельдер - бұл үш өлшемді желінің құрылымы бар гидрофиялық полимерлер класы, олар суда еріген, бірақ сумен ісінуі мүмкін. Макроскопиялық тұрғыдан гидрогельдің белгілі бір пішіні бар, ағып кете алмайды және қатты зат болып табылады. Микроскопиялық, суда еритін молекулаларды гидрогельде әр түрлі пішіндер мен өлшемдерде таратуға болады және әр түрлі диффузиялық мөлшерлемелерде таратылуы мүмкін, сондықтан гидрогель ерітіндінің қасиеттерін көрсетеді. Гудрогельдердің ішкі құрылымы шектеулі және оңай жойылады. Ол қатты және сұйықтық арасындағы күйде. Оның қатты серпімділігі бар және нақты қатты денеден өзгеше.

1.2.1 Полимерлі гидрогельдерге шолу

1.2.1.1 Полимерлі гидрогельдердің классификациясы

Полимерлі гидрогель - бұл полимер молекулалары арасындағы физикалық немесе химиялық көлденең байланысқан үш өлшемді желі құрылымы [143-146]. Ол суға судың көп мөлшерін сіңіреді, ал сонымен бірге ол өзінің үш өлшемді құрылымын сақтап, суда ерімейді. су.

Гидрогельдерді жіктеудің көптеген әдістері бар. Айқас байланыстыру қасиеттерінің айырмашылығына қарай оларды физикалық гельдер және химиялық гельдер деп бөлуге болады. Физикалық гельдер салыстырмалы түрде әлсіз сутектік байланыстар, иондық байланыстар, гидрофобты әрекеттесу, ван-дер-Ваальс күштері және полимер молекулалық тізбектері мен басқа физикалық күштер арасындағы физикалық шиеленіс нәтижесінде түзіледі және әртүрлі сыртқы орталарда ерітінділерге айналуы мүмкін. Ол қайтымды гель деп аталады; химиялық гель әдетте жылу, жарық, инициатор және т.б. қатысында коваленттік байланыстар сияқты химиялық байланыстарды өзара байланыстыру арқылы түзілетін тұрақты үш өлшемді желі құрылымы болып табылады. Гель пайда болғаннан кейін ол қайтымсыз және тұрақты, сонымен қатар белгілі Шынайы конденсат үшін [147-149]. Физикалық гельдер әдетте химиялық модификацияны қажет етпейді және аз уыттылыққа ие, бірақ олардың механикалық қасиеттері салыстырмалы түрде нашар және үлкен сыртқы кернеуге төтеп беру қиын; химиялық гельдер әдетте жақсы тұрақтылық пен механикалық қасиеттерге ие.

Әр түрлі көздерге сүйене отырып, гидрогельдерді синтетикалық полимерлі гидрогельдер мен табиғи полимерлі гидрогельдерге бөлуге болады. Синтетикалық полимерлі гидрогельдер - синтетикалық полимерлерді химиялық полимеризациямен, негізінен полиэцрил қышқылы, поливинил ацетаты, полиэцрииламид, полиэтилен оксиді және т.б. Табиғи полимерлі гидрогельдер полимерлі гидрогельдер табиғи полимерлерді табиғи полимерлермен байланыстыру арқылы, соның ішінде полисахаридтер мен ақуыздар, соның ішінде целлюлоза, крахмал, агароза, гиалурон қышқылы, желатин және коллаген [6, 7, 150], 151]. Табиғи полимерлі гидрогельдер әдетте кең көздің сипаттамалары бар, бағасы төмен және төмен уыттылық, ал синтетикалық полимерлі гидрогельдер, әдетте, өте оңай және үлкен өнімділікке ие.

Сыртқы ортаға әр түрлі жауаптар негізінде гидрогельдерді дәстүрлі гидрогельдер мен ақылды гидрогельдерге бөлуге болады. Дәстүрлі гидрогельдер сыртқы ортадағы өзгерістерге салыстырмалы түрде ескерілмейді; Ақылды гидрогельдер сыртқы ортадағы аз өзгерістерді сезіне алады және физикалық құрылым мен химиялық қасиеттердің тиісті өзгерістерін тудыруы мүмкін [152-156]. Температуралық сезімтал гидрогельдер үшін, көлем қоршаған ортаға әсері өзгереді. Әдетте, мұндай полимерлі гидрогельдерде гидроксил, эфир және амидтер сияқты гидроксил, эфир және амида немесе гидрофобты топтар, мысалы, метил, этил және гидрофиялық топтар бар. Сыртқы ортадағы температура гель молекулалары, сутегі байланысы және су молекулалары мен полимерлер тізбегі арасындағы өзара әрекеттесуге әсер етуі мүмкін, осылайша гель жүйесінің теңгеріміне әсер етуі мүмкін. РН-сезімтал гидрогельдер үшін жүйеде әдетте карбоксилді топтар, сульфон қышқылы немесе амин топтары сияқты қышқыл-негіз модификациялау топтары бар. In a changing pH environment, these groups can absorb or release protons, changing the hydrogen bonding in the gel and the difference between the internal and external ion concentrations, resulting in a volume change of the gel. For electric field, magnetic field and light-sensitive hydrogels, they contain functional groups such as polyelectrolytes, metal oxides, and photosensitive groups, respectively. Under different external stimuli, the system temperature or ionization degree is changed, and then the gel volume is changed by the principle similar to temperature or pH-sensitive hydrogel.

Әр түрлі гельдік мінез-құлық негізінде гидрогельдерді суық гельдер мен термиялық индустриялық гельдерге бөлуге болады [157]. Суық гель, қысқа уақыт ішінде суық гель деп аталады, бұл жоғары температурада кездейсоқ катушкалар түрінде бар макромола. Салқындату кезінде, сутекулярлы сутегі байланыстарының әсерінен, тоқырау фрагменттері біртіндеп қалыптасады, осылайша шешу процесін аяқтайды. Гельге көшу [158]; Термо-индустриялық гель, термиялық гель деп аталады, бұл төмен температурада шешілген күйдегі макромола. During the heating process, a three-dimensional network structure is formed through hydrophobic interaction, etc., thus completing the gelation transition [159], 160].

Гидрогельдер сонымен қатар әртүрлі желілік қасиеттеріне негізделген гомополимерлі гидрогельдерге, сополимерленген гидрогельдерге және өзара сіңетін желілік гидрогельдерге, әртүрлі гель өлшемдеріне негізделген микроскопиялық гидрогельдерге және макроскопиялық гидрогельдерге және биологиялық ыдырайтын қасиеттеріне қарай бөлуге болады. Әртүрлі түрде ыдырайтын гидрогельдер және ыдырамайтын гидрогельдер болып бөлінеді.

1.2.1.2 Табиғи полимерлі гидрогельдерді қолдану

Табиғи полимерлі гидрогельдер жақсы биоүйлесімділік, жоғары икемділік, мол көздер, қоршаған ортаға сезімталдық, жоғары суды ұстау және төмен уыттылық сипаттамаларына ие және биомедицинада, тамақ өңдеуде, қоршаған ортаны қорғауда, ауыл шаруашылығында және орман шаруашылығында кеңінен қолданылады және ол кеңінен таралған. Өнеркәсіпте және басқа да кен орындарында қолданылады [142, 161-165].

Табиғи полимерлі гидрогельдерді биомедициналық байланысты салаларда қолдану. Табиғи полимерлі гидрогельдердің биоүйлесімділігі, биологиялық ыдырайтындығы және улы жанама әсерлері жоқ, сондықтан оларды жараларды таңғыш ретінде қолдануға және адам тіндерімен тікелей байланыста болуға болады, бұл in vitro микроорганизмдердің инвазиясын тиімді төмендетеді, дене сұйықтықтарының жоғалуын болдырмайды және оттегін береді. өту. Жараларды емдеуге ықпал етеді; ыңғайлы киюдің, жақсы оттегі өткізгіштігінің және көз ауруларын көмекші емдеудің артықшылықтары бар контактілі линзаларды дайындау үшін қолдануға болады [166, 167]. Табиғи полимерлер тірі ұлпалардың құрылымына ұқсас және адам ағзасының қалыпты метаболизміне қатыса алады, сондықтан мұндай гидрогельдер тіндік инженерлік тірек материалдары, тіндік инженерлік шеміршекті жөндеу және т.б. Пішінді және инъекцияланған тіректер. Алдын ала қалыптасқан стендтер Суды пайдаланады Гельдің арнайы үш өлшемді желінің құрылымы оны биологиялық ұлпаларда бір қолдау көрсететін рөлді ойнауға мүмкіндік береді, сонымен қатар жасушалардың өсуіне, саралануын және деградацияны тудыруы мүмкін адам денесімен сіңіру [168]. Инъекциялық пішінделген стенттер гидрогельдердің фазалық ауысу әрекетін ағынды ерітінді күйінде енгізгеннен кейін гельдерді жылдам қалыптастыру үшін пайдаланады, бұл пациенттердің ауырсынуын азайтады [169]. Кейбір табиғи полимерлі гидрогельдер экологиялық тұрғыдан сезімтал, сондықтан олар есірткі бақыланатын материалдар ретінде кеңінен қолданылады, сондықтан оларда инкапсуляцияланған дәрі-дәрмектер адам ағзасының қажетті бөліктеріне, улы және бүтінді азайтады дәрілердің адам ағзасына әсері [170].

Табиғи полимерлі гидрогельдерді азық-түлікпен байланыстыру. 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. Ол көбінесе азық-түлік тауарларына қоспа ретінде қолданылады, бұл оның физикалық қасиеттерін жақсартады және оған тегіс дәм береді. Мысалы, ол сорпалар мен тұздықтарда, шырынның эмульгаторы ретінде және суды тоқтата тұрған агент ретінде пайдаланылады. Сырғы сусындарда, пуддингтер мен аспиктерде, сырада және көбік тұрақтандырғы ретінде, сырада, ірімшікке арналған ингибитор ретінде, ірімшікке арналған ингибитор ретінде, өйткені шұжыққа арналған ингибитор ретінде, өйткені шұжықтарға арналған ингибитор, өйткені крахмалдың ингибриктері нан мен майда қолданылады [171-174 ]. Азық-түлік қоспалары туралы анықтамадан бастап табиғи полимерлі гидрогельдердің көп мөлшері тамақ өнімдерін өңдеуге арналған қоспалар ретінде бекітілгенін көруге болады [175]. Табиғи полимерлі гидрогельдер денсаулық сақтау өнімдері мен функционалды тағамдарды, мысалы, салмақ жоғалту өнімдері мен іш асты іш қатуға қарсы өнімдер сияқты тағамдық талшықтарды дамытуда қоректік жемшөптер ретінде қолданылады [176, 177]; Пребиотиктер ретінде олар колониялық денсаулық сақтау өнімдері мен тоқ ішек қатерлі ісігінің алдын алу үшін пайдаланылады [178]; Табиғи полимерлі гидрогельдерді жеуге болатын немесе деградативті жабындарға немесе түсіретін жабындарға немесе пленкаларға жасауға болады, оларды жемістер мен көкөністерді сақтау, оларды жеміс-жидектер мен көкөністерге жабыстыру арқылы ол сөрелер мен сөрелермен қамтамасыз ете алады. жемістер мен көкөністерден және жемістер мен көкөністерді және нәзік және нәзік; Оны сондай-ақ, шұжық сияқты тағамдар үшін материалдар ретінде пайдалануға болады, мысалы, шұжықтар мен конденсаторлар сияқты, тазалауды жеңілдету үшін [179, 180].

Applications of natural polymer hydrogels in other fields. Күнделікті қажеттілік тұрғысынан оны кремді тері күтімі немесе косметикаға қосуға болады, бұл өнімнің суды кептіруге, бірақ ылғалдандыратын және ылғалдандыратын және ылғалдандыратынын да қосуға болмайды; Оны сұлулық макияжындағы хош иістерді сәндеуге, ылғалдандыруға және баяу шығаруға пайдалануға болады; Оны күнделікті қажеттіліктерде қолдануға болады, мысалы, қағаз сүлгілері және жөргектерде [181]. Ауыл шаруашылығында оны құрғақшылыққа қарсы тұру және көшеттерден қорғау және еңбек қарқынын азайту үшін пайдалануға болады; Өсімдік тұқымдарының жабыны ретінде, бұл тұқымның өнгіш тұқымын едәуір арттыра алады; Көшіру трансплантациясында қолданған кезде, бұл көшеттердің өмір сүру деңгейін арттыруы мүмкін; Пестицидтер, кәдеге жаратуды жақсарту және ластануды азайту [182, 183]. In terms of environment, it is used as a flocculant and adsorbent for sewage treatment that often contains heavy metal ions, aromatic compounds and dyes to protect water resources and improve the environment [184]. In industry, it is used as dehydrating agent, drilling lubricant, cable wrapping material, sealing material and cold storage agent, etc. [185].

1.2.2 Гидроксипропил метилцеллюлоза термогелі

Целлюлоза - ең ерте зерттелген табиғи макромолекулалық қосылыс - бұл адамдармен жақын қарым-қатынаста, және табиғатта ең көп. It is widely present in higher plants, algae and microorganisms [186, 187]. Целлюлоза біртіндеп, оның кең көзі, бағасы, жаңартылатын, биологиялық ыдырайтын, қауіпсіз, улы емес және жақсы биологиялық тұрғыдан алынған назар аударылды [188].

1.2.2.1 Целлюлоза және оның эфир туындылары

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. Except for one end group at each end of the molecular chain, there are three polar hydroxyl groups in each glucose unit, which can form a large number of intramolecular and intermolecular hydrogen bonds under certain conditions; and cellulose is a polycyclic structure, and the molecular chain is semi-rigid. Желілік, жоғары кристалылық және құрылымда өте тұрақты, сондықтан ол жоғары полимерлеудің, жақсы молекулалық бағдарлардың, химиялық тұрақтылықтың, 83, 187]. Целлюлоза тізбегі құрамында гидроксил топтарының көп болғандықтан, оны эстефикация, тотығу және эфирлік әдістермен, мысалы, эстеатрицификация, тотығу және эффелировкалармен химиялық түрде өзгертуге болады, мысалы, целлюлоза туындыларымен, тамаша қолдану қасиеттері бар.

Целлюлоза туындылары - бұл бірнеше рет зерттелген және полимерлі химия саласындағы өндірілген өнімдердің бірі. Олар табиғи полимерлі целлюлозадан химиялық түрде өзгертілген кең ауқымды қолданатын полимерлі ұсақ химиялық материалдар. Among them, cellulose ethers are widely used. Бұл өнеркәсіптік қосымшалардағы ең маңызды химиялық шикізаттардың бірі [194].

Целлюлоза эфирлерінің көптеген сорттары бар, олардың барлығы әдетте өзінің бірегей және тамаша қасиеттеріне ие және тамақ және медицина сияқты көптеген салаларда кеңінен қолданылған [195]. MC - метил тобы бар целлюлоза эфирінің ең қарапайым түрі. Ауыстыру дәрежесінің жоғарылауымен оны сұйылтылған сілтілі ерітіндіде, суда, спиртте және хош иісті көмірсутекті еріткіште ерітуге болады, бұл бірегей термиялық гель қасиеттерін көрсетеді. [196]. ЦМС – табиғи целлюлозадан сілтілеу және қышқылдандыру арқылы алынған анионды целлюлоза эфирі.

Бұл ең көп қолданылатын және суда еритін целлюлоза эфирі [197]. HPC, a hydroxyalkyl cellulose ether obtained by alkalizing and etherifying cellulose, has good thermoplasticity and also exhibits thermal gel properties, and its gel temperature is significantly affected by the degree of hydroxypropyl substitution [198]. HPMC, an important mixed ether, also has thermal gel properties, and its gel properties are related to the two substituents and their ratios [199].

1.2.2.2 Гидроксипропилметилцеллюлозаның құрылымы

Гидроксиппил метил целлюлозасы (HPMC), молекулалық құрылым 1-3-суретте көрсетілген, негізгі емес су еритін целлюлоза аралас эфир. Метил хлориді мен пропилен оксидінің эффейация реакциясы [200201] алу үшін жүзеге асырылады, ал химиялық реакция теңдеуі 1-4-суретте көрсетілген.

Гидрокси-пропокси бар (- [OCC2CH (CH3) N OH), метокси (ch3) және метокси (--3) және HPMC құрылымдық бөлімінде бір уақытта, оның орындалуы әр түрлі топтардың бірлескен әрекетінің көрінісі болып табылады. [202]. Екі алмастырғыштың арақатынасы екі этивтендіру агенттерінің массалық қатынасы, натрий гидроксидінің концентрациясы мен массасы және целлюлозаның бірлігіне этивтендіру агенттерінің массалық қатынасы арқылы анықталады [203]. Hydroxy Pepoxy - бұл қосымша алкилден және гидрокси алкилдене болуы мүмкін белсенді топ; Бұл топ дегеніміз - тізбек ішінде пластификацияда белгілі бір рөл атқаратын ұзын тармақталған тізбектері бар гидрофильдік топ. Матокси - бұл аяқталу тобы, бұл реакция орнының реакциядан кейін инактивациясына әкеледі; Бұл топ гидрофобты тобы және салыстырмалы түрде қысқа құрылымы бар [204, 205]. Жаңадан енгізілген гидроксил топтары ауыстырылған және жаңадан енгізілген гидроксилді топтардың нәтижесінде күрделі химиялық құрылымның күрделі болуы мүмкін, және HPMC қасиеттері белгілі бір диапазонда өзгереді. HPMC үшін, аз мөлшерде алмастыру мүмкіндігі оның физика-химиялық қасиеттерін мүлдем басқаша жасай алады [206], мысалы, жоғары метокси мен төмен гидроксиппил ГРММ-дің физика-химиялық қасиеттері МК-ға жақын; HPMC өнімділігі HPC-ге жақын.

1.2.2.3 Гидроксиппил метилселлюлозасының қасиеттері

(1) HPMC термогельділігі

HPMC тізбегі гидрофобты-метил және гидрофильді-гидроксипропил топтарының енгізілуіне байланысты бірегей гидратация-дегидратация сипаттамаларына ие. It gradually undergoes gelation conversion when heated, and returns to a solution state after cooling. That is, it has thermally induced gel properties, and the gelation phenomenon is a reversible but not identical process.

HPMC гелавиясының механизмі туралы, төмен температурада (гелату температурасынан төмен), ерітіндідегі HPMC ерітіндісіндегі HPMC және полярлы су молекулалары «құс» деп аталатын «құйрықты» деп аталатын құрылымдармен байланыстырады. Гидратталған HPMC молекулалық тізбектері арасында қарапайым түйіспелер бар, одан басқа басқа өзара әрекеттесулер аз. Температура жоғарылаған кезде, HPMC су молекулалары мен HPMC молекулалары арасындағы сутекті сутегі байланыстарын сындыру үшін қуатты, су молекулалары мен гпмц молекулаларын бұзу үшін қуат береді, бұл молекулалық тізбектегі суды біртіндеп, гидроксипропил және метоксиялық топтарды ашады. Температураның жоғарылауы (гель температурасына жету үшін) жалғасып жатқанда, HPMC молекулалары гидрофобты байланыс арқылы бірте-бірте үш өлшемді желі құрылымын құрайды, HPMC гельдері ақырында түзіледі [160, 207, 208].

Бейорганикалық тұздарды қосу ГЭМК-нің гель температурасына әсер етеді, кейбіреулері құбылысты тазартуға байланысты гельдің температурасын азайтады, ал басқалары тұзды ерітуге байланысты гельдің температурасын көбейтеді [209]. NACL сияқты тұздар қосылған кезде, тұз құбылысы пайда болады және ГЭМК гель температурасы төмендеді [210, 211]. After salts are added to HPMC, water molecules are more inclined to combine with salt ions, so that the hydrogen bond between water molecules and HPMC is destroyed, the water layer around the HPMC molecules is consumed, and the HPMC molecules can be released quickly for hydrophobicity. Қауымдастық, гель түзілу температурасы біртіндеп азаяды. Керісінше, NASCN сияқты тұздар қосылған кезде, тұзды еріту құбылысы пайда болады, ал ГЭС-тің гель температурасы [212] -ді арттырады. Гельдің температурасына аниондардың азаюы тәртібі: S22-> S2O32-> H2PO4-> F-> CL-> CL-> BR-> BR-> NO3-> NO3-> SCN-, of катиондардың реті Гельдің температурасының жоғарылауы: LI +> Na +> k +> mg2 +> ca2 +> ba2 + ba2 + [213].

Құрамында гидроксил топтары бар бір атомды спирттер сияқты кейбір органикалық шағын молекулаларды қосқанда, гель температурасы қосу мөлшерінің ұлғаюымен жоғарылайды, максималды мәнді көрсетеді, содан кейін фазалардың бөлінуі пайда болғанша төмендейді [214, 215]. Бұл, негізінен, оның шағын молекулалық салмағына байланысты, ол шамасы бойынша су молекулаларымен салыстырылады және қосындыдан кейін молекулалық деңгейде араласуға қол жеткізе алады.

HPMC MC-ге ұқсас ыстық суда ерімейтін және суық суда еритін қасиеттерге ие, бірақ әртүрлі суда ерігіштікке сәйкес суық дисперсия түріне және ыстық дисперсия түріне бөлуге болады [203]. Суық дисперсті HPMC суық суда суда тез тарай алады және оның тұтқырлығы белгілі бір уақыттан кейін артады және ол шынымен суда ериді; жылу дисперсті HPMC, керісінше, төмен температурада суды қосқанда агломерацияны көрсетеді, бірақ оны қосу қиынырақ. Жоғары температуралы суда HPMC тез таралуы мүмкін, ал температура төмендегеннен кейін жоғарылайды, нағыз HPMC сулы ерітіндісі. Судағы HPMC-дің ерігіштігі 85 ° C, 65 ° C және 60 ° C-тан жоғары ыстық суда еріген метокси топтарының мазмұнымен байланысты. Жалпы айтқанда, HPMC ацетон және хлороформ сияқты органикалық еріткіштерде ерімейді, бірақ этанол сулы ерітіндісінде және аралас органикалық ерітінділерде ериді.

(3) HPMC тұзға төзімділігі

HPMC-тің иондық емес табиғаты оны суда иондауға қабілетсіз етеді, сондықтан ол тұнбаға түсу үшін металл иондарымен әрекеттеспейді. Дегенмен, тұзды қосу HPMC гелі түзілетін температураға әсер етеді. Тұз концентрациясы жоғарылағанда, HPMC гель температурасы төмендейді; тұз концентрациясы флокуляция нүктесінен төмен болғанда, HPMC ерітіндісінің тұтқырлығын арттыруға болады, сондықтан қолдануда тұздың тиісті мөлшерін қосу арқылы қоюландыру мақсатына жетуге болады [210, 216].

(4) HPMC қышқылы және сілтілі төзімділігі

Жалпы, HPMC күшті қышқыл-негіз тұрақтылығына ие және рН 2-12 кезінде рН әсер етпейді. HPMC сұйылтылған қышқылдың белгілі бір дәрежесіне төзімділікті көрсетеді, бірақ концентрлі қышқыл үшін тұтқырлықтың төмендеуіне бейімділігін көрсетеді; сілтілер оған аз әсер етеді, бірақ ерітіндінің тұтқырлығын сәл жоғарылатып, содан кейін баяу төмендетуі мүмкін [217, 218].

HPMC псевдопластикалық, оның ерітіндісі бөлме температурасында тұрақты, ал тұтқырлығына молекулалық салмақ, концентрация және температура әсер етеді. Бірдей концентрацияда HPMC молекулалық салмағы неғұрлым жоғары болса, тұтқырлық соғұрлым жоғары болады; бірдей молекулалық өнім үшін HPMC концентрациясы неғұрлым жоғары болса, тұтқырлық соғұрлым жоғары болады; HPMC өнімінің тұтқырлығы температураның жоғарылауымен төмендейді, ал гель түзілу температурасына жетеді, гельдену салдарынан тұтқырлықтың кенет артуы [9, 219, 220].

(6) HPMC өзге де қасиеттері

HPMC ферменттерге күшті төзімділікке ие, ал оның ферменттерге төзімділігі алмастыру дәрежесіне қарай артады. Сондықтан өнім басқа қант өнімдеріне қарағанда сақтау кезінде тұрақты сапаға ие болады [189, 212]. HPMC белгілі бір эмульгациялық қасиеттерге ие. Гидрофобты метоксиді топтар эмульсиядағы май фазасының бетіне адсорбциялануы мүмкін, қалың адсорбциялық қабат түзеді, ол қорғаныс қабаты қызметін атқара алады; үздіксіз фазаны жақсарту үшін суда еритін гидроксил топтарын сумен біріктіруге болады. Тұтқырлық, дисперсті фазаның коалесценциясын тежейді, беттік керілуді азайтады және эмульсияны тұрақтандырады [221]. HPMC біркелкі және мөлдір ерітіндіні қалыптастыру үшін желатин, метилцеллюлоза, шегіртке бұршақ сағызы, карагенан және араб сағызы сияқты суда еритін полимерлермен араластырылуы мүмкін, сонымен қатар глицерин және полиэтиленгликоль сияқты пластификаторлармен араластырылуы мүмкін. [200, 201, 214].

1.2.2.4 Гидроксиппил металлуруласын қолдану кезінде бар проблемалар

Біріншіден, жоғары баға HPMC кең қолданылуын шектейді. HPMC фильмінің мөлдірлігі жақсы болса да, тосқауыл қасары мен механикалық қасиеттері бар. Алайда, оның жоғары бағасы (шамамен 100 000 / тонна) өзінің кең қолданылуын, тіпті капсула сияқты жоғары құнды фармацевтикалық қосымшаларда да шектейді. The reason why HPMC is so expensive is firstly because the raw material cellulose used to prepare HPMC is relatively expensive. Сонымен қатар, HPMC-ге екі алмастырғыш топ, гидроксиппил тобы және метокси тобы бір уақытта егіледі, бұл оны дайындау процесін өте қиын етеді. Кешен, сондықтан HPMC өнімдері қымбатырақ.

Екіншіден, төмен температурада HPMC төмен тұтқырлығы және төмен гель беріктігі қасиеттері әртүрлі қолданбаларда оның өңделуін төмендетеді. HPMC - бұл төмен температурада өте төмен тұтқырлығы бар ерітінді күйінде болатын термиялық гель және жоғары температурада тұтқыр қатты гель түзе алады, сондықтан жабу, бүрку және батыру сияқты өңдеу процестері жоғары температурада жүзеге асырылуы керек. . Әйтпесе, ерітінді оңай ағып кетеді, нәтижесінде біркелкі емес пленка материалы пайда болады, бұл өнімнің сапасы мен өнімділігіне әсер етеді. Мұндай жоғары температурада жұмыс істеу жұмыстың қиындық коэффициентін арттырады, нәтижесінде жоғары өндірістік энергия шығыны және өндіріс құны жоғары болады.

1.2.3 Hydroxypropyl крахмалы Суық гель

Крахмал - табиғи ортадағы өсімдіктердің фотосинтезімен синтезделген табиғи полимерлі қосылыс. Оның құрамдас полисахаридтері әдетте ақуыздармен, талшықтармен, майлармен, қантпен және минералдармен бірге түйіршіктер түріндегі тұқымдар мен қондырғыларда сақталады. немесе тамырда [222]. Крахмал - адамдарға энергия қабылдаудың негізгі көзі ғана емес, сонымен бірге маңызды өнеркәсіптік шикізат. Because of its wide source, low price, green, natural and renewable, it has been widely used in food and medicine, fermentation, papermaking, textile and petroleum industries [223].

Крахмал – табиғи жоғары полимер, оның құрылымдық бірлігі α-D-ангидроглюкоза бірлігі. Әртүрлі бірліктер гликозидтік байланыстар арқылы байланысқан және оның молекулалық формуласы (C6H10O5) n. Крахмал түйіршіктеріндегі молекулалық тізбектің бір бөлігі α-1,4 гликозидтік байланыстармен байланысқан, ол сызықты амилоза; молекулалық тізбектің тағы бір бөлігі осы негізде α-1,6 гликозидтік байланыстармен байланысқан, ол тармақталған амилопектин [224]. Крахмал түйіршіктерінде молекулалары реттелген орналасатын кристалдық аймақтар және молекулалары ретсіз орналасқан аморфты аймақтар бар. бөлік құрамы. Кристалды аймақ пен аморфты аймақ арасында нақты шекара жоқ, амилопектин молекулалары көптеген кристалды аймақтар мен аморфты аймақтар арқылы өте алады. Крахмал синтезінің табиғи табиғатына байланысты крахмалдағы полисахаридтердің құрылымы өсімдік түрлеріне және шығу орындарына байланысты өзгереді [225].

Крахмаш өнеркәсіптік өндіріс үшін маңызды шикізатқа айналды, бірақ жергілікті крахмалда жергілікті крахмал, судың аз ерігіштігі мен пленкалық қасиеттері, аз эмульсия және гелляциялық қабілеттер, тұрақтылық жеткіліксіздігі сияқты кемшіліктер бар. Қолданба ауқымын кеңейту үшін, крахмал әдетте оны әр түрлі қолдану талаптарына бейімдеу үшін физикахимиялық түрде өзгертіледі [38, 114]. Крахмал молекулаларында әр глюкоза құрылымында үш тегін гидроксил тобы бар. Бұл гидроксил топтары жоғары белсенді және полиолдарға ұқсас, олар крахмалдың денатурация реакциясына мүмкіндік береді.

Өзгертілгеннен кейін туғаннан кейін, отандық крахмалдың кейбір қасиеттері көп дәрежеде жетілдірілді, сонымен бірге отандық крахмалдың ақауларын жеңу, сондықтан модификацияланған крахмал ағымдағы өнеркәсіпте шешуші рөл атқарады [226]. Тотыққан крахмал - салыстырмалы түрде жетілген технологиялары бар ең көп қолданылатын модификацияланған крахмалдардың бірі. Жергілікті крахмалмен салыстырғанда тотыққан крахмал желатинизациялау оңайырақ. Advantages of high adhesion. Эстерленген крахмал - крахмал туындысы, крахмал молекулаларында гидроксил топтарының иттерлендіруі. Ауыстырудың өте төмен деңгейі туған крахмалдың қасиеттерін айтарлықтай өзгерте алады. Крахмал пастасының мөлдірлігі мен пленкалық қасиеттері айқын жетілдірілген. Эфирленген крахмал - полистарх эфирін шығару үшін крахмал молекулаларындағы гидроксил топтарының эффейация реакциясы, ал оны ретроградация әлсіреді. Under the strong alkaline conditions that oxidized starch and esterified starch cannot be used, the ether bond can also remain relatively stable. prone to hydrolysis. Қышқыл модификацияланған крахмал, крахмал амилозаның мөлшерін көбейту үшін қышқылмен өңделеді, нәтижесінде күшейтілген ретроразация және крахмал пастасы пайда болады. Бұл салыстырмалы түрде мөлдір және салқындаған кезде қатты гель түзеді [114].

1.2.3.2 Гидроксипропил крахмал құрылымы

Молекулярлық құрылымы 1-4-суреттерде көрсетілген гидроксипропил крахмалы (ГПС) сілтілі жағдайларда пропилен оксидінің крахмалмен эфирлену реакциясы арқылы дайындалған иондық емес крахмал эфирі [223, 227, 228] және оның химиялық реакция теңдеуі 1-6 суретте көрсетілген.

HPS синтезі кезінде гидроксипропил крахмал алу үшін крахмалмен әрекеттесуден басқа, пропилен оксиді полиоксипропилді бүйірлік тізбектерді генерациялау үшін түзілген гидроксипропил крахмалмен де әрекеттесе алады. алмастыру дәрежесі. Ауысу дәрежесі (ДС) бір глюкоза тобына шаққандағы алмастырылған гидроксил топтарының орташа санын білдіреді. Крахмалдың глюкозильді топтарының көпшілігінде алмастыруға болатын 3 гидроксил тобы бар, сондықтан максималды DS 3. Ауыстырудың молярлық дәрежесі (MS) глюкоза тобының бір мольіндегі орынбасарлардың орташа массасын көрсетеді [223, 229]. Гидроксипропиляция реакциясының процесс шарттары, крахмал түйіршіктерінің морфологиясы және жергілікті крахмалдағы амилозаның амилопектинге қатынасы барлығы МС мөлшеріне әсер етеді.

1.2.3.3 Гидроксипропил крахмалдың қасиеттері

(1) ГЭС суық гелауы

Ыстық HPS крахмал пастасы үшін, әсіресе амилоза мөлшері жоғары жүйе үшін, салқындату процесі кезінде крахмал пастасындағы амилоза молекулалық тізбектері үш өлшемді желі құрылымын қалыптастыру үшін бір-бірімен шатасады және айқын қатты тәрізді әрекетті көрсетеді. Ол эластомерге айналады, гель түзеді және қайта қыздырғаннан кейін ерітінді күйіне орала алады, яғни суық гельдік қасиетке ие және бұл гель құбылысы қайтымды қасиетке ие [228].

Желатинизацияланған амилоза коаксиалды бірыңғай доңғалақты құрылымын қалыптастыру үшін үнемі қапталған. Осы бір кітапхана құрылымдарының сыртында гидрофильдік топ, ал ішкі жағы гидрофобты қуыс болып табылады. Жоғары температурада HPS сулы ерітіндіде кездейсоқ катушкалар бар, олардың бірыңғай доңғалақтар сегменттері бар. Температура төмендесе, гптер мен су арасындағы сутегі байланысы бұзылған кезде, құрылымдық су жоғалады, ал молекулалық тізбектер арасындағы сутегі байланыстары үздіксіз қалыптасады, соңында үш өлшемді желілік гельдің құрылымын қалыптастырады. 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) СЭС гидрофилділігі

Гидроксипілпилдік топтарды енгізу крахмал молекулалары арасындағы сутегі байланыстарының күшін әлсіретеді, крахмал молекулалары немесе сегменттердің қозғалысын жақсартады және крахмал микрокристалдарының балқу температурасын азайтады; крахмал түйіршіктерінің құрылымы өзгереді, ал крахмал түйіршіктерінің беті кедір-бұдыр болады Температура көтерілген сайын кейбір жарықтар немесе тесіктер пайда болады, осылайша су молекулалары крахмал түйіршіктерінің ішіне оңай еніп, крахмалдың ісінуі мен желатинленуін жеңілдетеді, сондықтан крахмалдың желатиндеу температурасы төмендейді. Ауыстыру дәрежесі жоғарылаған сайын гидроксипропил крахмалының желатинизация температурасы төмендейді, ақырында ол суық суда ісінуі мүмкін. Гидроксипропиляциядан кейін крахмал пасталарының ағындылығы, төмен температурадағы тұрақтылығы, мөлдірлігі, ерігіштігі және қабық түзу қасиеттері жақсарды [233–235].

(3) СЭС тұрақтылығы

HPS - бұл жоғары тұрақтылықпен иондық емес крахмал. During chemical reactions such as hydrolysis, oxidation, and cross-linking, the ether bond will not be broken and the substituents will not fall off. Therefore, the properties of HPS are relatively less affected by electrolytes and pH, ensuring that it can be used in a wide range of acid-base pH [236-238].

1.2.3.4 СЭС-ті тамақ және медицина саласында қолдану

HPS улы емес және дәмсіз, жақсы ас қорыту жұмыстарымен және аз тұтқырлығы төмен. Ол үйде және шетелде қауіпсіз жеуге жарақталған крахмал ретінде танылды. 1950 жылдардың басында Америка Құрама Штаттары гидроксцеппил крахмалын тамақпен тікелей пайдалануға рұқсат еткен [223, 229, 238]. ГЭС - бұл азық-түлік өрісінде кеңінен қолданылатын модификацияланған крахмал, негізінен қалыңдататын агент ретінде қолданылады, интенсивті агент және тұрақтандырғыш.

Оны сусындар, балмұздақ және джем сияқты ыңғайлы тағамдар мен мұздатылған тағамдарда қолдануға болады; ол желатин сияқты жоғары бағадағы жеуге жарамды сағыздарды ішінара алмастыра алады; оны жеуге жарамды пленка жасап, тағамдық жабындар мен қаптамалар ретінде пайдалануға болады [229, 236].

HPS әдетте медицина саласында толтырғыштар, дәрілік дақылдар үшін байланыстырғыштар, таблеткалар үшін дезинтегранттар, фармацевтикалық жұмсақ және қатты капсулалар үшін материалдар, дәрілік жабындар, жасанды қызыл қан жасушалары мен плазмалық қоюландырғыштар үшін конденсацияға қарсы агенттер және т.б. ретінде қолданылады [239]. .

1.3 Полимерді қосарлау

Полимерлі материалдар өмірдің барлық салаларында кеңінен қолданылады және қажет және маңызды материалдар болып табылады. Ғылым мен техниканың үздіксіз дамуы адамдардың талаптарын әр түрлі етеді, ал әр түрлі болады, және бір компонентті полимерлі материалдарға, әр түрлі құрамдас полимерлі материалдарға, сонымен қатар адамның әр түрлі өтінімдеріне сәйкес келеді. Екі немесе одан да көп полимерлерді біріктіру - бұл көптеген зерттеушілердің назарын аударған полимерлі материалдарды, жақсы өнімділікті, ыңғайлы өңдеуді және кең қолдануға болатын полимерлі материалдарды алудың ең үнемді және тиімді әдісі - бұл көптеген зерттеушілердің назарын аударады және көп көңіл бөлді. 240-242] .

1.3.1 Полимерді қоспалаудың мақсаты мен әдісі

Полимерді біріктірудің негізгі мақсаты: (l) Материалдардың жан-жақты қасиеттерін оңтайландыру. Әртүрлі полимерлер біріктіріледі, осылайша соңғы қосылыс бір макромолекуланың тамаша қасиеттерін сақтайды, бір-бірінің күшті жақтарын үйренеді және оның әлсіз жақтарын толықтырады және полимер материалдарының жан-жақты қасиеттерін оңтайландырады. (2) Материалдық шығынды азайту. Кейбір полимерлі материалдар тамаша қасиеттерге ие, бірақ олар қымбат. Сондықтан оларды пайдалануға әсер етпестен шығындарды азайту үшін басқа арзан полимерлермен біріктіруге болады. (3) Материалды өңдеу қасиеттерін жақсарту. Кейбір материалдар тамаша қасиеттерге ие, бірақ өңдеу қиын, және олардың өңдеу қасиеттерін жақсарту үшін қолайлы басқа полимерлер қосылуы мүмкін. (4) Материалдың белгілі бір қасиетін нығайту. Материалдың өнімділігін белгілі бір аспектіде жақсарту үшін оны өзгерту үшін басқа полимер қолданылады. (5) Материалдардың жаңа функцияларын дамыту.

Common polymer compounding methods: (l) Melting compounding. Under the shearing action of the compounding equipment, different polymers are heated to above the viscous flow temperature for compounding, and then cooled and granulated after compounding. (2) Шешімді қайта құру. Екі компонент ортақ еріткішті қолдану арқылы араластырылған және араласады, немесе еріген әр түрлі полимерлі ерітінділер біркелкі араластырылған, содан кейін полимерлі қосылыс алу үшін еріткіш алынады. (3) Эмульсияны қосады. Бір эмульгатор түрінің әр түрлі полимерлі эмульсияларын араластырғаннан және араластырғаннан кейін полимерді полимерді полимер қосылысын алуға қосуға қосылады. (4) Кепілдеу және құрастыру. Соның ішінде лотоцолимеризация, қосалқы протезеризация және реактивті сополимерлеуді блоктау, күрделі процесс химиялық реакциямен бірге жүреді. (5) Интергеетриялы желі [10].

1.3.2 Табиғи полисахаридтердің қосындысы

Natural polysaccharides are a common class of polymer materials in nature, which are usually chemically modified and exhibit a variety of excellent properties. Алайда, бір полисачаридтік материалдар көбінесе белгілі бір шектеулі шектеулерге ие, сондықтан әр түрлі компоненттердің жұмысының артықшылықтарын толықтыру және қолдану аясын кеңейту мақсатында әртүрлі полисахаридтер жиі кездеседі. As early as the 1980s, research on the compounding of different natural polysaccharides has increased substantially [243]. The research on the natural polysaccharide compound system at home and abroad mostly focuses on the compound system of curdlan and non-curdlan and the compound system of two kinds of non-curd polysaccharide.

1.3.2.1 Табиғи полисахаридті гидрогельдердің классификациясы

Табиғи полисахаридтерді гель түзу қабілетіне қарай сүзбе және сүзбе емес деп бөлуге болады. Кейбір полисахаридтер өздігінен гель түзе алады, сондықтан оларды сүзбе деп атайды, мысалы, карагенан және т.б.; басқаларының өздері гельдік қасиетке ие емес, оларды сүзбе емес полисахаридтер деп атайды, мысалы, ксантан сағызы.

Гидрогельдерді табиғи сүзбе сулы ерітіндіде еріту арқылы алуға болады. Нәтижесінде гельдің термориялық және оның модулінің температуралық тәуелділігіне сүйене отырып, оны келесі төрт түрлі түрге бөлуге болады [244]:

(2) Термиялық индукцияланған гель, полисахарид ерітіндісі гельді глюкоманнан сияқты жоғары температурада ғана ала алады.

(3) Полисахарид ерітіндісі тек төмен температурада гельді ғана емес, сонымен қатар жоғары температурада гельді ала алады, бірақ аралық температурада ерітінді күйін көрсете алады.

(4) Шешім тек гельді ортасында белгілі бір температурада ала алады. Әр түрлі табиғи курдланың өзінің сыни (минимум) концентрациясы бар, одан жоғары гель алуға болады. Гельдің сыни концентрациясы полисахаридтің молекулалық тізбегінің үздіксіз ұзындығына байланысты; Гельдің беріктігі ерітіндінің концентрациясы мен молекулалық салмағына қатты әсер етеді, ал әдетте гельдің беріктігі жоғарылайды, өйткені концентрацияның жоғарылауы күшейе түседі [245].

1.3.2.2 Сүрделі және сүзбе емес құрама жүйесі

Күрділмеген аралықтан тыс коммерциялық емес коммерциялық емес, көбінесе полисахаридтердің гельінің беріктігін жақсартады [246]. The compounding of konjac gum and carrageenan enhances the stability and gel elasticity of the composite gel network structure, and significantly improves its gel strength. Wei Yu et al. compounded carrageenan and konjac gum, and discussed the gel structure after compounding. The study found that after compounding carrageenan and konjac gum, a synergistic effect was produced, and a network structure dominated by carrageenan was formed, konjac gum is dispersed in it, and its gel network is denser than that of pure carrageenan [247]. Kohyama et al. Карррейнген / конжак сағызының құрмалас жүйесін зерттеді, ал нәтижелер коньесц сағызының молекулалық салмағының тұрақты өсуімен, композициялық гельдің жарылу күйі жоғарылағанын көрсетті; Конжак сағыз әртүрлі молекулалық салмағы бар сағыз ұқсас гельдің пайда болуын көрсетті. температура. Бұл құрама жүйеде гель желісін қалыптастыруды карррепенант жүргізеді, ал екі курдлан молекулаларының өзара әрекеттесуі әлсіз аймақтарды қалыптастыруға әкеледі [248]. Нишинари және басқалар. Геллан сағыз / конжак сағыз күрделі жүйесін зерттеді, ал нәтижелері моновалентті кателердің құрметті гельге әсері айқын болатындығын көрсетті. Бұл жүйелік модульді және гель түзілу температурасын арттыруы мүмкін. Жиыналық катиондар құрама гельдердің пайда болуын белгілі бір дәрежеде насихаттай алады, бірақ шамадан тыс сомалар фазадан бөлінуіне әкеліп соғады және жүйенің модулін азайтады [246]. Бренашы және басқалар. Каррренен, шегіртке, бұршақ сағызы және коньяц сағызының құрамындағы сағыз, ал коньяц сағызының әсерін зерттеді, және Konjac сағызының синергетикалық эффектілері, ал оңтайлы арақатынас, 1: 5.5, Конжак сағыз / каррагенен 1: 7 Үшеуі бірге болған кезде, синергетикалық әсер Каррренен / Конжак сағызының көмегімен үшеуінің арнайы қосылысы жоқ екенін көрсетеді. өзара әрекеттесу [249].

Гельдік қасиеттері жоқ екі табиғи полисахаридтер гельдік қасиеттерін құрастыру арқылы көрсете алады, нәтижесінде гель өнімдері пайда болады [250]. Шегіртке бұршақ сағызын ксантан сағызымен үйлестіру жаңа гельдердің пайда болуын тудыратын синергетикалық әсерді тудырады [251]. Жаңа гельді сонымен қатар Konjac Glucomanan-ге Konjac Glucomannan-ға қосу арқылы алуға болады [252]. Wei yanxia et al. Шұңқыр бұршақ сағызының және ксантан сағызының реологиялық қасиеттерін зерттеді. Нәтижелер шегіртке бұршақты сағыз мен ксантан сағызының қосындысы синергетикалық әсер етеді. Құрама көлемінің коэффициенті 4: 6 болған кезде, ең күшті синергетикалық әсер [253]. Fitzsimons et al. Бөлме температурасында және қыздыру астында кскоманнан жасалған құрама коньяц глюкоманнан. Нәтижелер барлық қосылыстардың екі арасындағы синергетикалық әсерді көрсететін гельдік қасиеттерін көрсетті. Керемет температура мен ксантан сағызының құрылымдық күйі екі арасындағы өзара әрекеттесуге әсер еткен жоқ. Гуо Шужун және басқалары шошқа нәжісінің дәні мен ксантан сағызының түпнұсқа қоспасын зерттеді және нәтижелер шошқа нәжісі бұршақты және ксантанның сағызы күшті синергетикалық әсерге ие екенін көрсетті. Шошқаның нәжісінің бұршағы мен ксантан сағыз қосылыстарының оңтайлы құрама қатынасы 6/4 (W / W). Бұл соя сағызының жалғыз ерітіндісіне 102 есе, ал гель құрама сағыз концентрациясы 0,4% жетеді. Құрама желімде жоғары тұтқырлық, жақсы тұрақтылық және реологиялық қасиеттері бар және керемет тағамдар - бұл тағамдар [255].

1.3.3 Полимерлі композиттердің үйлесімділігі

Сәйкестік, термодинамикалық тұрғыдан бастап, өзара еритін ретінде белгілі, молекулалық деңгейдегі үйлесімділікке қол жеткізуді білдіреді. Қабір-югкинс модель теориясына сәйкес, құрама процесс кезінде полимерлі құрама жүйенің еркін энергиясы гиббс-судың ақысыз энергия формуласына сәйкес келеді:

△������—T△ S (1-1)

Олардың ішінде, △���комплекстік бос энергия, △���Күрделі жылу, кешенді энтропия ма; абсолютті температура; Кешенді жүйе еркін қуат өзгерген кезде ғана үйлесімді жүйе болып табылады���күрделі процесс кезінде [256].

Араласпайтындық түсінігі термодинамикалық үйлесімділікке өте аз жүйелер қол жеткізе алатындығынан туындайды. Араласу әр түрлі компоненттердің біртекті комплекстер түзу қабілетін білдіреді, ал жиі қолданылатын критерий кешендердің бір шыны өту нүктесін көрсетуі болып табылады.

Термодинамикалық үйлесімділіктен айырмашылығы, жалпылама үйлесімділік деп тәжірибелік тұрғыдан ұсынылған құрамдас жүйедегі әрбір компоненттің бір-бірін орналастыру қабілетін айтады [257].

Жалпылама үйлесімділікке сүйене отырып, полимерлі қосылыс жүйелерін толық үйлесімді, жартылай үйлесімді және толық үйлесімсіз жүйелерге бөлуге болады. Толық үйлесімді жүйе қосылыстың молекулалық деңгейде термодинамикалық араласуын білдіреді; ішінара үйлесімді жүйе қосылыстың белгілі бір температура немесе құрам диапазонында үйлесімді екенін білдіреді; толығымен үйлеспейтін жүйе қосылыстың молекулалық деңгейде араласу қабілетіне кез келген температурада немесе композицияда қол жеткізу мүмкін емес екенін білдіреді.

Әртүрлі полимерлер арасындағы белгілі бір құрылымдық айырмашылықтар мен конформациялық энтропияға байланысты полимерлі күрделі жүйелердің көпшілігі ішінара үйлесімді немесе үйлеспейді [11, 12]. Құрама жүйенің фазалық бөлінуіне және араластыру деңгейіне байланысты жартылай үйлесімді жүйенің үйлесімділігі де айтарлықтай өзгереді [11]. Полимерлі композиттердің макроскопиялық қасиеттері олардың ішкі микроскопиялық морфологиясымен және әрбір компоненттің физикалық және химиялық қасиеттерімен тығыз байланысты. 240], сондықтан қосылыс жүйесінің микроскопиялық морфологиясы мен үйлесімділігін зерттеудің маңызы зор.

Екілік қосылыстардың үйлесімділігі үшін зерттеу және сипаттау әдістері:

(1) Шыны өтпелі температура т���Салыстыру әдісі. Салыстыра отырып���қосылыстың���оның құрамдас бөліктері, егер тек бір t болса���Құрылымда пайда болады, құрама жүйе үйлесімді жүйе болып табылады; Егер екі т болса���, және екеуі т���қосылыстың позициялары екі топта. Нүктелердің ортасы Т���Құрылымдық жүйенің ішінара үйлесімді жүйе екенін көрсетеді; Егер екі т болса���, және олар екі компоненттен тұрады���, бұл құрама жүйенің сәйкес келмейтін жүйе екенін көрсетеді.

T���Салыстыру әдісінде жиі қолданылатын сынақ құралдары динамикалық термомеханикалық анализатор (DMA) және дифференциалды сканерлеу калориметрі (DSC). Бұл әдіс құрама жүйенің үйлесімділігін тез бағалай алады, бірақ егер Т���екі компоненттің ұқсас, бір т���комбинациядан кейін де пайда болады, сондықтан бұл әдістің белгілі бір кемшіліктері бар [10].

(2) Морфологиялық бақылау әдісі. Алдымен қосылыстың макроскопиялық морфологиясын қадағалаңыз. Егер қосылыста айқын фазалық бөліну болса, онда қосылыс жүйесі үйлеспейтін жүйе деп алдын ала болжауға болады. Екіншіден, микроскоп арқылы қосылыстың микроскопиялық морфологиясы мен фазалық құрылымы байқалады. Толық үйлесімді екі компонент біртекті күйді құрайды. Сондықтан үйлесімділігі жақсы қосылыс біркелкі фазалық үлестірімді және шағын дисперсті фаза бөлшектерінің өлшемін байқай алады. және бұлыңғыр интерфейс.

Топографияны бақылау әдісінде жиі қолданылатын сынақ құралдары оптикалық микроскоп және сканерлеуші ​​электрондық микроскоп (SEM) болып табылады. Топографиялық бақылау әдісін басқа сипаттама әдістерімен бірге көмекші әдіс ретінде пайдалануға болады.

(3) Мөлдірлік әдісі. Ішінара үйлесімді құрамдас жүйеде екі компонент белгілі бір температура мен құрам диапазонында үйлесімді болуы мүмкін және фазалардың бөлінуі осы диапазоннан тыс жерде болады. In the process of the transformation of the compound system from a homogeneous system to a two-phase system, its light transmittance will change, so its compatibility can be studied by studying the transparency of the compound.

Бұл әдісті тек көмекші әдіс ретінде қолдануға болады, өйткені екі полимердің сыну көрсеткіштері бірдей болғанда, үйлесімсіз екі полимерді біріктіру арқылы алынған қосылыс да мөлдір болады.

(4) Реологиялық әдіс. Бұл әдіспен қосылыстың Viscaеластикалық параметрлерінің кенеттен өзгеруі фазалық бөліну белгісі ретінде қолданылады, мысалы, фазалық бөлінудің белгісі ретінде қолданылады, мысалы, фазалық бөлінуді белгілеу және айқын көріністердің өзгеруі үшін пайдаланылады shear stress-temperature curve is used as the sign of phase separation. Керемет үйлесусіз күрделі жүйе үйлесімділік жақсы үйлесімділігі жақсы, ал фазалық бөлінуі барлар үйлеспейтін немесе ішінара үйлесімді жүйе [258].

(5) Хан қисығы әдісі. Хан қисығы lg������) егер LG G », егер Күрделі жүйенің қисық сызығы температура бойынша тәуелділік болмаса және әр түрлі температурада Хан қисық сызығы негізгі қисықты құрайды, құрама жүйе үйлесімді; Егер құрама жүйе үйлесімді болса, Ханның қисық сызығы температураға байланысты. Егер Ханның қисық сызығы әртүрлі температурада бір-бірінен бөлінсе және негізгі қисық сызық жасай алмаса, құрама жүйе үйлесімді емес немесе ішінара үйлесімді. Сондықтан, құрама жүйенің үйлесімділігін Хан қисық сызығының бөлінуіне сәйкес жүргізуге болады.

(6) Шешімнің тұтқырлығы әдісі. Бұл әдіс күрделі жүйенің үйлесімділігін сипаттау үшін ерітіндінің тұтқырлығының өзгеруін қолданады. Ерітінділердің әр түрлі концентрациясы астында қосылыстың тұтқырлығы композицияға қарсы болады. Егер бұл сызықтық қарым-қатынас болса, бұл құрама жүйенің толығымен сәйкестігін білдіреді; Егер ол сызықты емес қарым-қатынас болса, бұл құрама жүйе ішінара үйлесімді; Егер бұл S-тәрізді қисық болса, онда ол құрама жүйенің толығымен үйлеспейтіндігін көрсетеді [10].

(7) Инфрақызыл спектроскопия. Екі полимерді біріктіргеннен кейін, үйлесімділік жақсы болса, сутектік байланыс сияқты өзара әрекеттесулер болады және полимер тізбегіндегі әрбір топтың инфрақызыл спектріндегі сипаттамалық топтардың жолақ орындары ауысады. Кешеннің және әрбір компоненттің сипаттамалық топтық жолақтарының ығысуы күрделі жүйенің үйлесімділігін бағалай алады.

Сонымен қатар кешендердің үйлесімділігін термогравиметриялық анализаторлар, рентгендік дифракция, кіші бұрыштық рентгендік шашырау, жарық шашырауы, нейтрондық электрондардың шашырауы, ядролық магниттік резонанстық және ультрадыбыстық әдістермен де зерттеуге болады [10].

1.3.4 Гидроксипропилметилцеллюлоза/гидроксипропилкрахмал қоспасын зерттеу барысы

1.3.4.1 Гидроксипропилметилцеллюлозаның және басқа заттардың қосындысы

HPMC және басқа заттардың қосылыстары негізінен есірткі бақыланатын жүйелерде және жеуге болатын немесе тозған немесе тозған пленкалық материалдарда қолданылады. Есірткіге арналған шығарылымды қолдану кезінде HPMC-мен жиі кездесетін полимерлер, мысалы, поливинил спирті (PVA), сүт қышқылы-гликол қышқылы коополимер (PCL) және поликапролакон (PCL), сондай-ақ ақуыздар, мысалы, табиғи полимерлер Полисахаридтер. Абдель-Заер және басқалар. Құрылымдық композицияны, жылу тұрақтылығын және олардың HPMC / PVA композиттерінің жұмысымен байланысты және нәтижелері екі полимердің қатысуымен бірнеше қате бар екенін көрсетті [259]. Забиби және басқалар. HPMC / PLGA кешенін қолданған инсулиннің бақыланатын және тұрақты шығарылымы үшін микрокапсулаларды дайындайды, бұл асқазан мен ішекте тұрақты шығарылуға қол жеткізе алады [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. Өнеркәсіптік қосымшалар үшін теориялық нұсқаулықтармен қамтамасыз етілген HPMC / коллаген кешендерінің тұтқырлығы, серпінді сауаттылығы, серпінді сауаттылығы, динамикалық вискоэлластикасы, щеткологиялық және тикотропты, мысалы, өндірістік қосымшалар үшін пайдаланылған HPMC / коллаген кешендерінің тиксотропты (262]. Артанари, Кэй және Рай және де-де. [263-265] ГЭСС және полисахаридтер, мысалы, читозан, ксерікс, ксантан сағыз және натрий альгинидтері, мысалы, вакцина және есірткіге арналған натрий альгинидтері қолданылады, ал нәтижелер есірткіні шығарудың бақыланатын әсерін көрсетті [263-265].

Жеуге жарамды немесе ыдырайтын қабықша орауыш материалдарын жасау кезінде HPMC-мен жиі қосылатын полимерлер негізінен липидтер, ақуыздар және полисахаридтер сияқты табиғи полимерлер болып табылады. Karaca, Fagundes және Contreras-Oliva және т.б. HPMC/липидті кешендері бар жеуге болатын композиттік мембраналарды дайындады және оларды тиісінше қара өрік, шие қызанақтары және цитрустарды консервілеуде пайдаланды. Нәтижелер HPMC/липидті кешенді мембраналардың балғын сақтаудың бактерияға қарсы әсері жақсы екенін көрсетті [266-268]. Шетти, қызар және динг және т.б. тиісінше HPMC, жібек протеині, сарысу протеині изолятынан және коллагеннен дайындалған жеуге болатын композиттік пленкалардың механикалық қасиеттерін, термиялық тұрақтылығын, микроқұрылымын және өзара әрекеттесуін зерттеді [269-271]. Esteghlal және т.б. БИО-ға негізделген қаптамалық материалдарды қолдануға арналған жеуге болатын пленкаларды дайындау үшін желатині бар HPMC тұжырымдалған ГЕМК [111]. Прия, Контавети, Саката және Ортега-Торо және басқалар. тиісінше HPMC/хитозан HPMC/ксилоглюкан, HPMC/этил целлюлоза және HPMC/крахмал жеуге болатын композиттік пленкаларды дайындап, олардың термиялық тұрақтылығын, механикалық қасиеттерін, микроқұрылымын және бактерияға қарсы қасиеттерін зерттеді [139, 272-274]. HPMC/PLA қосындысын әдетте экструзия арқылы азық-түлік тауарлары үшін орау материалы ретінде де пайдалануға болады [275].

Жеуге жарамды немесе ыдырайтын қабықша орауыш материалдарын жасау кезінде HPMC-мен жиі қосылатын полимерлер негізінен липидтер, ақуыздар және полисахаридтер сияқты табиғи полимерлер болып табылады. Karaca, Fagundes және Contreras-Oliva және т.б. HPMC/липидті кешендері бар жеуге болатын композиттік мембраналарды дайындады және оларды тиісінше қара өрік, шие қызанақтары және цитрустарды консервілеуде пайдаланды. Нәтижелер HPMC/липидті кешенді мембраналардың балғын сақтаудың бактерияға қарсы әсері жақсы екенін көрсетті [266-268]. Шетти, қызар және динг және т.б. тиісінше HPMC, жібек протеині, сарысу протеині изолятынан және коллагеннен дайындалған жеуге болатын композиттік пленкалардың механикалық қасиеттерін, термиялық тұрақтылығын, микроқұрылымын және өзара әрекеттесуін зерттеді [269-271]. Esteghlal және т.б. БИО-ға негізделген қаптамалық материалдарды қолдануға арналған жеуге болатын пленкаларды дайындау үшін желатині бар HPMC тұжырымдалған ГЕМК [111]. Прия, Контавети, Саката және Ортега-Торо және басқалар. тиісінше HPMC/хитозан HPMC/ксилоглюкан, HPMC/этил целлюлоза және HPMC/крахмал жеуге болатын композиттік пленкаларды дайындап, олардың термиялық тұрақтылығын, механикалық қасиеттерін, микроқұрылымын және бактерияға қарсы қасиеттерін зерттеді [139, 272-274]. HPMC/PLA қосындысын әдетте экструзия арқылы азық-түлік тауарлары үшін орау материалы ретінде де пайдалануға болады [275].

1.3.4.2 Крахмал және басқа заттардың қосындысы

Крахмал мен басқа да заттарды құрастыру бойынша зерттеулер, бастапқыда әр түрлі гидрофиялық алифатикалық полиэштерге, соның ішінде полилактикалық қышқылдарға (PCL), поликапролакон (PCL), полибирен сукцин қышқылы (PBSA), және т.б. 276]. Мюллер және басқалар. Крахмал / PLA композиттерінің құрылымы мен қасиеттерін және екеуінің өзара әрекеттесуін зерттеді, ал нәтижелері екі арасындағы өзара іс-қимыл әлсіздігі және композиттердің механикалық қасиеттері нашар болды деп көрсетті [277]. Correa, Комур және диаз-гомес және басқалар. Механикалық қасиеттерін, реологиялық қасиеттерін, гельдің қасиеттерін, гельді қасиеттерін және крахмал / PCL кешендерінің екі компонентінің үйлесімділігін зерттеді, олар биологиялық ыдырайтын материалдарды, биологиялық ыдырайтын материалдарды, биологиялық ыдыс және тіндердің конфессияларын жасауға қатысты болды [278-280]. Ohkika et al. Корнстарх пен PBSA қоспасы өте перспективалы екендігі анықталды. Крахмалдың мазмұны 5-30% болған кезде, крахмал түйіршіктерінің мөлшері модульді ұлғайта алады және үзіліс кезінде созылып, созылу күйі мен ұзартылуын азайтады [281,282]. Гидрофобты алифатикалық полиэстер термодинамикалық түрде гидрофильді крахмалмен үйлеспейді, ал крахмал мен полиэстер арасындағы фазалық интерфейсті жақсарту үшін әдетте түрлі комповилизаторлар мен қоспалар қосылады. Садыковка, Ферри және Ли және басқалар. Слананол негізіндегі пластифортерлердің, ерлер ан антидилер зығыр майын, крахмал / PLA кешендерінің құрылымы мен қасиеттеріне, сәйкесінше (283-285] өсімдік майының туындыларының әсерін зерттеді. Ортега-Торо, Ю.Ю. Стошин қышқылы және дифенилметанның диисоцианаты, крахмал / PCL қосылыс және крахмал / PBSA қосылыстарын, сәйкесінше, материалдық қасиеттер мен тұрақтылықты жақсарту үшін [286, 287].

Соңғы жылдары ақуыздар, полисахаридтер және липидтер сияқты табиғи полимерлермен крахмалды құрастыру бойынша көптеген зерттеулер жүргізіліп келеді. Теклехайман, Сахин-Наден және Чанг және Чанг және Чанг және де-мен де-де-де-де-де-де-де -ге, крахмал / сарысуы бар ақуыз мен крахмал / желатин кешендерін, нәтижелері жақсы нәтижелерге қол жеткізді, оларды тағамдық биоматериалдар мен капсулаларға қолдануға болады [52, 288, 289]. Лозанно-Наварро, Талон және Рен және т.б. Жеңіл ауысым, механикалық қасиеттері, механикалық қасиеттері, бактерияға қарсы қасиеттері, критикалық / шитосан композициялық пленкалары, сәйкесінше, композициялық пленканың бактерияға қарсы әсерін жақсарту үшін табиғи сығындылар, шай полифенолдары және басқа табиғи бактерияға қарсы заттарды оқыды. Зерттеу нәтижелері крахмал/хитозан композициялық пленкасының тамақ пен дәрі-дәрмектің белсенді орамында үлкен әлеуеті бар екенін көрсетеді [290-292]. Каушик, Ганбарзаде, Арванитояннис және Чжан т.б. крахмал / целлюлоза нанокристалдарының, крахмал / карбоксиметиллюс, крахмал / метилонсилюлятселеу, крахмал / метилсипедулоза және крахмал / гидроксиппилметилметреллулоздар, тиісінше, жеуге болатын / биологиялық ыдырайтын қаптамадағы негізгі қосымшалар (293-295]. Dafe, Jumaidin and Lascombes et al. Крахмал / пектин, мысалы, крахмал / пектин, крахмал / агар және крахмал / карчень, негізінен тамақ және тамақ қаптамасы саласында қолданылады [296-298]. Tapioca крахмалы / жүгері майы / жүгері майы, крахмал / липидтер кешендерінің физика-химиялық қасиеттерін перез, Деб, Эм-де зерттеді, негізінен экструдталған тамақ өнімдерінің өндіріс процесін басқаруға [299, 300].

1.3.4.3 Гидроксипропилметилцеллюлоза мен крахмалдың қосындысы

Қазіргі уақытта үйде және шетелде HPMC және крахмалдың қосынды жүйесі бойынша зерттеулер көп емес, және олардың көпшілігі крахмалдың қартаю құбылысын жақсарту үшін крахмал матрицасына HPMC аз мөлшерін қосады. Хименес және т.б. крахмал мембраналарының өткізгіштігін жақсарту үшін жергілікті крахмалдың қартаюын азайту үшін HPMC қолданды. Нәтижелер HPMC қосу крахмалдың қартаюын төмендететінін және композиттік мембрананың икемділігін арттыратынын көрсетті. Композиттік мембрананың оттегі өткізгіштігі айтарлықтай артты, бірақ су өткізбейтін өнімділігі жоғарылаған жоқ. Қанша өзгерді [301]. Villacres, Basch et al. HPMC/крахмал композициялық пленка орауыш материалдарын дайындау үшін HPMC және тапиока крахмалын қосты және композициялық пленкаға глицериннің пластификаторлық әсерін және калий сорбаты мен нисиннің композиттік пленканың бактерияға қарсы қасиеттеріне әсерін зерттеді. Нәтижелер HPMC құрамының жоғарылауымен композиттік пленканың серпімділік модулі мен созылу беріктігі артады, үзілу кезіндегі ұзарту азаяды және су буының өткізгіштігі аз әсер етеді; калий сорбаты мен нисин композициялық пленканы жақсарта алады. Екі бактерияға қарсы агенттің бактерияға қарсы әсері бірге қолданғанда жақсырақ болады [112, 302]. Ортега-Торо және т.б. HPMC/крахмал ыстық престелген композиттік мембраналардың қасиеттерін зерттеді, лимон қышқылының композиттік мембраналардың қасиеттеріне әсерін зерттеді. Нәтижелер HPMC крахмалдың үздіксіз фазасында дисперсті болғанын және лимон қышқылы мен HPMC крахмалдың қартаюына әсер еткенін көрсетті. белгілі бір ингибирлеуге [139]. Ayorinde және т.б. ауызша амлодипинді жабу үшін HPMC/крахмал композиттік пленканы қолданды және нәтижелер композиттік пленканың ыдырау уақыты мен босату жылдамдығының өте жақсы екенін көрсетті [303].

Чжао Мин және т.б. крахмалдың HPMC пленкаларының суды ұстау жылдамдығына әсерін зерттеді және нәтижелер крахмал мен HPMC белгілі бір синергетикалық әсерге ие екенін көрсетті, бұл суды ұстау жылдамдығының жалпы өсуіне әкелді [304]. Чжан т.б. HPMC / HPS қосылысының пленкалық қасиеттері және ерітіндінің реологиялық қасиеттерін зерттеді. Нәтижелер HPMC/HPS қосылыс жүйесінің белгілі бір үйлесімділікке ие екенін, қосылыс мембранасының өнімділігі жақсы екенін және HPS-тің HPMC-ге реологиялық қасиеттерінің жақсы теңестіру әсері бар екенін көрсетеді [305, 306]. HPMC / крахмал құрамында HPMC / крахмал құрама жүйесінде зерттеулер аз, олардың көпшілігі таяз өнімділігі бар, ал құрама жүйедегі теориялық зерттеулер салыстырмалы түрде жетіспейді, әсіресе HPMC / HPS суық жылуы -фаза композициялық гель. Механикалық зерттеулер әлі де бос күйде.

1.4 Полимерлі кешендердің реологиясы

Полимерлі материалдарды өңдеу процесінде ағын мен деформация сөзсіз болады, ал реология материалдардың ағу және деформация заңдылықтарын зерттейтін ғылым [307]. Ағын - бұл сұйық материалдардың қасиеті, ал деформация - бұл қатты (кристалды) материалдардың қасиеті. Сұйықтық ағыны мен қатты деформацияны жалпы салыстыру келесідей:

Полимер материалдарын практикалық өнеркәсіптік қолдануда олардың тұтқырлығы мен тұтқыр серпімділігі өңдеу өнімділігін анықтайды. Өңдеу және қалыптау процесінде ығысу жылдамдығының өзгеруімен полимерлі материалдардың тұтқырлығы бірнеше реттік үлкен шамаға ие болуы мүмкін. Өзгеріс [308]. Тұтқырлық және ығысу жіңішкеру сияқты реологиялық қасиеттер полимер материалдарын өңдеу кезінде айдау, перфузия, дисперсия және бүрку процестерін бақылауға тікелей әсер етеді және полимер материалдарының ең маңызды қасиеттері болып табылады.

1.4.1 Полимерлердің тұтқыр серпімділігі

Сыртқы күштің әсерінен полимер сұйықтығы ағып қана қоймай, деформацияны көрсете алады, өзіндік «тұтқыр серпімділік» өнімділігін көрсетеді және оның мәні «қатты-сұйықтық екі фазалы» қатар өмір сүреді [309]. Дегенмен, бұл тұтқыр серпімділік шағын деформациялардағы сызықтық тұтқырлық емес, материал үлкен деформациялар мен ұзақ кернеуді көрсететін сызықтық емес тұтқыр серпімділік [310].

Табиғи полисахаридті сулы ерітінді сонымен қатар гидрозол деп те аталады. Сұйытылған ерітіндіде полисахаридті макромолекулалар бір-бірінен бөлінген катушкалар түрінде. Концентрация белгілі бір мәнге жоғарылаған кезде, макромолекулалық катушкалар бір-біріне араласып, қабаттасады. Мән критикалық концентрация деп аталады [311]. Сыни концентрациядан төмен, ерітіндінің тұтқырлығы салыстырмалы түрде төмен, ал оған ығысу жылдамдығы әсер етпейді, бұл жаңадан сұйықтықтың мінез-құлқы; Қиындық концентрацияға жеткенде, бастапқыда оқшауланған макромолекулалар бір-бірімен бірге кіре бастайды, ал шешімнің тұтқырлығы едәуір артады. өсуі [312]; Концентрация сыни концентрациядан асып кетсе, ығысудың жұқаруы байқалады және ерітінділер жаңадан емес сұйықтық мінез-құлқын көрсетеді [245].

Кейбір гидрозолдар белгілі бір жағдайларда гель түзе алады және олардың тұтқыр серпімді қасиеттері әдетте сақтау модулі G', жоғалту модулі G» және олардың жиілікке тәуелділігімен сипатталады. The storage modulus corresponds to the elasticity of the system, while The loss modulus corresponds to the viscosity of the system [311]. Сұйылтылған ерітінділерде молекулалар арасында шиеленіс болмайды, сондықтан жиіліктердің кең диапазонында G′ G″-дан әлдеқайда аз және жиілікке қатты тәуелділік көрсетті. G′ және G″ сәйкесінше ω жиілігіне және оның квадратына пропорционал болғандықтан, жиілік жоғары болғанда, G′ > G″. Егер концентрация критикалық концентрациядан жоғары болса, G′ және G″ әлі де жиілікке тәуелді болады. Жиілік G′ < G″ төмен болғанда және жиілік бірте-бірте артқанда, екеуі қиылысады және G” жоғары жиілік аймағында G′>-ге кері бұрылады.

Табиғи полисахарид гидрозолының гельге айналатын критикалық нүктесі гель нүктесі деп аталады. Гель нүктесінің көптеген анықтамалары бар және ең жиі қолданылатыны реологиядағы динамикалық тұтқырлық анықтамасы. Жүйенің сақтау модулі G′ жоғалту модуліне G″ тең болғанда, ол гель нүктесі, ал G′ > G″ Гель түзілуі [312, 313].

Кейбір табиғи полисахарид молекулалары әлсіз ассоциациялар түзеді және олардың гельдік құрылымы оңай бұзылады, ал G' G-ден сәл үлкенірек, төмен жиілікті тәуелділікті көрсетеді; ал кейбір табиғи полисахарид молекулалары тұрақты кросс-байланыс аймақтарын құра алады, олардың гель құрылымы күштірек, G′ G″-ден әлдеқайда үлкен және жиілікке тәуелділігі жоқ [311].

1.4.2 Полимер кешендерінің реологиялық әрекеті

Толық үйлесімді полимерлі қосылыстар жүйесі үшін қосылыс біртекті жүйе болып табылады және оның тұтқыр серпімділігі негізінен бір полимердің қасиеттерінің қосындысы болып табылады және оның тұтқыр серпімділігін қарапайым эмпирикалық ережелермен сипаттауға болады [314]. Тәжірибе біртекті жүйенің механикалық қасиеттерін жақсартуға ықпал етпейтінін дәлелдеді. Керісінше, фазалары бөлінген құрылымдары бар кейбір күрделі жүйелер тамаша өнімділікке ие [315].

Ішінара үйлесімді құрамдас жүйенің үйлесімділігіне жүйе қосылысының қатынасы, ығысу жылдамдығы, температура және құрамдас құрылымы сияқты факторлар әсер етеді, үйлесімділікті немесе фазалық бөлінуді көрсетеді және үйлесімділіктен фазалық бөлуге көшу сөзсіз. жүйенің тұтқырлығының елеулі өзгерістеріне алып келеді [316, 317]. In recent years, there have been numerous studies on the viscoelastic behavior of partially compatible polymer complex systems. Зерттеулер көрсеткендей, үйлесімділік аймағындағы қосынды жүйесінің реологиялық мінез-құлқы біртекті жүйенің сипаттамаларын береді. Фазалық бөліну аймағында реологиялық мінез-құлық біртекті аймақтан мүлде басқаша және өте күрделі.

Әр түрлі концентрациялар, құрастырушы коэффициенттер, жылжу коэффициенттері, температура және т.б., т.б., формулалардың ұтымды дизайны, өнім сапасын қатаң бақылау үшін және өндірістің тиісті азаюы үшін үлкен маңызға ие Энергияны тұтыну. [309]. Мысалы, температураға сезімтал материалдар үшін, материалдың тұтқырлығы температураны реттеу арқылы өзгертуге болады. Өңдеу өнімділігін арттыру; Материалдың ығысу аймағын түсініп, материалдың өңдеуді бақылау және өндіріс тиімділігін арттыру үшін тиісті ығысу жылдамдығын таңдаңыз.

1.4.3 Қосылыстың реологиялық қасиеттеріне әсер ететін факторлар

1.4.3.1 Композиция

Құрамдас жүйенің физикалық-химиялық қасиеттері мен ішкі құрылымы әрбір құрамдас бөліктің қасиеттерінің біріккен үлестерінің және компоненттердің өзара әрекеттесуінің жан-жақты көрінісі болып табылады. Сондықтан әрбір компоненттің физикалық және химиялық қасиеттерінің өзі қосылыс жүйесінде шешуші рөл атқарады. Әртүрлі полимерлер арасындағы үйлесімділік дәрежесі кең ауқымда өзгереді, кейбіреулері өте үйлесімді, ал кейбіреулері толығымен дерлік үйлеспейді.

1.4.3.2 Құрама жүйенің қатынасы

Полимерлі құрама жүйенің Viscastanonicity және механикалық қасиеттері қосылыстар арақатынасымен айтарлықтай өзгереді. Себебі, құрама қатынас әр компоненттің құрама жүйеге қосқан үлесін анықтайды, сонымен қатар әр компонентке де әсер етеді. өзара әрекеттесу және фазалық тарату. Xie yajie et al. studied chitosan/hydroxypropyl cellulose and found that the viscosity of the compound increased significantly with the increase of hydroxypropyl cellulose content [318]. Чжан Яйан және басқалар. 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. Анық [319].

1.4.3.3 Жылжу жылдамдығы

Көптеген полимерлі сұйықтықтар - Ньютонның ағын заңына сәйкес келмейтін жалған сұйықтықтар. Басты ерекшелігі - тұтқырлық негізінен төмен ығысуда өзгермейді, ал тұтқырлық ығысу жылдамдығымен күрт төмендейді [308, 320]. Полимерлі сұйықтықтың ағынды қисық сызығы шамамен үш аймаққа бөлінеді: төмен ығысу Ньютон аймағы, ығысу жұқару аймағы және жоғары ығысу тұрақтылық аймағы. Қозғалыс жылдамдығы нөлге жетті, кернеу мен штамм сызықтық болады, ал сұйықтықтың ағынының әрекеті Ньютониялық сұйықтықтың әсеріне ұқсас. Қазіргі уақытта тұтқырлық белгілі бір мәнге ие, ол нөлдік ығысу η0 деп аталады. η0 Материалдың максималды релаксациясын көрсетеді және полимерлі материалдардың маңызды параметрі, бұл полимердің орташа молекулалық салмағы және тұтқыр ағынның белсенділігі бар. Қозғалыс жұқару аймағында тұтқырлық ығысу жылдамдығының жоғарылауымен біртіндеп азаяды, ал «Жіңішке жұқару» феномені пайда болады. Бұл аймақ полимерлі материалдарды өңдеудегі әдеттегі ағынды аймақ болып табылады. Ықшамдылық тұрақтылық аймағында, тұтқырлық жоғарылаған сайын, тұтқырлық тағы бір тұрақты, шексіз ығысу тұтқырлығы η∞, бірақ бұл аймаққа жету қиын.

1.4.3.4 Температура

Температура молекулалардың кездейсоқ жылу қозғалысының қарқындылығына әсер етеді, бұл диффузия, молекулалық тізбекті бағдарлау және ену сияқты араласаралық өзара әрекеттесуге айтарлықтай әсер етуі мүмкін. Жалпы алғанда, полимерлі материалдар ағыны кезінде молекулалық тізбектердің қозғалысы сегменттерде жүзеге асырылады; Температура жоғарылаған сайын, тегін көлем көбейіп, сегменттердің ағынына төзімділігі азаяды, сондықтан тұтқырлық азаяды. Алайда, кейбір полимерлер үшін температура жоғарылаған сайын гидрофобты ассоциация тізбектер арасында пайда болады, сондықтан оның орнына тұтқырлығы артады.

Әртүрлі полимерлердің температураға сезімталдық дәрежесі әртүрлі, ал бірдей жоғары полимер әртүрлі температура диапазонында оның механизмінің жұмысына әртүрлі әсер етеді.

1.5 Осы тақырыптың зерттеу мәні, зерттеу мақсаты және зерттеу мазмұны

1.5.1 Зерттеудің маңыздылығы

HPMC - бұл азық-түлік және дәрі-дәрмек саласында кеңінен қолданылатын қауіпсіз және жеуге жарамды материдер, ол пленкалау, дисперсия, қоюлану және тұрақтандыру қасиеттеріне ие. HPMC фильмі сонымен қатар жақсы мөлдірлік, май тосқауылының қасиеттері және механикалық қасиеттері бар. Алайда, оның жоғары бағасы (шамамен 100 000 / тонна) өзінің кең қолданылуын, тіпті капсула сияқты жоғары құнды фармацевтикалық қосымшаларда да шектейді. Сонымен қатар, HPMC - бұл аз тұтқырлығы төмен, ол аз тұтқырлығы бар, ол төмен температурада аз тұтқырлығы бар және жоғары температурада тұтқырлыған гель түзе алады, сондықтан жабыны, бүрку және батыру процестері болуы керек Жоғары температурада шығарып, өндірістің жоғары шығыны және өнімнің жоғары құны жоғары. Төмен температурада HPMC-тің төменгі тұтқырлығы мен гель күші сияқты қасиеттері, көптеген қосымшаларда HPMC-тің жұмыс қабілеттілігін азайтады.

In contrast, HPS is a cheap (about 20,000/ton) edible material that is also widely used in the field of food and medicine. The reason why HPMC is so expensive is that the raw material cellulose used to prepare HPMC is more expensive than the raw material starch used to prepare HPS. In addition, HPMC is grafted with two substituents, hydroxypropyl and methoxy. As a result, the preparation process is very complicated, so the price of HPMC is much higher than that of HPS. Бұл жоба қымбат HPMC-лердің кейбірін төмен бағадағы СЭС-ке ауыстыруға және ұқсас функцияларды сақтау негізінде өнімнің бағасын төмендетуге үміттенеді.

Сонымен қатар, HPS - бұл төмен температурада висклюзикалық гель күйінде бар және жоғары температурада ағынды шешім қалыптастыратын суық гель. Сондықтан, HPS HPS-ке HPMC қосу ГЭМК-нің гель температурасын азайтып, төмен температурада оның тұтқырлығын арттыра алады. Гельдің беріктігі, төмен температурада оның жұмыс қабілеттілігін арттыру. Сонымен қатар, HPS жеуге жарамды пленкада оттегі бар тосқауыл қасиеттері жақсы, сондықтан HPMC-ге HPS қосу жеуге болатын пленканың оттегі барьерлік қасиеттерін жақсарта алады.

Қорытындылай келе, HPMC және HPS үйлесімі: Біріншіден, бұл маңызды теориялық маңызға ие. HPMC - бұл ыстық гель, ал HPS - бұл суық гель. Екеуін құрастыру арқылы ыстық және салқын гельдер арасындағы теориялық тұрғыдан өтпелі нүкте бар. HPMC / HPS-тің суық және ыстық гельді құрама жүйесі және оның механизмін құру және оның механизмін зерттеу мұндай суық және ыстық кері гельді құрама жүйенің жаңа әдісін, теориялық бағдарлаудың жаңа тәсілін ұсына алады. Екіншіден, ол өндіріс шығындарын азайтып, өнімнің кірісін жақсарта алады. ГЭС және HPMC комбинациясы арқылы өндіріс құнын шикізат және өндірістік энергияны тұтыну жағынан азайтуға болады, ал өнімнің пайдасы едәуір жақсарта алады. Үшіншіден, бұл өңдеу өнімділігін жақсартып, қосымшаны кеңейтуге мүмкіндік береді. ГЭС қосу төмен температурада HPMC концентрациясы мен гельінің беріктігін арттыруы және төмен температурада өңдеуді жақсартады. Сонымен қатар, өнімді жақсартуға болады. HPMC / HPS жеуге болатын композициялық пленканы дайындау үшін HPS қосу арқылы, жеуге болатын пленканың оттегі тосқауыл қасиеттерін жақсартуға болады.

Полимерлі қосылыстар жүйесінің үйлесімділігі қосылыстың микроскопиялық морфологиясы мен жан-жақты қасиеттерін, әсіресе механикалық қасиеттерін тікелей анықтай алады. Сондықтан HPMC/HPS құрама жүйесінің үйлесімділігін зерттеу өте маңызды. HPMC және HPS екеуі де бірдей құрылымдық бірлігі бар гидрофильді полисахаридтер - глюкоза және бірдей функционалды топ гидроксипропилмен өзгертілген, бұл HPMC/HPS қосылыс жүйесінің үйлесімділігін айтарлықтай жақсартады. Дегенмен, HPMC - бұл суық гель және HPS - ыстық гель және екеуінің кері гель әрекеті HPMC/HPS қосынды жүйесінің фазалық бөліну құбылысына әкеледі. Қорытындылай келе, HPMC/HPS суық-ыстық гель композиттік жүйесінің фазалық морфологиясы мен фазалық ауысуы өте күрделі, сондықтан бұл жүйенің үйлесімділігі мен фазалық бөлінуі өте қызықты болады.

Полимерлі күрделі жүйелердің морфологиялық құрылымы мен реологиялық мінез-құлқы өзара байланысты. Бір жағынан, өңдеу кезіндегі реологиялық мінез-құлық жүйенің морфологиялық құрылымына үлкен әсер етеді; екінші жағынан, жүйенің реологиялық мінез-құлқы жүйенің морфологиялық құрылымындағы өзгерістерді дәл көрсете алады. Сондықтан өндірісті, өңдеуді және сапаны бақылауды басқару үшін HPMC/HPS қосылыс жүйесінің реологиялық қасиеттерін зерттеудің маңызы зор.

HPMC/HPS суық және ыстық гель қосылыстар жүйесінің морфологиялық құрылымы, үйлесімділігі және реологиясы сияқты макроскопиялық қасиеттер динамикалық болып табылады және ерітінді концентрациясы, қоспа қатынасы, ығысу жылдамдығы және температура сияқты бірқатар факторларға әсер етеді. Композиттік жүйенің микроскопиялық морфологиялық құрылымы мен макроскопиялық қасиеттері арасындағы байланысты композиттік жүйенің морфологиялық құрылымы мен үйлесімділігін бақылау арқылы реттеуге болады.

1.5.2 Зерттеу мақсаты

HPMC / HPS Суық және ыстық кернеулі гельді қосылыс жүйесі салынды, оның реологиялық қасиеттері зерттелді, оның реологиялық қасиеттері зерттелді, ал компоненттердің физикалық және химиялық құрылымының әсері, құрама арақатынас және жүйенің реологиялық қасиеттеріне әсері зерттелді. Жынап ретінде HPMC / HPS-тің жеуге болатын композициялық фильмі дайындалды, ал макроскопиялық қасиеттері, мысалы механикалық қасиеттері, әуе өткізгіштігі және пленканың оптикалық қасиеттері зерттелді, ал әсер ететін факторлар мен заңдар зерттелді. Салқын және ыстық кері реттік гельдік жүйенің фазалық ауысуын, үйлесімділігі мен фазалық бөлінуін жүйелі түрде зерттейді, оның үйлесімділігі мен фазалық бөлінуі оның әсер ету факторлары мен механизмдерін зерттейді және микроскопиялық морфологиялық құрылым мен макроскопиялық қасиеттер арасындағы байланысты орнатады. Композиттік жүйенің морфологиялық құрылымы мен үйлесімділігі композициялық материалдардың қасиеттерін бақылау үшін қолданылады.

1.5.3 Зерттеу мазмұны

Күтілетін зерттеу мақсатына жету үшін бұл жұмыс келесі зерттеулер жүргізеді:

(1) HPMC / HPS суық және ыстық кері гельді құрастыру жүйесін құрастырады және құрама ерітіндінің реологиялық қасиеттерін, әсіресе концентрацияның, құрама арақатынастың және тұтқырлық пен ағынды индекске әсер ететін редометрді қолданыңыз құрама жүйе. Тихотропты және тикотропо сияқты реологиялық қасиеттердің әсері мен заңы зерттелді, ал салқын және ыстық композициялық гельдің қалыптасу механизмі алдын-ала зерттелді.

(2) HPMC/HPS edible composite film was prepared, and scanning electron microscope was used to study the influence of the inherent properties of each component and the composition ratio on the microscopic morphology of the composite film; механикалық қасиетін тексеру құралы әрбір құрамдас бөлікке тән қасиеттерді, композиттік пленка құрамын зерттеу үшін пайдаланылды. Композиттік пленканың механикалық қасиеттеріне қатынасы мен қоршаған ортаның салыстырмалы ылғалдылығының әсері; құрамдастардың тән қасиеттері мен қосылыс қатынасының композициялық пленканың оттегі мен жарық өткізгіштік қасиеттеріне әсерін зерттеу үшін оттегінің өту жылдамдығын сынаушы мен UV-Vis спектрофотометрін пайдалану. HPMC/HPS салқын- ыстық кері гельді композиттік жүйе сканерлеуші ​​электронды микроскопия, термогравиметриялық талдау және динамикалық термомеханикалық талдау арқылы зерттелді.

(3) HPMC/HPS суық-ыстық кері гель композиттік жүйесінің микроскопиялық морфологиясы мен механикалық қасиеттері арасындағы байланыс орнатылды. HPMC/HPS жеуге болатын композиттік пленка дайындалды, оптикалық микроскоппен және йодпен бояу әдісімен үлгінің фазалық таралуы мен фазалық ауысуына қосылыс концентрациясы мен қосылыс қатынасының әсері зерттелді; Үлгілердің механикалық қасиеттері мен жарық өткізгіштік қасиеттеріне қосылыс концентрациясы мен қосылыс қатынасының әсер ету ережесі белгіленді. HPMC/HPS суық-ыстық кері гельді композиттік жүйесінің микроқұрылымы мен механикалық қасиеттері арасындағы байланыс зерттелді.

(4) HPM / HPS-тің реологиялық қасиеттері мен гельдік қасиеттері үшін HPS алмастыру дәрежесінің суық ыстағы фазалық гель композициялық жүйесі. ДСЖ алмастыру дәрежесінің, қытырлақ жылдамдық пен температураның, бұрандалы жүйенің тұтқырлығы мен температурасы, сондай-ақ гельдің ауысу нүктесі, сондай-ақ гельдің өту нүктесі, модуль жиілігі тәуелділігі және басқа да гельдік қасиеттері және олардың заңдары және олардың заңдары зерттелді. Үлгілердің температураға тәуелді фазалық таралуы және фазалық ауысуы йодтың бояуы зерттелді, ал HPMC / HPS гектаризация механизмі суық ысталған фазалық гельді-фазалық гельдік жүйеде сипатталған.

(5) HPS химиялық құрылымының макроскопиялық қасиеттері мен HPMC / HPS-тің суық кері ыстық кері-фазалық гель композициялық жүйесінің макроскопиялық қасиеттері мен үйлесімділігінің әсері. Жынап ретінде HPMC / HPS-тің жеуге жарамды композициялық фильмі дайындалды, ал композициялық пленканың кристалды құрылымы мен микро-домендік құрылымының гидроксиппилді алмастыру дәрежесінің әсері синхротрон радиациясының шағын бұрыштық рентгендік шашыраңқы технологиямен зерттелді. Композициялық мембрананың механикалық қасиеттеріне гидроксиппилді алмастыру дәрежесінің әсер ету заңнамасы механикалық меншік сынағышымен зерттелді; оттегі өткізгіштігін сынаушы арқылы композиттік мембрананың оттегі өткізгіштігіне ГРС алмастыру дәрежесінің әсер ету заңы зерттелді; HPS гидроксиппилді HPMC / HPS композициялық пленкаларының жылу тұрақтылығына топтастыру дәрежесінің әсері.

2-тарау. HPMC / HPS құрама жүйесін реологиялық зерттеу

Табиғи полимер негізіндегі жеуге жарамды пленкаларды салыстырмалы түрде қарапайым ылғалды әдіспен дайындауға болады [321]. Біріншіден, полимерді сұйық фазада ерітеді немесе дисперсті түрде жеуге жарамды қабық түзетін сұйықтықты немесе қабық түзетін суспензияны дайындайды, содан кейін еріткішті алу арқылы концентрлейді. Мұнда операция әдетте сәл жоғары температурада кептіру арқылы орындалады. Бұл процесс әдетте алдын ала оралған жеуге жарамды пленкаларды шығару үшін немесе өнімді суға батыру, щеткамен тазалау немесе бүрку арқылы тікелей қабық түзетін ерітіндімен жабу үшін қолданылады. Тағамдық пленканы өңдеуді жобалау пленка түзетін сұйықтықтың нақты реологиялық мәліметтерін алуды талап етеді, бұл тағамдық орау пленкалары мен жабындарының өнім сапасын бақылау үшін үлкен маңызға ие [322].

HPMC - бұл жоғары температурада гель құрайтын және төмен температурада ерітінді күйінде болатын жылу жабысқақ. This thermal gel property makes its viscosity at low temperature very low, which is not conducive to the specific production processes such as dipping, brushing and dipping. operation, resulting in poor processability at low temperatures. Керісінше, HPS - бұл суық гель, төмен температурада, төмен температурада және жоғары температура. Тұтқырлықты шешудің төмен күйі. Therefore, through the combination of the two, the rheological properties of HPMC such as viscosity at low temperature can be balanced to a certain extent.

Бұл тарауда HPMC/HPS суық-ыстық кері гель қосылыстар жүйесінің нөлдік ығысу тұтқырлығы, ағын индексі және тиксотропиясы сияқты реологиялық қасиеттерге ерітінді концентрациясының, құрамдау қатынасының және температураның әсеріне назар аударылады. Қосу ережесі құрама жүйенің үйлесімділігін алдын ала талқылау үшін қолданылады.

2.2 Эксперименттік әдіс

2.2.1 HPMC / HPS құрама ерітіндісін дайындау

First weigh HPMC and HPS dry powder, and mix according to 15% (w/w) concentration and different ratios of 10:0, 7:3, 5:5, 3:7, 0:10; содан кейін 70 °C C суға қосыңыз, HPMC толығымен таралу үшін 120 айн/мин жылдамдықпен 30 минут бойы жылдам араластырыңыз; содан кейін ерітіндіні 95 °C-тан жоғары температураға дейін қыздырыңыз, HPS толығымен желатинизациялау үшін бірдей жылдамдықпен 1 ​​сағат бойы жылдам араластырыңыз; желатинизация аяқталды Осыдан кейін ерітіндінің температурасы 70 °C-қа дейін тез төмендетілді және HPMC 40 минут бойы 80 айн/мин баяу жылдамдықпен араластыру арқылы толығымен ерітілді. (Осы мақаладағы барлық салмақ: үлгінің құрғақ негіздік массасы/жалпы ерітінді массасы).

2.2.2 HPMC / HPS құрама жүйесінің реологиялық қасиеттері

2.2.2.1 Реологиялық талдаудың принципі

Айналмалы редометр жұппен жоғары және төмен параллель қысқыштармен жабдықталған, ал қарапайым ығысу ағынымен қапсырмалар арасындағы салыстырмалы қозғалыс арқылы жүзеге асырылады. Реометрді қадамдық режимде, ағын режимінде және тербеліс режимінде сынауға болады: қадамдық режимде реометр үлгіге өтпелі кернеуді қолдана алады, ол негізінен үлгінің өтпелі сипаттамалық реакциясын және тұрақты күй уақытын тексеру үшін қолданылады. Стресс-релаксация, скейтер және қалпына келтіру сияқты бағалау және цифстикалық жауап; ағын режимінде реометр үлгіге сызықтық кернеу бере алады, ол негізінен үлгінің тұтқырлығының ығысу жылдамдығына тәуелділігін және тұтқырлықтың температура мен тиксотропияға тәуелділігін тексеру үшін қолданылады; тербеліс режимінде реометр синусоидалы айнымалы тербелмелі кернеуді тудыруы мүмкін, ол негізінен сызықтық тұтқыр серпімді аймақты анықтау, термиялық тұрақтылықты бағалау және үлгінің гельдену температурасы үшін қолданылады.

2.2.2.2 Ағын режимін сынау әдісі

Диаметрі 40 мм болатын параллель нөмір қолданылды, ал тақтайша аралық 0,5 мм-ге қойылды.

1. Тұтқырлық уақыт бойынша өзгереді. Сынақ температурасы 25 °C, ығысу жылдамдығы 800 с-1, сынақ уақыты 2500 с.

2. Тұтқырлық ығысу жылдамдығына байланысты өзгереді. Сынақ температурасы 25 °C, алдын ала кесу жылдамдығы 800 с-1, алдын ала кесу уақыты 1000 с; shear rate 10²-10³s.

Ығысу кернеуі (τ ) және ығысу жылдамдығы (γ) Оствальд-де Ваэль қуат заңына сәйкес:

̇τ=K.γ n (2-1)

мұндағы τ – ығысу кернеуі, Па;

γ – ығысу жылдамдығы, s-1;

n – өтімділік индексі;

K – тұтқырлық коэффициенті, Pa·sn.

Тұтқырлық арасындағы байланыс (ŋ) полимер ерітіндісінің және ығысу жылдамдығын (γ) каррен модулімен орнатуға болады:

Олардың арасында,ŋ0ығысу тұтқырлығы, Па с;

ŋ∞- шексіз ығысу тұтқырлығы, Па с;

λ - релаксация уақыты, с;

n - ығысудың жұқаруы индексі;

3. Үш сатылы тиксотропиялық сынақ әдісі. Сынақ температурасы 25 °C, a. Стационарлық кезең, ығысу жылдамдығы 1 с-1, ал сынақ уақыты 50 с; б. Ығысу сатысы, ығысу жылдамдығы 1000 с-1, ал сынақ уақыты 20 с; в. Құрылымды қалпына келтіру процесі, ығысу жылдамдығы 1 с-1, ал сынақ уақыты 250 с.

Құрылымды қалпына келтіру процесінде әр түрлі қалпына келтіру уақытынан кейін құрылымның қалпына келу деңгейі тұтқырлықтың қалпына келуімен көрінеді:

DSR=ŋt ⁄ ŋ╳100%

Олардың арасында,ŋt - бұл құрылымдық қалпына келтіру уақытында, PA S;

hŋБірінші кезеңнің соңында тұтқырлығы бар, pa s.

2.3 Нәтижелер және талқылау

2.3.1 Қозғалыс уақытының күрделі жүйенің реологиялық қасиеттеріне әсері

Тұрақты ығысу жылдамдығында, анық тұтқырлық ығысудың өсуімен әртүрлі үрдістерді көрсетуі мүмкін. 2-1 суретте HPMC/HPS қосылыс жүйесіндегі тұтқырлықтың уақытқа қарсы әдеттегі қисығы көрсетілген. Суреттен қырқу уақытының ұзаруымен көрінетін тұтқырлықтың үздіксіз төмендейтінін көруге болады. Қырқу уақыты шамамен 500 с жеткенде, тұтқырлық тұрақты күйге жетеді, бұл жоғары жылдамдықтағы қырқу кезінде құрама жүйенің тұтқырлығының белгілі бір мәнге ие екендігін көрсетеді. Уақытқа тәуелділік, яғни тиксотропия белгілі бір уақыт аралығында көрсетіледі.

Сондықтан, құрама жүйенің вариат заңдылығын зерделеу кезінде, жылжу жылдамдығы туралы заңдылықты зерттеген кезде, нақты тұрақты жылжу сынағының алдында, тиксотроптың әсерін жою үшін белгілі бір кезеңді күрделі жүйеге ауыстыру үшін жоғары жылдамдықты алдын-ала бұрғылау қажет . Осылайша, ағынды вариацияның заңы бір фактор ретінде ығысу деңгейі бар. Бұл экспериментте барлық үлгілердің тұтқырлығы тұрақты күйде 1000 с-қа дейін тұрақты күйде болды, бұл жерде 800 1 / с жылдамдықпен, мұнда орналастырылмаған. Сондықтан, болашақ тәжірибелік дизайнда барлық үлгілердің тиксотроптарының әсерін жою үшін жоғары ығысу 800 1 / с жылдамдықпен алдын-ала бұралу қабылданды.

2.3.2 Концентрацияның күрделі жүйенің реологиялық қасиеттеріне әсері

Жалпы, полимерлі ерітінділердің тұтқырлығы ерітіндінің концентрациясының жоғарылауымен артады. 2-2-сурет концентрацияның концентрацияның HPMC / HPS тұжырымдарының тұтқырлығына тәуелділігіне әсер етеді. Суреттегі, біз сол ығысу жылдамдығында, құрама жүйенің тұтқырлығы ерітіндінің концентрациясының жоғарылауымен біртіндеп артады. Әр түрлі концентрациямен HPMC / HPS құрама шешімдерінің тұтқырлығы біртіндеп, қайғы-қасіреттің жоғарылауымен азайды, бұл айқын ығысу құбылыстарын көрсетеді, бұл әр түрлі концентрациялармен қосылыстардың ерітінділері псевдопластикалық сұйықтықтарға тиесілі екенін көрсетті. However, the shear rate dependence of viscosity showed a different trend with the change of solution concentration. When the solution concentration is low, the shear thinning phenomenon of the composite solution is small; Шешім концентрациясының жоғарылауымен композициялық ерітіндінің ығысуы айқынырақ болады.

2.3.2.1 Концентрацияның қосылыс жүйесінің нөлдік ығысу тұтқырлығына әсері

Әртүрлі концентрациялардағы қосылыс жүйесінің тұтқырлық-ығысу жылдамдығының қисықтары Каррен үлгісімен жабдықталған және қосылыс ерітіндісінің нөлдік ығысу тұтқырлығы экстраполяцияланған (0,9960 < R₂< 0,9997). Концентрацияның қосылыс ерітіндісінің тұтқырлығына әсерін ары қарай нөлдік ығысу тұтқырлығы мен концентрация арасындағы байланысты зерттеу арқылы зерттеуге болады. 2-3-суреттен қосылыс ерітіндісінің нөлдік ығысу тұтқырлығы мен концентрациясы арасындағы тәуелділік қуат заңына сәйкес келетінін көруге болады:

Қайда K және M тұрақтылар.

Екі логарифмдік координатада м-трот көлеміне байланысты, концентрацияға тәуелділігі екі түрлі тенденцияны ұсынады. Dio-Edware теориясына сәйкес, төмен концентрацияда, көлбеу жоғары (m = 11.9, r2 = 0.9942), ол сұйылтылған ерітіндіге жатады; Жоғары концентрация кезінде көлбеу салыстырмалы түрде төмен (m = 2.8, r2 = 0.9822), ол ішкі концентрацияланған ерітіндіге жатады. Сондықтан, құрама жүйенің C * сыни концентрациясын осы екі аймақтың қиылысында 8% анықтауға болады. According to the common relationship between different states and concentrations of polymers in solution, the molecular state model of HPMC/HPS compound system in low temperature solution is proposed, as shown in Figure 2-3.

HPS - суық гель, ол төмен температурада гель күйі, ал жоғары температурада ерітінді күйі. Сынақ температурасында (25 °C) HPS суреттегі көк желі аймағында көрсетілгендей гель күйі болып табылады; керісінше, HPMC ыстық гель болып табылады, сынақ температурасында ол қызыл сызық молекуласында көрсетілгендей ерітінді күйінде болады.

С<С* сұйылтылған ерітіндісінде HPMC молекулалық тізбектері негізінен тәуелсіз тізбек құрылымдары ретінде болады, ал алынып тасталған көлем тізбектерді бір-бірінен ажыратады; сонымен қатар, HPS гель фазасы біртұтас қалыптастыру үшін бірнеше HPMC молекулаларымен әрекеттеседі Пішін және HPMC тәуелсіз молекулалық тізбектері 2-2а суретте көрсетілгендей бір-бірінен бөлек болады.

Қалған концентрациямен тәуелсіз молекулалық тізбектер мен фазалық аймақтар арасындағы қашықтық біртіндеп төмендеді. When the critical concentration C* is reached, the HPMC molecules interacting with the HPS gel phase gradually increase, and the independent HPMC molecular chains begin to connect with each other, forming the HPS phase as the gel center, and the HPMC molecular chains are intertwined және бір-бірімен байланысты. The microgel state is shown in Figure 2-2b.

Концентрацияның одан әрі жоғарылауымен, C > C*, HPS гель фазалары арасындағы қашықтық одан әрі азаяды және шиеленіскен HPMC полимер тізбегі мен HPS фаза аймағы күрделене түседі және өзара әрекеттесу қарқынды болады, сондықтан ерітінді әрекетті көрсетеді. полимер балқымаларына ұқсас, 2-2c суретте көрсетілген.

2.3.2.2 Концентрацияның қосылыс жүйесінің сұйық әрекетіне әсері

OstWald-de Power заңы (Формуланы (2-1) қараңыз) (2-1)) Стресстің стрессі мен жылжуының қисықтарын әр түрлі концентрациялармен және тұтындылар индексі және тұтқырлық коэффициенті K алуға болады. , Фитинг нәтижесі 2-1 кестеде көрсетілгендей.

Кесте 2-1 25 °C температурадағы әртүрлі концентрациясы бар HPS/HPMC ерітіндісінің ағынының мінез-құлық индексі (n) және сұйықтық консистенциясы индексі (K)

Ньютон сұйықтығының ағыс көрсеткіші n = 1, псевдопластикалық сұйықтықтың ағыс көрсеткіші n < 1, ал n 1-ден ауытқыған сайын, сұйықтықтың псевдопластикалық қасиеті күштірек, ал кеңейетін сұйықтықтың ағыс көрсеткіші n > 1. 2-1-кестеден әр түрлі концентрациядағы қосылыс ерітінділерінің n мәндерінің барлығы 1-ден аз екенін көруге болады, бұл қосынды ерітінділердің барлығы псевдопластикалық сұйықтықтар екенін көрсетеді. Төмен концентрацияларда қалпына келтірілген ерітіндінің n мәні 0-ге жақын болады, бұл төмен концентрациялы қосылыс ерітіндісінің Ньютон сұйықтығына жақын екенін көрсетеді, өйткені төмен концентрациялы қосылыс ерітіндісінде полимер тізбектері бір-бірінен тәуелсіз болады. Ерітінді концентрациясының жоғарылауымен қосылыс жүйесінің n мәні біртіндеп төмендеді, бұл концентрацияның жоғарылауы қосылыс ерітіндісінің псевдопластикалық әрекетін күшейткенін көрсетті. Шатасу сияқты өзара әрекеттесулер HPS фазасының арасында және онымен болды және оның ағынының әрекеті полимер балқымаларына жақынырақ болды.

Төмен концентрацияда, құрама жүйенің C-мен тұтқырлық коэффициенті аз (C <8%, K <1 PAAN), ал концентрацияның жоғарылауымен қосалқы жүйенің мәні артады, бұл тұтқырлыққа ие болады Құрама жүйесі төмендеді, бұл нөлдік ығысудың тұтқырлығының шоғырлануына сәйкес келеді.

2.3.3 Керемет қатынасу коэффициенті құрама жүйенің реологиялық қасиеттеріне әсері

Сурет 2-4 Тұтқырлығы VS. ГРМК / ГЭС ерітіндісінің ығысу жылдамдығы, әр түрлі қоспасы 25 ° C

2-2-кесте 25 ° температурада әртүрлі араластыру қатынасы бар HPS/HPMC ерітіндісінің ағынының мінез-құлық индексі (n) және сұйықтық консистенциясы индексі (K)

2-4 суреттері HPMC / HPS қосқырлығын тұтастайшаның ығысу деңгейінің әсерін көрсетеді. Күрделі жүйенің тұтқырлығы төмен деп санаулы (HPS <20%), бұл икемді мөлшерлеменің жоғарылауымен, негізінен, HPS мазмұны бар құрама жүйеде, Шешім күйінде Төмен температурада - үздіксіз фаза; the viscosity of the compound system with high HPS content gradually decreases with the increase of shear rate, showing obvious shear thinning phenomenon, which indicates that the compound solution is pseudoplastic fluid. At the same shear rate, the viscosity of the compound solution increases with the increase of HPS content, which is mainly because HPS is in a more viscous gel state at low temperature.

Ostwald-de Power заңын қолдана отырып (формуланы (2-1) қараңыз (2-1)) Керемет стресстің қисық сызықтарын (мәтінде көрсетілмеген) әр түрлі құрама коэффициенттермен, ағындармен, тұтқырлықпен және тұтқырлық коэффициенті K, фитинг нәтижелері 2-2 кестеде көрсетілген. Оны кестеден 0,9869 <r2 <r2 <0.9999 көруге болады, ал фитинг нәтижесі жақсы. Күрделі жүйенің N ағындық индексі біртіндеп HPS мазмұнын көбейтумен азаяды, ал C Тұтқындық коэффициенті k HPS мазмұнын көбейту үрдісін көрсетеді, ал HPS мазмұнын көбейту үрдісінің жоғарылауымен, бұл құрамдас шешімдердің қосылыстары тұтқырлықты көбірек талап етеді және ағып кетуі қиын . This trend is consistent with Zhang's research results, but for the same compounding ratio, the n value of the compounded solution is higher than Zhang's result [305], which is mainly because pre-shearing was performed in this experiment to eliminate the effect of 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 Композициялық жүйенің нөлдік ығысу тұтқырлығына қоспа қатынасының әсері

Біртекті полимерлі қосылыс жүйесінің реологиялық қасиеттері мен жүйедегі компоненттердің реологиялық қасиеттері арасындағы байланыс логарифмдік жиынтық ережеге сәйкес келеді. Екі компонентті құрамдас жүйе үшін құрамдас жүйе мен әрбір компонент арасындағы байланысты келесі теңдеу арқылы өрнектеуге болады:

Олардың ішінде F - күрделі жүйенің реологиялық меншік параметрі;

F1, F2 сәйкесінше 1 және 2 компоненттің реологиялық параметрлері;

∅1 және ∅2 - бұл 1 компоненттің және 2-компоненттің массасы, және 2-компонент және ∅1 ∅2.

Сондықтан, құрама жүйенің нөлдік ығысуы әр түрлі құрама коэффициенттермен құрама, әр түрлі құрама коэффициенттермен қосқаннан кейін, сәйкес болжамды мәнді есептеу үшін логарифмдік жиынтық қағидатына сәйкес есептеуге болады. The experimental values of the compound solutions with different compound ratios were still extrapolated by carren fitting of the viscosity-shear rate curve. Нөлдік ығысудың болжамды мәні әр түрлі құрама коэффициенттермен бірге HPMC / HPS құрама жүйесінің тұтқырлығы 2-5-суретте көрсетілгендей тәжірибелік құнмен салыстырылады.

Суреттегі нүктелі сызық - бұл логарифмдік қосындысымен алынған құрама ерітіндідің нөлдік тұтқырлығының болжамды мәні, ал нүктелі сызық сызбасы, ал нүктелі сызық графигі - әр түрлі құрама жүйенің эксперименттік мәні. Күрделі шешімнің тәжірибелік құнының эксперименттік мәні құрама жүйеге қатысты белгілі бір оң-ауытқуды көруге болады, бұл құрама жүйенің термодинамикалық үйлесімділікке қол жеткізе алмайтындығын және құрама жүйенің үздіксіз фаза дисперсиясы болып табылатындығын көрсетеді Төмен температура «теңіз-арал» екі фазалы жүйенің құрылымы; және HPMC / HPS құрастыру коэффициентінің үздіксіз төмендеуімен, құрама қатынасы 4: 6 болғаннан кейін құрама жүйенің үздіксіз фазасы өзгерді. Тарау зерттеулерді егжей-тегжейлі талқылайды.

ГРОМК / ГРС қосылыс коэффициенті үлкен болған кезде, құрама жүйенің теріс ауытқуы үлкен түрде көрінуі мүмкін, бұл теріс ауытқуға ие, бұл жоғары тұтқырлық граммы дисперсті HPS-тің төменгі тұтқырлығы бойынша HPMC үздіксіз фазалық ортасында таратылады . With the increase of HPS content, there is a positive deviation in the compound system, indicating that the continuous phase transition occurs in the compound system at this time. Жоғары тұтқырлығы бар HPS құрама жүйенің үздіксіз фазасы болып табылады, ал HPMC грдиндік гптардың үздіксіз фазасына біркелкі күйде таралады.

2.3.3.2 Композициялық жүйенің сұйықтық әрекетіне қосылыс қатынасының әсері

2-6-суреттер СЭС мазмұнына байланысты құрамдас жүйенің n ағынының индексін көрсетеді. Ағын индексі n лог-логарифмдік координатадан орнатылғандықтан, мұндағы n сызықтық қосынды. Суреттен HPS құрамының жоғарылауымен қосылыс жүйесінің n ағынының индексі біртіндеп төмендейтінін көруге болады, бұл HPS қосылыс ерітіндісінің Ньютондық сұйықтық қасиеттерін төмендететінін және оның псевдопластикалық сұйықтықтың әрекетін жақсартатынын көрсетеді. Төменгі бөлігі - тұтқырлығы жоғары гель күйі. Сондай-ақ, суреттен құрама жүйенің ағындық индексі мен СЭС мазмұны арасындағы байланыс сызықтық қатынасқа сәйкес келетінін көруге болады (R2 - 0,98062), бұл құрама жүйенің жақсы үйлесімділігін көрсетеді.

2.3.3.3 Құрама қатынасы арақатынастықтың тұтқырлық беру жүйесіне әсері

2-7-суретте қосынды ерітіндінің K тұтқырлық коэффициенті СГС құрамына байланысты көрсетілген. Суреттен таза HPMC-тің K мәні өте аз екенін көруге болады, ал таза HPS-тің K мәні ең үлкен, бұл HPMC және HPS гельдік қасиеттеріне байланысты, олар сәйкесінше ерітінді және гель күйінде. төмен температура. Тұтқырлықтың төмен компонентінің мазмұны жоғары болған кезде, яғни, HPS мазмұны төмен болған кезде, құрама ерітіндінің тұтқырлығы коэффициенті HPMC-тің төмен тұтқырлық компонентіне жақын; Тұтқырлықтың жоғары компонентінің мазмұны жоғары болған кезде, Кандолд ерітіндісінің K мәні ГЭС мазмұнының жоғарылауымен жоғарылайды, бұл HPS төмен температурада HPMC-тің тұтқырлығын арттырды. Бұл негізінен үздіксіз фазаның тұтқырлығының қосылыс жүйесінің тұтқырлығына қосқан үлесін көрсетеді. Тұтқырлығы төмен құрамдас үзіліссіз фаза және жоғары тұтқырлық құрамдас үзіліссіз фаза болып табылатын әртүрлі жағдайларда үздіксіз фаза тұтқырлығының қосылыс жүйесінің тұтқырлығына қосқан үлесі әр түрлі болады. Тұтқырлығы төмен HPMC үздіксіз фаза болған кезде, қосылыс жүйесінің тұтқырлығы негізінен үздіксіз фазаның тұтқырлығының үлесін көрсетеді; және тұтқырлығы жоғары СГС үздіксіз фаза болғанда, дисперсті фаза ретінде HPMC тұтқырлығы жоғары СЭС тұтқырлығын төмендетеді. әсері.

2.3.4 Thixotropy

Тишикотропты заттардың тұрақтылығын немесе бірнеше жүйенің тұрақтылығын бағалау үшін қолданыла алады, өйткені тикотропия ішкі құрылымы туралы ақпарат ала алады, ал қытырлақ күштер бойынша зақымдану дәрежесі [323-325]. Thixotropy-ді микротруктуралық өзгерістерге апаратын уақытша эффектілермен және ығысу тарихымен байланысты болуы мүмкін [324, 326]. Үш сатылы тиксотропты әдіс, әр түрлі құрама коэффициенттердің күрделі жүйенің тиксотропты қасиеттеріне әсерін зерттеу үшін қолданылды. 2-5 сандардан көрінетіндей, барлық үлгілерде барлық үлгілерде тиксотроптардың әртүрлі дәрежелері қойылды. Төмен жылжу деңгейлерінде, құрамдас шешімдердің тұтқырлығы GPS мазмұнының жоғарылауымен едәуір артты, бұл HPS мазмұнымен нөлдік ығысудың өзгеруіне сәйкес келді.

Әртүрлі қалпына келтіру уақытындағы композиттік үлгілердің құрылымдық қалпына келтіру дәрежесі DSR 2-1 кестеде көрсетілгендей (2-3) формула бойынша есептеледі. Егер DSR < 1 болса, үлгінің ығысуға төзімділігі төмен, ал үлгі тиксотропты; керісінше, егер DSR > 1 болса, үлгіде антитиксотропия бар. Кестеден біз таза HPMC-тің DSR мәні өте жоғары, 1-ге жуық екенін көреміз, себебі HPMC молекуласы қатаң тізбек болып табылады және оның релаксация уақыты қысқа және құрылым жоғары ығысу күшімен тез қалпына келеді. The DSR value of HPS is relatively low, which confirms its strong thixotropic properties, mainly because HPS is a flexible chain and its relaxation time is long. Құрылым сынақ уақытында толық қалпына келмеді.

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 Құрама жүйеде HPS қосылған кезде көбейтіледі. 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. HPMC мазмұны 70% -дан аз болған кезде, DSR HPS мөлшерінің жоғарылауымен жоғарылайды, бұл күрделі жүйеде гп және HPMC-дің молекулалық тізбектерінің арасында молекулалық тізбектердің арасында өзара әрекеттесу бар екенін көрсетеді, бұл молекулярлы қаттылықты жақсартады Күрделі жүйедегі сегменттер және құрама жүйенің релаксация уақытын қысқартады, ал тикотропия азаяды.

Сонымен қатар, қосалқы жүйенің DSR мәні таза HPMC-ге қарағанда едәуір төмен болды, бұл HPMC-тің тиксотропиясы қосқанда айтарлықтай жақсартты деп көрсетілген. The DSR values of most of the samples in the compound system were greater than those of pure HPS, indicating that the stability of HPS was improved to a certain extent.

Кестеден әр түрлі қалпына келтіру уақыттарында, DSR мәндері HPMC мазмұны 70%, ал крахмалдың мазмұны 60% -дан асқан кезде, кешеннің DSR мәні жоғары екенін көрсетеді таза грд. Барлық үлгілердің 10-ындағы DSR мәні DSR-дің соңғы мәндеріне өте жақын, бұл композициялық жүйенің құрылымы негізінен құрылымды қалпына келтірудің көптеген тапсырмаларының 10 с ішінде аяқталғанын білдіреді. Айта кету керек, HPS мазмұны жоғары деңгейде өсіп, содан кейін қалпына келтіру уақытын ұзарту үрдісін көрсетті, содан кейін композициялық үлгілерде төмен ығысудың астында тиксотропты көрсетті, ал олардың құрылымы тұрақсыз.

Үш сатылы тиксотропты сапалы талдау көрсетілген тиксотропты сақиналы тестілеу нәтижелеріне сәйкес келеді, бірақ сандық талдау нәтижелері тиксотропты сақиналық тест нәтижелеріне сәйкес келмейді. HPMC / HPS құрама жүйесінің тиксотропты тикотропты ринг әдісімен грдерлік мөлшерлемемен өлшенді [305]. Дегенерация алдымен төмендеді, содан кейін көбейді. Тиксотропты сақиналық тест тек тикотропты құбылыстың барын көрсете алады, бірақ оны растай алмайды, бірақ оны растай алмайды, өйткені тикотропты сақина бір уақытта ығысу уақыты мен ығысу жылдамдығының нәтижесі [325-327].

2.4 Осы тараудың қысқаша мазмұны

In this chapter, the thermal gel HPMC and the cold gel HPS were used as the main raw materials to construct a two-phase composite system of cold and hot gel. Influence of rheological properties such as viscosity, flow pattern and thixotropy. Әр түрлі мемлекеттер арасындағы жалпы қарым-қатынасқа және полимерлердің концентрациясына сәйкес, төменгі температуралық ерітіндідегі HPMC / HPS құрама жүйесінің молекулалық мемлекеттік моделі ұсынылады. Күрделі жүйедегі әр түрлі компоненттердің қасиеттерінің логарифмдік жиынтығына сәйкес, құрама жүйенің үйлесімділігі зерттелді. Негізгі нәтижелер келесідей:

1. Әр түрлі концентрациясы бар құрама үлгілер барлығы қандай да бір қайғы-қасіреттің жоғарылауын көрсетті, ал концентрацияның жоғарылауымен ығысудың жоғарылауы жоғарылады.
2. Концентрацияның жоғарылауымен қосылыс жүйесінің ағын индексі төмендеді, ал нөлдік ығысу тұтқырлығы мен тұтқырлық коэффициенті жоғарылады, бұл қосылыс жүйесінің қатты тәрізді мінез-құлқы күшейгенін көрсетеді.
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. қарқындырақ, сондықтан ерітінді полимер балқымасы сияқты әрекет етеді.
4. Құрама қатынасы HPMC / HPS құрама ерітіндісінің реологиялық қасиеттеріне айтарлықтай әсер етеді. Күрделі жүйенің ығысу құбылысын жоғарылатылған кезде, күрделі жүйенің ығысу құбылысы айқынырақ, ағын индексі біртіндеп азаяды, нөлдік ығысу тұтқырлығы мен тұтқырлық коэффициенті біртіндеп артады. Кешеннің қатты мінез-құлқы айтарлықтай жақсарғанын білдіреді.
5. Күрделі жүйенің нөлдік тұтқырлығы логарифмдік жиынтық ережелеріне қатысты белгілі бір оң жағынан ауытқуды ұсынады. Күрделі жүйесі - бұл төмен температурада «теңіз-арал» құрылымы төмен екі фазалы жүйе, ал төмен температурада «теңіз-арал» құрылымы, ал HPMC / HPS қосындысының арақатынасы 4: 6-дан кейін, құрама жүйенің үздіксіз фазасы өзгерді.
6. Ағындық индексі мен әр түрлі құрамдастыру коэффициенттері бар қосынды ерітінділердің қосылыс қатынасы арасында сызықтық байланыс бар, бұл қоспалау жүйесінің жақсы үйлесімділігін көрсетеді.
7. HPMC/HPS құрамдас жүйесі үшін тұтқырлығы төмен құрамдас үзіліссіз фаза және жоғары тұтқырлық құрамдас үзіліссіз фаза болса, үздіксіз фаза тұтқырлығының қосылыс жүйесінің тұтқырлығына қосқан үлесі айтарлықтай ерекшеленеді. Тұтқырлығы төмен HPMC үздіксіз фаза болған кезде, құрама жүйенің тұтқырлығы негізінен үздіксіз фазалық тұтқырлық деңгейінің үлесін көрсетеді; Төзімділіктің жоғары деңгейі үздіксіз фаза болған кезде, HPMC дисперсті кезең ретінде HPMC жоғары тұтқырлығы HPS тұтқырлығын төмендетеді. әсері.
8. Үш сатылы тиксотропты құрама жүйенің тиксотропиясына әсерін зерттеу үшін қолданылды. Күрделі жүйенің тиксотропты алғашқы азаю тенденциясын көрсетті, содан кейін HPMC / HPS қосындысының төмендеуімен жоғарылайды.
9. Жоғарыда келтірілген эксперименттік нәтижелер ГЭС-мен және ГЭС-ті құрастыру арқылы екі компоненттің реологиялық қасиеттері, мысалы тұтқырлығы, қытырлақ құбылыс және тиксотропты, белгілі бір дәрежеде теңгерімді болғанын көрсетеді.

3-тарау HPMC/HPS жеуге болатын композиттік пленкалардың дайындалуы және қасиеттері

Полимерді құрамдастыру – көп компонентті өнімділікті толықтыруға қол жеткізудің, тамаша өнімділігі бар жаңа материалдарды әзірлеудің, өнімнің бағасын төмендетудің және материалдардың қолдану ауқымын кеңейтудің ең тиімді жолы [240-242, 328]. Содан кейін, белгілі бір молекулалық құрылым айырмашылықтары мен әртүрлі полимерлер арасындағы конформациялық энтропияға байланысты, көптеген полимерлерді құрайтын жүйелер үйлесімсіз немесе ішінара үйлесімді [11, 12]. Полимерлі қосылыстар жүйесінің механикалық қасиеттері және басқа да макроскопиялық қасиеттері әр компоненттің физика-химиялық қасиеттерімен, әр компоненттің құрамдас бөлігімен, компоненттер арасындағы үйлесімділікпен және ішкі микроскопиялық құрылыммен және басқа факторлармен тығыз байланысты [240, 329].

Химиялық құрылымдық тұрғыдан HPMC және HPS - гидрофильді курдлан, гидрофильді курдлан, сонымен бірге бірдей құрылымдық блок бар, сонымен қатар бірдей функционалды топқа ие және HyDroxyPropyl Group, сондықтан HPMC және HPS жақсы фаза болуы керек. Сыйымдылығы. Алайда, HPMC - бұл термиялық индустриялық гель, ол төмен температурада тұтқырлығы өте төмен және жоғары температурада коллоидты қалыптастырады; HPS - бұл суық индустриялық гель, ол төмен температуралы гель болып табылады және жоғары температурада шешім күйінде болады; Гельдің шарттары мен мінез-құлқы мүлдем керісінше. HPMC және HPS құрастыруы жақсы үйлесімділігі бар біртекті жүйені қалыптастыруға ықпал етпейді. Химиялық құрылымды және термодинамиканы ескере отырып, бұл үлкен теориялық маңыздылық және суық ыстық гельді құрама жүйені құру үшін HPMC-мен бірге HPMC-ді құрастырудың практикалық мәні.

Бұл тарауда HPMC / HPS суық және ыстық гельді қосылыс жүйесіндегі компоненттердің қасиеттерін, күрделі коэффициент және қоршаған ортаның салыстырмалы коэффициенті және микроскопиялық морфологиядағы салыстырмалы ылғалдылығы, үйлесімділік және фазалық бөліну, механикалық қасиеттері, оптикалық қасиеттері , және құрама жүйенің термиялық тамшысының қасиеттері. Макроскопиялық қасиеттердің оттегі тосқауыл қасиеттері сияқты әсері.

3.1 Материалдар мен жабдықтар

3.1.1 Негізгі тәжірибелік материалдар

3.1.2 Негізгі құралдар мен жабдықтар

3.2 Тәжірибелік әдіс

3.2.1 HPMC / HPS жеуге болатын жеуге болатын композициялық пленканы дайындау

HPMC және HPS құрғақ ұнтағының 15% (w/w) 3% (w/w) қоспасымен полиэтиленгликоль пластификаторы ионсыздандырылған суға қосылып, қосылатын қабық түзетін сұйықтықты және HPMC/ жеуге жарамды композиттік пленканы алды. СЭС құю әдісімен дайындалды.

Preparation method: firstly weigh HPMC and HPS dry powder, and mix them according to different ratios; then add into 70 °C water, and stir rapidly at 120 rpm/min for 30 min to fully disperse HPMC; then heat the solution to Above 95 °C, stir quickly at the same speed for 1 h to completely gelatinize HPS; Гелатинизация аяқталғаннан кейін, ерітінді температурасы 70 ° C-қа дейін тез арада азаяды, ал шешім 40 минут ішінде 80 айн / мин жылдамдықпен араластырылады. HPMC-ті толығымен ерітіңіз. Диаметрі 15 см болатын полистирол петри петридеріне арналған қоспасы 20 г құйыңыз, оны 15 см, оны тегіс салыңыз да, оны 37 ° C температурада құрғатыңыз. Кептірілген пленка жеуге болатын композиттік мембрананы алу үшін дискіден қабығы аршылады.

Жеуге жарамды пленкалардың барлығы сынау алдында 3 күннен астам уақыт бойы 57% ылғалдылықта теңестірілді, ал механикалық қасиетке сынау үшін пайдаланылатын жеуге жарамды пленка бөлігі 3 күннен астам 75% ылғалдылықта теңестірілді.

3.2.2 HPMC/HPS жеуге болатын композитті қабықтың микроморфологиясы

3.2.2.1 Сканерлеуші ​​электрондық микроскоптың талдау принципі

Сканерлеу электронды микроскопиясының жоғарғы жағындағы электронды зеңбірек (SEM) жоғары электрондар шығарады. Қысқартылған және фокусталғаннан кейін ол белгілі бір энергия мен қарқындылыққа ие электронды сәулені құра алады. Белгілі бір уақыт пен кеңістік тәртібіне сәйкес сканерлеу катушкасының магнит өрісімен қозғалады. Үлгі бетін нүкте бойынша сканерлеңіз. Беттік микро-аймақтың сипаттамаларына байланысты, үлгі мен электронды сәуленің өзара әрекеттесуі әр түрлі қарқындылығы бар екінші электронды сигналдар жасайды, олар детектормен жиналады және электрлік сигналдарға айналады, олар видео және сурет түтігінің торына енгізу, сурет түтігінің жарықтығын реттегеннен кейін, үлгіні бетіне микро-аймақтың морфологиясы мен сипаттамаларын көрсете алатын екінші электронды кескінді алуға болады. Дәстүрлі оптикалық микроскоптармен салыстырғанда SEM ажыратымдылығы салыстырмалы түрде жоғары, үлгінің беткі қабатының беткі қабаты шамамен 3NM-6NM, ол материалдардың бетіндегі микро құрылымдық ерекшеліктерін бақылауға қолайлы.

3.2.2.2 Тест әдісі

Жеуге жарамды пленка кептіру үшін эксикаторға орналастырылды және жеуге жарамды пленканың тиісті өлшемі таңдалды, SEM арнайы үлгі сатысында өткізгіш желіммен жабыстырылды, содан кейін вакуумдық жабынмен алтын жалатылады. Сынақ кезінде үлгіні СЭМ-ге салып, үлгінің микроскопиялық морфологиясын 300 есе және 1000 есе ұлғайту кезінде 5 кВ электронды сәулелік жеделдету кернеуінде суретке түсірді.

3.2.3 HPMC / HPS жеуге болатын композициялық пленканың жеңіл таратылуы

3.2.3.1 UV-Vis спектрофотометриясының талдау принципі

УК-VAL спектрофотометрі толқын ұзындығымен 200 ~ 800нм, оны объектіге сәулелендіреді. Оқиға жарығындағы жарықтың кейбір нақты толқын ұзындығы материалмен сіңеді, ал молекулалық гибраттық энделорлық энцикациялық деңгейге өту және электронды энергетикалық деңгейге өту. Әрбір заттың молекулалық, атомдық және молекулалық кеңістіктік құрылымдардан тұратындықтан, әрбір зат өзіне ерекше сіңіру спектрі бар, сондықтан заттың мазмұнын сіңіру спектріндегі кейбір нақты толқын ұзындығы бойынша сіңіру деңгейін анықтауға немесе анықтауға болады. Сондықтан, ультрафиолет стационарлық спектрофотометриялық талдау заттардың құрамы, құрылымы және өзара әрекеттесуін зерттеудің тиімді құралдарының бірі болып табылады.

Жарық шоғы затқа түскенде түскен жарықтың бір бөлігі затқа жұтылады, ал түскен сәуленің екінші бөлігі зат арқылы өтеді; өтетін жарық қарқындылығының түскен жарық интенсивтілігіне қатынасы өткізгіштік болып табылады.

Жұту қабілеті мен өткізгіштік арасындағы қатынас формуласы:

Олардың ішінде А - абсорбция;

T – өткізгіштік, %.

Соңғы сіңіру абсорбенттік × 0,25 мм/қалыңдығы арқылы біркелкі түзетілді.

3.2.3.2 Тест әдісі

5% HPMC және HPS ерітінділерін дайындаңыз, оларды әртүрлі коэффициенттерге араластырыңыз, оларды түрлі-коды бойынша араластырыңыз, диаметрі 15 см болатын полистирек петриді петриге салыңыз да, пленка жасау үшін оларды 37 ° C-қа құрғатыңыз. Жеуге болатын пленканы төртбұрышты жолаққа 1 мм мм × 3 мм тікбұрышты жолаққа кесіп, оны Cuvett-ке салыңыз да, жеуге болатын пленканы Cuvette ішкі қабырғасына жақындатыңыз. WFZ UV-3802 ультрафиолет ультракүлгін ультракүлгін ультракүлгін пункттердің спектрофотометрі 200-800 нм-дің толқын ұзындығында үлгілерді сканерлеу үшін пайдаланылды, ал әрбір үлгі 5 рет сыналды.

3.2.4 HPMC / HPS жеуге болатын композициялық пленкалардың динамикалық термомеханикалық қасиеттері

Динамикалық термомеханикалық талдау (DMA) - бұл белгілі бір соққы жүктемесі мен бағдарламаланған температурасы астындағы үлгінің массасы мен температурасы арасындағы қатынасты өлшейтін құрал, ал модульдің металлургия қасиеттерін сынай алады және периодты ауыспалы стресс пен уақыттың астындағы үлгінің қасиеттерін тексере алады. температура мен температура. Жиілік қатынасы.

Жоғары молекулалық полимерлерде эластомер сияқты механикалық энергияны бір жағынан сақтай алатын және екінші жағынан шырышты сияқты энергияны тұтынатын ViscaItastic қасиеттері бар. Мерзімді ауыспалы күш қолданылған кезде, серпімді бөлік энергияны әлеуетті қуатқа айналдырады және оны сақтайды; Тұтқыр бөлігі энергияны жылу энергиясына айналдырады және оны жоғалтады. Полимерлі материалдар, әдетте, төмен температуралы шыныдан және жоғары температуралы резеңке күйіне, ал екі күйдің орташа температурасы әйнектің ауысу температурасы болып табылады. Шыны өтпелі температура материалдардың құрылымы мен қасиеттеріне тікелей әсер етеді және полимерлердің маңызды сипаттамаларының бірі болып табылады.

Полимерлердің динамикалық термомеханикалық қасиеттерін талдау арқылы полимерлердің тұтқыр серпімділігін байқауға болады және полимерлердің өнімділігін анықтайтын маңызды параметрлерді алуға болады, осылайша оларды нақты пайдалану ортасына жақсырақ қолдануға болады. Сонымен қатар, динамикалық термомеханикалық талдау молекулалық сегменттердің барлық деңгейлеріндегі шыны ауысуына, фазалардың бөлінуіне, айқаспалы байланысына, кристалдануына және молекулалық қозғалысына өте сезімтал және полимерлердің құрылымы мен қасиеттері туралы көптеген ақпаратты ала алады. Ол көбінесе полимерлердің молекулаларын зерттеу үшін қолданылады. қозғалыс тәртібі. DMA температураны тазалау режимін пайдаланып, шыны ауысуы сияқты фазалық ауысулардың пайда болуын тексеруге болады. DSC-мен салыстырғанда, DMA жоғары сезімталдыққа ие және нақты пайдалануды модельдейтін материалдарды талдау үшін қолайлы.

3.2.4.2 Сынақ әдісі

Таза, біркелкі, тегіс және бүлінбеген үлгілерді таңдаңыз және оларды 10 мм × 20мм тікбұрышты жолақтарға салыңыз. Үлгілер TheSitily режимінде Pydris Diandemon-дің динамикалық термомеханикалық анализаторын қолдана отырып тексерілді. Тестілеу температурасының диапазоны 25 ~ 150 ° C болды, жылу жылдамдығы 2 ° C / мин болды, жиілік 1 Гц, ал әр үлгі үшін екі рет қайталанды. Тәжірибе барысында үлгідегі (e ') және шығын модулі (E ») және шығын модулі (E»), шығын модулі, яғни, Танғаның бұрышы TAN δ, яғни Changulus модуліне қатынасы да есептеледі.

3.2.5 HPMC/HPS жеуге жарамды композиттік пленкалардың термиялық тұрақтылығы

3.2.5.1 Термогравиметриялық талдаудың принципі

Термиялық гравиметриялық анализатор (TGA) үлгінің массасының өзгеруін бағдарламаланған температурада температураның немесе уақыттың өзгеруін өлшей алады және мүмкін булану, балқыту, сублимация, сублимация, сусыздандыру, сусыздандыру, дегридация және тотығуды зерттеу үшін қолданылуы мүмкін . және басқа физикалық және химиялық құбылыстар. Үлгі сыналғаннан кейін тікелей алынған зат пен температура (немесе уақыт) арасындағы байланыс қисығы термогравметриялық (TGA қисық) деп аталады. Салмақ жоғалту және басқа ақпарат. Туынды термогравметриялық қисығы (DTG қисығы) TGA қисық сызығының алғашқы рет-ретті туындағанда алуға болады, ол сыналған үлгідегі температураның немесе уақыттың салмақ жоғалту деңгейінің өзгеруін көрсетеді, ал ең жоғары нүкте тұрақты нүктенің максималды нүктесі болып табылады мөлшерлемесі.

3.2.5.2 Сынақ әдісі

Біркелкі қабаттағы жеуге болатын пленканы таңдаңыз, термогравметриялық анализатор сынағы сияқты диаметрі бірдей шеңберге кесіңіз, содан кейін оны сынақ дискісіне тегіс етіп, оны азот атмосферасында 20 мл / мин . Температура диапазоны 30-700 ° C болды, жылыту жылдамдығы 10 ° C / мин болды, ал әр үлгі екі рет сыналды.

3.2.6.1 Созылу қасиетін талдау принципі

3.2.6 HPMC/HPS жеуге жарамды композиттік пленкалардың созылу қасиеттері

Механикалық қасиеттерді сынаушы сплайн үзілгенге дейін белгілі бір температура, ылғалдылық және жылдамдық жағдайында бойлық ось бойымен сплайнға статикалық созылу жүктемесін бере алады. Сынақ кезінде механикалық қасиет сынауышпен штейнге түсірілген жүктеме және оның деформация мөлшері тіркелді, ал штейннің созылу деформациясы кезінде кернеу-деформация қисығы сызылды. Кернеу-деформация қисығы бойынша пленканың созылу қасиеттерін бағалау үшін созылу күшін (ζt), үзілу кезіндегі ұзаруды (εb) және серпімділік модулін (E) есептеуге болады.

Материалдардың кернеу мен деформация байланысын әдетте екі бөлікке бөлуге болады: серпімді деформация аймағы және пластикалық деформация аймағы. Серпімді деформация аймағында материалдың кернеуі мен деформациясы сызықтық қатынасқа ие және осы уақыттағы деформация толығымен қалпына келтірілуі мүмкін, бұл Кук заңына сәйкес келеді; пластикалық деформация аймағында материалдың кернеуі мен деформациясы енді сызықты болмайды және осы уақытта пайда болатын деформация қайтымсыз болады, ақырында материал үзіледі.

Созылу күшін есептеу формуласы:

Мұндағы: созылу күші, MPA;

p – максималды жүктеме немесе үзілу жүктемесі, N;

b - үлгі ені, мм;

d – үлгінің қалыңдығы, мм.

Үзілу кезіндегі ұзаруды есептеу формуласы:

Мұндағы: εb – үзілу кезіндегі ұзару, %;

L - бұл үлгі үзілген кезде таңбалау сызықтары арасындағы қашықтық, мм;

L0 – үлгінің бастапқы өлшеуіш ұзындығы, мм.

Серпімділік модулін есептеу формуласы:

Олардың ішінде: E – серпімділік модулі, МПа;

ζ – кернеу, МПа;

ε - бұл штамм.

3.2.6.2 Тест әдісі

Таза, біркелкі, тегіс және зақымдалмаған үлгілерді таңдаңыз, GB13022-91 ұлттық стандартына жүгініңіз және оларды жалпы ұзындығы 120 мм, ал 40 мм-дің арматуралары, ені 10 мм. Шпалдар 75% және 57% -ға (қаныққан натрий хлориді және натрий бромидінің ерітіндісінің атмосферасында) ылғалдылықпен орналастырылды және өлшеуге дейін 3 күннен артық теңестірілген. Бұл экспериментте ASTM D638, 5566, Америка Құрама Штаттары мен оның 2712-003 инженерлік корпорациясының механикалық сынақтары және оның 2712-003 пневматикалық қысқышы қолданылады. Тоцентті жылдамдық 10 мм / мин болды, ал үлгісі 7 рет қайталанады, ал орташа мән есептелді.

3.2.7 HPMC/HPS жеуге жарамды композиттік пленканың оттегі өткізгіштігі

3.2.7.1 Оттегінің өткізгіштігін талдау принципі

Сынақ үлгісі орнатылғаннан кейін сынақ қуысы екі бөлікке бөлінеді, А және В; А қуысына белгілі ағыны бар жоғары таза оттегі ағыны, ал В қуысына белгілі бір ағыны бар азот ағыны өтеді; сынақ процесі кезінде А қуысы Оттегі үлгі арқылы В қуысына өтеді, ал В қуысына инфильтрацияланған оттегі азот ағыны арқылы тасымалданады және оттегі сенсорына жету үшін В қуысынан шығады. Оттегі сенсоры азот ағынындағы оттегінің мөлшерін өлшейді және сәйкес электрлік сигналды шығарады, осылайша үлгі оттегін есептейді. Тарату.

Жіңдірілмеген композициялық пленкаларды таңдаңыз, оларды 10,16 х 10.16 см гауһар тәрізді үлгілерге кесіңіз, қапсырмалардың жиектерін вакуумдық маймен жабыңыз және сынамаларды сынақ блогына жабыстырыңыз. ASTM D-3985 сәйкес тексерілген, әр үлгіде 50 см2 сынағы бар.

3.3 Нәтижелер және талқылау

3.3.1. Жеуге жарамды композициялық қабықшаларды микроқұрылымды талдау

Фильмді қалыптастыратын сұйықтық пен кептіру жағдайының компоненттерінің өзара әрекеті - фильмнің соңғы құрылымын анықтайды және пленканың әртүрлі физикалық және химиялық қасиеттеріне айтарлықтай әсер етеді [330, 331]. Әр компоненттің өзіне тән гельдік қасиеттері мен құрама қатынасы қосылыстың морфологиясына әсер етуі мүмкін, бұл бұдан әрі бетінің құрылымына және мембрананың соңғы қасиеттеріне әсер етеді, бұл [301, 332]. Сондықтан, фильмдерді микроқұрылымдық талдау әр компонентті молекулалық ретке келтіруі мүмкін, бұл өз кезегінде кедергілердің қасиеттерін, механикалық қасиеттерін және пленкалардың оптикалық қасиеттерін жақсы түсінуге көмектеседі.

Беткі сканерлеу Электронды микроскоп Микрографтар 3-1-суретте HPS / HPMC жеуге жарамды пленкалары микрогрестері көрсетілген. 3-1-суреттен көрініп тұрғандай, кейбір үлгілер бетіне микро-жарықтар көрсетті, олар сынақ кезінде ылғалдың азаюынан немесе микроскоптың қуысындағы (122) электронды сәуленің әсерінен туындауы мүмкін. , 139]. Суретте, таза HPS мембранасы және таза HPMC. Мембраналар салыстырмалы түрде тегіс микроскопиялық беттерді көрсетті, ал таза гп-мембраналардың микроқұрылымы таза және тегіс және тегіс болды, бұл салқындату кезінде крахмал макромолекулалары (амилоза молекулалары және амилопектин молекулалары), ең жақсы молекулалық ретке байланысты болды сулы ерітіндіде. Көптеген зерттеулер салқындату процесінде амилий-амилопекті су жүйесі көрсетілген

Гель түзілуі мен фазалық бөліну арасындағы бәсекелестік тетік болуы мүмкін. Егер фазалық бөлу жылдамдығы гель түзілу жылдамдығынан төмен болса, жүйеде фазалық бөлу жүйеде болмайды, әйтпесе жүйеде фазалық бөлу жүйеде болады [333, 334]. Сонымен қатар, амилоза құрамы 25% -дан асқан кезде, амилоза желімделуі және үздіксіз амилоза желісінің құрылымы фазалық бөлінудің пайда болуын едәуір тежеуі мүмкін [334]. Осы құжатта пайдаланылған гптардың амилозасы 80% құрайды, бұл 80% -дан жоғары, сонымен қатар, Pure HPS мембраналарынан таза және тегіс емес феноменді жақсы көреді.

Фигураларды салыстырудан барлық композициялық қабықшалардың беттері салыстырмалы түрде кедір-бұдырлы, ал кейбір ретсіз төмпешіктердің шашыраңқы екенін көруге болады, бұл HPMC және HPS арасында белгілі бір дәрежеде араласпаушылық бар екенін көрсетеді. Сонымен қатар, HPMC жоғары мазмұнымен композициялық мембраналар жоғары HPS мазмұны бар адамдарға қарағанда біртекті құрылымды көрсетті. 37 °C пленка түзілу температурасында HPS негізіндегі конденсация

Гель қасиеттеріне сүйене отырып, HPS тұтқыр гель күйін ұсынды; HPMC термиялық гель қасиеттеріне негізделгенімен, HPMC суға ұқсас ерітінді күйін ұсынды. Жоғары HPS мазмұны бар композиттік мембранада (7:3 HPS/HPMC) тұтқыр HPS үздіксіз фаза болып табылады, ал суға ұқсас HPMC жоғары тұтқырлығы бар HPS үздіксіз фазасында дисперсті фаза ретінде дисперсті емес, дисперсті фаза болып табылады. дисперстік фазаның біркелкі таралуына ; Жоғары HPMC мазмұны бар композициялық пленкада (3:7 HPS/HPMC) төмен тұтқырлықтағы HPMC үздіксіз фазаға айналады, ал тұтқыр НПС төмен тұтқырлықтағы HPMC фазасында дисперсті фаза ретінде дисперсті болады, бұл біртекті фазаның қалыптасуы. құрама жүйе.

Суреттен барлық композиттік пленкалар бетінің өрескел және біртекті емес құрылымдарын көрсетсе де, айқын фазалық интерфейс табылмағанын көруге болады, бұл HPMC және HPS жақсы үйлесімділікке ие екенін көрсетеді. PEG сияқты пластификаторлары жоқ HPMC/крахмал композиттік пленкалары айқын фазалық бөлінуді көрсетті [301], осылайша крахмалдың гидроксипропилді модификациясы да, PEG пластификаторлары да композиттік жүйенің үйлесімділігін жақсарта алатынын көрсетеді.

3.3.2 Тағамдық композиттік пленкалардың оптикалық қасиеттерін талдау

Әртүрлі қатынастағы HPMC/HPS жеуге жарамды композиттік қабықшаларының жарық өткізгіштік қасиеттері УК-визуалды спектрофотометрмен тексерілді және УК спектрлері 3-2 суретте көрсетілген. Жарық өткізгіштік мәні неғұрлым үлкен болса, пленка соғұрлым біркелкі және мөлдір болады; керісінше, жарық өткізгіштік мәні неғұрлым аз болса, пленка соғұрлым біркелкі емес және мөлдір емес болады. 3-2(а) суретінен барлық композиттік пленкалар толық толқын ұзындығын сканерлеу диапазонында сканерлеу толқын ұзындығының ұлғаюымен ұқсас тенденцияны көрсететінін және толқын ұзындығының ұлғаюымен жарық өткізгіштігінің бірте-бірте өсетінін көруге болады. 350 нм-де қисықтар үстіртке бейім.

Салыстыру үшін 500 нм толқын ұзындығындағы өткізгіштікті таңдаңыз, 3-2(b) суретте көрсетілгендей, таза HPS пленкасының өткізгіштігі таза HPMC пленкасынан төмен, ал HPMC мазмұны жоғарылаған сайын өткізгіштік алдымен төмендейді, содан кейін ең төменгі мәнге жеткеннен кейін өсті. HPMC мазмұны 70%-ға дейін өскен кезде композиттік пленканың жарық өткізгіштігі таза HPS-тен жоғары болды. Біртекті жүйе жақсырақ жарық өткізгіштігін көрсететіні белгілі және оның ультракүлгін сәулемен өлшенетін өткізгіштік мәні әдетте жоғары болады; біртекті емес материалдар әдетте мөлдір емес және УК-өткізгіштік мәндері төмен. The transmittance values of the composite films (7:3, 5:5) were lower than those of pure HPS and HPMC films, indicating that there was a certain degree of phase separation between the two components of HPS and HPMC.

3-2-сурет HPS/HPMC аралас пленкалар үшін барлық толқын ұзындықтарындағы (a) және 500 нм (b) УК спектрлері. Жолақ орташа ±стандартты ауытқуларды білдіреді. ac: әр түрлі әріптер толық диссертацияда қолданылған әр түрлі араластыру қатынасымен (p <0,05) айтарлықтай ерекшеленеді

3.3.3 Тағамдық композиттік пленкалардың динамикалық термомеханикалық талдауы

3-3-сурет әр түрлі тұжырымдары бар HPMC / HP дискілерінің динамикалық термомеханикалық қасиеттерін көрсетеді. Оны 3-3 (A) Сақтау модулі (e ') сақтау модулінің (E') жоғарылауымен, HPMC мазмұнының жоғарылауымен азаяды. Сонымен қатар, барлық үлгілердің сақтау модулі температураның жоғарылауымен біртіндеп төмендеді, қоспағанда, таза HPS (10: 0) пленкасы температурадан 70 ° C-қа дейін өсті. Жоғары температурада, жоғары HPMC мазмұны бар композициялық пленка үшін композициялық пленканың сақтау модуліне температураның жоғарылауы айқын төмендеу үрдісі бар; ал жоғары HPS мазмұны бар үлгі үшін сақтау модулі температураның жоғарылауымен аз ғана төмендейді.

3-3-сурет HPS/HPMC аралас пленкаларының сақтау модулі (E′) (a) және жоғалту тангенсі (таң δ) (b)

Оны 3-3 (b) суреттен көруге болады (B) HPMC құрамы 30% -дан жоғары (5: 5, 3: 7, 0:10). Барлығы әйнекті ауысу шыңын және HPMC мазмұнының жоғарылауымен, Шыны ауысу Өтпелі температура HPMC полимерлер тізбегінің икемділігі төмендегенін білдіретін жоғары температураға ауысады. Екінші жағынан, таза HPS мембранасы үлкен конверт шыңын 67 ° C-қа дейін көрсетеді, ал 70% HPS мазмұнымен композициялық мембрана айқын әйнекті ауысуы жоқ. Бұл HPMC және HPS арасындағы өзара әрекеттесудің белгілі бір дәрежесі бар, осылайша HPMC және HPS молекулалық сегменттерінің қозғалысын шектейді.

3.3.4 Жеуге жарамды композициялық фильмдердің жылу тұрақтылығы

3-4-сурет. HPS/HPMC аралас пленкалардың TGA қисықтары (a) және олардың туынды (DTG) қисықтары (b)

HPMC / HPS жеуге болатын композициялық қабықшасының жылу тұрақтылығы термогравметриялық анализатормен сыналды. 3-4-суретте термогравметриялық қисығы (TGA) және оның салмағын жоғалту деңгейі (DTG), композициялық пленканың қисығы (DTG) көрсетілген. 3-4-суреттегі TGA қисығынан (A), әр түрлі коэффициенттері бар композициялық мембраналық үлгілер температураның жоғарылауымен екі айқын термогравметриялық өзгерістерді көрсетеді. Полисахаридтің макромолекуласымен адсорбцияланған судың ұшпалануы нақты термиялық деградация басталғанға дейін 30–180 °C температурада салмақ жоғалтудың шағын фазасына әкеледі. Кейіннен 300~450 °C температурада салмақ жоғалтудың үлкен фазасы бар, мұнда HPMC және HPS термиялық деградация фазасы.

3-4 (b) суреттегі DTG қисықтарынан (b), таза гптар мен таза HPMC температурасы 338 ° C және 400 ° C және 400 ° C, ал таза HPMC температурасы болып табылады HPS-тен жоғары, HPMC HPS-тен гөрі жақсы жылу тұрақтылығын көрсетеді. HPMC мазмұны 30% (7: 3), бір шың 347 ° C температурада пайда болды, ол 347 ° C температурада пайда болды, бұл ГЭС-тің сипаттамалық шыңына сәйкес келеді, бірақ температура HPS термиялық деградация шыңынан жоғары болды; HPMC мазмұны 70% (3: 7) болған кезде, тек 400 ° C температурада HPMC сипаттамасы пайда болды; HPMC мазмұны 50% болған кезде, DTG қисық сызығында, 345 ° C және 396 ° C-та екі термиялық деградация шыңдары пайда болды. Шыңдар сәйкесінше HPS және HPMC сипаттамалық шыңдарына сәйкес келеді, бірақ HPS-ке сәйкес термиялық деградация шыңы кішірек, ал шыңдар да белгілі бір ауысымда болады. Композициялық мембраналардың көпшілігі тек белгілі бір компонентке сәйкес келетін жеке бір шыңды көрсететінін және олар таза компонент мембранасымен салыстырғанда, бұл HPMC және HPS компоненттері арасында белгілі бір айырмашылық бар екенін көрсетеді. үйлесімділік дәрежесі. Композициялық мембрананың жылу деградацияның ең жоғары температурасы HPMC HPMC HPS мембранасының жылу тұрақтылығын белгілі бір дәрежеде жақсарта алатындығын көрсетеді.

3.3.5 Тағамдық композициялық пленканың механикалық қасиеттерін талдау

Әртүрлі қатынастағы HPMC/HPS композиттік пленкаларының созылу қасиеттері механикалық қасиет анализаторымен 25 °C температурада, салыстырмалы ылғалдылық 57% және 75% өлшенді. 3-5-суретте әртүрлі салыстырмалы ылғалдылық кезінде әртүрлі қатынасы бар HPMC/HPS композиттік пленкаларының серпімділік модулі (a), үзілудегі ұзаруы (b) және созылу беріктігі (c) көрсетілген. Салыстырмалы ылғалдылық 57% болғанда таза HPS пленкасының серпімділік модулі мен созылу беріктігі ең үлкен, ал таза HPMC ең аз болатынын суреттен көруге болады. HPS құрамының ұлғаюымен композиттік пленкалардың серпімділік модулі мен созылу беріктігі үздіксіз өсті. Таза HPMC мембранасының үзілгендегі ұзаруы таза HPS мембранасынан әлдеқайда үлкен, ал екеуі де композиттік мембранадан үлкен.

Салыстырмалы ылғалдылық 57% салыстырмалы ылғалдылықпен салыстырғанда жоғары (75%) болғанда, барлық үлгілердің серпімділік модулі мен созылу беріктігі төмендеді, ал үзілудегі ұзару айтарлықтай өсті. Бұл негізінен судың жалпыланған пластификатор ретінде HPMC және HPS матрицасын сұйылтуы, полимер тізбектері арасындағы күшті азайту және полимер сегменттерінің қозғалғыштығын жақсартуға байланысты. Жоғары салыстырмалы ылғалдылықта таза HPMC қабықшаларының серпімділік модулі мен созылу беріктігі таза HPS қабықшаларына қарағанда жоғары болды, бірақ үзілу кезіндегі ұзару төмен болды, бұл төмен ылғалдылықтағы нәтижелерден мүлде басқаша болды. 75% жоғары ылғалдылық кезінде құрамдас бөліктердің арақатынасы бар композициялық пленкалардың механикалық қасиеттерінің өзгеруі 57% салыстырмалы ылғалдылықтағы жағдаймен салыстырғанда төмен ылғалдылықтағыға мүлдем қарама-қайшы екенін атап өткен жөн. Жоғары ылғалдылық кезінде пленканың ылғалдылығы артады, ал су полимерлі матрицаға белгілі бір пластиктендіргіш әсер етіп қана қоймайды, сонымен қатар крахмалдың қайта кристалдануына ықпал етеді. HPMC-пен салыстырғанда, HPS қайта кристалдану үрдісі күштірек, сондықтан салыстырмалы ылғалдылықтың HPS-ке әсері HPMC-ге қарағанда әлдеқайда көп.

Сурет 3-5 Түрлі салыстырмалы кішіпейілділік (RH) жағдайында теңестірілген әртүрлі HPS/HPMC қатынасы бар HPS/HPMC пленкаларының созылу қасиеттері. *: толық диссертацияда қолданылатын әртүрлі RH әр түрлі сандық әріптер айтарлықтай ерекшеленеді

3.3.6 Тағамдық композиттік пленкалардың оттегі өткізгіштігін талдау

Жеуге жарамды композициялық пленка тамақ өнімдерінің сөрелерінің жарамдылық мерзімін ұзарту үшін пайдаланылады және оның оттегі тосқауылының өнімділігі маңызды көрсеткіштердің бірі болып табылады. Сондықтан, әр түрлі коэффициенттері бар жеуге болатын түсірілім пленкаларының жылдамдығы 23 ° C температурада өлшенді, ал нәтижелері 3-6-суретте көрсетілген. Оған Pure HPS мембранасының оттегінің өткізгіштігі таза HPMC мембранасына қарағанда едәуір төмен, ал HPS мембранасы HPMC мембранасына қарағанда оттегі бар тосқауыл сипаттары бар екенін көрсетеді. Тұтқырлығы мен аморфты аймақтардың бар болуына байланысты, HPMC-ді фильмде салыстырмалы түрде бос, төмен тығыздықтағы желінің құрылымын қалыптастыру оңай; ГЭС-мен салыстырғанда, оның қайта қалпына келтіру үрдісі жоғары, және фильмдегі тығыз құрылымды қалыптастыру оңай. Көптеген зерттеулер көрсеткендей, крахмалды фильмдер басқа полимерлермен салыстырғанда оттегі бар тосқауыл қасиеттері бар (139, 301, 335, 336).

3-6-сурет HPS/HPMC аралас пленкалардың оттегі өткізгіштігі

HPS қосу HPMC мембраналарының оттегінің өткізгіштігін едәуір азайта алады, ал композициялық мембраналардың оттегінің өткізгіштігі HPS мазмұнының жоғарылауымен күрт төмендейді. Оттегі өткізбейтін HPS қосу оттегі каналының таралуын композициялық мембранадағы тасбақаны арттыра алады, бұл өз кезегінде оттегінің қондырғысының төмендеуіне әкеледі, сайып келгенде оттегінің өткізгіштігі төмен. Ұқсас нәтижелер басқа жергілікті крахмалдар үшін де хабарланды [139,301].

3.4 Осы тараудың қысқаша мазмұны

Осы тарауда HPMC және HPS негізгі шикізат ретінде және пластиктер ретінде полиэтилен Гликолды қосу, әр түрлі коэффициенттері бар жеуге болатын композициялық фильмдер құю ​​әдісімен дайындалды. Композициялық мембрананың құрамдас бөліктерінің тән қасиеттерінің әсері және композициялық мембрананың микроскопиялық морфологиясының әсері электронды микроскопия сканерлеу арқылы зерттелді; Композициялық мембрананың механикалық қасиеттерін механикалық-қасиеттерін тестілеуші ​​зерттеді. Компоненттердің тән қасиеттерінің және композициялық тосқауыл қасиеттеріне және композициялық пленканың жеңіл таратылуына әсері оттегі таратқыш және ультрафиолет сфектрофотометрімен зерттелді. Сканерлеу Электронды микроскопия, термогравметриялық талдау және динамикалық термиялық талдау қолданылды. Механикалық талдау және басқа аналитикалық әдістер суық гельді құрама жүйенің үйлесімділігі мен фазаларын зерттеу үшін пайдаланылды. Негізгі нәтижелер келесідей:

1. Таза HPMC-мен салыстырғанда, таза HPS біртекті және тегіс микроскопиялық беттік морфологияны қалыптастыру оңайырақ. Бұл негізінен салқындату процесінде крахмалдың сулы ерітіндісіндегі крахмал макромолекулаларының (амилоза молекулалары және амилопектин молекулалары) жақсы молекулалық қайта орналасуына байланысты.
2. Compounds with high HPMC content are more likely to form homogeneous membrane structures. This is mainly based on the gel properties of HPMC and HPS. Қабық түзетін температурада HPMC және HPS сәйкесінше төмен тұтқыр ерітінді күйін және жоғары тұтқыр гель күйін көрсетеді. The high-viscosity dispersed phase is dispersed in the low-viscosity continuous phase. , біртекті жүйені қалыптастыру оңайырақ.
3. Салыстырмалы ылғалдылық HPMC / HPS композициялық пленкалардың механикалық қасиеттеріне айтарлықтай әсер етеді және оның әсері ГЭС мазмұнының артуымен жоғарылайды. Төменгі салыстырмалы ылғалдылық кезінде композициялық модульдер де, композициялық пленкалардың серпімділігі және созылу күші гптердің құрамының артуымен, ал композициялық фильмдердің үзілісіндегі ұзарту таза компонентке қарағанда едәуір төмен болды. Салыстырмалы ылғалдылықтың жоғарылауымен, композициялық пленканың серпімді модулі және созылу күші төмендеді, ал үзіліс кезінде созылу едәуір артты, ал құрама пленканың механикалық қасиеттері мен құрама қатынасы арасындағы байланыс әр түрлі өзгеретін өзгерісті көрсетті салыстырмалы ылғалдылық. Әр түрлі құрама мембраналардың механикалық қасиеттері әр түрлі қосылатын коэффициенттермен, әр түрлі салыстырмалы ылғалдылық жағдайында қиылысты көрсетеді, бұл әр түрлі қосымшаның талаптарына сәйкес өнімді оңтайландыруға мүмкіндік береді.
5. HPMC/HPS суық және ыстық гель қосынды жүйесінде екі компонент арасында белгілі бір үйлесімділік бар. Барлық композициялық фильмдердің семформаларында анық екі фазалы интерфейс табылған жоқ, композициялық пленкалардың көпшілігі DMA нәтижелерінде бір ғана шыны өтпелі нүкте болды, сонымен қатар композиттің көпшілігінде тек бір жылу деградациясы шыңы пайда болды фильмдер. Бұл HPMC және HPS арасында белгілі бір сипаттама бар екенін көрсетеді.

Жоғарыда келтірілген тәжірибелік нәтижелер СГС және HPMC қоспасы HPMC жеуге жарамды пленканың өндіріс құнын төмендетіп қана қоймай, оның өнімділігін жақсарта алатынын көрсетеді. Жеуге жарамды композициялық пленканың механикалық қасиеттеріне, оттегі тосқауылдық қасиеттеріне және оптикалық қасиеттеріне екі құрамдас бөліктердің қоспа қатынасын және сыртқы ортаның салыстырмалы ылғалдылығын реттеу арқылы қол жеткізуге болады.

4-тарау HPMC/HPS құрама жүйесінің микроморфологиясы мен механикалық қасиеттері арасындағы байланыс

Металл қорытпасын араластыру кезіндегі жоғары араластыру энтропиясымен салыстырғанда, полимерді қоспалау кезінде араластыру энтропиясы әдетте өте аз болады, ал қоспалау кезінде қоспаның жылуы әдетте оң болады, нәтижесінде полимерді құрау процестері жүреді. Гиббстің бос энергиясының өзгеруі оң (���>), сондықтан полимерлі құрамдар фаза бойынша бөлінген екі фазалы жүйелерді құруға бейім, ал толық үйлесімді полимерлі құрамдар өте сирек кездеседі [242].

Қате қосылыс жүйелері әдетте термодинамикада молекулалық деңгейге жете алады және біртекті қосылыстарды құрайды, сондықтан көп жағдайда полимерлі қосылыс жүйелері төмендейді. Алайда, көптеген полимерлі құрама жүйелер белгілі бір жағдайларда үйлесімді күйге жете алады және белгілі бір үйлесімділігі бар құрама жүйелерге айналуы мүмкін [257].

Полимерлі композициялық жүйелердің механикалық қасиеттері сияқты макроскопиялық қасиеттері олардың құрамдас бөліктерінің өзара әрекеттесуі мен фазалық морфологиясы, әсіресе компоненттер мен үздіксіз және дисперсті фазалардың үйлесімділігі арасындағы көп мөлшерге байланысты [301]. Сондықтан, бұл композициялық жүйенің микроскопиялық морфологиясы мен морфологиясын және макроскопиялық қасиеттерін зерттеу және олардың арасындағы қарым-қатынасты қалыптастыру және олардың арасындағы қарым-қатынас орнату, ол фазалық құрылымның қасиеттерін және композициялық жүйенің үйлесімділігін бақылау арқылы құрама материалдардың қасиеттерін бақылау үшін үлкен маңызы бар.

Кешенді жүйенің морфологиясы мен фазалық диаграммасын зерттеу барысында әр түрлі компоненттерді ажырату үшін тиісті құралдарды таңдау өте маңызды. Алайда, HPMC және HPS арасындағы айырмашылық өте қиын, өйткені екеуі де жақсы мөлдірлік және ұқсас тұндырғыш индексі бар, сондықтан екі компонентті оптикалық микроскопиямен ажырату қиын; Сонымен қатар, екеуі де органикалық көміртекті материал болып табылады, сондықтан екеуінің де екі энергия сіңуі бар, сондықтан екі компоненттерді дәл ажырату үшін электронды микроскопияны сканерлеу қиын. Фурье түрлендіру Инфрақызыл спектроскопиясы 1180-953 см-1-де Полисахаридтер диапазонының морфологиясы мен фазалық диаграммасындағы өзгерістерді 1180-953 см-1 және AMISE тобы 1750-1483 см-1-де көрсетеді [52, 337], бірақ бұл әдіс өте күрделі және әдетте Synchrotron радиациясының Fourier Fourier-ді HPMC / HPS гибридті жүйелеріне жеткілікті контраст қалыптастыру үшін инфрақызыл инфрақызылдық техникасын қажет етеді. Сондай-ақ, құрамдас бөліктерді бөлу әдістері бар, мысалы, электронды электронды микроскопия және кішкентай бұрыштық рентгенді шашыратқыш, бірақ бұл әдістер, әдетте, күрделі [338]. Бұл тақырыпта қарапайым йодтың бояуын оптикалық микроскопты талдау әдісі қолданылады, ал амалозды доңғалақты құрылымның аяқталу тобы йод бояуымен HPMC / HPS құрмалы жүйесін қалыптастыру үшін йодпен реакция жасай алады, сондықтан Бұл HPS компоненттері HPMC компоненттерінен жарық микроскопының әртүрлі түстерімен ерекшеленді. Сондықтан, йодты бояуды оптикалық микроскопты талдау әдісі - крахмалға негізделген күрделі жүйелердің морфологиясы мен фазалық диаграммасы үшін қарапайым және тиімді зерттеу әдісі.

Бұл тарауда йодты бояғыш оптикалық микроскопты талдау арқылы HPMC/HPS қосылыс жүйесінің микроскопиялық морфологиясы, фазалық таралуы, фазалық ауысуы және басқа микроқұрылымдары зерттелді; және механикалық қасиеттері және басқа да макроскопиялық қасиеттері; Әр түрлі ерітінділердің концентрациясы мен құрама коэффициенттерінің микроскопиялық морфологиясы мен макроскопиялық қасиеттеріне корреляциялық талдау арқылы HPMC / HPS-ті басқару үшін HPMC / HPS құрама жүйесінің микроқұрылымы мен макроқұрылымдық қасиеттері арасындағы байланыс орнатылды. Композиттік материалдардың қасиеттеріне негіз беріңіз.

4.1 Материалдар мен жабдықтар

4.1.1 Негізгі эксперименттік материалдар

4.2 Эксперименттік әдіс

4.2.1 HPMC / HPS құрама ерітіндісін дайындау

HPMC шешімін және HPS шешімін 3%, 5%, 7% және 9% концентрация, дайындау әдісін 2,2.1 қараңыз. HPMC шешімін және HPS шешімін 100: 0, 80:30:30:30:30:30:40:40:40:40:40:40, 60:40:40:40:40:40:50, 45:5:0, 45:5:0, 45:5:0:0, 45:55, 40:0, 30:30, 30:0, 20:80, 20:80, 20:80, 20:30, 0, 0, 0) 100 түрлі коэффициенттер 30 минут ішінде 21 ° C / мин жылдамдықпен араластырылды, ал 30 минут ішінде және түрлі концентрациямен аралас шешімдер және әртүрлі коэффициенттер алынды.

4.2.2 HPMC/HPS композиттік мембранасын дайындау

3.2.1 қараңыз.

4.2.3 HPMC/HPS композиттік капсулаларды дайындау

2.2.1-тармақтағы әдіс бойынша дайындалған ерітіндіні қараңыз, батыру үшін тот баспайтын болаттан жасалған пішінді пайдаланыңыз және оны 37 ° C температурада кептіріңіз. Кептірілген капсулаларды шығарып, артық бөлігін кесіп, жұп жасау үшін біріктіріңіз.

4.2.4 HPMC/HPS композитті қабықшалы оптикалық микроскоп

4.2.4.1 Оптикалық микроскопиялық талдаудың принциптері

Оптикалық микроскопты таңдаулы суреттің оптикалық принципін дөңес объектив арқылы қолданады және жақын маңдағы кішкентай заттардың көзге жақын бұрышын кеңейту және көзге көрінбейтін ұсақ заттардың мөлшерін үлкейту үшін екі конвергенші линзаны қолданады. заттардың көлемін адам көзімен анықтауға дейін.

4.2.4.2 Сынақ әдісі

Әр түрлі концентрациялар мен құрама коэффициенттердің HPMC / HPS құрамдас шешімдері 21 ° C температурада шығарылды, әйнек слайдқа түсіп, жұқа қабатқа құйып, бір температурада кептірілді. Қабыршақтар 1% йод ерітіндісімен боялған (1 г йод және 10 г калий йодиді 100 мл өлшегіш колбаға салынып, этанолда ерітілген), бақылау үшін жарық микроскопының өрісіне орналастырылған және суретке түсірілген.

4.2.5 HPMC/HPS композиттік пленкасының жарық өткізгіштігі

4.2.5.1 УК-визиялық спектрофотометрияның талдау принципі

3.2.3.1-ге тең.

4.2.5.1 Сынақ әдісі

3.2.3.2 қараңыз.

4.2.6 HPMC/HPS композиттік пленкалардың созылу қасиеттері

4.2.6.1 Созылу қасиетін талдау принципі

3.2.3.1-ге тең.

4.2.6.1 Сынақ әдісі

Үлгілер 73% ылғалдылықта 48 сағат бойы теңестіруден кейін сыналған. Сынақ әдісін 3.2.3.2 қараңыз.

4.3 Нәтижелер және талқылау

4.3.1 Өнімнің ашықтығын бақылау

4-1-суретте HPMC және HPS құрама дайындаған кальцийлер мен капсулаларды көрсетеді. Суреттегідей, өнімдердің ашық мөлдірлігі бар, ол HPMC және HPS-тің сынғыш индикаторлары ұқсас, ал екеуін құрғаннан кейін біртекті қосылысты алуға болатындығын көрсетеді.

4.3.2 HPMC/HPS кешендерінің оптикалық микроскоппен бояуға дейінгі және кейінгі суреттері

4-2-суретте оптикалық микроскоппен бақыланған әр түрлі құрама коэффициенттері бар HPMC / HPS кешендерін бояуға дейін және кейін және кейінгі морфологияны көрсетеді. Фигурадан көрінетіндей, HPMC фазасын және HPS фазасын бөлмеген фазаны ажырату қиынға соғады; Таза таза HPMC және Pure HPS өздерінің ерекше түстерін көрсетеді, өйткені оларда HPS және йодтың йодтың түсі түсуі күңгірт болады. Сондықтан, HPMC / HPS құрама жүйесіндегі екі кезең жай ғана және айқын ерекшеленеді, бұл одан әрі HPMC және HPS-тің қол жетімді емес екенін және біртекті қосылысты қалыптастыра алмайтындығын дәлелдейді. As can be seen from the figure, as the HPS content increases, the area of ​​the dark area (HPS phase) in the figure keeps increasing as expected, thus confirming that two-phase rearrangement occurs during this process. When the content of HPMC is higher than 40%, HPMC presents the state of continuous phase, and HPS is dispersed in the continuous phase of HPMC as the dispersed phase. Керісінше, HPMC мазмұны 40% -дан төмен болған кезде, ГЭС үздіксіз фаза күйін ұсынады, ал HPMC дисперсті кезең ретінде HPS үздіксіз фазасына таратылады. Сондықтан, 5% HPMC / HPS құрама ерітіндісінде HPS мазмұны жоғарылаған кезде, керісінше, керісінше, қосылыс коэффициенті HPMC / HPS 40:60 болған кезде болды. Алғашқы HPMC фазасынан кейінгі HPS фазасынан үздіксіз фазалық өзгерістер. Фазалық пішінді байқау арқылы HPS матрицасындағы HPMC фазасы дисперсиядан кейін сфералық болып табылады, ал HPMC матрицасындағы HPS фазасының дисперсті пішіні тұрақты емес екенін көруге болады.

Сонымен қатар, жарық боялған аймақтың (HPMC) аймағының (HPMC) арақатынасын (Мезофаздың жағдайын ескере отырып) HPMC / HPS кешеніндегі қара түсті аймаққа (HPS) есептеу арқылы (Мезофаздың жағдайын ескермеген), ауданы анықталды HPMC (light color)/HPS (dark color) in the figure The ratio is always greater than the actual HPMC/HPS compound ratio. Мысалы, HPMC / HPS қосылыстарының княдтар диаграммасында 50:50 қосылыстар коэффициентінде, Интерфаза аймағындағы HPS аумағы есептелмейді, ал жарық / күңгірт аймақтың арақатынасы 71/29 құрайды. Бұл нәтиже HPMC / HPS композициялық жүйесінде көптеген мезофондардың бар екенін растайды.

Полимерлі құрама жүйелер толығымен сәйкес келетіні белгілі, өйткені полимерлі қосалқы процесс кезінде, әдетте, қосылыстың қызуы жағымды және әдетте оң жаққа өзгеруі кезінде еркін энергияға әкеледі. Дегенмен, HPMC/HPS қосылыс жүйесінде HPMC және HPS әлі де үйлесімділіктің жоғары деңгейін көрсетуге уәде береді, өйткені HPMC және HPS екеуі де гидрофильді полисахаридтер, құрылымдық бірлігі бірдей – глюкозаға ие және бірдей функционалдық топпен модификацияланған. hydroxypropyl. HPMC/HPS қосылыстар жүйесіндегі бірнеше мезофазалар құбылысы сонымен қатар қосылыстағы HPMC және HPS белгілі бір үйлесімділік дәрежесіне ие екенін көрсетеді және ұқсас құбылыс пластификатор қосылған крахмал-поливинил спирті қоспасы жүйесінде орын алады. Сондай-ақ, [339] пайда болды.

4.3.3 Микроскопиялық морфология мен құрама жүйенің макроскопиялық қасиеттері арасындағы байланыс

Морфология, фазалық бөлу құбылысы, HPMC / HPS композициялық жүйесінің мөлдірлігі және механикалық қасиеттері арасындағы байланыс егжей-тегжейлі зерттелді. Figure 4-3 shows the effect of HPS content on the macroscopic properties such as transparency and tensile modulus of HPMC/HPS compound system. Таза ГЭС-нің мөлдірлігі таза ГЭС-тен жоғары екенін көруге болады, өйткені крахмалдың қайта қалпына келтіруі ГЭС-нің мөлдірлігін азайтады, ал крахмалдың гидроксипропилді модификациялануы да ашықтықтың төмендеуінің маңызды себебі болып табылады HPS [340, 341]. Оны суретте HPMC / HPS құрама жүйесінің таратылуы HPS мазмұнының айырмашылығы бар минималды мәнге ие болады деген саннан табуға болады. Құрама жүйенің, HPS мөлшері 70% -дан төмен, ал 70% -дан төменit decreases with the increase of HPS content; HPS мазмұны 70% -дан асқан кезде, ол HPS мазмұнының жоғарылауымен жоғарылайды. Бұл құбылыс HPMC / HPS құрмалы жүйесі төмендейді, өйткені жүйенің фазалық бөліну құбылысы жеңіл таратпаның төмендеуіне әкеледі. Керісінше, құрама жүйенің жас модулі әр түрлі пропорциялармен минималды нүкте пайда болды, ал жас модульдер ГЭС мазмұнының артуымен төмендеп, HPS мазмұны 60% болған кезде төмен деңгейге жетті. Модулус көбейтуді жалғастырды, ал модуль аздап артты. The Young's modulus of the HPMC/HPS compound system showed a minimum value, which also indicated that the compound system was an immiscible system. HPMC / HPS құрама жүйесінің Light Attrant-тің ең төменгі нүктесі HPMC фазалық ауысу нүктесіне сәйкес келеді, дисперсті кезеңге дейін үздіксіз фаза және 4-2-суреттегі жас модулі құндылығының ең төменгі нүктесі.

4.3.4 Ерітінді концентрациясының қосылыс жүйесінің микроскопиялық морфологиясына әсері

Figure 4-4 shows the effect of solution concentration on the morphology and phase transition of the HPMC/HPS compound system. As can be seen from the figure, the low concentration of 3% HPMC/HPS compound system, in the compound ratio of HPMC/HPS is 40:60, the appearance of co-continuous structure can be observed; while in the high concentration of 7% solution, this co-continuous structure is observed in the figure with a compounding ratio of 50:50. This result shows that the phase transition point of the HPMC/HPS compound system has a certain concentration dependence, and the HPMC/HPS compound ratio of the phase transition increases with the increase of the compound solution concentration, and HPS tends to form a continuous phase . . In addition, the HPS domains dispersed in the HPMC continuous phase showed similar shapes and morphologies with the change of concentration; while the HPMC dispersed phases dispersed in the HPS continuous phase showed different shapes and morphologies at different concentrations. and with the increase of solution concentration, the dispersion area of ​​HPMC became more and more irregular. The main reason for this phenomenon is that the viscosity of the HPS solution is much higher than that of the HPMC solution at room temperature, and the tendency of the HPMC phase to form a neat spherical state is suppressed due to the surface tension.

4.3.5 Ерітінді концентрациясының қосылыс жүйесінің механикалық қасиеттеріне әсері

4-4 суретте келтірілген морфологияға сәйкес келеді, 4-5-сурет әр түрлі концентрация шешімдерімен құрылған композициялық пленкалардың тұнбалы қасиеттерін көрсетеді. ГРМК / ГРС композиттік жүйесінің бұзылуындағы жастардың модулі және ұзартылуы ерітінді концентрациясының өсуіне бейім, ол ерітінді концентрациясының өсуіне бейім, бұл HPMC-дің концентрацияның жоғарылауымен төмендейді, бұл 4-суреттегі дисперсті кезеңге дейін. -4. Микроскопиялық морфология тұрақты. HPMC грекополимерінің жас модулі HPS-тен жоғары болғандықтан, HPMC / HPS композициялық жүйесінің жас модулі HPMC үздіксіз фаза болған кезде жақсарады деп болжануда.

4.4 Осы тараудың қысқаша мазмұны

Бұл тарауда HPMC/HPS қосылыс ерітінділері және әртүрлі концентрациялары мен құрамдау қатынасы бар жеуге болатын композиттік пленкалар дайындалды және крахмал фазаларын ажырату үшін йодпен бояудың оптикалық микроскоптық талдауы арқылы HPMC/HPS қосылыстар жүйесінің микроскопиялық морфологиясы мен фазалық ауысуы бақыланды. HPMC/HPS жеуге жарамды композициялық пленканың жарық өткізгіштігі мен механикалық қасиеттері УК-визиялық спектрофотометрмен және механикалық қасиетін сынаушымен зерттелді, сондай-ақ композициялық жүйенің оптикалық қасиеттері мен механикалық қасиеттеріне әртүрлі концентрациялар мен құрамдау қатынасының әсері зерттелді. HPMC/HPS қосылыс жүйесінің микроқұрылымы мен макроскопиялық қасиеттері арасындағы байланыс микроқұрылым, фазалық ауысу және фазаның бөлінуі сияқты композиттік жүйенің микроқұрылымын және оптикалық қасиеттер мен механикалық қасиеттер сияқты макроскопиялық қасиеттерді біріктіру арқылы орнатылды. Негізгі тұжырымдар келесідей:

1. Ыодтың дозалауымен крахмал фазаларын бөліп алудың оптикалық микроскопты талдау әдісі - крахмалы құрамдас жүйелердің морфологиясы мен фазалық ауысуын зерттеудің қарапайым, тікелей және тиімді әдісі. Йодты бояумен, крахмал фазасы қараңғы және күңгірт болып көрінеді, ал HPMC лақтырылмаған, сондықтан түске боялған болады.
2. HPMC/HPS қосылыстар жүйесі араласпайды және құрамдас жүйеде фазалық ауысу нүктесі бар және бұл фазалық ауысу нүктесі белгілі бір қосылыс қатынасына және ерітінді концентрациясына тәуелділікке ие.
3. HPMC / HPS құрама жүйесі жақсы үйлесімділікке ие, және күрделі жүйеде көптеген мезофондар бар. Аралық фазада үздіксіз фаза бөлшектер күйінде дисперсті фазада таратылады.
4. HPMC матрицасындағы дисперсті фаза әр түрлі концентрацияда осындай сфералық пішінді көрсетті; HPMC ГЭС матрицасындағы тұрақты емес морфологияны көрсетті, ал морфологияның бұзылуы шоғырланудың артуымен өсті.
5. HPMC/HPS композиттік жүйесінің микроқұрылымы, фазалық ауысуы, мөлдірлігі және механикалық қасиеттері арасындағы байланыс орнатылды. а. Күрделі жүйенің ең төменгі нүктесі HPMC фазалық кезеңі дисперсті фазадан және созылу модулінің төмендеуінің минималды нүктесінен HPMC фазалық өтпелі нүктесіне сәйкес келеді. б. Юнг модулі және үзілу кезіндегі ұзарту ерітінді концентрациясының жоғарылауымен азаяды, бұл қосылыстар жүйесіндегі үздіксіз фазадан дисперсті фазаға HPMC морфологиялық өзгеруімен себепті байланысты.

Қорытындылай келе, HPMC/HPS композиттік жүйесінің макроскопиялық қасиеттері оның микроскопиялық морфологиялық құрылымымен, фазалық ауысуымен, фазалардың бөлінуімен және басқа құбылыстармен тығыз байланысты, ал композиттердің қасиеттерін композиттің фазалық құрылымы мен үйлесімділігін бақылау арқылы реттеуге болады. жүйесі.

5-тарау HPS гидроксипропилді алмастыру дәрежесінің HPMC/HPS құрама жүйесінің реологиялық қасиеттеріне әсері

Крахмалдың химиялық құрылымындағы кішігірім өзгерістер өзінің реологиялық қасиеттерінің драмалық өзгеруіне әкелуі мүмкін екені белгілі. Сондықтан, химиялық модификация крахмалдан негізделген өнімдердің реологиялық қасиеттерін жақсарту және бақылау мүмкіндігін ұсынады [342]. Өз кезегінде крахмал химиялық құрылымының оның реологиялық қасиеттеріне әсерін игеруі крахмалдан жасалған бұйымдардың құрылымдық қасиеттерін жақсы түсінуі және жетілдірілген крахмалдың функционалды қасиеттері бар модификацияланған крахмалдарды жобалау үшін негіз береді. Гидроксиппил крахмалы - бұл тамақ және медицина саласында кеңінен қолданылатын кәсіби модификацияланған крахмал. Әдетте ол табиғи крахмалдың эфирлеу реакциясы арқылы сілтілі жағдайда пропилен оксидімен дайындалады. ГидроксиПропил - гидрофильдік топ. Бұл топтардың крахмалды молекулалық тізбекке енгізу крахмалы түйіршік құрылымын сақтайтын ішкі экстамолекулярлы сутегі байланыстарын сындыруы немесе әлсіретуі мүмкін. Сондықтан гидроксиппил крахмалының физика-химиялық қасиеттері гидроксипіл топтарын оның молекулалық тізбегінен алмастыру дәрежесіне байланысты [233, 235, 343, 344].

Көптеген зерттеулер гидроксипропилді алмастыру дәрежесінің гидроксипропил крахмалының физика-химиялық қасиеттеріне әсерін зерттеді. Хан және т.б. Корей глютинді күріш торттарының құрылымы мен ретроградациялық сипаттамаларына гидроксипропил балауыз крахмалының және гидроксипропил жүгері крахмалының әсерін зерттеді. Зерттеу көрсеткендей, гидроксипропиляция крахмалдың желатиндеу температурасын төмендетеді және крахмалдың суды ұстау қабілетін жақсартады. өнімділігін арттырды және кореялық глютинді күріш торттарында крахмалдың қартаю құбылысын айтарлықтай тежеді [345]. Каур және т.б. картоп крахмалының әртүрлі сорттарының физика-химиялық қасиеттеріне гидроксипропилді алмастырудың әсерін зерттеді және картоп крахмалының гидроксипропилді алмастыру дәрежесі әртүрлі сорттарда әртүрлі болатынын және оның үлкен бөлшектері бар крахмалдың қасиеттеріне әсері неғұрлым маңызды екенін анықтады; гидроксипропиляция реакциясы крахмал түйіршіктерінің бетінде көптеген фрагменттерді және ойықтарды тудырады; гидроксипропилді алмастыру ісіну қасиеттерін, суда ерігіштігін және диметил сульфоксидтегі крахмалдың ерігіштігін айтарлықтай жақсарта алады, ал крахмал пастаның мөлдірлігін жақсартады [346]. Ловал және т.б. гидроксипропилді алмастырудың тәтті картоп крахмалының қасиеттеріне әсерін зерттеді. Зерттеу гидроксипропилді модификациялаудан кейін крахмалдың бос ісіну қабілеті мен суда ерігіштігінің жақсарғанын көрсетті; жергілікті крахмалдың қайта кристалдануы және ретроградталуы тежелді; Ас қорыту қабілеті жақсарады [347]. Шмитц және т.б. гидроксипропил тапиока крахмалын дайындап, оның ісіну қабілеті мен тұтқырлығы жоғары, қартаю жылдамдығы төмен және мұздату-еріту тұрақтылығы жоғары екенін анықтады [344].

Алайда, гидроксиппил крахмалының реологиялық қасиеттері туралы бірнеше зерттеулер аз, және крахмалы құрамдас жүйелердің реологиялық қасиеттері мен гельдік қасиеттері бойынша гидроксиппилді модификациялаудың әсері сирек кездеседі. Чун және басқалар. Төмен концентрация реологиясын (5%) гидроксипропил күріш крахмалын зерттеді. The results showed that the effect of hydroxypropyl modification on the steady-state and dynamic viscoelasticity of starch solution was related to the degree of substitution, and a small amount of hydroxypropyl Propyl substitution can significantly change the rheological properties of starch solutions; the viscosity coefficient of starch solutions decreases with the increase of substitution degree, and the temperature dependence of its rheological properties increases with the increase of hydroxypropyl substitution degree. The amount decreases with increasing degree of substitution [342]. Lee et al. studied the effect of hydroxypropyl substitution on the physical properties and rheological properties of sweet potato starch, and the results showed that the swelling ability and water solubility of starch increased with the increase of the degree of hydroxypropyl substitution; The enthalpy value decreases with the increase of hydroxypropyl substitution degree; Тұтқырлық коэффициенті, күрт тұтқырлық, кері әсер ету, крахмал ерітіндісін күрделі және динамикалық модульдер гидроксиппилді алмастыру дәрежесінің, сұйықтық индексі мен шығын факторының жоғарылауымен, ол гидроксиппилді алмастыру дәрежесімен жоғарылайды; the gel strength of starch glue decreases, the freeze-thaw stability increases, and the syneresis effect decreases [235].

Бұл тарауда HPS гидроксипропилді алмастыру дәрежесінің HPMC/HPS суық және ыстық гель қосылыстар жүйесінің реологиялық қасиеттері мен гельдік қасиеттеріне әсері зерттелді. Өтпелі жағдай құрылымның түзілуі мен реологиялық қасиеттер арасындағы байланысты терең түсіну үшін үлкен маңызға ие. Сонымен қатар, басқа ұқсас кері жылумен салқындатқыш гель жүйелері үшін кейбір теориялық нұсқауларды қамтамасыз ету үшін HPMC/HPS кері салқындатқыш қосылыстар жүйесінің гельдену механизмі алдын ала талқыланды.

5.1 Материалдар мен жабдықтар

5.1.2 Негізгі құралдар мен жабдықтар

5.2 Тәжірибелік әдіс

5.2.1 Құрама ерітінділерді дайындау

Әр түрлі құрама коэффициенттермен (100/0, 50/50, 0/100) және әр түрлі гидроксипілмен алмастыратын грдер (G80, A939, A939, A1081) және HPS-пен 15% HPMC A1081, A939, A939, HPMC және олардың құрама ерітінділерін дайындау әдістері 2.2.1-де көрсетілген. G80 және оның құрама ерітінділері AutoClave-де 1500psi және 110 ° C-қа дейін араластырады, өйткені G80 жергілікті крахмал жоғары амилоза (80%), ал оның желатинизация температурасы 100 ° C-тан жоғары, бұл мүмкін емес Су ваннасының түпнұсқалық желатинизация әдісімен (348] жетті.

5.2.2 ГЭС гидроксипілплопилді алмастырудың әртүрлі дәрежелерімен HPMC / HPS құрама ерітінділерінің реологиялық қасиеттері

5.2.2.1 Реологиялық талдаудың принципі

2.2.2.1 сияқты

5.2.2.2 Ағын режимін тексеру әдісі

Диаметрі 60 мм болатын параллель пластина қысқышы қолданылды, ал пластиналар аралығы 1 мм-ге орнатылды.

1. Алдын ала ығысу ағындарының сынақ әдісі және үш сатылы тиксотропты бар. Дәл 2.2.2.2.
2. Алдын ала ығысусыз ағындық әдіс және тиксотропты сақинасы. Тестілеу температурасы 25 ° C, а. Жылдамдықты арттыру, ығысу жылдамдығы 0-1000 с-1, жылжыту уақыты 1 мин; б. Тұрақты қырқу, жылжыту жылдамдығы 1000 с-1, ығысу уақыты 1 мин; в. Жылдамдықты қысқарту, ығысу жылдамдығы - 1000-0с-1, ал ығысу уақыты 1 мин.

5.2.2.3 Тербеліс режимін сынау әдісі

Диаметрі 60 мм болатын параллель тақтайша пайдаланылды, ал табақ аралығы 1 мм-ге қойылған.

1. Деформация айнымалы сыпыру. Тесіктің температурасы 25 ° C, жиілік 1 Гц, деформация 0.01-100%.
2. Температураны сканерлеу. Жиілік 1 Гц, деформация 0,1%, а. Жылыту процесі, температура 5-85 ° C, жылыту мөлшері 2 ° C / мин; б. Салқындату процесі, температура 85-5 ° C, салқындату коэффициенті 2 ° C / мин. Сынақ кезінде ылғалдың жоғалуын болдырмас үшін силикон майының тығыздағышы қолданылады.
3. Жиіліктерді тазалау. Вариация 0,1%, жиілік 1-100 рад / с. Сынақтар сәйкесінше 5 °C және 85 °C температурада жүргізілді және сынақтан бұрын 5 минут бойы сынақ температурасында теңестірілді.

мұндағы n′ және n″ сәйкесінше log G′-log ω және log G″-log ω еңістері;

G0′ және G0″ сәйкесінше log G′-log ω және log G″-log ω кесінділері болып табылады.

5.2.3 Оптикалық микроскоп

5.2.3.1 Құралдың принципі

4.2.3.1 сияқты

5.2.3.2 Сынақ әдісі

3% 5: 5 HPMC / HPS құрама ерітіндісі әр түрлі температурада, 45 ° C, және 85 ° C, және 85 ° C, әйнек слайдқа түсіп, бір температурада қалды және жұқа қабыққа құйылды. Қабатты ерітінді және бір температурада кептіріңіз. Фильмдер 1% йод ерітіндісімен боялды, жеңіл микроскоп саласында және суретке түсірілгені үшін орналастырылған.

5.3 Нәтижелер және талқылау

5.3.1 Тұтқырлық пен ағынның үлгісін талдау

Ағынды сынау әдісін алдын-ала бұраусыз және тикотропты сақиналы тиксотропты әдісін қолдана отырып, гидроксиппилді алмастырудың әр түрлі дәрежелерімен HPMC / HPS құрама ерітіндісінің тұтқырлығы зерттелді. Нәтижелер 5-1 суретте көрсетілген. Мұны елестету мүмкін емес, барлық үлгілердің тұтқырлығы жылжу күштерінің әсерінен қытырлақ жылдамдықпен, бұршақ күштерінің әсерінен төмендеу үрдісінің төмендеуі, бұрышты жұқару құбылысын көрсетеді. Жоғары концентрацияланған полимерлі ерітінділер немесе еріткіштер щенканың астындағы қатты істікшікті және молекулалық кері әсерден өтеді, осылайша псевдопластикалық сұйықтықтың мінез-құлқын көрсетеді [305, 349, 350]. Дегенмен, әр түрлі гидроксипілплопилді алмастыратын HPS / HPS құрама ерітінділерінің ығысу градусындағы жұқа градус.

5-1 Сурет.

Бұл сандықтан, таза деп тастардың тұтқырлығы мен қытырлақ дәрежесі HPMC / HPS қосылыстарының үлгісінен жоғары екенін көруге болады, ал HPMC ерітіндісінің ығысуы ең төмен, негізінен HPS тұтқырлығы Төмен температура HPMC-ге қарағанда едәуір жоғары. Сонымен қатар, HPMC / HPS құрама ерітіндісіне бірдей қосылыстармен бірдей, тұтқырлық HPS гидроксипін алмастыру дәрежесімен жоғарылайды. Бұл крахмалды молекулалардағы гидроксипіл топтарының қосылуы молекулалық сутегі облигацияларын бұзады, сондықтан крахмал түйіршіктерінің ыдырауына әкеледі. Гидроксиппилация крахмалдың жұқа құбылысын едәуір қысқартты, ал туған жердегі крахмалдың жұқару құбылысы ең айқын болды. Гидроксиппилді алмастырудың үздіксіз өсуімен, ығысу ГЭС-нің жұқару дәрежесі біртіндеп азайды.

Барлық үлгілерде ығысу стресс-викторниялық қисық сызықтарға ие, бұл барлық үлгілерде белгілі бір тиксотропты бар екенін көрсетеді. Тиксотропты беріктік тиксотропты рингтің көлемімен ұсынылған. Тағы неғұрлым тикотроптикалық үлгі [351]. Үлгі ерітіндісінің N және тұтқырлық коэффициентінің k-ны есептеуге болады.

Кесте 5-1 Жылдамдықты жоғарылату және азайту жылдамдығы процесінде ағынның мінез-құлық индексі (n) және сұйықтық консистенциясы индексі (K) және 25 °C температурада әртүрлі гидропропилді алмастыру дәрежесі бар HPS/HPMC ерітіндісінің тиксотропиялық контурының ауданы

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. The n value and K value of pure HPS with different hydroxypropyl substitution degrees in the rising shear stage both decreased with the increase of hydroxypropyl substitution degree, indicating that hydroxypropylation modification can improve the pseudoplasticity of starch and reduce the Viscosity of starch solutions. On the contrary, the value of n increases with the increase of the substitution degree in the decreasing shear stage, indicating that the hydroxypropylation improves the Newtonian fluid behavior of the solution after high-speed shearing. The n value and K value of the HPMC/HPS compound system were affected by both HPS hydroxypropylation and HPMC, which were the result of their combined action. Compared with the increasing shearing stage, the n values ​​of all samples in the decreasing shearing stage became larger, while the K values ​​became smaller, indicating that the viscosity of the compound solution was reduced after high-speed shearing, and the Newtonian fluid behavior of the compound solution was enhanced. .

Тыймотропты шеңбердің ауданы HPMC мазмұнының жоғарылауымен төмендеді, деп хабарлайды HPMC қосымшасы құрама ерітіндінің тілешікті қысқартты және тұрақтылығын жақсартты. HPMC / HPS құрама ерітіндісі үшін бірдей құрама коэффициенті бар, гидроксипілпилді алмастыру аймағы гидроксипілмен алмастыру деңгейінің жоғарылауымен төмендейді, бұл гидроксиппилация ГЭС-тің тұрақтылығын жақсартады.

5.3.1.2 Алдын ала кесу және үш сатылы тиксотропты әдіспен қырқу әдісі

Алдын ала ығысу әдісі HPMC / HPS құрама ерітіндісінің тұтқырлығын зерттеу үшін қолданылған, гидроксиПропилді алмастыру градусының әртүрлі дәрежелерімен, ығысу деңгейімен. Нәтижелер 5-2 суретте көрсетілген. Оны фигурадан HPMC шешімінің жіңішке жіңішке көрінбейтінін көруге болады, ал қалған үлгілер жұқарулы болып көрінеді. Бұл алдын-ала қырынусыз жылжыту әдісімен алынған нәтижелерге сәйкес келеді. Мұны төмен ығысу тарифтерлерінде көруге болады, олар жоғары гидроксиппил алмастырылған үлгілерде үстірт аймағын көрсетеді.

5-2-сурет. Әр түрлі гидропропилді алмастыру дәрежесі бар HPS/HPMC ерітіндісінің тұтқырлығы мен ығысу жылдамдығы (алдын ала кесу кезінде)

Нөлдік ығысу тұтқырлығы (H0), ағынды индекс (N) және сәйкес келетін тұтқырлық коэффициенті (K) 5-2 кестеде көрсетілген. Кестеден таза деп санайтынын көре аламыз, екі әдіс, n мәндері, алмастыру дәрежесімен жоғарылайды, алмастыру дәрежесі жоғарылайды, өйткені оны алмастыру дәрежесі жоғарылайды. HPMC мазмұнының жоғарылауымен, n мәндері барлық мәндер HPMC ерітіндідің қатты тәрізді мінез-құлықты азайтқанын көрсетеді. Бұл екі әдісті сапалы талдау нәтижелері бірізді екенін көрсетеді.

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-shearing method is a solid-like the behavior is lower than that measured by the method without pre-shearing. This is because the final result obtained in the test without pre-shear is actually the result of the combined action of shear rate and shear time, while the test method with pre-shear first eliminates the thixotropic effect by high shear for a certain period of уақыт. 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. Екі әдіспен алмастырудың әртүрлі дәрежелері бар құрама жүйелердің k шамалары ұқсас, ал нөлдік ығысудың тұтқырлығы төмендейді, өйткені нөлдік ығысудың тұтқырлығы икемден тәуелсіз мөлшерлемесі. The intrinsic viscosity can accurately reflect the properties of the substance itself.

Үш сатылы тиксотропты әдіс гидроксипілдік гипердінің әртүрлі дәрежелерінің гидроксиппилді алмастырудың әр түрлі дәрежелерінің құрамдас бөлігінде құрама жүйенің тиксотропты қасиеттеріне әсерін зерттеу үшін қолданылды. Мұны 5-3-суреттен көруге болады, бұл төмен ығысу кезеңінде, ерітіндінің тұтқырлығы HPMC мазмұнының артуымен төмендейді және нөлдік ығысу заңдылығына сәйкес келетін алмастыру дәрежесінің жоғарылауымен азаяды.

Қалпына келтіру кезеңіндегі әр түрлі уақыттан кейін құрылымдық қалпына келтіру дәрежесі тұтқырлығын қалпына келтіру деңгейіне дейін, ал есептеу әдісі 2.3.2-де көрсетілген. Оны 5-2-кестеден көруге болады, ол бірдей қалпына келтіру уақытында, таза HPS DSR таза HPMC-ге қарағанда едәуір төмен, бұл негізінен HPMC молекуласы қатты тізбек, ал оның релаксациясы қысқа, және Құрылымды қысқа мерзімде қалпына келтіруге болады. қалпына келтіру. HPS икемді тізбек, оның релаксация уақыты ұзақ, ал құрылымның қалпына келуі ұзақ уақыт алады. Ортастырылу дәрежесінің жоғарылауымен, таза ГЭС-інің DSR гидроксипилацияның гидроксипілділігі крахмал молекулалық тізбегінің икемділігін жақсартатынын және гексінің ұзағырақ уақытын жақсартатындығын көрсетеді. Құрама ерітіндісінің DSR таза HPS және Pure HPMC үлгілерінен төмен, бірақ HPS гидроксиПропилдің алмастыру дәрежесін жоғарылатады, сонымен қатар құрама үлгідегі DSR жоғарылайды, бұл құрама жүйенің тиксотропиясы жоғарылайды дегенді білдіреді HPS гидроксипін алмастыруды арттыру. Бұл түбегейлі алмастырудың жоғарылауымен азаяды, бұл алдын-ала қырынусыз нәтижелерге сәйкес келеді.

Кесте 5-2 Нөлдік ығысу (H0), ағынның мінез-құлқы индексі (N), сұйықтық консистенциясы индексі (k) Әр түрлі гидропропилі бар HPS / HPMC ерітіндісі үшін белгілі бір қалпына келтіру уақыты (DSR) ГЭС-ті ауыстыру деңгейі 25 ° C

Қорытындылай келе, алдын ала кесусіз стационарлық күй сынағы және тиксотропты сақиналы тиксотропия сынағы үлкен өнімділік айырмашылығы бар үлгілерді сапалы түрде талдай алады, бірақ өнімділік айырмашылығы аз гидроксипропилді алмастыру дәрежесі әртүрлі HPS қосылыстары үшін ерітіндінің зерттеу нәтижелері қайшы келеді. нақты нәтижелер, өйткені өлшенген деректер ығысу жылдамдығы мен ығысу уақыты әсерінің жан-жақты нәтижелері болып табылады және бір айнымалының әсерін шынайы көрсете алмайды.

5.3.2 Сызықтық тұтқыр серпімді аймақ

Гидрогельдер үшін, гидрогельдер g's сақтау модульі g 'сақтау модульі тиімді молекулалық тізбектердің қаттылығымен, беріктігі мен санымен анықталады, ал шығындар g' 'шағын молекулалар мен функционалды топтардың көші-қонымен, қозғалысымен және үйкелісімен анықталады . Ол діріл және айналдыру сияқты үйкеліс энергиясын тұтынумен анықталады. Сақтау модульі G 'және Ressence Modulus G' (яғни δ = 1) сақтаудың қиылысуының белгісі (яғни. Tan δ = 1). Ерітіндіден гельге ауысу Гель нүктесі деп аталады. G 'және Ressage Modulus g's-ді сақтау гелозиясының мінез-құлқын, гель желісінің қалыптасу деңгейі мен құрылымдық қасиеттерін зерттеу үшін жиі қолданылады [352]. Олар сонымен қатар гель желісінің құрылымын қалыптастыру кезінде ішкі құрылымның дамуы мен молекулалық құрылымын көрсетуі мүмкін. өзара әрекеттесу [353].

5-4-суретте 1 Гц жиіліктегі және 0,01%-100% деформациялық диапазондағы гидроксипропилді алмастырудың әртүрлі дәрежелері бар HPMC/HPS қосынды ерітінділерінің деформациялану қисықтары көрсетілген. Мұны төменгі деформация аймағында (0,01-1%), HPMC-тен басқа барлық үлгілер гель күйін көрсететін барлық үлгілерді көруге болады. HPMC үшін G′ толық пішінде Айнымалы ауқым әрқашан G мәнінен аз болады, бұл HPMC ерітінді күйінде екенін көрсетеді. Сонымен қатар, әртүрлі үлгілердің тұтқыр серпімділігінің деформацияға тәуелділігі әртүрлі. G80 үлгісі үшін тұтқыр серпімділіктің жиілікке тәуелділігі анағұрлым айқын: деформация 0,3%-дан жоғары болғанда G' бірте-бірте төмендейтінін көруге болады, бұл G айтарлықтай жоғарылауымен бірге жүреді. ұлғайту, сондай-ақ күңгірт δ айтарлықтай жоғарылауы; және деформация мөлшері 1,7% болғанда қиылысады, бұл деформация мөлшері 1,7% асқаннан кейін G80 гельдік желі құрылымының қатты зақымдалғанын және оның ерітінді күйінде екенін көрсетеді.

5-4-сурет, HPS / HPMC үшін (G ') және жоғалу модульі (G ») және HPMC үшін штамм әр түрлі гидромопилді алмастырумен үйлеседі (сәйкесінше, g' және g»

5-5-сурет. HPS гидропропилді алмастыру дәрежесі әртүрлі HPMC/HPS қоспасы ерітіндісіне арналған штамм δ қарсы.

Мұны суреттен көруге болады, ол таза ГЭС-ыш аймағындағы сызықты аймақтың гидроксипін алмастыру дәрежесінің төмендеуімен ерекшеленетінін көруге болады. Басқаша айтқанда, HPS гидроксипропилді алмастыру деңгейі жоғарылайды, өйткені Deformation мөлшері жоғарылауындағы TAN δ қисынының маңызды өзгерістері жоғарылайды. Атап айтқанда, G80-дің сызықтық вискоеластикалық аймағы барлық үлгілердің ішіндегі ең тар. Сондықтан G80 желілік вискоеластикалық аймағы анықталады

Келесі сынақ серияларында деформация айнымалысының мәнін анықтау критерийлері. Бірдей құрамдастыру арақатынасы бар HPMC/HPS қосылыстар жүйесі үшін желілік тұтқыр серпімді аймақ ГРС гидроксипропилді алмастыру дәрежесінің төмендеуімен де тарылады, бірақ гидроксипропилді алмастыру дәрежесінің сызықтық тұтқыр серпімді аймаққа қысқару әсері соншалықты айқын емес.

5-6-суретте Гидроксиппилді алмастыратын ГЭС-тің HPMC / HPS құрама ерітінділерінің динамикалық вискоеластикалық қасиеттері 5-6 суретте көрсетілген. Фигурадан көрінетіндей, HPMC жылыту процесінде төрт кезеңді ұсынады: алғашқы үстірттің алғашқы аймағы, құрылымның екі кезеңі және қорытынды аймақ. Бастапқы үстірт кезеңінде G '<g «G' <g ', G' және G шамалары аз, және температураның жоғарылауымен аздап төмендейді, бұл сұйықтықтың жалпы сұйықтықты көрсететін фирмалық мінез-құлықты көрсетеді. HPMC жылулық гелациясында алдыңғы есептерге сәйкес келетін G 'және G «(яғни, ерітіндісі, шамамен 49 ° C) қиылысымен шектелген құрылым түзілуінің екі айлығы бар. Дәйекті [160, 354]. Гидрофобты қауымдастықтың және гидрофильді қауымдастықтың арқасында HPMC біртіндеп көлденең желілік құрылымды құрайды [344, 355, 356]. Құйрықтың үстірт аймағында G 'және G мәндері жоғары, бұл HPMC Gel желілік құрылымы толығымен қалыптасқанын білдіреді.

HPMC-тің осы төрт кезеңі кері ретпен реттеліп, температура төмендейді. G 'және g-дің қиылысы салқындату кезеңінде төмен температуралы аймақта ауысады, бұл салқындату кезеңінде, ол гистерезиске байланысты болуы мүмкін (208] немесе тізбектердің төмен температурада конденсация әсері [355]. HPMC-ге ұқсас, қыздыру кезінде басқа үлгілерде басқа үлгілерде де, салқындату кезінде де, қайтымды құбылыс пайда болады. Алайда, оны G80 және A939-ді G80 және A939 жеңілдетілген процесті көрсететінін көруге болады, ал G 'және G-ді қиылысы жоқ және G80 қисығы тіпті пайда болмайды. Артқы жағындағы платформаның аймағы.

Таза ГЭС үшін гидроксиппилді алмастырудың жоғары деңгейі гель түзілуінің бастапқы және соңғы температурасын, әсіресе бастапқы температураны да, бастапқы температураны да, ол G80, A939 және A1081 үшін 61 ° C және A1081 үшін 61 ° C құрайды. , 62 ° C және 54 ° C. Сонымен қатар, HPMC / HPS үлгілері үшін бірдей қосылыстың арақатынасы бар, өйткені алмастыру дәрежесі жоғарылайды Ауыстыру дәрежесі жоғарылаған сайын, гельдің құрылымы жұмсақ болады. Сондықтан гидроксиппилация туған крахмалдың реттелген құрылымын бұзады және оның гидрофилизмін жақсартады [343].

HPMC/HPS қосынды үлгілері үшін G′ және G″ екеуі де HPS гидроксипропилді алмастыру дәрежесінің жоғарылауымен төмендеді, бұл таза HPS нәтижелеріне сәйкес болды. Сонымен қатар, HPMC қосылғанда, ауыстыру дәрежесі G-ға айтарлықтай әсер етті. G′ әсері азырақ болады.

Барлық HPMC / HPS композициялық үлгілерінің Viscкластикалық қисықтары дәл сол үрдісті көрсетті, бұл жоғары температурада және HPMC жоғары температурада HPS-ке сәйкес келеді. Басқаша айтқанда, төмен температурада, HPS жоғары температурада, ал жоғары температурада HPMC жоғары температурада, ал жоғары температурада құрметті жүйенің ViscaItastic қасиеттерін анықтайды. Бұл нәтиже негізінен HPMC-ге жатады. Атап айтқанда, ГЭС - бұл Гель күйінен ерітілген кезде, ерітінді күйіне өзгертетін суық гель; Керісінше, HPMC - бұл ыстық гель, ол біртіндеп температуралық желінің құрылымын көбейтеді. HPMC / HPS құрмалы жүйесі үшін, күрт қосылымды төмен температурада, негізінен суық гель, ал жоғары температурада, жылы температурада, жылы температурада, ал HPMC гелациясы құрама жүйеде басым болады.

5-6-сурет. Сақтау модулі (G′), жоғалту модулі (G″) және күйген δ температурасына қарсы HPS/HPMC қоспасы ерітіндісі үшін әртүрлі гидроипропилді алмастыру дәрежесі HPS

HPMC/HPS композиттік жүйесінің модулі, күткендей, таза HPMC және таза HPS модульдері арасында. Сонымен қатар, кешенді жүйе бүкіл температураны сканерлеу диапазонында G′ > G″ көрсетеді, бұл HPMC және HPS екеуі де сәйкесінше су молекулаларымен молекулааралық сутегі байланыстарын құра алатынын және сонымен бірге бір-бірімен молекулааралық сутегі байланыстарын құра алатынын көрсетеді. Сонымен қатар, жоғалту коэффициентінің қисығында барлық күрделі жүйелерде шамамен 45 °C температурада күңгірт δ шыңы болады, бұл күрделі жүйеде үздіксіз фазалық ауысудың орын алғанын көрсетеді. Бұл фазалық ауысу келесі 5.3.6-да талқыланады. талқылауды жалғастыру.

5.3.4 Температураның күрделі тұтқырлыққа әсері

Материалдардың реологиялық қасиеттеріне температураның әсерін түсіну өте маңызды, олар өңдеу және сақтау кезінде пайда болуы мүмкін температураның кең ауқымына байланысты [359, 360]. 5 ° C диапазонында - 85 ° C аралығында, HPMC / HPS құрама ерітінділеріндегі температураның әр түрлі гидроэклопилді алмастыру градусымен күрделі тұтқырлыққа әсері 5-7 суретте көрсетілген. 5-7(а) суретінен таза СЭС-тің кешенді тұтқырлығы температураның жоғарылауымен айтарлықтай төмендейтінін көруге болады; таза HPMC тұтқырлығы температураның жоғарылауымен бастапқыдан 45 °C-қа дейін аздап төмендейді. Жақсартады.

Барлық құрама үлгілердің тұтқырлық қисықтары температурасы бар ұқсас трендтерді көрсетті, ең алдымен температураны жоғарылатады, содан кейін температураның жоғарылауымен жоғарылайды. Сонымен қатар, құрастырылған үлгілердің тұтқырлығы төмен температурада HPS-ке жақын және жоғары температурада HPMC-ге жақын орналасқан. Бұл нәтиже сонымен қатар HPMC және HPS екеуінің де ерекшелік әрекеттерімен байланысты. Кесілген үлгінің тұтқырлығы 45 ° C температурада жылдам өтуді көрсетті, мүмкін HPMC / HPS қосарланған жүйесінде фазалық ауысуға байланысты. Алайда, G80 / HPMC 5: 5-тің тұтқырлығы жоғары температурада жоғары температурада жоғары температурадан жоғары, ол негізінен G80-дің жоғары температурада жоғары температураға дейін жоғары температураға дейін [361]. Дәл осындай араласу коэффициенті бойынша, құрама тұтқырлық гидроксиппилді алмастыру дәрежесінің жоғарылауымен төмендейді. Сондықтан, гидроксипіл топтарын крахмал молекулаларына енгізу крахмал молекулаларындағы ішкі экволальды сутек байланыстарының бұзылуына әкелуі мүмкін.

5-7-сурет. HPS/HPMC қоспалары үшін күрделі тұтқырлық және температура.

The effect of temperature on the complex viscosity of the HPMC/HPS compound system conforms to the Arrhenius relationship within a certain temperature range, and the complex viscosity has an exponential relationship with temperature. Аррениус теңдеуі келесідей:

Олардың ішінде η * - бұл кластикалық тұтқырлық, PA S;

A – тұрақты шама, Па s;

T - абсолютті температура, K;

R – газ тұрақтысы, 8,3144 Дж·моль–1·К–1;

E - активация энергиясы, Жабүп-1.

Формула бойынша (5-3) сәйкес жабдықталған, құрама жүйенің тұтқырлық-температуралық қисығы 45 ° C температурада Tan δ шыңына сәйкес екіге бөлуге болады; Құрама жүйесі 5 ° C - 45 ° C және 45 ° C және 85 ° C және 85 ° С-8-ді стерлинг аралығында және C диапазонында сәйкестендірген тұрақты A 5-3 кестеде көрсетілген. E-ден 144 Кжжер-1 және 124 Кжжер-1-ге дейінгі есептелген мәндер, ал 200-ге теңестірілген а Тиісті диапазонда, жабдықталған корреляция коэффициенттері G80 / HPMC үлгісінен басқа, бекітілген корреляция коэффициенттері жоғары болды (r2 = 0.9071 -0.9892). G80 / HPMC үлгісінде 45 ° C - 85 ° C температурада төмен корреляциялық коэффициенті бар (R2 = 0.4435), бұл G80-нің терісінің қаттылығына және оның басқа HPS кристалдану жылдамдығымен салыстырғанда 362]. G80-нің бұл қасиеті HPMC-мен үйлескен кезде біртекті емес қосылыстар пайда болуы мүмкін.

5 °C – 45 °C температура диапазонында HPMC/HPS композиттік үлгісінің E мәні таза HPS үлгісінен сәл төмен, бұл HPS және HPMC арасындағы өзара әрекеттесуге байланысты болуы мүмкін. Тұтқырлықтың температураға тәуелділігін азайтыңыз. Таза HPMC E мәні басқа үлгілерге қарағанда жоғары. Құрамында крахмал бар барлық үлгілер үшін белсендіру энергиясы төмен оң мәндер болды, бұл төмен температураларда температураға байланысты тұтқырлықтың төмендеуі азырақ байқалатынын және құрамдар крахмал тәрізді құрылымды көрсетті.

Кесте 5-3 Аррениус теңдеуінің параметрлері (E: белсендіру энергиясы; A: тұрақты; R 2: анықтау коэффициенті) HPS гидроксипропиляциясының әртүрлі дәрежелері бар HPS/HPMC қоспалары үшін (1) теңдеудегі

Дегенмен, 45 °C – 85 °C жоғары температура диапазонында E мәні таза HPS және HPMC/HPS композиттік үлгілері арасында сапалы түрде өзгерді, ал таза HPSs E мәні 45,6 кДж·моль−1 – диапазонында болды. 124 кДж·моль−1, кешендердің E мәндері -3,77 кДж·моль−1– -72,2 кДж·моль−1 диапазонында. Бұл өзгеріс HPMC-тің күрделі жүйенің белсендіру энергиясына күшті әсерін көрсетеді, өйткені таза HPMC-тің E мәні -174 кДж моль−1. Таза HPMC және құрамдас жүйенің E мәндері теріс, бұл жоғары температурада тұтқырлықтың температураның жоғарылауымен жоғарылайтынын және қосылыс HPMC тәрізді мінез-құлық құрылымын көрсететінін көрсетеді.

Жоғары температурада және төмен температурада HPMC/HPS құрама жүйелерінің күрделі тұтқырлығына HPMC және HPS әсері талқыланған тұтқыр серпімді қасиеттерге сәйкес келеді.

5.3.5 Динамикалық механикалық қасиеттері

5-8 суреттері гидроксиппилді алмастырудың әр түрлі дәрежесі бар HPM / HPS құрама ерітінділерінің 5 ° C қисықтарын көрсетіңіз. Мұны таза HPS таза HPS әдеттегідей әдемі мінез-құлықты көрсетеді (G '> G »), ал HPMC сұйық тәрізді мінез-құлық (G' <g»). Барлық HPMC / HPS формулалары қатты тәрізді мінез-құлықты көрсетті. Үлгілердің көпшілігі үшін G 'және G «Екеуі де өсіп келе жатқан жиілікпен жоғарылайды, бұл материалдың қатты мінез-құлқы күшті екенін көрсетеді.

Таза HPMCS Таза ГЭС үлгілерінде көру қиынға соғатын нақты жиілікке тәуелділік. Күтілгендей, HPMC / HPS кешенді жүйесі жиілікке тәуелділіктің белгілі бір дәрежесін көрсетті. Барлық HPS бар үлгілер үшін n 'әрқашан n-ден төмен болады, ал G «G-ге қарағанда күшті жиілікке тәуелділік береді», ал бұл үлгілер бұл үлгілердің тұтқыр (352, 359, 363). Сондықтан, құрастырылған үлгілердің жұмысы негізінен ГЭС арқылы анықталады, бұл, негізінен HPMC төмен температурада төмен тұтқырлықты шешу күйін ұсынады.

5-4 кесте n′, n″, G0′ және G0″ HPS/HPMC үшін 5 °C температурада әртүрлі гидропропилді алмастыру дәрежесі бар HPS үшін Eq. (5-1) және (5-2)

Таза HPMCS Таза ГЭС үлгілерінде көру қиынға соғатын нақты жиілікке тәуелділік. HPMC / HPS кешені үшін күткендей, Ligand System компаниясы белгілі бір жиілікке тәуелділік көрсетті. Барлық HPS бар үлгілер үшін n 'әрқашан n-ден төмен болады, ал G «G-ге қарағанда күшті жиілікке тәуелділік береді», ал бұл үлгілер бұл үлгілердің тұтқыр (352, 359, 363). Сондықтан, құрастырылған үлгілердің жұмысы негізінен ГЭС арқылы анықталады, бұл, негізінен HPMC төмен температурада төмен тұтқырлықты шешу күйін ұсынады.

5-9 суреттері ГЭС-тің HPMC / HPS құрама ерітінділерінің жиілікті тазарту қисықтарын, гидроксиппилді алмастырудың әртүрлі дәрежелерімен, 85 ° C температурасы бар. Суреттен көрінетіндей, A1081-ден басқа барлық басқа HPS үлгілері әдеттегі қатты тәрізді мінез-құлықты көрсетті. A1081 үшін G 'және G мәндері өте жақын, ал G' g-тен сәл кіші, бұл A1081 өзін сұйықтық ретінде ұстайтынын білдіреді.

Бұл A1081 - бұл суық гель, сондықтан жоғары температурада ерітіндіге арналған гельден өтуі мүмкін. Екінші жағынан, бірдей құрама қатынасы бар үлгілер үшін N ', N «, G0' және G0 мәндері үшін (5-5 кесте) барлық гидроксипилді алмастыру дәрежесінің жоғарылауымен төмендеді, бұл гидроксипилация қатты төмендеді дегенді білдіреді. Крахмалдың жоғары температурада болуы (85 ° C). Атап айтқанда, G80-нің N 'және n »0-ге жақын, қатты қатты тәрізді мінез-құлық; Керісінше, A1081 мәндері 1-ге жақын, 1-ге жақын, күшті сұйықтық мінез-құлқы көрсетіледі. Бұл n 'және n «Мәндер G' және G» мәліметтеріне сәйкес келеді. Сонымен қатар, 5-9 сандардан көрінетіндей, гидроксиппил алмастыру дәрежесі HPS-тің жоғары температурада жиілікке тәуелділігін едәуір жақсарта алады.

5-9-сурет. Сақтау модулі (G′) және жоғалту модулі (G″) 85 °C температурада HPS/HPMC қоспаларының әртүрлі гидроипропилді алмастыру дәрежесімен жиілігімен салыстырғанда.

5-9-суреттер HPMC 85°C температурада қатты тәріздес типтік әрекетті (G′ > G″) көрсететінін көрсетеді, бұл негізінен оның термогельдік қасиеттеріне жатады. Сонымен қатар, HPMC G′ және G″ жиілікке байланысты өзгереді. Көбею көп өзгермеді, бұл оның жиілікке нақты тәуелділігі жоқ екенін көрсетеді.

HPMC / HPS құрмалы жүйесі үшін N 'және N мәндері 0-ге жақын, ал G0's g0's g0-қа қарағанда едәуір жоғары (кесте »(кесте» 5-5), оның қатты тәрізді мінез-құлықты растайды. Екінші жағынан, HyDroxyPropyl алмастыру HPS HPS-ті қатты ұқсас ерітінділерге, қосалқы ерітінділерде сұйық тәрізді мінез-құлыққа ауыстыра алады. Сонымен қатар, HPMC-пен қосылып, жиіліктің жоғарылауымен, G 'және G «де тұрақты тұрақты болып қалды, ал N' және N мәндері HPMC-ге жақын болды. Осы нәтижелердің барлығы HPMC жоғары температурада 85 ° C температурада қосылатын жүйенің VisccaelityNyment-ті көрсетеді.

5-5 N The, N «, N», G0 'және G0 »ГЭС / HPMC үшін ГЭС / HPMC үшін гидропропилді әр түрлі гидропропилі бар гидропропилмен алмастыру үшін 85 ° C-қа дейін. (5-1) және (5-2)

5.3.6 HPMC/HPS композиттік жүйесінің морфологиясы

HPMC / HPS құрама жүйесінің фазалық ауысуы йодтың боялған оптикалық микроскопымен зерттелді. Құрама қатынасы 5: 5-ке қосылыс қатынасы бар HPMC / HPS құрмалы жүйесі 25 ° C, 45 ° C және 85 ° C температурада сыналды. Төмендегі локалды микроскоптың суреттері 5-10 суреттерде көрсетілген. Бұл суреттен йодпен боялғаннан кейін, HPS фазасы күңгірт түске боялған, ал HPMC фазасы жеңіл түсті көрсетеді, өйткені оны йодпен бояуға болмайды. Сондықтан, HPMC / HPS-тің екі кезеңі айқын көрінуі мүмкін. Жоғары температурада, қараңғы аймақтардың ауданы (ГЭС фазасы) артады және жарқын аймақтардың ауданы (HPMC фазасы) азаяды. Атап айтқанда, 25 ° C температурада HPMC (ашық түсті) - HPMC / HPS Composite жүйесінде үздіксіз фаза, ал шағын сфералық HPS фазасы (қара түсті) HPMC үздіксіз фазаларында таратылады. Керісінше, 85 ° C температурада HPMC гп-дисперсті дисперсті фазаға айналды, ал грдың үздіксіз фазаларында таралған дисперсті фаза болды.

Сур. 1: 1 морфологиялар 1: 1 HPMC / HPS 25 ° C, 45 ° C және 85 ° C-қа араласады

Ол сондай-ақ төмен температурада (25 ° C) төмен температурада көруге болады, ал қараңғы гр. дисперсті фазаның формасы. ортасы. Жоғары температурада (85 ° C) сәйкес, кейбір кішкентай қара бөлшектер жарқыраған HPMC дисперсті фазаларында таратылады және бұл кішкентай қара бөлшектер үздіксіз HPS болып табылады. Бұл бақылаулар Mesophase компаниясының белгілі бір дәрежеде HPMC-HPS құрама жүйесінде бар деп болжайды, осылайша HPMC HPS-пен белгілі үйлесімділігі бар екенін көрсетеді.

5.3.7 HPMC/HPS құрама жүйесінің фазалық ауысуының схемалық диаграммасы

Полимерлі ерітінділер мен композициялық гельдің классикалық реологиялық мінез-құлқы негізінде [216, 232] және қағазда талқыланған кешендермен салыстыру, сонымен қатар, суретте көрсетілгендей, HPMC / HPS кешендерінің құрылымдық түрлендірудің негізгі моделі ұсынылады . 5-11.

HPMC-тің гельдік мінез-құлқы және оған қатысты ерітіндісі-гельдің өтпелі механизмі көп зерттелді [159, 160, 207, 208]. Кең соңында қабылданғандардың бірі - HPMC тізбегі жиынтық байламдар түрінде ерітіндіде бар. Бұл кластерлер бірнеше ерікті немесе аз еритін целлюлоза құрылымдарын орап, метил топтарының гидрофобиялық жинақталуымен тығыз ауыстырылған аймақтарға қосылады және қосылады. Төмен температурада су молекулалары метил гидрофобты топтарынан тыс және су қабықшаларынан тыс құрылымдар, мысалы, гидроксил топтары, гидроксил топтары, HPMC-дің төменгі температурада қолмен сутегі байланыстарын қалыптастыруына жол бермейді. Температура жоғарылаған сайын, HPMC энергияны сіңіреді және бұл су торы мен су қабығы конструкциялары сынған, бұл ерітіндіге қарсы өту кинетикасы болып табылады. Су торының және су қабығының жарылуы метил және гидроксипіл топтарын сулы ортаға әсер етеді, нәтижесінде бос көлемнің едәуір артуына әкеледі. Жоғары температурада гидрофобты топтардың гидрофобты ассоциациясы мен гидрофиялық топтардың гидрофиялық қауымдастығына байланысты, гельдің үш өлшемді желілік құрылымы 5-11 (а) суретте көрсетілгендей, гельдің үш өлшемді құрылымы пайда болады.

Крахмал желатинизациясынан кейін, амилоза крахмал түйіршіктерінен қуыс канализациядан тұрады, ол үнемі жараланып, кездейсоқ катушкалардың жағдайын ұсынады. Бұл бірыңғай жұпар құрылымы ішкі және гидрофильді бетіне гидрофобиялық қуысты құрайды. Крахмалдың бұл тығыз құрылымы оны жақсы тұрақтылықпен енгізеді [230-232]. Сондықтан, HPS жоғары температурада сулы ерітіндіде біршама созылған дөңгелек сегменттермен кездейсоқ катушкалар түрінде бар. Температура төмендеген кезде, гптер мен су молекулалары арасындағы сутегі байланыстары сынған және байланған су жоғалады. Сонымен, үш өлшемді желі құрылымы 5-11 (b) суретте көрсетілгендей, мольекулалық тізбектер арасындағы сутегі байланыстарының пайда болуына байланысты қалыптасады, ал гель құрылады.

Әдетте, өте әртүрлі тұтқырлығы бар екі компонент құрылған кезде, жоғары тұтқырлық компоненті дисперсті фазаны қалыптастыруға тырысады және тұтқырлықтың төмен компонентінің үздіксіз фазасына жіберіледі. Төмен температурада HPMC тұтқырлығы HPS-тен едәуір төмен. Сондықтан, HPMC жоғары сапалы HPS гельдік фазасын қоршап тұрған үздіксіз фазаны құрайды. Екі фазаның шеттерінде HPMC тізбегіндегі гидроксил топтары байланған судың бөлігін жоғалтып, ГЭС молекулалық тізбектері бар сутегі сутегі байланыстарын құрайды. Қыздыру кезінде HPS молекулалық тізбектері жеткілікті қуатқа жетіп, су молекулалары бар сутегі байланыстарын қалыптастырады, нәтижесінде гельдің жарылуына әкеледі. Сонымен бірге, су торы құрылымы және HPMC желісіндегі су қабығы құрылымы және гидрофильдік топтар мен гидрофобиялық кластерлерді ашу үшін біртіндеп бұзылды. Жоғары температурада, HPMC Гель желісінің құрылымын құрайды, бұлыңғырлы сутегі облигациялары мен гидрогендік байланыстарға байланысты гель желісінің құрылымын құрайды, сонымен қатар, 5-11 (с) суретте көрсетілгендей, гектарға арналған гель желісінің құрылымын құрайды. Сондықтан, ГЭС және ГРМК және сәйкесінше композициялық гельдердің реологиялық қасиеттері, гельдік қасиеттері және фазалық морфологиясы басым болды.

Гидроксипіл топтарын крахмал молекулаларына енгізу ішкі реттелетін сутекті сутегі құрамына кіреді, бұл желатинмен жасалған амилозды молекулалар ісінген және созылған күйде, бұл сергітілген және созылған күйде болады, бұл сергітілген және созылған күйде болады, бұл крахмал молекулаларының тиімді ылғалдануын арттырады және кездейсоқ түрде сулы ерітіндіде [362]. Сондықтан гидроксиппилдің үлкен және гидрофильдік қасиеттері амилоза молекулалық тізбектерін репомбинациялайды және көлденең өңделетін аймақтардың пайда болуы қиын [233]. Сондықтан, температураның азаюымен, ГРС-мен салыстырғанда, гель желінің құрылымын және жұмсақ гель желісінің құрылымын қалыптастыруға бейім.

Гидроксиппилді алмастыру дәрежесінің жоғарылауымен, HPS шешімінде гпм ерітіндісінде көбірек созылған грекулярлық фрагменттер бар, олар екі фазаның шекарасында гпмк молекулалық тізбегі бар, осылайша біркелкі құрылым қалыптастырады. Сонымен қатар, гидроксиппилация крахмалдың тұтқырлығын азайтады, бұл HPMC және HPS арасындағы тұтқырлық айырмашылығын азайтады. Сондықтан, HPMC / HPS кешенді жүйесіндегі фазалық өтпелі нүкте гидроксиппилді алмастырудың грдомпаниясының жоғарылауымен төмен температураға ауысады. Мұны тұтастай алғанда тұтастай алғанда, 5.3.4-те қайта жасалған үлгілердің температурасы арқылы расталуы мүмкін.

5.4 Жиынтық тарау

Осы тарауда HPMC / HPS құрама ерітіндісі Гидроксиппилді алмастырудың әр түрлі гидрі бар құрама шешімдер дайындалды, ал HPMC / HPS суық және ыстық гельді қосылыс жүйесінің гидроксиПропилді алмастыру дәрежелерінің суық және ыстық гельді қосылыстары бойынша гельдік қасиеттерге әсер reetomets зерттелді. HPMC / HPS суық және ыстық гель композициялық жүйесінің фазалық таралуы йодтан қорғайтын оптикалық микроскопты талдаумен зерттелді. Негізгі нәтижелер келесідей:

1. Бөлме температурасында HPMC / HPS құрама ерітіндісінің тұтқырлығы мен қырық қылшықтарының жұқаруы гидроксиппилді алмастыру дәрежесінің жоғарылауымен төмендеді. Бұл негізінен HydroxyPropyl тобын крахмал молекуласына енгізу оның ішкі экстромолекулалық сутегі құрылымын бұзады және крахмалдың гидрофилдігін жақсартады.
2. Бөлме температурасында, нөлдік ығысу H0, H0, ағынды индексі N, HPMC / HPS құрама ерітіндісінің k HPMC және HyDroxyPropylation әсер етеді. HPMC мазмұнының жоғарылауымен, нөлдік ығысу тұтқырлығы су азаяды, ағын индексі N жоғарылайды және тұтқырлық коэффициентінің коэффициенті; Нөлдік ығысудың ығысуы, H0, ағынды индексі N және тұтқырлықтың таза коэффициенті k және таза деп санайды, гидроксилмен гидроксилмен жоғарылайды, пропил алмастыру дәрежесі жоғарылайды, ол азаяды; Бірақ құрама жүйе үшін, нөлдік ығысудың ығысуы H0 алмастыру дәрежесінің жоғарылауымен азаяды, ал ағымдық индексі және тұтқырлық индексі k ауыстыру дәрежесінің жоғарылауымен жоғарылайды.
3. Алдын ала бұралу және үш сатылы тиксотропты ығысу әдісі тұтқырлық, ағын қасиеттері және құрама ерітіндінің тиксотропты дәл көрсете алады.
4. HPMC/HPS қосылыс жүйесінің сызықтық тұтқыр серпімді аймағы HPS гидроксипропилді алмастыру дәрежесінің төмендеуімен тарылады.
5. Бұл суық ыстық гельді құрама жүйесінде HPMC және HPS сәйкесінше төмен және жоғары температурада үздіксіз фазаларды қалыптастыра алады. Бұл фазалық құрылымның өзгеруі күрделі тұтқырсылыққа, Viscaеластикалық қасиеттерге, жиілікке тәуелділікке және күрделі гельдің гельдік қасиеттеріне айтарлықтай әсер етуі мүмкін.
6. Дисперсті фазалар, HPMC және HPS ретінде HPMC / HPS құрама жүйелерінің реологиялық қасиеттері мен гельдік қасиеттерін сәйкесінше жоғары және төмен температурада анықтай алады. HPMC / HPS композициялық үлгілерінің Viscкластикалық қисықтары жоғары температурада және HPMC жоғары температурада HPS сәйкес болды.
7. Крахмал құрылымының химиялық модификациясының әртүрлі дәрежесі гельдік қасиеттерге айтарлықтай әсер етті. Нәтижелер, кластап тұтқырлық, сақтау модулі және шығын модулі гидроксиппилді алмастыру дәрежесінің жоғарылауымен төмендеді. Сондықтан, туған, аналық крахмалдың гидроксиппилациясы өзінің құрылымын бұзуы және крахмалдың гидрофильдылығын арттыруы мүмкін, нәтижесінде жұмсақ гель құрылымы пайда болады.

Қорытындылай келе, HPMC / HPS суық ыстағы гель композициялық жүйесі температуралық бақыланатын фазалық морфология мен қасиеттерге ие. Through various chemical modifications of starch and cellulose, the HPMC/HPS cold and hot gel compound system can be used for the development and application of high-value smart materials.

6-тарау. HPMC / HPS композициялық мембраналарының қасиеттері мен жүйелік үйлесімділігі бойынша HPS алмастыру дәрежесінің әсері

Оны 5-тараудан бастап, құрама жүйедегі компоненттердің химиялық құрылымының өзгеруі реологиялық қасиеттердің, гельдің қасиеттерінің айырмашылығын, гельдің қасиеттерінің айырмашылығын анықтайтынын, оны құрама жүйенің айырмашылығын анықтайды. Жалпы өнімділік айтарлықтай әсер етеді.

Бұл тарауда HPMC / HPS композициялық мембранасының микроқұрылымы мен макроқұрылымдық қасиеттеріне компоненттердің химиялық құрылымының әсері әсер етеді. 5-тараудың әсерімен біріктірілген композициялық жүйенің реологиялық қасиеттері, HPMC / HPS композициялық жүйесінің реологиялық қасиеттері пленкалық қасиеттер арасындағы байланыс орнатылған.

6.1 Материалдар мен жабдықтар

6.1.1 Негізгі эксперименттік материалдар

6.1.2 Негізгі аспаптар мен жабдықтар

6.2 Эксперименттік әдіс

6.2.1 HPMC / HPS композициялық мембраналарын әр түрлі гидроксиппилді алмастыру

Қоспа ерітіндісінің жалпы концентрациясы 8% (салм/б), HPMC/HPS қосылыс қатынасы 10:0, 5:5, 0:10, пластификатор 2,4% (сал/б) полиэтиленгликоль, жеуге жарамды HPMC/HPS композициялық пленкасы құю әдісімен дайындалды. Арнайы дайындау әдісін 3.2.1 қараңыз.

6.2.2 Әртүрлі HPS гидроксипропилді алмастыру дәрежесі бар HPMC/HPS композиттік мембраналарының микродомендік құрылымы

6.2.2.1 Synchrotron радиациясын микроқұрылымды талдау қағидаты Шағын бұрыштық рентгендік шашыратқыш

Кішкентай періште рентгені шашырау (SAXS) рентген сәулесінен жасалған шашыратқыш құбылысты білдіреді, себебі рентген сәулесінен жасалған, рентген сәулесінен, рентген сәулесінен жасалған, рентген сәулесінің арқасында, рентген сәулесінің арқасына жақын. Шашыраушы мен оны қоршаған орта арасындағы наносөлшемді электрон тығыздығының айырмашылығына сүйене отырып, шағын бұрышты рентгендік шашырау наносөлшемді диапазондағы қатты, коллоидтық және сұйық полимерлік материалдарды зерттеуде жиі қолданылады. Кең бұрышты рентгендік дифракция технологиясымен салыстырғанда, SAXS құрылымдық ақпаратты үлкенірек масштабта ала алады, оны полимер молекулалық тізбектерінің конформациясын, ұзақ мерзімді құрылымдарды және полимерлі күрделі жүйелердің фазалық құрылымын және фазалық таралуын талдау үшін пайдалануға болады. . Synchrotron рентген сәулесі - бұл жоғары сапалы, жоғары поляризацияның, тар пульсті, жоғары жарықтылық пен жоғары коллимацияның артықшылығы бар жоғары өнімді жарық көзінің жаңа түрі - бұл жоғары деңгейлі импульсті, жоғары жарықтылық және материалдардың құрылымдық ақпараттарын тезірек алады және дәл. Өлшенген заттың SAX-нің спектрін талдау электронды бұлт тығыздығының біркелкілігін, бір фазалы электрон бұлтының біркелкілігін (Porod немесе Debye теоремасының оң ауытқуы) және екі фазалы интерфейстің айқындылығы (породтан жасалған теріс ауытқу) немесе сенбілік теорема). ), шашыратқыштың өздігінен ұқсастығы (оның фракталдық ерекшеліктері бар ма), шашыраңқы дисперсия (монодидерлік немесе гунезермен анықталған) және басқа да ақпарат, ал шашыраңаштың фракталды өлшемі, ал қайталанатын қондырғылардың орташа қабаты сандық түрде алынуы мүмкін. Қалыңдығы, орташа мөлшері, шашыраңқы көлем фракциясы, белгілі бір беті және басқа параметрлер.

6.2.2.2 Тест әдісі

Австралиялық синхротрондық сәулелену орталығында (Клейтон, Виктория, Австралия) әлемдегі дамыған үшінші буын синхротрондық сәулелену көзі (ағыны 1013 фотон/с, толқын ұзындығы 1,47 Å) композиттің микро-домен құрылымын және басқа да қатысты ақпаратты анықтау үшін пайдаланылды. фильм. Сынақ үлгісінің екі өлшемді шашырау үлгісі Pilatus 1M детекторымен (169 × 172 мкм аумақ, 172 × 172 мкм пиксель өлшемі) жиналды және өлшенген үлгі 0,015 < q < 0,15 Å−1 ( диапазонында болды) q – шашырау векторы) Ішкі бір өлшемді шағын бұрышты рентгендік шашырау қисығы ScatterBrain бағдарламалық құралы арқылы екі өлшемді шашырау үлгісінен алынған, ал шашырау векторы q және шашырау бұрышы 2 i / формуласы бойынша түрлендіріледі, Рентгендік толқын ұзындығы қайда. Деректерді талдау алдында барлық деректер алдын ала нормаланған.

6.2.3 HPS гидроксипропилді алмастырудың әртүрлі дәрежелері бар HPMC/HPS композиттік мембраналарының термогравиметриялық талдауы

6.2.3.1 Термогравиметриялық талдаудың принципі

3.2.5.1 сияқты

6.2.2.2 Тест әдісі

3.2.5.2 қараңыз

6.2.4 HPS гидроксипропилді алмастырудың әртүрлі дәрежелері бар HPMC/HPS композиттік пленкаларының созылу қасиеттері

6.2.4.1 Созылу қасиетін талдау принципі

3.2.6.1 сияқты

6.2.4.2 Сынақ әдісі

3.2.6.2 қараңыз

ISO37 стандартын қолдана отырып, ол жалпы ұзындығы 35 мм, таңбалау сызықтары арасындағы қашықтық 12 мм және ені 2 мм болатын гантель тәрізді сплайндарға кесіледі. Барлық сынақ үлгілері 3 күннен астам 75% ылғалдылықта теңестірілді.

6.2.5 ГЭС-тің гидроксиппилді алмастырудың әр түрлі дәрежесі бар HPMC / HPS композициялық мембраналарының оттегінің өткізгіштігі

6.2.5.1 Оттегінің өткізгіштігін талдау принципі

3.2.7.1 сияқты

6.2.5.2 Сынақ әдісі

3.2.7.2 қараңыз

6.3 Нәтижелер және талқылау

6.3.1 HPS гидроксипропилді алмастырудың әртүрлі дәрежелері бар HPMC/HPS композиттік пленкаларының кристалдық құрылымын талдау

6-1-суретте ГЭС гидроксиппилді алмастырудың әр түрлі дәрежесі бар HPMC / HPS композициялық пленкаларының кішкентай бұрыштық рентген-шашырау спектрі көрсетілген. Оны суретте Q> 0.3 å (2θ> 40), барлық мембраналық үлгілерде айқын тән шыңдар пайда болады деген сандықтан көруге болады. From the X-ray scattering pattern of the pure component film (Fig. 6-1a), pure HPMC has a strong X-ray scattering characteristic peak at 0.569 Å, indicating that HPMC has an X-ray scattering peak in the wide-angle Облыс 7.70 (2½> 50). HPMC-де HPMC-де кристалды сипаттама шыңдары бар, бұл жерде белгілі кристалды құрылым бар. 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. Төмен гидроксиппилді алмастырумен A939-да A939-ді жоғары алмастыратын A1081-ге қарағанда үлкенірек аймақты көруге болады. Бұл негізінен HydroxyPropyl тобын крахмал молекулалық тізбегіне енгізу крахмал молекулаларының бастапқы реттелген құрылымын бұзғандықтан, крахмал молекулалық тізбектер арасындағы кері ретке келтіру және крахмалдың рекристалдану дәрежесін төмендетеді. HydroxyPropyl Group-тың алмастыру дәрежесінің жоғарылауымен, HydroxyPropyl Group-тің крахмал рекристаллизациясы ингибиторлық әсері айқынырақ.

Мұны HPMC-HPS композициялық фильмдерінің барлық түрлерінің кішкентай бұрыштық рентгенді шашыратқыш спектрінен (6-1b) көруге болады (6-1b). сәйкесінше сипаттамалық шыңдар. HPMC / A939 композициялық пленканың шыңы HPMC / A1081 композициялық пленкадан едәуір үлкенірек. Резервраждар басылған, бұл HPS кристалдану шыңының өзгеруіне сәйкес келетін, ол таза компонент-пленкалардағы гидроксиппилді алмастыру дәрежесімен. HPMC-ге сәйкес келетін HPMC-ге сәйкес келетін HPMC-ге сәйкес гидроксиппилді алмастырудың әртүрлі дәрежелері бар композициялық мембраналар үшін 7.70-ге сәйкес келеді. Таза компонент үлгілерінің спектрімен салыстырғанда (5-1а), HPMC кристалдану шыңдары және гп-кристалдану шыңдары мен гп-кристалданудың шыңдары төмендеді, бұл екі, HPMC және HPS екеуі де тиімді болуы мүмкін екенін көрсетті басқа топ. Фильмді бөлу материалының қайта жарықтандыру құбылысы белгілі бір ингибирлеудің рөлін ойнайды.

6-1-сурет. HPS әртүрлі гидроксипропилді алмастыру дәрежесі бар HPMC/HPS қоспасы пленкаларының SAXS спектрлері

In conclusion, the increase of HPS hydroxypropyl substitution degree and the compounding of the two components can inhibit the recrystallization phenomenon of HPMC/HPS composite membrane to a certain extent. Гидроксиппилді алмастыру дәрежесінің жоғарылауы негізінен композициялық мембранадағы HPS қайта-қайта қалпына келтіруді тежеледі, ал екі композициялық қосылыс композициялық мембранада HPS және HPMC рекристализациясында белгілі бір ингибитализацияның рөлін ойнады.

6.3.2 Әр түрлі гидроксиппилді алмастыратын HPMC / HPS композициялық мембраналарын өзін-өзі ұқсас фракталды құрылымдық талдау

Крахмал молекулалары және целлюлоза молекулалары сияқты полисахарид молекулаларының орташа тізбек ұзындығы (R) 1000-1500 нм, ал q 0,01-0,1 Å-1 диапазонында, qR >> 1. Пород формуласы, полисахарид пленка үлгілерін көруге болады Кіші бұрышты рентген сәулелерінің шашырау қарқындылығы мен шашырау бұрышы арасындағы байланыс:

Бұлардың ішінде I (Q) мен кішкентай бұрыштық рентгендік шашыраңқы қарқындылығамын;

Q - бұл шашырау бұрышы;

α - бұл пород көлбеуі.

Porod Broader α фракталдық құрылымымен байланысты. Егер α <3 болса, бұл материалдық құрылымның арзан екендігін көрсетеді, ал шашыраңаштың беті тегіс, және ол бұқаралық фракталь және оның фракталды өлшемі D = α; Егер 3 <α <4 болса, бұл материалдық құрылымның тығыздығы, ал шашыратқыштың беті дөрекі, бұл беті фракталды, ал оның фракталды өлшемі D = 6 - α.

6-2-сурет lni (q) -LNQ учаскелерін Гидроксиппилді алмастырудың әртүрлі дәрежелері бар HPMC / HPS композициялық мембраналары көрсетілген. Бұл барлық үлгілерде барлық үлгілер белгілі бір диапазонда өздігінен фракталды құрылымды, ал породтық көлбеу α 3-тен аз, ал композициялық пленканың массасы фракталды, ал композициялық пленканың беті салыстырмалы түрде тегіс. HPMC / HPS композициялық мембраналарының грексипропилді алмастырудың әртүрлі дәрежелері бар жаппай фракталдық өлшемдері 6-1-кестеде көрсетілген.

6-1-кестеде HPS гидроксипропилді алмастырудың әртүрлі дәрежелері бар HPMC/HPS композиттік мембраналарының фракталдық өлшемі көрсетілген. Кестеден таза HPS үлгілері үшін төмен гидроксипропилмен алмастырылған A939 фракталдық өлшемі жоғары гидроксипропилмен алмастырылған A1081-ге қарағанда әлдеқайда жоғары екенін көруге болады, бұл мембранадағы гидроксипропилді алмастыру дәрежесінің жоғарылауын көрсетеді. Өзіне ұқсас құрылымның тығыздығы айтарлықтай төмендейді. Өйткені крахмалдың молекулалық тізбегіне гидроксипропил топтарының енуі HPS сегменттерінің өзара байланысуына айтарлықтай кедергі келтіреді, нәтижесінде пленкадағы өзіне ұқсас құрылымның тығыздығы төмендейді. Гидрофильді гидроксипропил топтары су молекулаларымен молекулааралық сутектік байланыстар құра алады, молекулалық сегменттер арасындағы өзара әрекеттесуді азайтады; үлкенірек гидроксипропил топтары крахмал молекулалық сегменттері арасындағы рекомбинацияны және кросс-байланысты шектейді, сондықтан гидроксипропилді алмастыру дәрежесінің жоғарылауымен, HPS әлдеқайда бос, өзіне ұқсас құрылымды құрайды.

HPMC / A939 құрмалы жүйесі үшін HPS фракталды өлшемі HPS-дің фракталдық өлшемі HPMC-ге қарағанда жоғары, бұл крахмал қайта репризисталды және мембранадағы ұқсас құрылымның арасында түзетілген құрылым пайда болады . Жоғары тығыздық. Құрама үлгінің фракталдық өлшемі екі таза компоненттерден төмен, өйткені екі компоненттің молекулалық сегменттерінің өзара байланысы бір-біріне кедергі келтіреді, нәтижесінде өзін-өзі ұқсас құрылымдардың тығыздығы төмендейді. Керісінше, HPMC / A1081 құрама жүйесінде HPS фракталдық өлшемі HPMC-ге қарағанда әлдеқайда төмен. Себебі, крахмал молекулаларында гидроксиппил топтарын енгізу крахмалдың қайта қалпына келуіне айтарлықтай кедергі келтіреді. Ағаштағы өзін-өзі ұқсас құрылым жоғалтады. Сонымен бірге, HPMC / A1081 құрама үлгінің фракталдық өлшемі таза HPS-тен жоғары, бұл HPMC / A939 құрмалы жүйесінен де айтарлықтай ерекшеленеді. Өздігінен ұқсас құрылым, ЖӨНІНДЕГІ БАСҚА ҚҰРЫЛЫС ТАБЫЛДАУ ЖӨНІНДЕГІ ҚҰРЫЛЫС Қуатының қуысына кіре алады, осылайша HPS-тің өзіндік құрылымының тығыздығын арттыра алады, бұл сонымен қатар жоғары гидроксиппилді алмастырумен айналысатын HPS біркелкі біркелкі кешенді құра алады HPMC-мен. ингредиенттер. Реологиялық қасиеттер туралы мәліметтерден гидроксиппилация крахмалдың тұтқырлығын төмендетуі мүмкін, сондықтан құрама процесс кезінде қосалқы жүйенің тұтқырлығы екі компоненттің арасындағы тұтқырлық айырмашылығы азаяды, бұл біртекті қалыптастыруға ықпал етеді қосылыс.

6-2-сурет LNI (Q) -LNQ өрнектері және оның әр түрлі гидроксиПропилді алмастырғышымен HPMC / HPS BLEND Фильмдеріне арналған қисық сызықтар

Кесте 6-1. HPS/HPMC қоспасының әртүрлі гидроксипропилді алмастыру дәрежесі бар HPS/HPMC пленкаларының фракталдық құрылым параметрлері

Дәл осындай құрама мембраналар үшін бірдей құрама қатынасы үшін, фракталдық өлшем гидроксиппил тобының алмастыру дәрежесін жоғарылатады. Гидроксиппилді ГЭС-ке енгізу ГЭС молекуласына енгізу көп полимер сегменттерін құрметті жүйеге, яғни композициялық мембрананың тығыздығын төмендетеді; Жоғары гидроксиппилді алмастыратын HPS HPMC-мен үйлесімділігі, біркелкі және тығыз қосылыстарды қалыптастыру оңай. Сондықтан, композициялық мембранадағы өзін-өзі ұқсас құрылымның тығыздығы ГЭС-нің алмастыру дәрежесінің жоғарылауымен азаяды, бұл HPS гидроксипропилінің алмастыру дәрежесінің және композициядағы екі компоненттің үйлесімділігінің нәтижесі болып табылады жүйесі.

6.3.3 Әртүрлі HPS гидроксипропилді алмастыру дәрежесі бар HPMC/HPS композиттік қабықшаларының термиялық тұрақтылығын талдау

Термогравметриялық анализатор гидроксипілпилді алмастырудың әртүрлі дәрежелері бар HPMC / HPS жеуге болатын жеуге болатын жеуге болатын үлгілердің жылу тұрақтылығын тексеру үшін пайдаланылды. 6-3-сурет термогравметриялық қисығы (TGA) және оның гидроксиппөл алмастырғыштарының әртүрлі дәрежелері бар композициялық кинофильмдердің (DTG) қисығы (DTG) көрсетілген. Мұны 6-3-суреттегі TGA қисығынан (A) әр түрлі HPS гидроксиппилді алмастыратын композициялық мембраналық үлгілерден көруге болады. Температураның жоғарылауымен екі айқын термогравметриялық кезеңдер бар. Біріншіден, 30 ~ 180 ° C температурада аз салмақ жоғалту сатысы бар, ол негізінен полисахарид макромолекуласы адсорбцияланған судың құюымен байланысты. 300 ~ 450 ° C температурада салмақ жоғалтудың үлкен кезеңі бар, бұл негізінен HPMC және HPS жылу тозуымен туындаған нақты жылу деградациясы кезеңі болып табылады. Сондай-ақ, оны гидроксиппил алмастырудың әртүрлі дәрежелері бар грдерден тұратын қисық сызықтары ұқсас және HPMC-тен айтарлықтай ерекшеленетіні анықталуы мүмкін. Таза HPMC және таза HPS үлгілері үшін салмақ жоғалту қисықтарының екі түрі арасында.

6-3 (b) суреттегі DTG қисықтарынан (b), гидроксиппилді алмастырудың әр түрлі дәрежесі бар таза гптардың жылу деградация температурасы өте жақын, ал A939 және A081 үлгілерінің жылу деградация шыңдары 310 ° C құрайды және 305 ° C, сәйкесінше таза HPMC үлгісінің температурасы HPMC үлгісінің температурасы HPS-тен едәуір жоғары, ал оның ең жоғары температурасы 365 ° C; HPMC / HPS Композиттік пленкада DTG қисық сызығында екі жылу деградация шыңдары бар, бұл ДТГ қисық сызығында, сәйкесінше HPS және HPMC жылу деградациясына сәйкес келеді. Құрама шыңдар, олар композициялық жүйеде белгілі бір дәрежеде бөлініп, құрама қатынасы бар, ол 5: 5-тен 5: 5-ке композициялық қатынасы бар, ол 3-тараудағы композициялық пленканың жылу деградация нәтижелеріне сәйкес келеді . HPMC / A939 композициялық пленкалардың жылу деградация шыңының температурасы сәйкесінше 302 ° C және 363 ° C болды; HPMC / A1081 композициялық пленкалардың жылу деградация шыңдары сәйкесінше 306 ° C және 363 ° C болды. Композициялық пленкалық үлгілердің ең жоғары температурасы таза компонент үлгілеріне қарағанда төмен температураға ауыстырылды, бұл композициялық үлгілердің жылу тұрақтылығы азайтылды деп көрсетілген. Дәл осындай күрделі қатынасы бар үлгілер үшін термиялық деградацияның ең жоғары температурасы гидроксипілмен алмастыру деңгейінің жоғарылауымен төмендеді, бұл композициялық пленканың жылу тұрақтылығы гидроксиппилді алмастыру деңгейінің жоғарылауымен төмендеді. Себебі, гидроксиппил топтарын крахмалды молекулаларға енгізу молекулалық сегменттердің өзара әрекеттесуін азайтады және молекулаларды ретке келтіруді тежейді. Бұл өзін-өзі ұқсас құрылымдардың тығыздығы гидроксиппилді алмастыру дәрежесінің артуымен төмендейтін нәтижелерге сәйкес келеді.

6-3 сурет.

6.3.4 HPMC / HPS композициялық мембраналарына арналған механикалық қасиеттерін талдау әр түрлі гидроксиппилді алмастыратын гидрокси

6-5-сурет. Әртүрлі гидроксипропилді алмастыру дәрежесі бар HPMC/HPS пленкаларының созылу қасиеттері.

HPMC / HPS композициялық пленкаларының гидроксиппилді алмастыру дәрежелері бар сейсенсилдік қасиеттері 25 ° C және 75% салыстырмалы ылғалдылық бойынша механикалық меншік анализаторымен тексерілді. 6-5 суреттерде серпімді модульді (A), ұзартқышты (B) және гидроксиппилді алмастырудың әртүрлі дәрежелері бар композициялық қабықшалардың (с) созылуын және созылу күшін көрсетеді. Ол гпм / A1081 құрама жүйесі үшін, гпк / A1081 күрделі жүйесі үшін композициялық пленканың жоғарылауы және созылу күші біртіндеп төмендеді, ал композициялық пленканың созылу күші азаяды, ал үзіліс кезінде созылу едәуір артты, бұл 3,3. 5 medium and high humidity. Әр түрлі қосалқы коэффициенттермен композициялық мембраналардың нәтижелері дәйекті болды.

Таза HPS мембраналары үшін серпімділік модулі де, созылу беріктігі де HPS гидроксипропилді алмастыру дәрежесінің төмендеуімен жоғарылады, бұл гидроксипропиляция композиттік мембрананың қаттылығын төмендетеді және оның икемділігін жақсартады. Бұл негізінен гидроксипропилді алмастыру дәрежесінің жоғарылауымен, ГПС гидрофильділігінің жоғарылауымен және мембрана құрылымының борпылдақтығымен байланысты, бұл X- кіші бұрышында алмастыру дәрежесінің жоғарылауымен фракталдық өлшемнің азаюымен сәйкес келеді. сәулелердің шашырау сынағы. Алайда үзіліс кезіндегі ұзару HPS гидроксипропил тобының орын басу дәрежесінің төмендеуімен төмендейді, бұл негізінен крахмал молекуласына гидроксипропил тобының енуі крахмалдың қайта кристалдануын тежеуі мүмкін. Нәтижелер өсу мен азаюға сәйкес келеді.

HPMC / HPS Composite мембранасы үшін мембраналық материалдың серпімді модульі үшін мембраналық материалдың серпімді модулі гидроксиппилді алмастырудың төмендеуімен жоғарылайды, ал ауыру кезінде созылу күші мен ұзақтығының төмендеуі де төмендейді. Айта кету керек, композициялық мембраналардың механикалық қасиеттері әр түрлі гидроксиппилді алмастырудың әртүрлі дәрежелерімен толығымен өзгереді. This is mainly because the mechanical properties of the composite membrane are not only affected by the HPS substitution degree on the membrane structure, but also by the compatibility between the components in the compound system. The viscosity of HPS decreases with the increase of the hydroxypropyl substitution degree, it is more favorable to form a uniform compound by compounding.

6.3.5 Әртүрлі HPS гидроксипропилді алмастыру дәрежесі бар HPMC/HPS композиттік мембраналарының оттегі өткізгіштігін талдау

Оттегінің тотығуы оттегімен туындаған бастапқы кезең - бұл азық-түлікке арналған бұзылу тудырудың көптеген тәсілдерінде, сондықтан жеуге болатын композициялық пленкалар азық-түлік сапасы бар, тамақ өнімдерінің сапасын жақсарта алады және азық-түлік сөрелерінің жарамдылығы [108, 364]. Сондықтан, әр түрлі ГЭС гидроксиппилді алмастыру дәрежесімен HPMC / HPS композициялық мембраналарының оттегінің берілу жылдамдығы өлшенді, ал нәтижелері 5-6 суретте көрсетілген. Мұны суреттен көруге болады, бұл барлық таза HPS мембраналарының оттегінің өткізгіштігі таза HPMC мембраналарынан әлдеқайда төмен, ал HPS мембраналарында алдыңғы нәтижелерге сәйкес келетін HPMC мембраналарына қарағанда оттегі бар. Гидроксиппилді алмастырудың әртүрлі дәрежелері бар мембраналар үшін оттегінің берілу деңгейі бар мембраналар үшін оттегінің берілу деңгейі жоғарылауымен артып келеді, бұл мембраналық материалда оттегі өзгереді деп көрсетеді. Бұл мембрананың құрылымы гидроксиппилді алмастыру дәрежесінің жоғарылауымен босқа айналатын, сондықтан мембрананың құрылымы азаяды, сондықтан мембранадағы оттегінің аралығы және мембранадағы оттегінің гидроқұрылымын талдауға сәйкес келеді Аумағы өскен сайын оттегінің берілу деңгейі біртіндеп артады.

6-6-сурет. HPS/HPMC пленкаларының оттегі өткізгіштігі әртүрлі гидроксипропилді алмастыру дәрежесі бар HPS

Әртүрлі HPS гидроксипропилді алмастыру дәрежесі бар композиттік мембраналар үшін оттегінің өту жылдамдығы гидроксипропилді алмастыру дәрежесінің жоғарылауымен төмендейді. Бұл, негізінен, 5:5 құрамдас жүйесінде, HPS төмен тұтқырлығы бар HPMC үздіксіз фазасында дисперсті фаза түрінде болатындықтан және гидроксипропилді алмастыру дәрежесінің жоғарылауымен HPS тұтқырлығы төмендейді. Тұтқырлық айырмашылығы неғұрлым аз болса, соғұрлым біртекті қосылыстың түзілуіне қолайлы, мембраналық материалдағы оттегінің өту арнасы соғұрлым бұралған және оттегінің өту жылдамдығы соғұрлым аз болады.

6.4 тараудың қысқаша мазмұны

Бұл тарауда HPMC/HPS жеуге болатын композиттік пленкалар гидроксипропилді алмастырудың әртүрлі дәрежелері бар HPS және HPMC құю және пластификатор ретінде полиэтиленгликоль қосу арқылы дайындалды. Әртүрлі HPS гидроксипропилді алмастыру дәрежелерінің композиттік мембрананың кристалдық құрылымы мен микродомендік құрылымына әсері синхротрондық сәулеленудің кіші бұрышты рентгендік шашырау технологиясы арқылы зерттелді. Әртүрлі HPS гидроксипропилді алмастыру дәрежелерінің композиттік мембраналардың термиялық тұрақтылығына, механикалық қасиеттеріне және оттегі өткізгіштігіне әсері және олардың заңдылықтары термогравиметриялық анализатор, механикалық қасиетке ие және оттегі өткізгіштігін сынағыш арқылы зерттелді. Негізгі тұжырымдар келесідей:

1. HPMC / HPS композициялық мембранасы үшін гидроксиппилді алмастыру деңгейінің жоғарылауымен, HydroxyPropyl алмастыру дәрежесімен, HPS 5.30-ға сәйкес кристалданудың шыңы төмендейді, ал HPMC-ге сәйкес келеді, ал HPMC-ге сәйкес келеді, ал HPMC-ге сәйкес келеді, ал ол үшін көп өзгермейді Крахмалдың гидроксиппилациясы крахмалдың композициялық пленкаға қайта кризисталдануын тежеуі мүмкін.
2. HPMC және HPS таза құрамдас мембраналарымен салыстырғанда композиттік мембраналардың HPS (5.30) және HPMC (7.70) кристалдану шыңының аймақтары азаяды, бұл екеуінің комбинациясы арқылы HPMC және HPS екеуі де тиімді болуы мүмкін екенін көрсетеді. композициялық мембраналар. Басқа компоненттің қайта кристалдануы белгілі бір ингибиторлық рөл атқарады.
3. Барлық HPMC / HPS Композициялық мембраналар өздігінен ұқсас жаппай фракталдық құрылымын көрсетті. Композициялық мембраналар үшін бірдей қосылыстар үшін мембраналық материалдардың тығыздығы гидроксипілпилді алмастыру дәрежесінің артуымен айтарлықтай төмендеді; Төмен гидроксиппилді алмастыру Композициялық мембраналық материалдың тығыздығы екі таза компоненттік материалға қарағанда едәуір төмен, ал HPS HPDROXYPROPL алмастырғышты алмастыратын композициялық мембраналық материалдың тығыздығы таза гидр мембранасына қарағанда жоғары Негізінен композициялық мембрананың тығыздығы бір уақытта әсер етеді. HPS гидрокспропилляциясының полимер сегментін байланыстыруды азайту және құрама жүйенің екі компоненті арасындағы үйлесімділік әсері.
4. HPS гидроксипропиляциясы HPMC/HPS композиттік қабықшаларының термиялық тұрақтылығын төмендетуі мүмкін, ал композиттік қабықшалардың термиялық деградациясының шыңы температурасы гидроксипропилді алмастыру дәрежесінің жоғарылауымен төмен температура аймағына ауысады, бұл крахмал молекулаларындағы гидроксипропил тобына байланысты. Кіріспе молекулалық сегменттер арасындағы өзара әрекеттесуді азайтады және молекулалардың реттелген қайта орналасуын тежейді.
5. Таза грекстрант мембранасының серпімділігі мен созылу күші HPS гидроксипін алмастыру дәрежесінің жоғарылауымен төмендеді, ал үзілісте ұзартылған уақыт артуы. Бұл негізінен гидроксипропиляция крахмалдың қайта кристалдануын тежейтіндіктен және композиттік пленканы бос құрылымға айналдырады.
6. HPMC/HPS композиттік пленкасының серпімділік модулі HPS гидроксипропилді алмастыру дәрежесінің жоғарылауымен төмендеді, бірақ үзілу кезінде созылу күші мен ұзаруы жоғарылады, өйткені композициялық пленканың механикалық қасиеттеріне HPS гидроксипропилді алмастыру дәрежесі әсер етпеді. Оған әсер етуден басқа қосынды жүйенің екі құрамдас бөлігінің үйлесімділігі де әсер етеді.
7. Таза ГЭС-нің оттегінің өткізгіштігі гидроксиппилді алмастыру дәрежесінің жоғарылауымен артып келеді, өйткені гидроксиппилация гидроксиппилация гпорт аймағының тығыздығын азайтады және мембранада оттегі қондырғысын арттырады; HPMC / HPS композициялық мембранасы оттегінің өткізгіштігі гидроксипілмен алмастыру дәрежесінің жоғарылауымен төмендейді, бұл гиперхидроксипилденген грдер HPMC-мен жақсы үйлесімділігі бар, бұл композициялық мембранадағы оттегі қондырғысының артуына әкеледі. Оттегінің өткізгіштігі азайды.

Жоғарыда келтірілген тәжірибелік нәтижелер, мысалы, механикалық қасиеттері, жылу тұрақтылығы және HPMC / HPS композициялық мембраналардың макроскопиялық қасиеттері, олардың ішкі кристалды құрылымымен және аморфты аймақтың құрылымымен тығыз байланысты, олар ГЭС гидроксиппилді алмастыруға ғана емес, бірақ Кешенмен де. Ligand жүйелерінің екі компоненттік үйлесімділігінің әсері.

Қорытынды және болжам

1. Қорытынды

Бұл мақалада термалды гель HPMC және суық гель HPS қосылып, HPMC/HPS суық және ыстық кері гельді қосылыс жүйесі құрастырылған. The solution concentration, compounding ratio and shearing effect on the compound system are systematically studied the influence of rheological properties such as viscosity, flow index and thixotropy, combined with the mechanical properties, dynamic thermomechanical properties, oxygen permeability, light transmission properties and thermal stability of құю әдісімен дайындалған композициялық пленкалар. Композиттік жүйенің үйлесімділігі, фазалық ауысуы және фазалық морфологиясы оптикалық микроскоп арқылы зерттеліп, HPMC/HPS микроқұрылымы мен макроскопиялық қасиеттері арасындағы байланыс орнатылды. HPMC/HPS композиттік жүйесінің макроскопиялық қасиеттері мен микроморфологиялық құрылымы арасындағы қатынасқа сәйкес HPMC/HPS композиттік жүйесінің фазалық құрылымы мен үйлесімділігін бақылау арқылы композиттердің қасиеттерін бақылау үшін. Мембрананың реологиялық қасиеттеріне, гельдік қасиеттеріне, микроқұрылымына және макроскопиялық қасиеттеріне әртүрлі дәрежедегі химиялық модификацияланған HPS әсерін зерттеу арқылы HPMC/HPS суық және ыстық кері гель жүйесінің микроқұрылымы мен макроскопиялық қасиеттері арасындағы байланыс одан әрі зерттелді. Екеуінің арасындағы қарым-қатынас және гельдену механизмін және оның әсер етуші факторлары мен қосылыстар жүйесіндегі суық және ыстық гель заңдылықтарын түсіндіру үшін физикалық модель құрылды. Тиісті зерттеулер келесі қорытындыларды жасады.

1. HPMC / HPS құрама жүйесінің құрама қатынасын өзгерту төмен температурада тұтқырлық, шатқалық және тиксотропты едәуір жақсарта алады. Күрделі жүйенің реологиялық қасиеттері мен микроқұрылымы арасындағы байланыс одан әрі зерттелді. Нақты нәтижелер келесідей:

(1) Төмен температурада күрделі жүйе «теңіз-арал» құрылымы болып табылады, ал «теңіз-арал» құрылымы, ал фазаның үздіксіз өтуі, және үздіксіз фазалық ауысу HPMC / HPS қосылысының төмендеуімен 4: 6-да болады. Құрама қатынасы жоғары болған кезде (көбірек HPMC мазмұны), тұтқырлығы төмен HPMC - үздіксіз фаза, ал HPS дисперсті фаза болып табылады. HPMC / HPS құрама жүйесі үшін, тұтқырлықтың төмен компоненті үздіксіз фаза болған кезде және жоғары тұтқырлық компоненті үздіксіз кезең болып табылады, ол үздіксіз фаза болып табылады, бұл құрама жүйенің тұтқырлығының үздіксіз тұтқырлығы айтарлықтай ерекшеленеді. Тұтқырлығы төмен HPMC үздіксіз фаза болған кезде, құрама жүйенің тұтқырлығы негізінен үздіксіз фазалық тұтқырлық деңгейінің үлесін көрсетеді; Жоғары сапалы HPS үздіксіз фаза болған кезде, HPMC дисперсті фаза ретінде HPMC жоғары тұтқырлығы HPS тұтқырлығын азайтады. әсері. Күрделі жүйеде HPS мөлшері мен ерітінді концентрациясының жоғарылауымен, қосылыс жүйесінің тұтқырлығы мен қырық құбылыстары біртіндеп күшейеді, кері байланыс жүйесінің артуы күшейеді, кері байланыс жүйесінің тәрізді мінез-құлқы жақсарды. HPMC тұтқырлығы мен тикотропиясы HPS тұжырымдамасымен теңестірілген.

(2) 5: 5 Құрама күрделі жүйе үшін HPMC және HPS сәйкесінше төмен және жоғары температурада үздіксіз фазаларды қалыптастыра алады. Бұл фазалық құрылымның өзгеруі күрделі тұтқырсылыққа, Viscaеластикалық қасиеттерге, жиілікке тәуелділікке және күрделі гельдің гельдік қасиеттеріне айтарлықтай әсер етуі мүмкін. Дисперсті фазалар, HPMC және HPS ретінде HPMC / HPS құрама жүйелерінің реологиялық қасиеттері мен гельдік қасиеттерін сәйкесінше жоғары және төмен температурада анықтай алады. HPMC / HPS композициялық үлгілерінің Viscкластикалық қисықтары жоғары температурада және HPMC жоғары температурада HPS сәйкес болды.

(3) HPMC / HPS композициялық жүйесінің микроқұрылымы, реологиялық қасиеттері және гельдік қасиеттері арасындағы байланыс орнатылды. Күрделі жүйенің тұтқырлық қисығы мен TAN DELTA шыңының қысқару коэффициентіндегі TAN CHEAT 45 ° C температурада пайда болады, бұл микрорақта (45 ° C температурада) сәйкес келетін тұрақты фазалық феноменге сәйкес келеді.

1. Йодты бояғыш оптикалық микроскопия технологиясымен үйлестіре отырып, әртүрлі қосылыстардың қатынасы мен ерітінді концентрацияларында дайындалған композиттік мембраналардың микроқұрылымы мен механикалық қасиеттерін, динамикалық термомеханикалық қасиеттерін, жарық өткізгіштігін, оттегі өткізгіштігін және термиялық тұрақтылығын зерттеу арқылы фазалық морфология, фазалық ауысу және үйлесімділікті зерттеу. кешендері зерттеліп, кешендердің микроқұрылымы мен макроскопиялық қасиеттері арасындағы байланыс анықталды. Нақты нәтижелер келесідей:

(1) Композициялық қатынасы әртүрлі композициялық пленкалардың SEM кескіндерінде айқын екі фазалы интерфейс жоқ. Композиттік пленкалардың көпшілігінде DMA нәтижелерінде тек бір шыны өту нүктесі бар, ал композиттік пленкалардың көпшілігінде DTG қисығында бір ғана термиялық деградация шыңы бар. Бұлар бірге HPMC құрылғысының HPS-пен белгілі бір үйлесімділігі бар екенін көрсетеді.

(2) Салыстырмалы ылғалдылық HPMC/HPS композиттік қабықшаларының механикалық қасиеттеріне айтарлықтай әсер етеді және оның әсер ету дәрежесі HPS мазмұнының жоғарылауымен артады. Төмен салыстырмалы ылғалдылық кезінде композиттік пленкалардың серпімділік модулі де, созылу беріктігі де HPS құрамының ұлғаюымен өсті, ал композиттік қабықшалардың үзілу кезіндегі ұзаруы таза құрамдас пленкаларға қарағанда айтарлықтай төмен болды. Салыстырмалы ылғалдылықтың жоғарылауымен композиттік пленканың серпімділік модулі мен созылу беріктігі төмендеді, ал үзілу кезіндегі ұзарту айтарлықтай өсті, ал композициялық пленканың механикалық қасиеттері мен құрама қатынасы арасындағы байланыс әртүрлі жағдайда мүлдем қарама-қарсы өзгеру үлгісін көрсетті. салыстырмалы ылғалдылық. Композиттік мембраналардың механикалық қасиеттері әртүрлі құрамдау коэффициенттері әртүрлі салыстырмалы ылғалдылық жағдайында қиылысуды көрсетеді, бұл әртүрлі қолдану талаптарына сәйкес өнімнің өнімділігін оңтайландыру мүмкіндігін береді.

(3) The relationship between the microstructure, phase transition, transparency and mechanical properties of the HPMC/HPS composite system was established. а. The lowest point of transparency of the compound system is consistent with the phase transition point of HPMC from the continuous phase to the dispersed phase and the minimum point of the decrease of tensile modulus. б. The Young's modulus and elongation at break decrease with the increase of solution concentration, which is causally related to the morphological change of HPMC from continuous phase to dispersed phase in the compound system.

1. HPS химиялық модификациясының композиттік жүйенің реологиялық қасиеттеріне әсері және композиттік мембрананың кристалдық құрылымы, аморфты аймақ құрылымы, механикалық қасиеттері, оттегі өткізгіштігі және термиялық тұрақтылық сияқты жан-жақты қасиеттері зерттелді. Нақты нәтижелер келесідей:

(1) HPS гидроксипропиляциясы төмен температурада қосылыс жүйесінің тұтқырлығын төмендетеді, қосылыс ерітіндісінің сұйықтығын жақсартады және ығысудың жұқаруы құбылысын азайтады; HPS гидроксипропиляциясы қосылыс жүйесінің сызықтық тұтқыр серпімді аймағын тарылтуы, HPMC/HPS қосылыстар жүйесінің фазалық ауысу температурасын төмендетуі және төмен температурада қосылыс жүйесінің қатты тәрізді әрекетін және жоғары температурадағы өтімділікті жақсартуы мүмкін.

(2) ГЭС гидроксиппилациясы және екі компоненттің үйлесімділігін арттыру, мембранадағы крахмалды қайта крахмализациялауға және композициялық мембранада локерлік өзіндік құрылымның қалыптасуына ықпал етуі мүмкін. Жасырын гидроксиппил топтарын крахмалды молекулалық тізбекке енгізу ГЭС-ін ретке келтіруді және грдоляциялық сегменттерді ретке келтіруді шектейді, нәтижесінде ГЭС-тің бос тұрған құрылымын қалыптастыруға әкеледі. Кешенді жүйе үшін гидроксиппилді алмастыру дәрежесінің жоғарылауы HPMC-тің MoLecules-ке Күрделі жүйенің үйлесімділігін жақсартатын және ГЭС-тің ұқсас құрылымының тығыздығын жақсартатын HPMC-ге ұқсас Молекулаларға кіруге мүмкіндік береді. Құрама жүйенің үйлесімділігі реологиялық қасиеттердің нәтижелеріне сәйкес келетін гидроксиПропил тобының алмасу дәрежесінің жоғарылауымен артады.

(3) HPMC/HPS композиттік мембранасының механикалық қасиеттері, термиялық тұрақтылығы және оттегі өткізгіштігі сияқты макроскопиялық қасиеттері оның ішкі кристалдық құрылымымен және аморфты аймақ құрылымымен тығыз байланысты. Екі компоненттің үйлесімділігінің екі әсерінің біріккен әсері.

1. Ерітінді концентрациясының, температураның және ГРС химиялық модификациясының қосылыстар жүйесінің реологиялық қасиеттеріне әсерін зерттеу арқылы HPMC/HPS суық-жылу кері гельді қосылыс жүйесінің гельдену механизмі талқыланды. Нақты нәтижелер келесідей:

(1) Күрделі жүйеде критикалық концентрация (8%), критикалық концентрациядан төмен, HPMC және HPS тәуелсіз молекулалық тізбектер мен фазалық аймақтарда бар; Сыни концентрацияға жеткенде, HPS фазасы конденсат ретінде ерітіндіде пайда болады. Гель орталығы - HPMC молекулалық тізбектерінің артуымен байланысты микрок құрылымы; Сыни концентрациядан жоғары, аралық күрделі және өзара әрекеттесу күшті, ал шешім полимерлі ерітінділерге ұқсас мінез-құлықты көрсетеді.

(2) Кешенді жүйеде Кешенді жүйеде HPMC және HPS гельдік мінез-құлқымен байланысты температураның өзгеруі бар үздіксіз фазаның өтпелі нүктесі бар. Төмен температурада HPMC тұтқырлығы HPS-тен едәуір төмен, сондықтан HPMC жоғары тұтқырлығын HPS гельдік фазасын қоршап тұрған үздіксіз фазаны құрайды. Екі кезеңнің шеттерінде HPMC тізбегі бойынша гидроксил топтары байланыстыратын судың бір бөлігін жоғалтады және ГЭС молекулалық тізбегімен сутегі отындарын құрайды. Қыздыру кезінде HPS молекулалық тізбектері жеткілікті қуатқа жетіп, су молекулалары бар сутегі байланыстарын қалыптастырады, нәтижесінде гельдің жарылуына әкеледі. Сонымен бірге, HPMC желілеріндегі су торы және су қабығы конструкциялары жойылды, гидрофильдік топтар мен гидрофобты кластерлерді ашу үшін біртіндеп бұзылады. Жоғары температурада, HPMC Гель желісінің құрылымын құрайды, бұл молекулалық сутегі байланыстарына және гидрогендік байланыстарға байланысты гель желісінің құрылымын құрайды, осылайша гидрогендік байланыстарға байланысты гель желісінің құрылымы, сондықтан кездейсоқ катушкалардың үздіксіз фазасы.

(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. Гидроксиппилация крахмалдың тұтқырлығын азайтады, осылайша, грек және ГЭС арасындағы тұтқырлық айырмашылығы, біртекті қосылыстың пайда болуына ықпал етеді, бұл біртекті қосылыстың пайда болуына ықпал етеді, ал екі компонент арасындағы тұтқырлық айырмашылығының минималды мәні төменге ауысады Температура аймағы.

2. Инновациялық нүктелер

1. HPMC/HPS суық және ыстық кері фазалық гельді қосылыстар жүйесін жобалаңыз және құрастырыңыз және осы жүйенің бірегей реологиялық қасиеттерін, әсіресе қосылыс ерітіндісінің концентрациясын, қосылыс қатынасын, температураны және компоненттердің химиялық модификациясын жүйелі түрде зерттеңіз. Қосылыстар жүйесінің реологиялық қасиеттерінің, гельдік қасиеттерінің және үйлесімділігінің әсер ету заңдылықтары әрі қарай зерттелді, ал қосындылар жүйесінің фазалық морфологиясы мен фазалық ауысуы йодпен бояғыш оптикалық микроскоптың бақылауымен және микроморфологиялық зерттеулермен біріктірілді. қосылыс жүйесінің құрылымы анықталды- Реологиялық қасиеттері-гель қасиеттерінің байланысы. Алғаш рет Аррениус моделі әртүрлі температура диапазонында суық және ыстық кері фазалық композиттік гельдердің гель түзілу заңын сәйкестендіру үшін қолданылды.

2. HPMC/HPS композиттік жүйесінің фазалық таралуы, фазалық ауысуы және үйлесімділігі йодпен бояйтын оптикалық микроскопты талдау технологиясы арқылы бақыланды, ал мөлдірлік-механикалық қасиеттері композиттік пленкалардың оптикалық қасиеттері мен механикалық қасиеттерін біріктіру арқылы белгіленді. Микроқұрылым мен макроскопиялық қасиеттер арасындағы байланыс, мысалы қасиеттер-фазалық морфология және концентрация-механикалық қасиеттер-фазалық морфология. Бұл құрамдас жүйенің фазалық морфологиясының қосылыс қатынасы, температурасы және концентрациясы, әсіресе фазалық ауысу шарттары және қосылыс жүйесінің қасиеттеріне әсері бар фазалық морфологияның өзгеру заңдылығын бірінші рет тікелей байқау.

3. Әртүрлі HPS гидроксипропилді алмастыру дәрежесі бар композиттік мембраналардың кристалдық құрылымы мен аморфты құрылымы SAXS арқылы зерттелді, ал композиттік гельдердің гельдену механизмі мен әсері композиттік мембраналардың оттегі өткізгіштігі сияқты реологиялық нәтижелермен және макроскопиялық қасиеттермен үйлесімде талқыланды. Факторлар мен заңдылықтар, алғаш рет композиттік жүйенің тұтқырлығы композиттік мембранадағы өзіне ұқсас құрылымның тығыздығына байланысты және композиттің оттегі өткізгіштігі мен механикалық қасиеттері сияқты макроскопиялық қасиеттерді тікелей анықтайтыны анықталды. мембрана болып табылады және материал қасиеттері арасындағы реологиялық қасиеттерді-микроқұрылым-мембраналық байланысты орнатады.

3. Болжам

Соңғы жылдары жаңартылатын табиғи полимерлерді пайдаланып, радиациялық табиғи полимерлерді пайдаланып, қауіпсіз және жеуге болатын материалдарды жасау, тамақ қаптағыштардың зерттеу нүктесі болды. Бұл жұмыста табиғи полисахарид негізгі шикізат ретінде қолданылады. HPMC және HPS құрастыру арқылы шикізат құны азаяды, төмен температурада HPMC өңдеу өнімділігі жақсарып, композициялық мембрананың оттегі тосқауылдары жақсарады. Реологиялық талдаудың тіркесімі арқылы йодтың оптикалық микроскоптарын және композициялық микроскопты талдау және композициялық микроскурсиялық және жиынтық көрсеткіштерді талдау, фазалық морфология, фазалық ауысу, фазалық бөлу, фазалық бөліну және салқындастырылған гель композициялық жүйесінің үйлесімділігі зерттелді. Композициялық жүйенің микроқұрылымы мен макроскопиялық қасиеттері арасындағы байланыс орнатылды. Макроскопиялық қасиеттері мен HPMC / HPS Composite жүйесінің микропорфологиялық құрылымы мен микроморфологиялық құрылымына сәйкес композициялық жүйенің фазалық құрылымы мен үйлесімділігі композициялық материалды бақылау үшін бақылауға болады. Осы құжаттағы зерттеулер нақты өндіріс процесі үшін маңызды басшылыққа ие; Суық және ыстық кері құрамдас гельдердің факторлары мен заңдылықтарына әсер ету механизмі талқыланады, бұл суық және ыстық кері маймылдардың ұқсас композициялық жүйесі. Осы құжатты зерттеу арнайы температуралық бақыланатын ақылды материалдарды әзірлеу және қолдану үшін теориялық басшылық беру үшін теориялық модель ұсынады. Осы құжаттың зерттеу нәтижелері жақсы теориялық мәні бар. Бұл жұмысты зерттеу тамақ, материал, гель және қосалқы және басқа пәндер қиылысын қамтиды. Уақыт пен зерттеу әдістерінің шектеулі болуына байланысты осы тақырыпты зерттеу әлі де аяқталмаған нүктелерге ие, оларды тереңдетіп, келесі аспектілерден жақсарта алады. Кеңейту:

Теориялық аспектілері:

1. Әртүрлі тізбек тармақтарының қатынасы, молекулалық салмақтары мен HPS сорттарының реологиялық қасиеттерге, мембраналық қасиеттерге, фазалық морфологияға және қосылыс жүйесінің үйлесімділігіне әсерін зерттеу және оның қосылыстардың гель түзілу механизміне әсер ету заңдылығын зерттеу. жүйесі.
2. HPMC гидроксипропилді алмастыру дәрежесінің, метоксилді алмастыру дәрежесінің, молекулалық салмақтың және көздің реологиялық қасиеттерге, гель қасиеттеріне, мембрана қасиеттеріне және қосылыс жүйесінің жүйелік үйлесімділігіне әсерін зерттеңіз және HPMC химиялық модификациясының қосылыс конденсациясына әсерін талдаңыз. Гель түзілу механизмінің әсеріне әсер ету.
3. Тұз, рН, пластификатор, кросс-байланыстырушы агент, бактерияға қарсы агент және басқа қосылыс жүйелерінің реологиялық қасиеттеріне, гельдік қасиеттеріне, мембрана құрылымы мен қасиеттеріне әсері және олардың заңдылықтары зерттелді.

Қолдану:

1. Тығындау пакеттерін, өсімдік пакеттері мен қатты сорпалардың қаптамасын оңтайландыру, қоймалар, көкөністер мен сорпалардың сақталу әсерін, материалдардың механикалық қасиеттері және сыртқы күштерден субъектілердің өзгеруі , және судың ерігіштігі және материалдың гигиеналық индексі. Оны сондай-ақ кофе және сүт шай, сондай-ақ торттар, ірімшіктер, десерттер және басқа да тағамдар сияқты түйіршіктелген тағамдарға да қолдануға болады.
2. Ботаникалық дәрілік өсімдік капсулаларын қолдану формуласының дизайнын оңтайландыру, өңдеу жағдайларын және көмекші агенттерді оңтайлы таңдауды одан әрі зерделеу және қуыс капсула өнімдерін дайындау. Ұсақтық, ыдырау уақыты, ауыр металдар мен микробтардың құрамы сияқты физикалық және химиялық көрсеткіштер сыналған.
3. Жемістер мен көкөністерді, ет өнімдерін және т.б. жаңа сақтау үшін бүрку, батыру және бояудың әртүрлі өңдеу әдістеріне сәйкес, сәйкес формуланы таңдап, шірік жылдамдығын, ылғалдың жоғалуын, қоректік заттардың шығынын, қаттылығын зерттеңіз. сақтау мерзімінде ораудан кейінгі көкөністердің жылтырлығы мен дәмі және басқа көрсеткіштері; қаптамадан кейінгі ет өнімдерінің түсі, рН, TVB-N мәні, тиобарбитур қышқылы және микроорганизмдер саны.