HPMC/HPS комплексинин реологиясы жана шайкештиги

Реологиясы жана шайкештигиHPMC/ГЭСКомплекс

Негизги сөздөр: гидроксипропил метилцеллюлоза; гидроксипропил крахмал; реологиялык касиеттери; шайкештик; химиялык модификация.

Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) is a polysaccharide polymer commonly used in the preparation of edible films. Ал тамак-аш жана медицина тармагында кеңири колдонулат. Пленка жакшы тунуктугу, механикалык касиеттери жана мунай тосмо касиетине ээ. Бирок, HPMC төмөнкү температурада жана жогорку өндүрүштүк энергия керектөөдө анын начар иштетүү көрсөткүчтөрүн алып келет, бир термикалык индукцияланган гел; Мындан тышкары, анын кымбат чийки баасы анын фармацевтика тармагында кеңири колдонулушун чектейт. Гидроксипропил крахмал (HPS) тамак-аш жана медицина тармагында кеңири колдонулган жегич материал. Анын ар кандай булактары жана арзан баасы бар. Бул HPMC баасын төмөндөтүү үчүн идеалдуу материал болуп саналат. Мындан тышкары, ГЭСтин муздак гел касиеттери HPMCтин илешкектүүлүгүн жана башка реологиялык касиеттерин тең салмактай алат. , төмөнкү температурада анын иштетүү көрсөткүчтөрүн жакшыртуу үчүн. Мындан тышкары, HPS жегич пленкасы эң сонун кычкылтек тосмо касиетине ээ, ошондуктан ал HPMC жегенге жарамдуу пленканын кычкылтек тосмо касиеттерин кыйла жакшыртат.

Комплекстөө үчүн HPMCге ГЭС кошулуп, HPMC/HPS муздак жана ысык тескери фазалуу гель кошулма системасы курулган. касиеттердин таасир мыйзамы талкууланды, эритмедеги ГЭС менен HPMC ортосундагы өз ара аракеттенүү механизми, кошулма системасынын шайкештиги жана фазалык өтүшү талкууланды жана кошулма системасынын реологиялык касиеттери менен структурасынын ортосундагы байланыш түзүлдү. Натыйжалар кошулма системасы критикалык концентрацияга ээ (8%), критикалык концентрациядан төмөн, HPMC жана HPS көз карандысыз молекулярдык чынжырларда жана фазалык аймактарда бар экенин көрсөтүп турат; критикалык концентрациядан жогору, гель борбору катары эритмеде HPS фазасы пайда болот, HPMC молекулярдык чынжырларынын бири-бирине кошулушу менен байланышкан микрогель структурасы полимер эритмесинин кыймыл-аракетине окшош кыймыл-аракетти көрсөтөт. Кошулган системанын реологиялык касиеттери жана кошулма катышы логарифмдик сумма эрежесине туура келет жана белгилүү бир деңгээлде оң жана терс четтөөлөрдү көрсөтүп, эки компоненттин жакшы шайкештигин көрсөтөт. Комплекстүү система төмөнкү температурада үзгүлтүксүз фазалык дисперстүү фазалык “деңиз-аралды” структура болуп саналат жана үзгүлтүксүз фазалык өтүү 4:6 HPMC/HPS кошулма катышынын төмөндөшү менен болот.

As an important component of food commodities, food packaging can prevent food from being damaged and polluted by external factors in the process of circulation and storage, thereby extending the shelf life and storage period of food. Коопсуз жана жегенге жарамдуу, ал тургай, белгилүү бир азыктык баалуулукка ээ болгон тамак-аш таңгактоочу материалдын жаңы түрү катары, жегенге жарактуу пленка тамак-ашты таңгактоодо жана консервациялоодо, тез тамактануу жана фармацевтикалык капсулаларды колдонууда кеңири мүмкүнчүлүккө ээ жана азыркы тамак-аштын изилдөө очогу болуп калды. байланышкан талааларды таңгактоо.

HPMC/HPS композиттик мембранасы куюу ыкмасы менен даярдалган. Сканирлөөчү электрондук микроскопия, динамикалык термомеханикалык касиеттин анализи жана термогравиметриялык анализ аркылуу композиттик системанын шайкештиги жана фазалык бөлүнүшү андан ары изилденди, композиттик мембрананын механикалык касиеттери изилденди. жана кычкылтек, өткөрүмдүүлүк жана башка мембрананын касиеттери. Бардык курама тасмалардын сөлөкөттөрүндө эки фазалык интерфейс табылган жок, бул курамдык тасмалардын көпчүлүгүнүн көпчүлүк дма жыйынтыгында бир гана айнек өткөөл пункту болуп саналат, ал эми DTG ийри сызыктарында бир гана жылуулук деградациясы пайда болот курама фильмдердин көбү. HPMC HPS менен белгилүү шайкештикке ээ. HPS кошумча HPMCге кошуу курамдуу кабыкчанын кычкылтек тоскоолдук касиеттерин кыйла жакшыртат. Композиттик мембрананын механикалык касиеттери аралашма катышы жана чөйрөнүн салыштырмалуу нымдуулугу менен абдан өзгөрүп турат жана ар кандай колдонуу талаптары үчүн продуктту оптималдаштыруу үчүн шилтеме бере турган кайчылаш чекитти көрсөтөт.

Жөнөкөй йодду боёочу оптикалык микроскоптун анализи аркылуу HPMC/HPS кошулма системасынын микроскопиялык морфологиясы, фазалык бөлүштүрүлүшү, фазалык өтүшү жана башка микроструктуралары, ал эми кошулма системасынын тунуктугу жана механикалык касиеттери ультра кызгылт көк спектрофотометр жана механикалык касиетти текшерүүчү тарабынан изилденген. Микроскопиялык морфологиялык түзүлүш менен HPMC/HPS кошулма системасынын макроскопиялык комплекстүү аткаруусунун ортосундагы байланыш түзүлдү. Натыйжалар жакшы шайкештикке ээ болгон кошулма системасында көп сандагы мезофазалар бар экенин көрсөтүп турат. Тазалоо системасында фазалуу өткөөл мезгил бар, бул фазанын өткөөл пункту белгилүү бир татаал катыш жана чечимдердин концентрациялануусуна ээ. Кошумча системанын тунуктугунун эң төмөнкү чекити HPMCтин үзгүлтүксүз фазадан дисперстүү фазага өтүү чекитине жана чыңалуу модулунун минималдуу чекитине шайкеш келет. Янгдын модулу жана үзүлүүдөгү узартуу эритменин концентрациясынын жогорулашы менен азайган, ал HPMC үзгүлтүксүз фазадан дисперстүү фазага өтүшү менен себептүү байланышка ээ болгон.

СЭСтин химиялык модификациясынын HPMC/HPS муздак жана ысык тескери фазалуу гел кошунду системасынын реологиялык касиеттерине жана гел касиеттерине тийгизген таасирин изилдөө үчүн реометр пайдаланылды. Кубаттуулуктар жана фазалык өткөөлдөр изилденип, микроструктуранын жана гельдин касиеттеринин ортосундагы мамиле түзүлгөн. Изилдөөнүн натыйжалары ГЭСтин гидроксипропиляциясы төмөнкү температурада кошулма системасынын илешкектүүлүгүн төмөндөтүп, кошулма эритменин суюктугун жакшыртат жана сызуу суюлтуу көрүнүшүн азайтат; the hydroxypropylation of HPS can narrow the linear viscosity of the compound system. Серпилгич аймакта HPMC/HPS кошулма системасынын фазалык өтүү температурасы төмөндөйт, ал эми төмөнкү температурада кошулма системасынын катуу сыяктуу жүрүм-туруму жана жогорку температурада суюктук жакшырат. HPMC жана HPS тиешелүүлүгүнө жараша төмөнкү жана жогорку температурада үзгүлтүксүз фазаларды түзөт, ал эми дисперстүү фазалар жогорку жана төмөнкү температурада композиттик системанын реологиялык касиеттерин жана гелдик касиеттерин аныктайт. Кошулган системанын илешкектүүлүк ийри сызыгынын кескин өзгөрүшү да, жоготуу факторунун ийри сызыгындагы тан дельтасынын чокусу да 45 °Cде пайда болот, бул йод менен боёлгон микросүрөттөрдө байкалган ко-үзгүлтүксүз фазалык кубулушту кайталайт.

Композициялык фильмдин кристаллдык түзүлүшүнө жана микрокрондук нурлануусунда хп хиинхротрон нурлануусунда хп химиялык модификациялоонун натыйжасы жана механикалык касиеттери Системалуу түрдө татаал тутумдардын микроструктурасы жана макростиктик касиеттери боюнча татаал компоненттердин өзгөрүүсүнүн өзгөрүүсүнүн таасирин системалуу изилденген. Синхротрантын нурлануусунун натыйжалары, ГЭСтин гидроксиппиляциясы жана эки компоненттин шайкештигин жакшыртууга шайкеш келүүнү жакшыртуу, курамдагы кабыкчанын курамдык курамындагы керектөөчү структураны калыптандырууну бир кыйла бир кыйла бир кыйла тоскоолдук кылышы мүмкүн. Механикалык касиеттик касиеттери, жылуулук туруктуулугу, жылуулук туруктуулугу жана кычкылтек Эки эффекттин биргелешкен эффекти.

Биринчи бөлүм Киришүү

Азык-түлүк товарларынын маанилүү компоненти катары, тамак-аш таңгактоочу материалдар жүгүртүү жана сактоо учурунда тамак-ашты физикалык, химиялык жана биологиялык бузулуулардан жана булгануудан коргой алат, тамак-аштын өзүнүн сапатын сактайт, тамак-ашты колдонууну жеңилдетет жана тамак-ашты камсыздай алат. Узак мөөнөттүү сактоо жана консервациялоо, ошондой эле керектөөнү тартуу үчүн тамак-аштын сырткы көрүнүшүн берип, материалдык чыгымдан тышкары баалуулукка ээ болот [1-4]. Коопсуз жана жегенге жарамдуу, ал тургай, белгилүү бир азыктык баалуулукка ээ болгон тамак-аш таңгактоочу материалдын жаңы түрү катары, жегенге жарактуу пленка тамак-ашты таңгактоодо жана консервациялоодо, тез тамактануу жана фармацевтикалык капсулаларды колдонууда кеңири мүмкүнчүлүккө ээ жана азыркы тамак-аштын изилдөө очогу болуп калды. таңгактоо менен байланышкан тармактар.

Жегенге жарактуу пленкалар, адатта, табигый жегенге жарактуу полимерлерди иштетүү жолу менен алынган, көзөнөктүү тармак түзүмү бар пленкалар. Табиятта бар көптөгөн табигый полимерлер гелдик касиетке ээ жана алардын суудагы эритмелери белгилүү бир шарттарда гидрогельдерди пайда кылышы мүмкүн, мисалы, кээ бир табигый полисахариддер, белоктор, липиддер ж.б. Крахмал жана целлюлоза сыяктуу табигый структуралык полисахариддер, узун чынжырлуу спиралдын өзгөчө молекулярдык түзүлүшүнө жана туруктуу химиялык касиеттеринен улам, узак мөөнөттүү жана ар кандай сактоо чөйрөлөрү үчүн ылайыктуу болушу мүмкүн жана жегенге жарактуу пленка түзүүчү материалдар катары кеңири изилденген. Бир полисахаридден жасалган жегенге жарактуу пленкалар көбүнчө аткарууда белгилүү бир чектөөлөргө ээ. Ошондуктан, бирдиктүү полисахариддин чектелишин жоюу үчүн, атайын касиеттерин жоюу үчүн, жаңы функцияларды алса, продукциянын баасын төмөндөтөт жана алардын колдонмолорун кеңейтүү, адатта, полисцакриддердин эки түрү колдонулат. Же жогорудагы табигый полисахариддер кошумча касиеттерге жетишүү үчүн кошулат. Бирок, ар кандай полимерлердин ортосундагы молекулярдык түзүлүштүн айырмачылыгына байланыштуу, белгилүү бир деңгээлдеги энтропия бар, ал эми көпчүлүк полимердик комплекстер жарым-жартылай шайкеш же туура келбейт. Полимердик комплекстин фазалык морфологиясы жана шайкештиги композиттик материалдын касиеттерин аныктайт. Деформация жана агымдык тарых түзүмгө олуттуу таасирин тийгизет. Демек, полимер комплексинин реологиялык касиеттери сыяктуу макроскопиялык касиеттери изилденген. Фазалык морфология жана шайкештик сыяктуу микроскопиялык морфологиялык түзүмдөрдүн ортосундагы өз ара байланыш композиттик материалдардын иштешин, анализин жана модификациясын, иштетүү технологиясын, формуланы иштеп чыгууну жана иштетүүчү машинанын дизайнын жетектөө жана өндүрүштү баалоо үчүн маанилүү. Продукцияны иштеп чыгуу жана жаңы полимердик материалдарды иштеп чыгуу жана колдонуу чоң мааниге ээ.

Бул бөлүмдө, изилдөө абалы жана жегенге жарактуу пленка материалдарды колдонуу прогресси кылдат каралат; табигый гидрогелдердин изилдөө абалы; полимердик кошулмаларды түзүүнүн максаты жана ыкмасы жана полисахариддердин кошулмаларын изилдөөнүн жүрүшү; комплекстүү системанын реологиялык изилдөө ыкмасы; Муздак жана ысык тескери гел системасынын реологиялык касиеттери жана моделдик курулушу талданат жана талкууланат, ошондой эле бул кагаздын мазмунун изилдөөнүн мааниси, изилдөө максаты жана изилдөө.

1.1 Жегенге жарактуу пленка

Тамак-аш пленкасы деп табигый жегенге жарамдуу заттардын (мисалы, структуралык полисахариддер, липиддер, белоктор сыяктуу) негизинде пластификаторлорду жана кайчылаш байланыштыргычтарды кошуу, ар кандай молекулалар аралык өз ара аракеттенүү аркылуу, кошулма, ысытуу, каптоо, кургатуу ж. дарылоо менен түзүлгөн структура. Бул тамак-аш азыктарынын сезүү сапатын жана ички түзүмүн жакшыртуу, ошондой эле тамак-аш азыктарынын сактоо мөөнөтүн же сактоо мөөнөтүн узартуу үчүн, мисалы, газ, нымдуулук, мазмуну жана тышкы зыяндуу заттар үчүн тандалма тоскоолдук касиеттери сыяктуу ар кандай милдеттерди камсыз кыла алат.

1.1.1 Тамактанууга жарактуу тасмалардын өнүгүү тарыхы

Жегенге жарактуу пленканын өнүгүшү 12-13-кылымдарга таандык. Ал кезде кытайлар цитрус жана лимонду каптоо үчүн мом сүртүүнүн жөнөкөй ыкмасын колдонушкан, бул мөмө-жемиштердеги суунун коромжу болушун эффективдүү азайткан, мөмө-жемиштер жана жашылчалар баштапкы жылтырлыгын сактап, ошону менен мөмө-жемиштердин сактоо мөөнөтүн узарткан жана жашылчалар, бирок мөмөлөрдүн жана жашылчалардын аэробдук дем алышына ашыкча тоскоол болуп, жемиштердин ферментативдик начарлашына алып келет. 15-кылымда азиялыктар соя сүтүнөн жегенге жарактуу пленка жасай башташкан жана аны тамак-ашты коргоо жана тамак-аштын көрүнүшүн жогорулатуу үчүн колдонушкан [20]. 16-кылымда британдыктар тамак-аштын нымдуулугун жоготууну азайтуу үчүн тамак-аштын бетин жабуу үчүн майды колдонушкан. 19-кылымда сахароза биринчи жолу жаңгактарга, бадамга жана фундукка жегенге жарактуу каптоо катары колдонулган. 1830-жылдары алма жана алмурут сыяктуу жемиштер үчүн коммерциялык ысык эритүүчү парафин пленкасы пайда болгон. 19-кылымдын аягында желатин пленкасы тамак-ашты сактоо үчүн эт азыктарынын жана башка азыктардын бетине чачылат. 1950-жылдардын башында, Карнейза Мом ж.б. 1950-жылдардын аягында эт азыктарына колдонулуучу жегенге жарактуу пленкалар боюнча изилдөөлөр өнүгө баштады, анын эң кеңири жана ийгиликтүү мисалы - жаныбарлардын ичке ичегисинен кабыкчага иштетилген клизма продуктулары.

1950-жылдардан бери, этибук фильм түшүнүгү чынында эле сунушталган деп айтууга болот деп айтууга болот. Ошондон бери көптөгөн изилдөөчүлөр жегенге жарамдуу тасмаларга болгон кызыгуусун арттырышты. 1991-жылы Nisperes банандарды жана башка жемиштерди каптоо жана консервациялоо үчүн карбоксиметил целлюлозасын (КМС) колдонгон, мөмө-жемиштердин дем алуусу кыскарган жана хлорофиллдин жоголушу кечеңдеген. Park et al. 1994-жылы Zein Protein фильминин O2 жана CO2 үчүн зеин протеин фильминин натыйжалуу тосмосунун натыйжалуу тосмосун билдирди, бул помидордун түп-тамыры жана түсү. 1995-жылы Лоурдин крахмалды дарылоо үчүн суюлтулган щелочтуу эритмени колдонду жана кулпунайдын жаңылыгы үчүн каптоо үчүн глицерин кошту, бул кулпунайдын суунун жоготуу деңгээлин азайтып, бузулууну кечиктирген. Баберже, 1996-жылы тасманы түзүүчү суюктук жана ультрадыгор дарылоо менен, фильмди түзүүчү суюктук микрокурациялоо жана ультрадыгрозондук дарылоосу жакшырды, ошондуктан фильмди түзүү суюктук бөлүкчөсү олуттуу кыскарган жана эмульсиянын бир тектүү туруктуулугу жакшырды. 1998-жылы Padegett et al. Соайбин протеинге лизозме же нисинди эффективдүү фильмге кошуп, тамакты ороп, тамак-аш сүт кислотасынын бактериясынын өсүшү натыйжалуу тоскоол болгон деп табылды [30]. 1999-жылы, Yin Qinghong et al. Кыймылсыздыгына тоскоол болгон алманы жана сактоого тоскоолдук кылуу үчүн бейесвахтаны колдонуп, алма жана башка жемиштерди сактоого, кичирейип, арыктап, микробдук кол салууну болтурбоо үчүн колдонушкан.

Көп жылдар бою балмуздактарды таңгактоо үчүн жүгөрү бышыруучу стакандар, момпосуйларды таңгактоо үчүн күрүч кагазы жана эт тамактары үчүн тофу терилери жегенге жарамдуу таңгак болуп саналат. Бирок 1967-жылы жегенге жарактуу пленкалардын коммерциялык колдонмолору дээрлик болгон эмес, ал тургай мом менен капталган мөмө-жемиштерди консервациялоо коммерциялык жактан өтө чектелген. 1986-жылга чейин бир нече компаниялар жегенге жарактуу пленка продуктуларын бере башташты, ал эми 1996-жылга карата жегенге жарактуу пленкалуу компаниялардын саны 600дөн ашты. Учурда тамак-аштын таңгагын консервациялоодо жегич пленканы колдонуу көбөйүүдө жана бул көрсөткүчкө жетишти. жылдык кирешеси 100 миллион АКШ долларынан ашык.

1.1.2 Жегенге жарактуу пленкалардын мүнөздөмөлөрү жана түрлөрү

Тиешелүү изилдөөлөргө ылайык, жегенге жарактуу пленканын төмөнкүдөй артыкчылыктары бар: жегенге жарактуу пленка ар кандай тамак-аш заттарынын өз ара миграциясынан келип чыккан тамак-аштын сапатынын төмөндөшүнүн жана начарлашынын алдын алат; some edible film components themselves have special nutritional value and Health care function; жегенге жарактуу пленка CO2, O2 жана башка газдарга кошумча тосмо касиетке ээ; жегич пленка микротолкундуу мешке, бышыруу, куурулган тамак-аш жана дары-дармек кино жана каптоо үчүн колдонулушу мүмкүн; жегенге жарактуу пленканы антиоксиданттар жана консерванттар жана башка ташуучулар катары колдонсо болот, ошону менен тамак-аштын жарактуулук мөөнөтүн узартат; жегенге жарактуу пленка тамак-аштын сапатын жакшыртуу жана тамак-аштын сезүү касиеттерин жакшыртуу үчүн боектор жана аш болумдуу байыткычтар жана башкалар үчүн ташуучу катары колдонулушу мүмкүн; жегенге жарактуу пленка коопсуз жана жегенге жарактуу жана тамак-аш менен бирге колдонсо болот; Тамактанууга жарактуу таңгак пленкалары аз өлчөмдөгү же тамак-аш бирдигин таңгактоо үчүн колдонулушу мүмкүн жана салттуу таңгактоочу материалдар менен көп катмарлуу композиттик таңгактарды түзүшү мүмкүн, бул таңгактоочу материалдардын жалпы тоскоол иштөөсүн жакшыртат.

Жегенге жарактуу таңгак пленкаларынын жогоруда көрсөтүлгөн функционалдык касиеттерге ээ болушунун себеби, негизинен, алардын ичинде белгилүү бир үч өлчөмдүү тармак түзүмүн түзүүгө негизделген, ошентип, белгилүү бир күч жана тоскоолдук касиеттерин көрсөтөт. Жегенге жарактуу таңгак пленканын функционалдык касиеттерине анын компоненттеринин касиеттери олуттуу таасир этет, ал эми ички полимердик кайчылаш байланыштын даражасы, тармак структурасынын бирдейлиги жана тыгыздыгы ошондой эле ар кандай пленка түзүү процесстеринен таасир этет. аткарууда ачык айырмачылыктар бар [15, 35]. Жегенге жарактуу пленкалар ошондой эле эригичтик, түстүүлүк, тунуктук ж.б. сыяктуу кээ бир башка касиеттерге ээ. Ылайыктуу жегенге жарактуу пленка таңгактоочу материалдар ар кандай колдонуу чөйрөсүнө жана таңгакталган продуктунун объекттериндеги айырмачылыктарга ылайык тандалышы мүмкүн.

Жегенге жарактуу пленканы калыптандыруу ыкмасы боюнча аны пленкаларга жана каптамаларга бөлүүгө болот: (1) Алдын ала даярдалган көз карандысыз пленкалар адатта пленкалар деп аталат. (2) Тамак-аштын бетинде каптоо, сууга салуу жана чачуу жолу менен пайда болгон жука катмар каптоо деп аталат. Тасмалар негизинен ар түрдүү ингредиенттери бар тамак-аш азыктары (мисалы, ыңгайлуу тамактардагы татымал пакеттери жана май пакеттери), бир эле ингредиенти бар, бирок өзүнчө таңгакталган тамак-аштар үчүн (мисалы, кофенин, кургак сүттүн кичинекей таңгагында, ж.б.), жана дары-дармектер же саламаттык сактоо каражаттары. капсула материалы; каптоо, негизинен, мөмө-жемиштер жана жашылчалар, эт азыктары, дары-дармектерди каптоо жана башкарылуучу микрокапсулаларды чогултуу сыяктуу жаңы азыктарды сактоо үчүн колдонулат.

Жегенге жарактуу таңгак пленкасынын пленка түзүүчү материалдарына ылайык, аны бөлүүгө болот: полисахарид жегенге жарактуу пленка, протеин жегич пленка, липиддик жегич пленка, микробдук жегенге жарактуу пленка жана курамдуу жегич пленка.

1.1.3 Жегенге жарактуу пленканы колдонуу

Коопсуз жана жегенге жарамдуу, ал тургай белгилүү бир азыктык баалуулукка ээ болгон тамак-аш таңгактоочу материалдын жаңы түрү катары, жегенге жарактуу пленка тамак-аш таңгактоо өнөр жайында, фармацевтика тармагында, мөмө-жемиштерди жана жашылчаларды сактоодо жана сактоодо, кайра иштетүүдө жана консервациялоодо кеңири колдонулат. эт жана суу продуктылары, тез тамак-аш азыктары жана май өндүрүү. Ал куурулган бышырылган момпосуйлар сыяктуу тамак-аштарды сактоодо кеңири колдонуу перспективаларына ээ.

1.1.3.1 Тамак-аш таңгагында колдонуу

Фильмди түзүүчү чечим азык-түлүктүн чөгүшү, щетка, чумкутуу, чумкутуу, кычкылтек жана жыпар жыттуу заттарды болтурбоо, таңгактоонун жоголун жана таңгактоо катмарларынын санын азайтуу ; тамак-аштын сырткы катмарын олуттуу кыскартат Пластикалык таңгактын компоненттеринин татаалдыгы аны кайра иштетүүнү жана кайра иштетүүнү жеңилдетет, айлана-чөйрөнүн булганышын азайтат; ар кандай компоненттердин ортосундагы өз ара миграцияны азайтуу, ошону менен айлана-чөйрөнүн булганышын азайтуу үчүн көп компоненттүү комплекстүү тамак-аш азыктарынын айрым компоненттеринин өзүнчө таңгагында колдонулат. Тамак-аштын бузулушун же сапатынын төмөндөшүн азайтыңыз. Түз эфирдик фильм түздөн-түз коопсуздукту же таңгактоо баштыктарын же тамакты таңгактоо сумкаларына киргизилет, бул коопсуздук, тазалыкка жана ыңгайлуулукка жетишпеген, бирок айлана-чөйрө боюнча ак булгануунун басымын төмөндөтөт.

Using corn, soybeans and wheat as the main raw materials, paper-like cereal films can be prepared and used for packaging of sausages and other foods. Колдонгондон кийин, алар табигый чөйрөдө жок кылынса да, алар биологиялык жактан ажырайт жана топуракты жакшыртуу үчүн жер семирткичтерине айланышы мүмкүн. . Негизги материал катары крахмал, хитозан жана буурчак калдыктарын колдонуу менен, жегенге жарактуу таңгак кагазын фаст-фуд кесмелери жана фри фри сыяктуу таңгактоо үчүн даярдаса болот, бул ыңгайлуу, коопсуз жана абдан популярдуу; пакеттерди, катуу шорполорду татымалдоо үчүн колдонулат. Колдонулганда түздөн-түз казанга бышыра турган чийки зат сыяктуу ыңгайлуу тамак-аштардын таңгагы тамак-аштын булганышын алдын алат, тамак-аштын азыктануусун жогорулатат жана тазалоону жеңилдетет. Кургатылган авокадо, картошка жана сынган күрүч, ачыткысыз, бул түссүз жана ачык-айкын, ачык-айкын түстөгү жүндүү түстөгү таңгактоочу материалдарды даярдоо үчүн колдонсо болот , салат майы жана башка азыктар [19]. Аскердик тамак-аш үчүн, продукт колдонулгандан кийин, салттуу пластик таңгактоочу материал айлана-чөйрөгө ыргытылат жана душманды көзөмөлдөө үчүн маркер болуп калат, бул жерде жүргөн жерин оңой ачып берет. Пицца, кондитердик азыктар, кетчуп, балмуздак, йогурт, пирожныйлар жана десерттер сыяктуу көп компоненттүү атайын тамак-аштарда пластикалык таңгактоочу материалдарды колдонууга түздөн-түз кошууга болбойт, ал эми жегенге жарактуу таңгак пленкасы өзүнүн уникалдуу артыкчылыктарын көрсөтөт, бул топтордун санын азайтышы мүмкүн. Даамы заттардын миграциясы продукт сапатын жана эстетикасын жакшыртат [21]. Жегенге жарактуу таңгак пленкасы камыр системасынын микротолкундуу тамак-аш иштетүүдө колдонулушу мүмкүн. Эт азыктары, жашылчалар, быштак жана жемиштер алдын-ала таңгактоо, чумкуп, бузулуп, тоңдурулган жана сакталууга тыюу салынат жана керектөө үчүн микротировкаланган болушу керек.

Коммерциялык жегенге жарактуу таңгактоочу кагаздар жана баштыктар аз болгонуна карабастан, жегенге жарамдуу таңгактоочу материалдарды түзүү жана колдонуу боюнча көптөгөн патенттер катталган. Француздук азык-түлүк ченемдик укуктук органдары Гидроектордон метайрлеклелуллоздон, крахмал жана натрий сорбациядан турган "Солупан" аттуу жыгач устуналаштырылган таңгакталган таңгактоочу таңгактарды бекитти жана коммерциялык жактан жеткиликтүү.

1.1.3.2 Медицинада колдонуу

Гелатин, целлюлоза туундулар, крахмал жана желдетилген сагыздар дары-дармектердин жана ден-соолугунун жана саламаттык сактоонун натыйжалуулугун натыйжалуу камсыз кыла турган жана коопсуз жана коопсуз жана желдетүү үчүн колдонсо болот; Айрым дары-дармектер бейтаптар колдоно турган кыйынга турган катуу даамга ээ. Кабыл алынды, жегенге чыгарылган фильмдерди мындай дары-дармектер үчүн даамдуу каптоо катары колдонсо болот; Айрым поликер полимерлерден ашказанга (PHN 1.2) айлана-чөйрөдө таркатышпайт, бирок ичеги-карындын (ph 6.8) айлана-чөйрөдө эрийт жана дары-дармек менен баңги заттарды баңги заттарды баңги заттарын куруудо колдонсо болот; максаттуу дары-дармектер үчүн ташуучу катары колдонсо болот.

Бланко-Фернандез et al. Читосан ацейтведиялык моноглицикиддин курамдык фильмин даярдап, аны витамининин антиоксиданттын ишмердүүлүгүнүн туруктуу чыгарылышына жумшап, эффективдүү болду. Антиоксидант таңгактоочу материалдар. Чжан жана башкалар. Гелатин, кошулган полиэтилен гликол пластикасы кошулган полиэтил жана салттуу колдонулган крахмал. Куралчыны катуу капсулалар курама фильмдин, ачыктык, механикалык касиеттер, гидрофильдик касиеттер жана курама фазалык фазалык морфология жана курама касиеттери менен даярдалган. жакшы капсула материал [52]. Lal et al. Парацетамол капсулаларын каптоо үчүн кафирин жасады, парацетамол капсулун каптап, механикалык касиеттерин, термикалык касиеттерин, жол чектеринин тоскоолдук касиеттери жана дары-дармек каражаттарынын баңги касиеттерин изилдеген. Натыйжалар Sorghum Glladin фильминин ар кандай катуу капсулаларын каптоо ашказандагы ар кандай катуу капсулаларды каптаган, бирок ичеги-карыны менен баңги затын баңги затын аткарды. PAIK ET al. Баңгизат бөлүкчөлөрүнүн бетине HPMC фитхатин менен капталган HPMC күмбөзү менен капталган бөлүкчөлөрдү толтуруп, баңги бөлүкчөлөрүнүн баңги заттарын баңги заттарынын ставкасы изилденип, дары-дармек бөлүкчөлөрүнүн орточо өлчөмү, натыйжалары HPMCN менен капталган Индометхачканын оозеки баңги препараты баңги заттарды жана баңги заттарды бутага алуу максатына жетүү максатына жетиши мүмкүн. Oladzadabbasabasabadi et al. Салттуу желатин капсулун алмаштыруучу сагындылар менен аралашкан сагордук крахмал менен кургатылган кинетиканы түзүп, анын кургатылган кинотикаларын, физикахеманикалык касиеттерин изилденген be used in the production of pharmaceutical capsules .

1.1.3.3 Жашылча-жемиштерди консервациялоодо колдонуу

Тышкы жемиштер жана жашылча, биоехимиялык реакциялар жана дем алуусу дагы эле күйүп кетишине жол ачат, ал мөмөлөрдүн мөмөлөрүнүн жана жашылчаларда мөмө-жемиштер менен жашылча-жемиштердин нымын жоготуп, натыйжада пайда болуу оңой мөмө-жемиштердин ички ткандарынын сапаты жана сезүү касиеттери. төмөндөө. Ошондуктан жашылча-жемиштерди сактоодо жана ташууда консервациялоо эң маанилүү маселе болуп калды; салттуу сактоо ыкмалары начар сактоо таасири жана жогорку наркы бар. Жашылча-жемиштерди каптоо менен консервациялоо азыркы учурда бөлмө температурасында сактоонун эң эффективдүү ыкмасы болуп саналат. Жегенге жарактуу пленка түзүүчү суюктук мөмө-жемиштердин жана жашылчалардын бетине капталган, ал микроорганизмдердин басып киришин натыйжалуу алдын алат, дем алууну, сууну жоготууну жана мөмө-жемиш жана жашылча кыртыштарынын аш болумдуу жоготууларын азайтат, мөмө-жемиш жана жашылча кыртыштарынын физиологиялык картаюусун кечиктирет, Жемиштер жана өсүмдүк ткандарын түпнуска жана жылмакай кармаңыз. Жылтыр көрүнүш, ошондуктан жаңы жана сактоо мөөнөтүн узартуу максатына жетишүү үчүн. Америкалыктар ацетилмоноглицеридди жана өсүмдүк майынан алынган сырды жегенге жарактуу пленканы даярдоо үчүн негизги чийки зат катары колдонушат жана аны жашылчаларды жана жашылчаларды жаңы сактоо, суусуздануу, кызарып кетүү жана микроорганизмдердин басып киришине жол бербөө үчүн колдонушат. узак убакыт. Жаңы мамлекет. Япония картошканы жаңы сактоочу пленканы даярдоо үчүн чийки зат катары жибектин калдыктарын колдонот, бул муздак сактоодогудай жаңы сактоо эффектине жетише алат. Америкалыктар өсүмдүк майын жана жемиштерин негизги чийки зат катары колдонушат, жана кесүү суюктугун жана кесилген жемиштерди жаңы кармап турушат жана сакталуучу эффект жакшы экендигин аныкташты.

Marquez et al. Артык-кесилген алмаларды, помидорду жана сабизди азайтуу үчүн колдонулган курама эффективдүү кинотасмаларды даярдоо үчүн колдонулган дөңдүү белок жана пектина , таза кесилген жемиштердин жана жашылчалардын бетиндеги микроорганизмдердин өсүшүнө тоскоол болуу жана таза жемиштердин даамын жана да жемиштеринин даамын жана даамдарын сактоонун жанынан сактоого тоскоол болууда. Ши Лэй и Аль. Жүзүмдүн арыктап, чирип кетиши, жүзүмдүн түсүн жана жарыктыгын төмөндөтүүчү Читосан идиш-аяктары менен капталган кызыл глобус жүзүмү менен капталган Читосанды, Натрий Алгинейт, Натрий Карбоксимиллекеллюуллоз жана Полинцирлате, чийки зат катары, Лю жана Ал. Мультилдүү жемиштер менен жашылча-жемиштер жана мультикологияны даярдаган жана алардын морфологиясын, суу эригүүчүлөрүн ж.б.у.с. Sun Qinghen et al. Кулпунайдын үзүндүлөрүн бир кыйла төмөндөтүүчү соя протеин изоляциясынын курама протеин изоляциясын изилдеген, бул кулпунайды басып алууну бир кыйла төмөндөтүп, алардын дем алуусуна тоскоол болуп, чириген жемиштердин ставкаларын азайтат. Ferreira et al. Мөмө-жемиш жана өсүмдүк калдыктары порошок жана картошка устун порошоку курама эффективдүү фильмди даярдоо үчүн курама тасманы даярдоо үчүн, курама фильмдин суу тутумун жана механикалык касиеттерин изилдеп, тоолуу механикалык касиеттерди колдонушкан. Натыйжалар долоно тоголок турмушун узартканын көрсөттү. 50%, арыктоо чени 30-57% га кыскарган, ал эми органикалык кислоталык жана нымдар олуттуу өзгөргөн жок. Fu xiaowei et al. Читосан этибардин эгеги тасмасынын жаңы калемпирлеринин сакталышын изилдеп, анын натыйжалары калемпирдин карылыгын кечеңдетүү жана кечигип жаткан жаңы калемпирдин интенсивдүүлүгүн бир кыйла төмөндөтүшү мүмкүн экендигин көрсөттү. Наварро-Таразага и Ал. колдонулган Beeswax-өзгөртүлгөн HPMC HPMC FINES Натыйжалар Beeswax кычкылтек жана нымдандыруучу тасмаларды жана HPMC фильмдеринин механикалык касиеттерин жакшырта алабы? Өткөндүн салмактуулугун жоготуу деңгээли бир кыйла кыскарган, сактоочу жайлардын жумшартуусу жана кан кетиши жакшырып, кара өрүктү сактоо мөөнөтү узартылды. Танг жиби ж.б. Крахмалдагы модификациялоодо Шеллак щелочтуу щелочтуу чечимин колдонулган, колдонулган таңгактоо фильмине даярдалган жана кино касиеттерин изилдеген; Ошол эле учурда, фильмди түзүүчү суюктукту колдонуп, борттогу манго

1.1.3.4 Эт азыктарын кайра иштетүүдө жана консервациялоодо колдонуу

Пайдалуу заттарга бай жана суунун активдүүлүгү жогору болгон эт азыктары кайра иштетүү, ташуу, сактоо жана керектөө процессинде микроорганизмдер тарабынан оңой басып калат, натыйжада өңү карарып, май кычкылданат жана башка бузулат. Эт азыктарын сактоо мөөнөтүн жана сактоо мөөнөтүн узартуу үчүн эт азыктарынын курамындагы ферменттердин активдүүлүгүн жана бетине микроорганизмдердин басып киришин токтотууга аракет кылуу, майдын кычкылдануусунан пайда болгон түс жана жыттын начарлашына жол бербөө зарыл. Азыркы учурда жегенге жарактуу пленканы консервациялоо - үйдө жана чет өлкөлөрдө этти консервациялоодо кеңири колдонулган кеңири таралган ыкмалардын бири. Аны салттуу ыкма менен салыштырганда, тамак-аш пленкасына таңгакталган эт азыктарында сырткы микроорганизмдердин кирип кетиши, майдын кычкылдануу ачуусу жана ширесин жоготуу бир топ жакшырганы, эт азыктарынын сапаты бир топ жакшырганы аныкталды. Жарактуулук мөөнөтү узартылган.

Эт азыктарынын жегенге жарамдуу пленкасы боюнча изилдөөлөр 1950-жылдардын аягында башталган жана эң ийгиликтүү колдонуу коллаген пленкасы болгон, ал колбаса өндүрүүдө жана кайра иштетүүдө кеңири колдонулган. Эмироглу жана башкалар. Антибактериалдык пленка жасоо үчүн соя протеининин жегич пленкасына кунжут майын кошуп, анын тоңдурулган этке антибактериалдык таасирин изилдеген. Натыйжалар антибактериалдык пленка Staphylococcus aureusтун көбөйүшүнө жана өсүшүнө олуттуу тоскоол боло аларын көрсөттү. Вук жана башкалар. проантоцианидин жегич пленканы даярдап, аны муздатылган чочконун этин тазалык үчүн каптоо үчүн колдонгон. 14 күн сакталган чочконун котлеттеринин түсү, рН, TVB-N мааниси, тиобарбитур кислотасы жана микробдук саны изилденген. Натыйжалар проантоцианидиндердин жегич пленкасы тиобарбитур кислотасынын пайда болушун эффективдүү азайта аларын, май кислотасынын бузулушун алдын алып, эт азыктарынын бетине микроорганизмдердин киришин жана көбөйүшүн азайтып, эт азыктарынын сапатын жакшыртып, сактоо мөөнөтүн узарта аларын көрсөттү. сактоо мөөнөтү. Цзян Шаотонг жана башкалар. Чай полиценолдор жана Салмал срахмал-натрослукка чейин срахмалык натрутка чейинки ломбороздук эритмесин кошуп, аларды 19 күндөн ашык убакыттан бери 0-4 ° C чочконун сөөгүн сактап калуу үчүн колдонгон. Картахена жана башкалар. Нисин микробго каршы агенти кошулган коллаген пленкасынын чочконун этинин кесектерин сактоого антибактериалдык таасирин билдирди, бул коллаген жей турган пленка муздатылган чочконун кесиндилеринин нымдуулук миграциясын азайтып, эт азыктарынын ачуулануусун кечеңдетип, 2 % менен коллаген пленкасын кошо алат. нисин эң жакшы сактоочу эффектке ээ болгон. Wang Rui жана башкалар. натрий альгинатын, хитозанын жана карбоксиметил буласынын өзгөрүшүн рН, учуучу негиз азоту, кызаруусу жана 16 күн сакталган уйдун колонияларынын жалпы санын салыштырып анализдөө менен изилдеген. Муздатылган уйдун этинин жаңылыгын сактоо үчүн натрий витамининин үч түрү колдонулган. Натыйжалар натрий алгинатынын жегенге жарактуу пленкасы сергектикти сактоо үчүн идеалдуу эффектке ээ экенин көрсөттү. Caprioli жана башкалар. бышырылган үндүк төшүн натрий казеинатты жегич пленка менен ороп, андан кийин 4 °Cде муздаткычка салыңыз. Изилдөөлөр көрсөткөндөй, натрий казеинаты жегич пленка муздаткычта үндүк этин жайлатат. ачуудан.

1.1.3.5 Суу продуктуларын консервациялоодо колдонуу

Суу азыктарынын сапатынын төмөндөшү, негизинен, эркин нымдуулуктун азайышы, даамдын начарлашы жана суу продуктуларынын текстурасынын начарлашы менен көрүнөт. Суу продуктуларынын ажыроосу, кычкылдануу, денатурация жана микробдук инвазиядан улам кургак керектөө суу азыктарынын сактоо мөөнөтүнө таасир этүүчү маанилүү факторлор болуп саналат. Тоңдурулган сактоо суу продуктуларын сактоонун кеңири таралган ыкмасы болуп саналат, бирок бул процессте сапаттын начарлашы да болот, бул өзгөчө тузсуз суу балыктары үчүн олуттуу.

1970-жылдардын аягында бир мезгилдин түпкү кинотасмада түзүлгөн кино тасмасы башталды жана азыр кеңири колдонулган. Эдиздик фильм тоңуп калган суу өнүмдөрүн натыйжалуу сактоого, сууну жоготууну азайтып, сегиз кычкылдануунун алдын алуу үчүн антиоксиданттар менен биригиши мүмкүн, ошондо текебердиктин өмүрүн жана текчесинин жашоосун узартуу максатына жетүүгө болот. Meinatchisundaram et al. Крахмалга негизделген курама фильмди крахмалга даярдаган кинотасмада бир крахмалга даярдалган фильм даярдалды жана кино жана корица сыяктуу таттуу жыпар жыттуу заттарды, мисалы, ак креветкадан сактануу үчүн колдонгон. Натыйжалар көрсөткөндөй, колдонулган крахмал фильм микроорганизмдердин өсүшүнө, майда кычкылдануунун жайылышын, муздаткыч ак креветкадан тургуну, 10 ° C жана 4 ° Cдүн текчеси 14 жана 12 күнгө созулган. Cheng Yuanyuan and others studied the preservative of pullulan solution and carried out the freshwater fish. Консервация микроорганизмдердин өсүшүнө тоскоолдук кылышы мүмкүн, балыктардын белок менен майдын жана майдын кычкылдануусун басаңдатып, мыкты сактоо эффектине ээ. Юнус ж.б. Желатиндин желатин тебеленген форели, кайсы бей жалбырак эффективдүү мунайды кошулган жана муздаткыч консервациянын 4 ° C чейин муздаткыч сактоонун натыйжасын изилдеген. Натыйжалар Гератиндин энелзин тасмасынын 22 күнгө чейин асан-үсөн форелинин сапатын сактоого натыйжалуу болгонун көрсөттү. узак убакыт бою. Wang SIWEI ж.б. used sodium alginate, chitosan and CMC as the main materials, added stearic acid to prepare edible film liquid, and used it to coat Penaeus vannamei for freshness. The study showed that the composite film of CMC and chitosan The liquid has a good preservation effect and can extend the shelf life by about 2 days . Гайдайилдин бетине бактериялыктардын репродукциясын колдонууга тыюу салынган фильмдин бактериясынын репродукциясын колдонууга тыюу салынган фильмди колдонгон фильмди колдонууга мүмкүн болгон фильм болжол менен 12 күн.

1.1.3.6 Куурулган тамактарда колдонулушу

Терең куурулган тамак - бул кеңири өндүрүшкө ээ болгон тамак-аштын кеңири популярдуу тамагы. Ал полисахарид жана протеиндин эффективдүү тасмасы менен оролгон, ал тамактын түсүнүн өзгөрүшүнө жол бербейт жана мунайды керектөөнү азайтууга жол бербейт. кычкылтек жана нымга киришүү [80]. Геллан сагыз менен куурулган тамакты бышыруу мунайды керектөөнү 35% -63% га чейин төмөндөтүшү мүмкүн, мисалы, Сашимиди куурууда, ал мунайды керектөөнү 63% га кыскартат; Картошканын чиптерин кууруп жатканда, ал мунайды керектөөнү 35% -63% га чейин азайтышы мүмкүн. 60% га чейин күйүүчү майды азайтуу, ж.б. [81].

Singthong жана башкалар. куурулган банан тилкелерин каптоо үчүн колдонулган натрий альгинаты, карбоксиметил целлюлоза жана пектин сыяктуу полисахариддердин жегенге жарактуу пленкаларын жасап, куурулгандан кийин майдын сиңирүү ылдамдыгын изилдешкен. Натыйжалар пектин жана карбоксил Метилцеллюлоза менен капталган куурулган банан тилкелери жакшыраак сезүү сапатын көрсөттү, анын ичинде пектин жегич пленкасы майдын сиңүүсүн азайтууга эң жакшы таасир эткен [82]. Holownia жана башкалар. куурулган тоок филесинин бетине капталган HPMC жана MC пленкалары майдын керектөөсүн, эркин май кислотасынын курамын жана куурулган майдагы түстүн маанисин изилдөө үчүн. Алдын ала каптоо мунайдын сиңүүсүн азайтып, майдын иштөө мөөнөтүн жакшыртат [83]. Шэн Михаанг жана Аль. ЖМБнын, хитозандын жана соя протеининин изолятынын жегенге жарактуу пленкаларын, капталган картошка чипстерин жасап, картөшкө чипсинин майын сиңирүүсүн, суунун курамын, түсүн, акриламидди жана сезүү сапатын изилдөө үчүн аларды жогорку температурада куурушкан. , натыйжалар соя протеин изоляты жегич пленка куурулган картөшкө чипсы май керектөөнү азайтуу боюнча олуттуу таасирин тийгизет, ал эми хитозан жегич пленка акриламид мазмунун азайтуу боюнча жакшы таасир этет деп көрсөттү [84]. Сальвадор жана башкалар. куурулган кальмардын шакекчелеринин бетин буудай крахмалы, өзгөртүлгөн жүгөрү крахмалы, декстрин жана глютен менен каптаган, бул кальмардын шакекчелеринин кытырактыгын жакшыртып, майдын сиңирүү ылдамдыгын азайтышы мүмкүн [85].

1.1.3.7 Бышырылган азыктарда колдонуу

Тамак-аш пленкасы бышырылган азыктардын көрүнүшүн жакшыртуу үчүн жылмакай жабын катары колдонулушу мүмкүн; бышырылган азыктардын сактоо мөөнөтүн жакшыртуу үчүн нымдуулукка, кычкылтекке, майга жана башкаларга тоскоол катары колдонсо болот, мисалы, хитозан жегенге жарактуу пленка нандын үстүн жабуу үчүн колдонулат. Ал ошондой эле кытырак тамактар ​​жана закускалар үчүн жабышчаак катары колдонулушу мүмкүн, мисалы, куурулган арахис көп учурда туз жана татымалдарды каптоо үчүн жабышчаак менен капталган [87].

Christos жана башкалар. натрий альгинатынан жана сывороттук белоктон жегенге жарактуу пленкаларды жасап, аларды Lactobacillus rhamnosus пробиотикалык нанынын бетине каптаган. Изилдөө көрсөткөндөй, пробиотиктердин жашоо деңгээли кыйла жакшырды, бирок нандын эки түрү тамак сиңирүү механизмдери абдан окшош экенин көрсөттү, ошондуктан жегенге жарактуу пленканын каптоосу нандын текстурасын, даамын жана термофизикалык касиеттерин өзгөртпөйт [88]. Panuwat жана башкалар. жегенге жарамдуу курамдуу пленканы даярдоо үчүн метил целлюлоза матрицасына индиялык крыжуйканын экстракты кошуп, аны куурулган кешьюлардын жаңылыгын сактоо үчүн колдонгон. Натыйжалар курамдуу жегич пленка сактоо учурунда куурулган кешьюларды эффективдүү тоскоол кыла аларын көрсөттү. Сапаты начарлап, куурулган кешьюлардын сактоо мөөнөтү 90 күнгө чейин узартылган [89]. Schou жана башкалар. натрий казеинаты жана глицерин менен тунук жана ийкемдүү жегич пленка жасап, анын механикалык касиеттерин, суу өткөргүчтүгүн жана бышырылган нан кесимдерин таңгактоосуна таасирин изилдеген. Натыйжалар натрий казеинатынын жегич пленкасы бышырылган нанды оролгондугун көрсөттү. Нан бышкандан кийин анын катуулугун бөлмө температурасында сактагандан кийин 6 сааттын ичинде азайтса болот [90]. Du et al. Куурулган тооктун этин таңуу үчүн алмадан жасалган жегич пленка жана өсүмдүк эфир майлары кошулган помидордон жасалган жегич пленка колдонулган, бул тооктун этин кууруунун алдында микроорганизмдердин өсүшүнө тоскоол гана болбостон, ошондой эле куурулгандан кийин тооктун даамын жакшыртат [91]. JavanMard et al. буудайдын крахмалынан жегенге жарактуу пленканы даярдап, аны бышырылган мисте дандарын таңуу үчүн колдонгон. Натыйжалар көрсөткөндөй, желдетилген крахмалдын кычкылдуу тасмасы жаңгактын кычкылдык рейнгитинин алдын алмак, жаңгактын сапатын жакшыртат жана алардын текчелеринин жашоосун узартат [92]. Мажид жана Аль. Кычкылтек тосмосун көбөйтүү үчүн, куурулган фильмди колдонгон фильоин куурулган фильмди, ал кычкылтек тосмосун көбөйтөт, жержаңгак рейнгитимди азайтат, куурулган жержаңгакчылыкты жогорулатат жана анын сактоочу жайын узартат [93].

1.1.3.8 Кондитердик азыктарда колдонулушу

Конфет өнөр жайы учуучу компоненттердин диффузиясына жогорку талаптарды коёт, ошондуктан шоколад жана бети жылмаланган момпосуй үчүн учуучу компоненттерди камтыган каптоо суюктугун алмаштыруу үчүн сууда эрүүчү жегич пленкаларды колдонуу зарыл. Жегенге жарактуу таңгак пленкасы кычкылтек менен нымдуулуктун миграциясын азайтуу үчүн момпосуйдун бетинде жылмакай коргоочу пленканы түзө алат [19]. Кондитердик азыктарда сыворотку протеининин жегич пленкаларын колдонуу анын учуучу компоненттеринин диффузиясын бир топ азайтат. Шоколад печенье жана жержаңгак майы сыяктуу майлуу тамактарды капсулалоо үчүн колдонулганда, май шоколаддын сырткы катмарына өтүп, шоколадды жабышчаак кылып, "кайтарым үшүк" көрүнүшүн жаратат, бирок ички материал кургап, натыйжада анын даамын өзгөртүү. Май тосмо функциясы бар жегич пленка таңгактоочу материалдын катмарын кошуу бул маселени чече алат [94].

Нельсон и Ал. бир нече липиддерди камтыган момпосуйларды каптоо үчүн жегенге жарамдуу метилцеллюлоза пленкасын колдонду жана липиддердин өтө төмөн өткөрүмдүүлүгүн көрсөттү, ошону менен шоколаддагы муздатуу кубулушун токтотот [95]. Meyers applied a hydrogel-wax bilayer edible film to chewing gum, which could improve its adhesion, reduce water volatilization, and prolong its shelf life [21]. Water prepared by Fadini et al. Деколлаген-какао майы жегенге жарамдуу курамдуу пленка анын механикалык касиеттери жана суу өткөргүчтүгү боюнча изилденип, ал шоколад азыктарын жабуу катары жакшы натыйжаларды берген [96].

1.1.4 Целлюлозанын негизиндеги жегич пленкалар

Целлюлозанын негизиндеги жегич пленка – негизги чийки зат катары жаратылышта эң көп кездешкен целлюлозадан жана анын туундуларынан жасалган жегич пленканын бир түрү. Целлюлоза негизделген энелз фильм жытсыз жана даамсыз жана даамсыз, жана жакшы механикалык күч, мунай тосмочу касиеттери, ачыктыгы, ийкемдүүлүгү жана жакшы газ тосмосунун касиеттери. Бирок целлюлозанын гидрофилиялык мүнөзүнө байланыштуу целлюлоза негизделген эгедер фильминин каршылыгы - суу натыйжалуулугу жалпысынан салыштырмалуу начар [82, 97-99].

Тамак-аш өнөр жайындагы таштандылардан жасалган целлюлоза материалдарынан жасалган целлюлоза материалдарынан жасалган желдетилген фильм мыкты спектакль менен жупташкан таңгактоочу фильмдерди алууга болот жана өнүмдөрдүн кошумча наркынын жогорулашына жол бербөө үчүн желдетүү фильмдерин алууга болот. Ferreira et al. Портото кабыгынан майдаланган жемиш жана өсүмдүк бети порошок менен салмактуу кабыкчасы бар порошок порошок менен бөтөлкө негизделген курама фильмди даярдоого жана боторнду багып, жакшы натыйжаларга жетишти жана жакшы натыйжаларга жетишти [62]. Тан Хуизи ж.б. Буурчактын дурегинен алынган диеталык була, базалык материал катары алынган жана белгилүү бир суммадагы механикалык касиеттер жана тоскоолдук жараткан касиеттерине ээ болгон соянын пайда болгон фильмин түзүп, эң белгилүү көлөмүн кошту [100] , it is convenient and nutritious to dissolve the material package directly in hot water.

Метил целлюлоза (Метил целлюлоза), мисалы, Метил целлюлоза (МК), Карбоксиметил целлюлозасы (ЖМБ) жана Гидрооксипспил целлюлозасы (HPMC) сыяктуу, үзгүлтүксүз матрицаны түзүп, адатта, жубайлардын өнүгүү жана изилдөөдө колдонулат. Xiao Naiyu жана башкалар. МККнын негизги фильмдүү субстрат, кошулган полиэтилен Гликол жана кальций хлориддери жана башка көмөкчү материалдар, даярдалган MC Edible Edible Film, ал эми олехранондун оозун узарта турган олекранонду сактоого өтүндү. Шабдалынын сактоо мөөнөтү 4,5 күн [101]. Esmaeluily et al. куюу жолу менен MC жегич пленканы даярдап, аны өсүмдүк эфир майынын микрокапсулаларынын каптоосуна колдонду. Натыйжалар MC фильмдин мунай бөгөттөө натыйжасы бар экендигин көрсөттү жана май кислотасынын бузулушун болтурбоо үчүн тамак-аш таңгактарга колдонсо болот. Тиан жана башкалар. стеарин кислотасы жана тойбогон май кислоталары менен модификацияланган жегич пленкалар, MC жегич пленкалардын суу бөгөттөөчү касиеттерин жакшыртышы мүмкүн [103]. Lai Fengying et al. Эртең мененки фильмдин тасмалын түзүү процессин жана экөөнүн тең тасмасынын тоскоолдук жараткан жана механикалык касиеттери боюнча эриткич түрүнүн натыйжасын изилдеген.

ЖМБ мембраналарында O2, CO2 жана майларга жакшы тоскоолдуктар бар жана тамак-аш жана медицина жаатында кеңири колдонулат [99]. Бифани ж.б. ЖМБ мембраларын даярдаган жана жалбырактын кесепеттерин казып алуучунун касиетке касиеттери жана мембраналардын газ-тоскоолд-мүлк касиеттери жөнүндө окуган. Натыйжалар жалбырактын үзүндүлөрүн кошуп, мембраналардын нымдуулугун жана кычкылтектин тосмо касиеттерин бир кыйла жакшырта тургандыгын көрсөттү, бирок CO2 үчүн эмес. Тоскоолдук касиеттери экстракты концентрациясына байланыштуу болот [105]. de moora et al. Читосан нанопартиктерди даярдаган ЖМБ фильмдерин бекемдеп, курамдык тасмалардын механикалык туруктуулугун, механикалык мүнөздөмөсүн жана сууну эритүүсүн изилдешкен. Натыйжалары Читозан Нанопартиктердин ЖМБ фильмдеринин механикалык касиеттерин жана жылуулук туруктуулугун натыйжалуу өркүндөтө алары көрсөтүлөт. Жыныстык катнаш [98]. Ганбарзаде жана башкалар. ЖМБнын жуучу фильмдерин даярдоо жана ЖМБнын фильмдеринин физикалык касиеттерине Глицер жана Олэлл кислотасынын таасирин изилдеген. Натыйжалар көрсөткөндөй, фильмдердин тоскоолдуктар бир кыйла жакшырды, бирок механикалык касиеттери жана ачыктыгы төмөндөдү [99]. Cheng et al. Карбоксимитил-целлюлоза-Konjac глюкоманнан түзүлгөн курама фильмди даярдап, курама фильмдин физикович касиеттерине пальма майынын таасирин изилдеген. Натыйжалар эң кичинекей липид микросфера курама фильмди бир кыйла жогорулатат деп көрсөттү. Жер үстүндөгү гидрофобустук жана суу молекуласынын жүрүшүнүн ийрүү каналы мембрананын нымдуулугун жогорулатууну жакшырта алат [106].

HPMC тасма түзүүчү касиеттери бар, анын тасмасы ийкемдүү, ачык, түссүз жана жытка ээ, ал эми мунай тосмо мүлкү бар, бирок анын механикалык касиеттери жана суу бөгөттөө касиеттери жакшыртылышы керек. Зунига жана Аль. HPMC фильмдин түзүүчү чечиминин баштапкы микроструктурасы жана туруктуулугу фильмдин бетинин жана ички түзүлүшүнө олуттуу таасирин тийгизээрин көрсөттү, ал эми мунай тамчылары фильм структурасынын пайда болушуна бир топ таасирин тийгизиши мүмкүн тасма. Агенттин кошулушу Фильмдик түзүүчү чечиминин туруктуулугун жогорулатат, бул өз кезегинде фильмдин үстүндөгү түзүлүшүнө жана оптикалык касиеттерине таасирин тийгизет, бирок механикалык касиеттери жана абанын узактыгы азайбайт [107]. Klangmuang et al. HPMC фильминин механикалык касиеттерин өркүндөтүү үчүн HPMC фильминин механикалык касиеттерин жогорулатуу үчүн HPMC фильмдерин өркүндөтүү жана өзгөртүүчү органикалык түрдө өзгөртүлгөн жана бейесвахтагы колдонулган. Изилдөөнүн натыйжасында BEESWAX жана чопо модификациядан кийин, HPMC тасмасынын механикалык касиеттери, эне тасманын тасмасынын механикалык касиеттери менен салыштырып көрүшкөн. Нымдуулуктун компоненттеринин иши жакшыртылган [108]. Доган ж.б. HPMC тасмасын даярдаган фильм жана HPMC фильмин өркүндөтүү жана өзгөртүү үчүн микрокристалдык целлюлозаны колдонушкан жана фильмдин сууну жана механикалык касиеттерди окуган. Натыйжалар көрсөткөндөй, өзгөртүлгөн тасманын нымдуулугунун нымдуулугу бир кыйла өзгөргөн жок. Бирок анын механикалык касиеттери кыйла жакшырды [109]. Чой жана башкалар. Эдрестрдин курама фильмди даярдоо үчүн Oregano жалбырагы жана Бергамот завасы HPMC матрицасына кошту жана аны жаңы өрүкдөрдү каптоо менен байланыштырууга жардам берди. Изилдөөчү курама фильмдин курама пленкасы этилендин өндүрүшүн азайтып, салмактуулукту жоготуунун ставкасын азайтып, өрүкдүн сапатын жогорулатуу үчүн этилендин өндүрүшүн натыйжалуу токтото тургандыгын көрсөттү. [110]. Эстеглал ж.б. Гелатин менен курама тасмаларды даярдоо жана курама тасмаларды даярдоо жана курама тасмаларды изилдеген. Физикемикалык касиеттери, механикалык касиеттери, HPMC желатин шайкештиги HPMC Гелатиндин курама тасмаларынын чыңалуу касиеттери бир кыйла өзгөргөн жок, ал дары-дармек капсулаларын даярдоодо колдонсо болот [111]. Villacres et al. HPMC-Cassava крахмалын курама фильмдеринин механикалык касиеттери, газды тосмо режиминдеги касиеттери жана антихактератордук касиеттери изилденди. Натыйжалар курама тасмалар жакшы кычкылтек ташуучу касиеттерге ээ жана антиваттык эмес, антиваттык эмес. [112]. Бён жана башкалар. Шеллак-HPMC курама мембрандарын даярдаган жана курама мембраналар боюнча эмульсификаторлордун жана шелактын концентрациясынын кесепеттерин изилдеген. Эмульсиатор курама кабыкчанын суу бөгөттөө касиеттерин кыскартты, бирок анын механикалык касиеттери олуттуу төмөндөгөн эмес; Шеллак кошуу HPMC кабыкчасынын жылуулук туруктуулугун жогорулатып, анын таасири шелк концентрациясынын көбөйүшү менен көбөйгөн [113].

1.1.5 Крахмалдын негизиндеги жегич пленкалар

Крахмал этибарга алган фильм, түссүз жана жытсыз, суу эригиптябрь айкындуулугуна ээ, бирок ал салыштырмалуу күчтүү гидрофилдикти жана нымдуулуктун начардыгы, ошондуктан ал негизинен тамак-аш кычкылтек жана мунай тосмочу пакеттерде колдонулат [121-123]. Мындан тышкары, крахмалдын негизиндеги мембраналар картаюуга жана ретроградацияга жакын жана алардын механикалык касиеттери салыштырмалуу начар [124]. Жогоруда көрсөтүлгөн кемчиликтерди жеңүү үчүн, крахмалга негизделген жубайлардын касиеттерин жогорулатуу үчүн крахмалга физикалык, химиялык, фермалык, генетикалык жана кошумча ыкмалар менен өзгөртүүгө болот [114].

Чжан Чжэнмао жана башкалар. кулпунайды каптоо үчүн ультра майда крахмал жегенге жарактуу пленканы колдонгон жана ал суунун жоголушун натыйжалуу азайтып, эрүүчү канттын азайышын кечеңдетип, кулпунайды сактоо мөөнөтүн эффективдүү узарта аларын аныкташкан [125]. Гарсиа жана башкалар. жаңы кулпунай каптоочу пленканы сактоо үчүн колдонулган модификацияланган крахмал пленка түзүүчү суюктукту алуу үчүн ар кандай чынжыр катыштары менен модификацияланган крахмал. Темп жана ажыроо ылдамдыгы капталбаган топко караганда жакшыраак болгон [126]. Ганбарзаде жана башкалар. лимон кислотасынын кайчылаш байланышы менен модификацияланган крахмал жана химиялык кайчылаш байланышы бар модификацияланган крахмал пленкасы алынган. Изилдөөлөр көрсөткөндөй, кайчылаш байланыш модификациясынан кийин крахмал пленкаларынын нымдуулук тосмо касиеттери жана механикалык касиеттери жакшырган [127]. Гао Куню жана башкалар. крахмалдын жана алынган крахмалдын жегенге жарактуу пленканын ферментативдик гидролиздик тазалоону жүргүзгөн жана анын механикалык касиеттери, мисалы, созулууга, узарууга жана бүктөлүүгө туруктуулук жогорулаган, ал эми нымдуулуктун тоскоолдугу ферменттин аракет убактысынын көбөйүшү менен жогорулаган. кыйла жакшырды [128]. Парра жана башкалар. жакшы механикалык касиеттери жана суу буусунун өтүү ылдамдыгы төмөн жегич пленканы даярдоо үчүн тапиока крахмалына кайчылаш байланыштыруучу агент кошту [129]. Fonseca жана башкалар. картошка крахмалын кычкылдандыруу үчүн натрий гипохлоритин колдонгон жана кычкылданган крахмалдан жегенге жарактуу пленканы даярдаган. Изилдөө көрсөткөндөй, анын суу буусунун өтүү ылдамдыгы жана сууда эригичтиги кыйла азайган, муну суу активдүүлүгү жогору тамак-аштын таңгагында колдонууга болот [130].

Крахмалды башка жегенге жарактуу полимерлер жана пластификаторлор менен бириктирүү крахмалдын негизиндеги жегич пленкалардын касиеттерин жакшыртуунун маанилүү ыкмасы болуп саналат. Учурда колдонулган татаал полимерлер негизинен пектин, целлюлоза, целлюлоза, Читосан, Каррегенан жана Xanthan Gum [131].

Мария Родригес жана башкалар. used potato starch and plasticizers or surfactants as the main materials to prepare starch-based edible films, showing that plasticizers can increase film flexibility and surfactants can reduce film stretchability [132]. Santana жана башкалар. маниок крахмалын жегенге жарактуу пленкаларын жакшыртуу жана модификациялоо үчүн нанобулаларды колдонушкан жана жакшыртылган механикалык касиеттери, тоскоолдук касиеттери жана термикалык туруктуулугу бар крахмалдын негизинде жегенге жарамдуу композиттик пленкаларды алышкан [133]. Азеведо жана башкалар. Термопластикалык крахмал менен кошулган сывороттук протеин бирдиктүү пленкалуу материалды даярдоо үчүн, бул сывороттук протеин менен термопластикалык крахмалдын күчтүү фазалар аралык адгезияга ээ экендигин жана сывороттук протеин крахмалдын жеткиликтүүлүгүн олуттуу түрдө жакшырта аларын көрсөтөт. Жегенге жарактуу пленкалардын суу бөгөттөөчү жана механикалык касиеттери [134]. Edhirej жана башкалар. тапиока крахмалынын негизинде жегич пленканы даярдап, пластификатордун пленканын физикалык жана химиялык түзүлүшүнө, механикалык касиеттерине жана жылуулук касиеттерине тийгизген таасирин изилдеген. Натыйжалар көрсөткөндөй, пластикизатордун түрү жана концентрациясы Тапиока крахмалынын тасмасына бир топ таасирин тийгизиши мүмкүн экендигин көрсөтүп турат. Уреа жана триехилен Гликолу сыяктуу башка пластикизаторлорго салыштырмалуу пектин эң мыкты для пластикисттик таасири бар, ал эми пектин-пластик куртка срахмаланган крахмал касиетке ээ (135]. Сабери жана башкалар. Колдонулган буурчак крахмал, гуар сагыз жана грлицин курама тасмаларды даярдоо Натыйжалар Pea крахмалы калыңдыгы, тыгыздык, биримдик, биримдик жана чыңалууга жана чыңалууга чоң ролду ойногон. Гуар сагыз мембрананын чыңалуучу күчүн жана серпилгич модулуга таасир этиши мүмкүн, ал эми Глицерлер мембрананын ийкемдүүлүгүн жакшырта алат [136]. Ji et al. Ситоздук жана жүгөрү крахмалын татаалдаштырды жана крахмалга негизделген антибактериалдык фильм даярдоо үчүн кальций карбонат нанопитикалыктарын кошту. The study showed that intermolecular hydrogen bonds were formed between starch and chitosan, and the mechanical properties of the film were and antibacterial properties were enhanced [137]. Мейра жана Аль. enhanced and modified corn starch edible antibacterial film with kaolin nanoparticles, and the mechanical and thermal properties of the composite film were improved, and the antibacterial effect was not affected [138]. Ортега-Торо жана башкалар. Крахмалга HPMC кошулду жана ыдырлоочу фильм даярдоо үчүн CITRIC кислотасын кошту. The study showed that the addition of HPMC and citric acid can effectively inhibit the aging of starch and reduce the water permeability of edible film, but the oxygen barrier properties drop [139].

1.2 Полимердик гидрогельдер

Гидрогельдер сууда эрибеген, бирок суу менен шишип кете турган үч өлчөмдүү тармак түзүлүшү бар гидрофилдик полимерлердин классы. Макроскопиялык жол менен гидрогелге белгилүү бир форма бар, агып келе албайт жана бекем зат. Микроскопиялык жактан алганда, сууда эрүүчү молекулалар гидрогелде ар кандай формада жана өлчөмдө таралышы мүмкүн жана диффузиянын ар кандай ылдамдыгы менен таралышы мүмкүн, ошондуктан гидрогель эритменин касиеттерин көрсөтөт. Гидрогелдердин ички түзүлүшү чектелген күчкө ээ жана оңой эле кыйратылат. Ал катуу жана суюктуктун ортосунда абалда. Ал окшош ийкемдүүлүккө ээ, жана чыныгы катуудан айырмаланып турат.

1.2.1 Полимердик гидрогельдерге сереп салуу

1.2.1.1 Полимердик гидрогелдердин классификациясы

Полимер Гидрогель полимер молекулаларынын ортосундагы физикалык же химиялык кайчылаш байланышкан үч өлчөмдүү тармак түзүлүшү (143-146]. Ал шишип, бир эле учурда сууга көп сууну соруп, ал үч өлчөмдүү түзүлүшүн сактап, сууга ээ болат. суу.

Гидрогелдерди классификациялоонун көптөгөн жолдору бар. Чектөө касиеттеринин айырмачылыгына негизделген, алар физикалык гельдарга жана химиялык гельдерге бөлүнүшү мүмкүн. Физикалык гелдер салыштырмалуу начар суутек байланыштарынан, иондук байланыштардан, гидрофобдук өз ара аракеттенүүдөн, ван-дер-Ваальс күчтөрүнүн жана полимердик молекулалык чынжырлардын жана башка физикалык күчтөрдүн физикалык чырмалышынан түзүлөт жана ар кандай тышкы чөйрөдө эритмелерге айланышы мүмкүн. Бул кайтуу гели деп аталат; химиялык гель, адатта, жылуулук, жарык, демилгечи ж.б. катышуусунда химиялык байланыштарды кайчылаш аркылуу түзүлгөн туруктуу үч өлчөмдүү тармак структурасы. Чыныгы конденсат үчүн [147-149]. Физикалык гельдер, негизинен химиялык модификацияны талап кылбайт жана өзүлөрү төмөн болгондуктан, алардын механикалык касиеттери салыштырмалуу начар жана тышкы стрессти коюу кыйынга турат; химиялык гелдер жалпысынан жакшыраак туруктуулук жана механикалык касиеттерге ээ.

Ар кандай булактардын негизинде гидрогелдерди синтетикалык полимердик гидрогелдерге жана табигый полимердик гидрогелдерге бөлүүгө болот. Синтетикалык полимердик гидрогелдер – синтетикалык полимерлердин химиялык полимеризациясынан пайда болгон гидрогельдер, анын ичинде негизинен полиакрил кислотасы, поливинилацетат, полиакриламид, полиэтилен кычкылы ж.б.; табигый полимердик гидрогелдер Полимердик гидрогельдер жаратылыштагы полисахариддер жана белоктор сыяктуу табигый полимерлердин, анын ичинде целлюлоза, альгинат, крахмал, агароза, гиалурон кислотасы, желатин жана коллагендин кайчылаш байланышынан түзүлөт [6, 7, 150], 151]. Табигый полимердик гидрогелдер, адатта, кеңири булак, арзан баада жана аз уулуулуктун өзгөчөлүктөрүнө ээ, ал эми синтетикалык полимер гидрогелдери жалпысынан иштетүүгө оңой жана чоң түшүмдүүлүккө ээ.

тышкы чөйрөгө ар кандай жооп негизинде, hydrogels да салттуу hydrogels жана акылдуу hydrogels бөлүүгө болот. Салттуу гидрогельдер тышкы чөйрөдөгү өзгөрүүлөргө салыштырмалуу сезгич эмес; акылдуу гидрогелдер тышкы чөйрөдөгү кичинекей өзгөрүүлөрдү сезе алышат жана физикалык түзүлүштө жана химиялык касиеттерде тиешелүү өзгөрүүлөрдү жасай алышат [152-156]. Температурага сезгич гидрогелдер үчүн көлөм чөйрөнүн температурасына жараша өзгөрөт. Адатта, мындай полимердик гидрогелдерде гидроксил, эфир жана амид сыяктуу гидрофилик топтор же метил, этил жана пропил сыяктуу гидрофобдук топтор бар. Тышкы чөйрөнүн температурасы гелдин молекулаларынын ортосундагы гидрофилдик же гидрофобдук өз ара аракеттенүүгө, суутек байланышына жана суу молекулалары менен полимер чынжырларынын өз ара аракетине таасир этиши мүмкүн, ошону менен гел системасынын балансына таасир этет. рН сезгич гидрогелдер үчүн система, адатта, карбоксил топтору, сульфондук кислота топтору же амино топтору сыяктуу кислота-базаны өзгөртүүчү топторду камтыйт. рН өзгөргөн чөйрөдө бул топтор протондорду сиңирип же бошотушу мүмкүн, гелдеги суутек байланышын жана ички жана тышкы ион концентрацияларынын айырмасын өзгөртүп, гелдин көлөмүнүн өзгөрүшүнө алып келет. Электр талаасы, магнит талаасы жана жарыкка сезгич гидрогелдер үчүн алар тиешелүүлүгүнө жараша полиэлектролиттер, металл оксиддери жана фотосезгич топтор сыяктуу функционалдык топторду камтыйт. Ар кандай тышкы стимулдардын астында системанын температурасы же иондошуу даражасы өзгөрөт, андан кийин гелдин көлөмү температурага же рН сезгич гидрогелге окшош принцип боюнча өзгөртүлөт.

Ар кандай гельдин жүрүм-турумуна негизделген, гидрогелдер суукка алып келүүчү гельдерге жана жылуулукка алып келүүчү гелдерге бөлүнүшү мүмкүн (157]. Кыскача муздак гель деп аталган муздак гел, бул жогорку температурада кокустук катмарларда бар макромолекула болуп саналат. Музыкалык суутек байланыштарынын аракетинен улам муздатуу процессинде, Геликалык фрагменттер акырындык менен пайда болот, ошону менен жараянын чечүүдөн өтөт. Гельге өтүү [158]; Термикалык гель деп аталган термо-индекцияланган гель, бул төмөн температурада сойлоп кете турган макромолекула. Жылытуу процессинде гидрофобдук өз ара аракеттенүү ж.

Гидрогелдерди ошондой эле ар кандай тармактык касиеттери боюнча гомополимердик гидрогелдерге, сополимерленген гидрогелдерге жана ич ара өтүүчү тармактык гидрогелдерге, ар кандай гел өлчөмүнө жана биодеградациялануучу касиеттерине негизделген микроскопиялык гидрогелдерге жана макроскопиялык гидрогелдерге бөлүүгө болот. Деградациялануучу гидрогелдер жана бузулбаган гидрогелдер болуп айырмаланат.

1.2.1.2 Табигый полимердик гидрогелдерди колдонуу

Табигый полимердик гидрогелдер жакшы биологиялык шайкештик, жогорку ийкемдүүлүк, мол булактар, курчап турган чөйрөгө сезгичтик, сууну жогорку кармап туруу жана аз уулуулугу менен мүнөздөлөт жана биомедицинада, тамак-ашты кайра иштетүүдө, айлана-чөйрөнү коргоодо, айыл чарбасында жана токой чарбасында кеңири колдонулат жана кеңири жайылган. өнөр жай жана башка тармактарда колдонулат [142, 161-165].

Application of natural polymer hydrogels in biomedical related fields. Natural polymer hydrogels have good biocompatibility, biodegradability, and no toxic side effects, so they can be used as wound dressings and directly contact human tissues, which can effectively reduce the invasion of microorganisms in vitro, prevent the loss of body fluids, and allow oxygen өтүү. Жарааттын айыгышын өбөлгө түзөт; ыңгайлуу тагынуу, жакшы кычкылтек өткөрүмдүүлүк жана көз ооруларын жардамчы дарылоодо артыкчылыктары менен контакт линзаларын даярдоодо колдонсо болот [166, 167]. Табигый полимерлер тирүү ткандардын түзүлүшүнө окшош жана адам организминдеги нормалдуу метаболизмге катыша алат, ошондуктан мындай гидрогельдер кыртыш инженериясынын склад материалдары, ткандардын инженердик кемирчекти оңдоо ж.б. катары колдонулушу мүмкүн. формасында жана ийилген-калыпталган скоттор. Алдын ала калыптанган стенттер сууну колдонушат, гелдин атайын үч өлчөмдүү тармактык түзүлүшү клеткалар үчүн белгилүү жана жетиштүү өсүү мейкиндигин камсыз кылуу менен биологиялык кыртыштарда белгилүү бир көмөкчү ролду ойноого мүмкүндүк берет, ошондой эле клеткалардын өсүшүн, дифференциациясын жана деградациясын жана адамдын организми тарабынан сиңирилиши [168]. Инъекциялык формадагы стенттер гидрогелдердин фазалык өтүү жүрүм-турумун колдонуп, агып турган эритме абалында сайылгандан кийин тез гелдерди пайда кылат, бул бейтаптардын ооруусун азайтат [169]. Кээ бир табигый полимердик гидрогельдер экологиялык жактан сезгич, ошондуктан алар дары-дармек менен башкарылуучу релиздик материалдар катары кеңири колдонулат, андыктан андагы капсулаланган дары-дармектер адам организминин керектүү бөлүктөрүнө өз убагында жана сандык түрдө бөлүнүп, уулуу жана терс таасирин азайтат. адамдын организмине дары таасири [170].

Тамак-ашка байланыштуу талаалардагы табигый полимердик гидрогелдерди колдонуу. Табигый полимердик гидрогелз - бул күнүнө үч малдын бир бөлүгү, мисалы, кээ бир десерттер, конфеттер, эт алмаштыруучу, йогурт жана балмуздак сыяктуу адамдардын үч маалынын маанилүү бөлүгү. It is often used as a food additive in food commodities, which can improve its physical properties and give it a smooth taste. Мисалы, ал шорподо жана соустардагы калыңыраак катары колдонулат, ширени жана ширеси сыяктуу эмульсиор катары колдонулат. In milk drinks, as a gelling agent in puddings and aspics, as a clarifying agent and foam stabilizer in beer, as a syneresis inhibitor in cheese, as a binder in sausages, as starch retrogradation Inhibitors are used in bread and butter [171-174 ]. From the Food Additives Handbook, it can be seen that a large number of natural polymer hydrogels are approved as food additives for food processing [175]. Натуралык гидрогелдер салмак жоготуу азыктарын жана анти-ичке каршы продукцияларда колдонулган диеталык жипчелер сыяктуу ден-соолук азыктарын жана функционалдык азыктарын иштеп чыгуучору катары колдонулат. [176, 177]; Пребиотика катары, алар Колоникалык саламаттыкты сактоодо продукцияда жана продукциялардын чегине жол бербөө үчүн колдонулган (178]; Табигый полимердик гидрогелдер, азык-түлүк таңгактоо материалдары, мисалы, жемиштер жана өсүмдүктүн жана өсүмдүктөрдү сактоо, жер бетиндеги жемиштер жана жашылчалар сыяктуу азык-түлүк жана өсүмдүктөрдү сактоо жаатында колдонсо болот жемиштер менен жашылчалар менен жашылча-жемиштерди жана жашылчаларды таза жана назикти сакташат; Ошондой эле колбаса жана урмат-сыйды жеңилдетүү үчүн ыңгайлуулук үчүн, мисалы, ыңгайлуулук үчүн, мисалы, ыңгайлуулук материалдары катары колдонсо болот [179, 180].

Табигый полимердик гидрогелдердин башка тармактарда колдонулушу. Күнүмдүк керектелүүчү нерселерге келсек, аны кремдүү териге кам көрүү же косметикага кошууга болот, бул продуктту сактоодо кургап калуудан гана сактабастан, терини туруктуу нымдаштырып, нымдаштырып турат; аны стилдөө, нымдаштыруу жана сулуулук макияжында жыпар жыттуу заттарды жай чыгаруу үчүн колдонсо болот; Ал кагаз сүлгү, памперс сыяктуу күнүмдүк керектелүүчү буюмдарда колдонулушу мүмкүн [181]. Айыл чарбасында кургакчылыкка туруштук берүү жана көчөттөрдү коргоо жана эмгек сыйымдуулугун азайтуу үчүн колдонулушу мүмкүн; Өсүмдүктөрдүн үрөнүн себептери катары, ал уруктардын өнөр жай чен өлчөмүн бир кыйла жогорулатышы мүмкүн; Козголоңдо трансплантациялоодо колдонулганда, ал көчөттөрдүн жашоо деңгээлин жогорулатышы мүмкүн; пестициддер, пайдаланууну жакшыртуу жана булганууну азайтат [182, 183]. Курчап турган чөйрөнү коргоо боюнча, ал көбүнчө суу ресурстарын коргоо жана айлана-чөйрөнү жакшыртуу үчүн оор металл иондорун, жыпар жыттуу кошулмаларды жана боёкторду камтыган агынды сууларды тазалоо үчүн флокулянт жана адсорбент катары колдонулат [184]. Өнөр жайда, ал суусуздануучу агент катары, бургулоо майлоочу, кабелдик ороп, материал жана муздак сактоо агенти ж.б. колдонулат. [185].

1.2.2 Гидроксипропил метилцеллюлоза термогели

Целлюлоза - бул табигый макромолекулярдык кошулма, изилденген табигый макромолекулярдык кошулма, адамдар менен эң жакын мамиледе жана табияттагы эң көп. Ал жогорку өсүмдүктөрдө, Алгаи жана Микроорганизмдеринде кеңири таралган [186, 187]. Целлюлоза акырындык менен көңүлдү акырындык менен, арзан баага, арзан баада, калыбына келтирилүүчү, биологиялык, биологиялык, уулуу эмес жана жакшы биомиитивдүү эмес [188].

1.2.2.1 Целлюлоза жана анын эфирдик туундулары

Целлюлоза – β-1,4 гликозиддик байланыштар аркылуу D-ангидроглюкозанын структуралык бирдиктеринин кошулуусунан пайда болгон сызыктуу узун чынжырлуу полимер [189-191]. Ээликсиз. Молекулярдык чынжырдын ар бир учундагы бир акыркы топту кошпогондо, ар бир глюкоза бирдигинде үч полярдуу гидроксил тобу бар, алар белгилүү шарттарда көп сандагы молекула ичиндеги жана молекулалар аралык суутек байланыштарын түзө алышат; ал эми целлюлоза полициклдүү түзүлүш, ал эми молекулярдык чынжыр жарым-жартылай катуу. Чынжырлуу, жогорку кристаллдуулугу жана түзүлүшү боюнча өтө регулярдуу, ошондуктан ал жогорку полимеризациялык, жакшы молекулалык ориентация жана химиялык туруктуулук өзгөчөлүктөрүнө ээ [83, 187]. Целлюлоза чынжырында көп сандагы гидроксил топтору камтылгандыктан, аны этерификация, кычкылдандыруу жана эфирлештирүү сыяктуу түрдүү ыкмалар менен химиялык жактан өзгөртүп, эң сонун колдонуу касиеттери бар целлюлоза туундуларын алууга болот [192, 193].

Целлюлоза туундулары полимердик химия тармагында эң алгачкы изилденген жана өндүрүлгөн продукциянын бири болуп саналат. Алар полимер - табигый полимуляк целлюлозадан химиялык мүнөздөгү кеңири колдонулуп, көптөгөн максаттуу материалдар. Алардын катарында целлюлоза эфирлери кеңири колдонулат. Бул өнөр жай колдонмолорундагы эң маанилүү химиялык чийки заттын бири [194].

Целлюлозанын эне эфирлеринин ар кандай түрлөрү бар, алардын бардыгы уникалдуу жана сонун касиеттери бар жана тамак-аш жана медицина сыяктуу көптөгөн тармактарда кеңири колдонулган [195]. MC - бул целлюлозанын эбери метил тобу менен. Алмаштыруучу даражанын жогорулашы менен, ал щелочтуу чечимди, суу, алкоголдук ичимдик жана жыпар жыттуу углеводород эриткичтүү эриткичтүү эриткичтүү түрдө уникалдуу жылуулук гель касиеттерин көрсөтөт. [196]. CMC is an anionic cellulose ether obtained from natural cellulose by alkalization and acidification.

Бул эң көп колдонулган жана сууда эрүүчү целлюлоза эфири [197]. Целлюлозаны байлоо жана жайылтуу менен алынган HPC, гроксялкил целлюлоза алышкан HPMC, маанилүү аралаш эфир, ошондой эле термикалык гель касиети бар, анын гель касиеттери эки алмаштыруучуга жана алардын катышы менен байланыштуу.

1.2.2.2 Гидроксипропил метилцеллюлозанын түзүлүшү

Гидроксипропил метил целлюлоза (HPMC), молекулярдык түзүлүшү 1-3-сүрөттө көрсөтүлгөн, типтүү иондук эмес сууда эрүүчү целлюлоза аралаш эфир. The etherification reaction of methyl chloride and propylene oxide is carried out to obtain [200,201], and the chemical reaction equation is shown in Figure 1-4.

HPMC (-OCH2CH3) (-OCH3) (-оч3) (-оч3), бир эле учурда, бир эле учурда (-OCH3) жана аткарылбаган гидроксил топтору бар жана анын аткарылышы ар кандай топтордун биргелешкен иш-аракеттинин чагылышы. [202]. Эки алмаштыруучу субъекттердин ортосундагы катышы, натрий гидроксайдынын концентрациялануусунун, концентрациялануу жана масштабдын массалык катышы жана целлюлозанын целлюлозанын массасынын массасынын массалык катышы менен белгиленет [203]. Гидрокси пропокси - бул активдүү топ, ал калыпталган жана гидрокси алсыраган активдүү топ болуп саналат; Бул топ - бул чынжырдын ичиндеги пластикте кандайдыр бир ролду ойногон грипстин чынжыры бар гидрофилиялык топ. Метика - бул акыркы чабыркаган топ, бул реакция болгондон кийин бул реакция сайтты активдештирүүгө алып келет; Бул топ гидрофобиялык топ болуп саналат жана салыштырмалуу кыска түзүлүшкө ээ [204, 205]. Босиз жана жаңыдан таанылган гидроксил тобу алмаштырууну улантып, бир кыйла татаал химиялык түзүлүшкө алып келет, ал эми HPMC касиеттери белгилүү бир диапазондо өзгөрүлүп турат. HPMC үчүн кичинекей өлчөмдө физикахимиялык касиеттерди таптакыр башкача алмаштырса болот [206], мисалы, жогорку методиканын физикалык касиеттери жана HydroxyPropyl HPMC MC менен жакын; HPMCтин аткарылышы HPCга жакын.

1.2.2.3 Гидроксипропил метилцеллюлозанын касиеттери

(1) HPMCдин термини

HPMC чынжыры гидрофологиялык-метил жана гидрофильдик-гидроксипропилдин топторун киргизүү үчүн уникалдуу гидрат-суткуулоо мүнөздөмөлөрү бар. Ал бара-бара геляцияны өзгөртүүгө жана муздатылгандан кийин, эритмеге кайтарылат. Башкача айтканда, ал жылуулукка түрткү болгон гель касиеттери бар, ал эми гельдиянын кубулушу - бул бирдей процесс эмес.

HPMCтин гелдешүү механизмине келсек, төмөнкү температураларда (гелдөө температурасынан төмөн), эритмедеги HPMC жана полярдуу суунун молекулалары суутек байланыштары менен биригип, “канаттуу капаска” окшош супрамолекулалык түзүлүштү түзөрү кеңири кабыл алынган. Гидратталган HPMCдин молекулярдык чынжырларынын ортосунда кээ бир жөнөкөй чырмалактар ​​бар, андан башка бир нече башка өз ара аракеттенишүүлөр бар. Температура жогорулаганда, HPMC алгач суу молекулаларынын жана HPMC молекулаларынын ортосундагы энсмолек-суутек байланыштарын сындырып, молекулярдык чынжыр менен чектөөчү сууну жоготуп, гидроксиппропил жана метоксионердик топторду ачыкка чыгаруу үчүн энергияны сындырат. Температура жогорулаган сайын, HPMC молекулалары акырындык менен гидрофобиялык ассоциация, HPMC гельсинин акырындык менен үч өлчөмдүү тармак түзүлүшүн түзөт (160, 207, 208].

Органикалык эмес туздардын кошулушу HPMC гелинин температурасына кандайдыр бир таасирин тийгизет, кээ бирлери туздануу кубулушуна байланыштуу гелдин температурасын төмөндөтсө, башкалары туздун эрүү кубулушуна байланыштуу гелдин температурасын жогорулатат [209]. NaCl сыяктуу туздар кошулганда туздануу кубулушу пайда болуп, HPMC гелинин температурасы төмөндөйт [210, 211]. Туздар HPMCге кошулгандан кийин, суу молекулалары туз иондору менен биригүүгө көбүрөөк ыкташат, ошондуктан суу молекулалары менен HPMC ортосундагы суутек байланышы бузулат, HPMC молекулаларынын айланасындагы суу катмары керектелет жана HPMC молекулалары гидрофобдук. Ассоциация, гель пайда температурасы акырындык менен төмөндөйт. Тескерисинче, NaSCN сыяктуу туздар кошулганда туздун эрүү кубулушу пайда болуп, HPMC гелинин температурасы жогорулайт [212]. Аниондордун гелдин температурасына таасиринин төмөндөшүнүн тартиби: SO42− > S2O32− > H2PO4− > F− > Cl− > Br− > NO3−> I− > ClO4− > SCN− , катиондордун гелдин температурасынын жогорулашы: Li+ > Na+ > K+ > Mg2+ > Ca2+ > Ba2+ [213].

Гидроксил топторун камтыган бир нече органикалык чакан молекулалар кошулганда, гель температурасы кошумча сумманын көбөйүшү менен көбөйүүдө, андан соң максималдуу мааниге ээ, андан соң фазанын бөлүнүшү пайда болгонго чейин төмөндөйт (214, 215]. Бул, негизинен, анын кичинекей молекулярдык салмагы менен шартталган, ал чоңдугу боюнча суу молекулалары менен салыштырууга болот жана кошулгандан кийин молекулярдык деңгээлде аралашууга жетише алат.

(2) HPMC эригичтиги

HPMC MCга окшош суусундасыз жана муздак суунун суук касиети бар, бирок суук дисперсия түрүнө жана ысык дисперсия түрүнө жана ысык дисперсия түрүнө бөлүнсө болот [203]. Муздак чачырап кеткен HPMC сууда сууда сууда суусатып, анын илешкектүүлүгү бир нече убакыт өткөндөн кийин көбөйүп, ал сууда эрийт; Жылуулук чачырап кеткен HPMC, тескерисинче, сууну төмөн температурада кошууда агломерацияны көрсөтөт, бирок кошуу кыйыныраак. Температуранын жогорку температурасы, HPMC тез арада чачырап кетиши мүмкүн, ал эми илешкектүүлүк температурасы төмөндөйт, чыныгы HPMC суусунан арылгандан кийин көбөйөт. Суудагы HPMCдин этилимдүүлүгү 85 ° C бийиктиги 85 ° C, 65 ° Cден жогору, бийиктиги жогорудан жогору турган метозий топтордун мазмунун менен байланыштуу. Generally speaking, HPMC is insoluble in organic solvents such as acetone and chloroform, but soluble in ethanol aqueous solution and mixed organic solutions.

(3) HPMC тузга толеранттуулук

HPMCдин иондук мүнөзү сууга идишке жете албай тургандыгын, андыктан жыштыкка металл иондоруна реакция кылбайт. Бирок, туздун кошулушу HPMC Гель пайда болгон температурага таасир этет. Туз концентрациясынын көбөйгөндө, HPMCдин температурасы азаят; Туз топтоо пунктунан төмөн болгондо, HPMC чечиминин илешкектүүлүгү жогорулашы мүмкүн, андыктан арызда калыңдыгынын максаты - тиешелүү сумманы кошуу менен, калыңдандыруу максатына жетишүүгө болот [210, 216].

(4) HPMCдин кислотага жана щелочко туруктуулугу

Жалпысынан алганда, HPMC күчтүү кислота-база туруктуулугуна ээ жана рН 2-12 боюнча рН таасир этпейт. HPMC суюлтулган кислотанын белгилүү даражасына туруктуулукту көрсөтөт, бирок концентрацияланган кислота үчүн илешкектүүлүктүн төмөндөшүнө тенденцияны көрсөтөт; щелочтор ага анча таасир этпейт, бирок эритменин илешкектүүлүгүн бир аз көбөйтүп, акырындык менен төмөндөтүшү мүмкүн [217, 218].

(5) HPMC илешкектүүлүгүнүн таасир этүүчү фактору

HPMC псевдопластикалык, анын эритмеси бөлмө температурасында туруктуу, ал эми илешкектүүлүгүнө молекулалык салмак, концентрация жана температура таасир этет. Ошол эле концентрацияда HPMC молекулярдык салмагы канчалык жогору болсо, илешкектүүлүгү ошончолук жогору болот; ошол эле молекулярдык салмак продуктусу үчүн, HPMC концентрациясы канчалык жогору болсо, илешкектүүлүгү ошончолук жогору болот; HPMC продуктунун илешкектүүлүгү температуранын жогорулашы менен төмөндөп, гелдин пайда болушунун температурасына жетет, гелдин пайда болушунан улам илешкектүүлүгү кескин жогорулайт [9, 219, 220].

(6) HPMC башка касиеттери

HPMC ферменттерге катуу каршылык көрсөтүп, анын ферменттерге каршылыгы алмаштыруу даражасы менен көбөйөт. Therefore, the product has a more stable quality during storage than other sugar products [189, 212]. HPMC бир нече эмульсиялык касиеттерине ээ. Гидрофобиялык метоэкий топторду эмульсиянын бетине адсордук-соргучтагы адсорбция катмарын түзүү үчүн, ал калың адсорбция катмарын пайда кылат; water-soluble hydroxyl groups can be combined with water to improve the continuous phase. Viscosity, inhibits the coalescence of the dispersed phase, reduces the surface tension, and stabilizes the emulsion [221]. HPMC сууну эритүүчү полермерлер менен аралаштырып, гелатин, метилкеллулоза, буурчак буурчак сагызы, каррагы жана сагыз жана ачык эритмесин түзүү үчүн аралаштырууга болот жана глицирин жана полиэтилен гликолу сыяктуу пластикизаторлор менен аралаштырылышы мүмкүн. [200, 201 ,, 214].

1.2.2.4 ГидрооксийПропил метилкеллуллозду колдонууга байланыштуу көйгөйлөр

Биринчиден, жогорку баа HPMC кеңири колдонулушун чектейт. HPMC пленкасы жакшы ачык-айкындуулукка, май тосмо касиеттерине жана механикалык касиеттерге ээ. However, its high price (about 100,000/ton) limits its wide application, even in higher-value pharmaceutical applications such as capsules. The reason why HPMC is so expensive is firstly because the raw material cellulose used to prepare HPMC is relatively expensive. Мындан тышкары, эки алмаштыруучу топ, гидроксипропил тобу жана метокси тобу бир эле учурда HPMCге кыйыштырылат, бул аны даярдоо процессин абдан кыйындатат. Татаал, ошондуктан HPMC өнүмдөрү кымбатыраак.

Экинчиден, төмөн температурада HPMC төмөн илешкектүүлүгү жана төмөн гел күчү касиеттери ар кандай колдонмолордо анын иштетилишин азайтат. HPMC - бул термикалык гель, ал төмөнкү температурада өтө төмөн илешкектүүлүк менен эритме абалында болот жана жогорку температурада илешкектүү катуу гелди түзө алат, ошондуктан каптоо, чачуу жана малып салуу сыяктуу иштетүү процесстери жогорку температурада жүргүзүлүшү керек. . Болбосо, чечим оңой агып, натыйжада продукциянын сапатына жана аткарылышына таасир эткен бирдиктүү эмес кино материалынын пайда болушуна алып келет. Температуранын жогорку деңгээли иштөө коэффициенти жогорулатат, натыйжада өндүрүш энергиясын керектөө жана өндүрүштүн жогорку наркын жогорулатат.

1.2.3 Гидроксипропил крахмал муздак гели

Крахмал - табигый чөйрөдөгү өсүмдүктөрдүн фотосинтезин синтезделген табигый полимердик кошулма. Анын курамындагы полисахариддер көбүнчө өсүмдүктөрдүн уруктарында жана түйүндөрүндө белоктор, жипчелер, майлар, кант жана минералдар менен бирге гранулдар түрүндө сакталат. же тамырында [222]. Крахмал - бул адамдарга, ошондой эле өнөр жай чийки затын гана эмес, энергияны гана эмес, ошондой эле. 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].

1.2.3.1 Крахмал жана анын туундулары

Крахмал - табигый жогорку полимер, анын түзүмдүк бөлүмү - α-D-anrydrogluckose бирдиги. Ар кандай бөлүмдөр гликозидикалык байланыштар менен байланышкан, жана анын молекулярдык формуласы (C6H10O5) n. Крахмал гранулалардагы молекулярдык чынжырдын бир бөлүгү сызыктуу амилоза болгон Glycosidic облигациялар менен байланышкан; Молекулярдык чынжырдын дагы бир бөлүгү ушул негизде Glycosidic облигациялар менен байланышкан, бул мен Амилеппоситтик (224]. Крахмал гранулаларда молекулалар тартипке келтирилген тартипсиз аранжировка жана аморфтуу аймактарда жайгаштырылган кристаллдык аймактар ​​бар. бөлүгү курамы. Кристаллдык аймак менен аморфтуу аймак менен аморфтуу аймак менен аморфтуу аймак менен көп кристаллдык аймактар ​​жана аморфтуу аймактар ​​аркылуу өтүшү мүмкүн. Крахмалдын синтезинин табигый мүнөзүнө негизделген, крахмалдагы полисахаридин структурасы өсүмдүктөрдүн түрлөрү жана булак сайттары менен өзгөрөт [225].

Крахмал өнөр жай өндүрүшүнүн маанилүү булагына жана калыбына келтирилүүчү касиеттердин маанилүү материалдарынын бири болуп калды, бирок кеңейтилген касиеттердин, жергиликтүү крахмалдын начардыгы, фильмдик касиеттери, фильмдик касиеттери, ал эми эмульсиялуу жана жөө жандыктар жана жетишсиз туруктуулук сыяктуу кемчиликтер бар. Өтүнмөнүн диапазону кеңейтүү үчүн, адатта, крахмал, адатта, аны ар кандай өтүнмөгө ылайыкташтырууга ылайыкташтырылган [38, 114]. Ар бир глюкоз структуралык түзүмүндө үч Глюкозулдун структуралык бөлүмүндө үч акысыз гидрокил топтор бар. Бул гидроксил топтору жогорку активдүү жана күзөт менен какшыктуу касиеттери менен крахмал менен крахмалга крахмалды крахмальянга чаташтырууга мүмкүнчүлүк берет.

Модификациядан кийин, жергиликтүү крахмалдын кээ бир касиеттери чоң даражада жакшыртылды, жергиликтүү крахмалдын колдонуудагы кемчиликтерин жоюу, ошондуктан модификацияланган крахмал азыркы өнөр жайда негизги ролду ойнойт [226]. Кычкылданган крахмал салыштырмалуу жетилген технология менен кеңири колдонулган модификацияланган крахмалдардын бири. Жергиликтүү крахмалга салыштырмалуу кычкылданган крахмалды желатиндөө оңой. Жогорку адгезиянын артыкчылыктары. Эфирленген крахмал – крахмалдын молекулаларындагы гидроксил топторунун этерификациясынан пайда болгон крахмалдын туундусу. Абдан төмөн даражадагы алмаштыруу жергиликтүү крахмалдын касиеттерин олуттуу түрдө өзгөртө алат. Крахмал пастасынын тунуктук жана пленка түзүүчү касиеттери жакшырганы айдан ачык. Эфирленген крахмал – крахмалдын молекулаларындагы гидроксил топторунун поликрахмал эфирин пайда кылуу үчүн этерификация реакциясы жана анын ретроградациясы начарлайт. Күчтүү щелочтук шарттарда кычкылданган крахмалды жана эфирдик крахмалды колдонууга болбойт, эфир байланышы да салыштырмалуу туруктуу бойдон кала алат. гидролизге жакын. Кислота менен өзгөртүлгөн крахмал, крахмал амилозанын мазмунун жогорулатуу үчүн кислота менен иштетилет, натыйжада ретроградация жана крахмал пастасы жакшырат. Ал салыштырмалуу тунук жана муздаганда катуу гелди түзөт [114].

1.2.3.2 Гидроксипропил крахмалынын түзүлүшү

Молекулярдык түзүлүшү 1-4-сүрөттөрдө көрсөтүлгөн гидроксипропил крахмалы (ГПС) иондук эмес крахмал эфири болуп саналат, ал пропилен оксиди менен щелочтуу шарттарда крахмал менен эфирлештирүү реакциясы аркылуу даярдалган [223, 227, 228] жана анын химиялык реакция теңдемеси 1-6-сүрөттө көрсөтүлгөн.

ГЭСтин синтези учурунда, гидроксипропил крахмалды пайда кылуу үчүн крахмал менен реакцияга кирүүдөн тышкары, пропилен оксиди пайда болгон гидроксипропил крахмал менен реакцияга кирип, полиоксипропил каптал чынжырларын түзө алат. алмаштыруу даражасы. Алмаштыруу даражасы (DS) бир глюкоза тобуна алмаштырылган гидроксил топторунун орточо санын билдирет. Крахмалдын глюкозил топторунун көбү алмаштырууга мүмкүн болгон 3 гидроксил тобун камтыйт, ошондуктан максималдуу DS 3. Алмашуунун молярдык даражасы (МС) глюкозасил тобунун бир мольуна алмаштыруучулардын орточо массасын билдирет [223, 229]. Гидроксипропиляция реакциясынын процессинин шарттары, крахмалдын грануласынын морфологиясы жана жергиликтүү крахмалдагы амилоза менен амилопектиндин катышы МСтин өлчөмүнө таасир этет.

1.2.3.3 Гидроксипропил крахмалдын касиеттери

(1) Бийликтин муздак оюну

Ысык HPS крахмал пастасы үчүн, айрыкча амилозанын жогорку мазмуну бар система, муздатуу процессинде, крахмал пастасында амилоза молекулярдык чынжырчалары бири-бири менен чырмалышып, үч өлчөмдүү тармак түзүмүн түзүшөт жана ачык катуу сыяктуу жүрүм-турумду көрсөтөт. Ал эластомерге айланат, гель пайда кылат жана кайра ысытылгандан кийин эритме абалына кайта алат, башкача айтканда, муздак гелдик касиетке ээ жана бул гель кубулушу кайра кайтуучу касиетке ээ [228].

Гелатинделген амилоза тынымсыз коакалдуу бирдиктүү структураны түзүүгө үзгүлтүксүз пальтулду түзүп жатат. Ушул бирдиктүү түзүлүштөрдүн сырты - гидрофильдик топ, ал эми ичи гидрофобиялык көңдөй. Жогорку температурада, ГПs суу эритмесинде бир нече холисалдык сегменттер сунулган кокустук чеберчилик катары бар. Температураны төмөндөткөндө ГЭС менен суунун ортосундагы суутек байланыштары үзүлүп, структуралык суу жоголот жана молекулалык чынжырлар арасындагы суутек байланыштары үзгүлтүксүз пайда болуп, акырында үч өлчөмдүү желе гели түзүмүн түзөт. Крахмалдын гел тармагындагы толтуруу фазасы желатиндештирүүдөн кийин калган крахмал гранулалары же фрагменттери болуп саналат, ал эми кээ бир амилопектиндердин биригиши да гелдин пайда болушуна өбөлгө түзөт [230-232].

(2) ГЭСтин гидрофилдүүлүгү

Гидрофилиялык гидрокрекциялык эмес топтор крахмал молекулаларынын ортосундагы суутек байланыштарынын күчүн солгундатып, крахмал молекулалардын же сегменттердин кыймылын жайылтат жана крахмал микрокристалдык температуранын эрүү температурасын төмөндөтөт; Крахмал гранулаларынын түзүмү өзгөрүлүп, крахмал гранулдарынын бети одоно, анткени температура өсүшү, кээ бир жаракалар же тешиктер пайда болот, ошондуктан суу молекулалары крахмалдын гранулдарын шишип, желатинизди оңой эле киргизиши мүмкүн, Ошентип, крахмалдын желатинизация температурасы төмөндөйт. Алмаштыруунун деңгээли жогорулаган сайын, гидроксипропилдин гелатинизация температурасы азайып, акыры муздак сууда шиший алат. Гидроксипропляция, газдык, температуранын төмөндүгү, ачыктык, орду жана крахмал пасталарынын фильмдик касиеттери өркүндөтүлгөн (233-235].

(3) ГЭСтин туруктуулугу

HPS жогорку туруктуулугу менен иондук эмес крахмал эфир болуп саналат. Гидролиз, кычкылдануу жана кайчылаш байланыш сыяктуу химиялык реакциялар учурунда эфирдик байланыш үзүлбөйт жана алмаштыруучу заттар түшпөйт. Ошондуктан, ГЭСтин касиеттери электролиттер жана рН тарабынан салыштырмалуу азыраак таасир этет, бул аны кислота-базалык рНнын кеңири диапазонунда колдонууга мүмкүндүк берет [236-238].

1.2.3.4 СЭСти тамак-аш жана медицина тармагында колдонуу

Бийликтегилер уулуу эмес жана даамсыз, жакшы сиңирүү иш-аракеттери жана салыштырмалуу төмөн гидролиздик илешкектүүлүк менен. Ал үйдө жана чет өлкөлөрдө аман-эсен сакталган крахмал катары таанылат. 1950-жылдардын башында, Америка Кошмо Штаттары азык-түлүктө түздөн-түз колдонуу үчүн гидроксиппропил крахмалын жактырды [223, 229, 238]. ГЭС - бул азык-түлүк талаасында кеңири колдонулган, негизинен, калың агент, токтотуучу агент жана стабилизатор катары колдонулат.

Аны суусундуктар, балмуздак, варенье сыяктуу ыңгайлуу тамактарда жана тоңдурулган тамактарда колдонсо болот; ал жарым-жартылай желатин сыяктуу кымбат жеген сагыз алмаштыра алат; аны жегенге жарактуу пленка кылып жасап, тамак-ашка каптоо жана таңгак катары колдонууга болот [229, 236].

HPS көбүнчө медицина тармагында толтургучтар, дары-дармек өсүмдүктөрү үчүн бириктиргичтер, таблеткалар үчүн дезинтегранттар, фармацевтикалык жумшак жана катуу капсулалар үчүн материалдар, дары-дармек каптамалары, жасалма кызыл кан клеткалары үчүн конденсацияга каршы каражаттар жана плазманы коюудаткычтар ж.б. катары колдонулат [239]. .

1.3 Полимерлерди бириктирүү

Муниципалдык материалдар жашоонун бардык тармактарында кеңири колдонулат жана өтө болбойсуз жана маанилүү материалдар колдонулат. Илимдин жана технологияларды үзгүлтүксүз өнүктүрүү адамдардын талаптарын көбүрөөк жана ар түрдүү кылат жана бир гана курамдык полимердик материалдар үчүн, ар кандай өтүнмө ээлеринин ар кандай талаптарын канааттандыруу үчүн бир кыйла компоненттүү полимер материалдары Эки же андан көп полимерлерди айкалыштыруучу, көптөгөн изилдөөчүлөрдүн көңүлүн бурган жана көбүрөөк көңүл бурулган жана көбүрөөк көңүл бурулган жана көбүрөөк көңүл бурулган көптөгөн кемчиликтер, ыңгайлуу иштетүү, ыңгайлуу иштетүү жана кеңири маалымат алуу үчүн эң үнөмдүү жана натыйжалуу ыкма. [240-242] .

1.3.1 Полимерди кошуунун максаты жана ыкмасы

Полимердин татаалдашуусунун негизги максаты: (l) материалдардын комплекстүү касиеттерин оптималдаштыруу. Ар кандай полимерлер бир татаал татаал татаал, ошондуктан бир макромолекуланын мыкты касиеттерин сактап калышат, бири-биринин күчтүү жактарын үйрөнөт жана анын алсыз жактарын толуктайт жана полимер материалдардын комплекстүү касиеттерин оптималдаштырат. (2) Материалдын наркын кыскартуу. Айрым полимердик материалдар мыкты касиетке ээ, бирок алар кымбат. Ошондуктан, аларды пайдаланууга эч кандай таасир тийгизбестен, чыгымдарды азайтуу үчүн, башка арзан полимерлер менен коштолушу мүмкүн. (3) материалдык иштетүү касиеттерин жогорулатуу. Айрым материалдар мыкты касиетке ээ, бирок аларды иштетүү касиеттерин өркүндөтүү үчүн, башка материалдарга татыктуу, ошондой эле ылайыктуу башка полимерлер кошууга болот. (4) материалдын белгилүү бир мүлкүн чыңдоо. Белгилүү бир жагынан материалдын ишин өркүндөтүү максатында, аны өзгөртүү үчүн дагы бир полимер колдонулат. (5) материалдардын жаңы функцияларын иштеп чыгат.

Жалпы полимер татаалдаштыруу ыкмалары: (l) эрүү татаалдаштыруу. Кошулуу жабдууларын кыркуучу жабдыктардын астына, ар кандай полимерлердин өзгөрүүсү үчүн температуранын температурасынан жогору, андан кийин муздатуу үчүн муздатуу жана гранативдүү. (2) чечимди кайра иштетүү. Эки компонент жалпы эриткичти же эриген ар кандай полимердик чечимдерди колдонуп, аралаштырып, аралаштырылып, алдады, андан кийин бир чеченчек полимер кошулмасын алуу үчүн алынып салынат. (3) Эмульсияны татаалдаштыруу. Бир эле эмульсифердин ар кандай полимердик эмульсияларын аралаштырып, аралаштыргандан кийин, полимер кошулмасын алуу үчүн полимердин биргелешип тыгыздыгы үчүн, биргелешип кошулган. (4) Кополистизация жана татаалдаштыруу. Кополмеризацияны камтыган, коплумеризация жана реактивдүү кополистизациялоо, татаал процесс химиялык реакция менен коштолот. (5) Interpenetrating тармагы [10].

1.3.2 Табигый полисахариддердин кошулмасы

Табигый полисахариддер табияттагы полимер материалдарынын жалпы классы болуп саналат, ал, адатта, химиялык материалдардын жана ар кандай сонун касиеттерди көргөзөт. Бирок, бирдиктүү полисахариддердин материалдары иштин айрым чектөөлөрүнө ээ, ошондуктан ар бир компоненттин ишинин артыкчылыктарын аткарууну толуктоо максатында ар кандай полисахариддер көп учурда татаалдашат жана арыздын көлөмүн кеңейтүүгө болот. 1980-жылдар аралыгында ар кандай табигый полисахариддердин ар кандай табигый полисахариддерин татаалдаштыруу боюнча изилдөө бир кыйла жогорулады [243]. Үйдө жана чет өлкөлөрдө табигый полисахариддердин татаал татаал системасы боюнча изилдөө көбүнчө бүгүлкү эмес полисахариддин эки түрдүү эки түрдүү эки түрдүү кошулган системасынын бириктирилген тутумуна багытталган.

1.3.2.1 Табигый полисахариддик гидрогелдердин классификациясы

Табигый полисахариддер гелдерди пайда кылуу жөндөмдүүлүгү боюнча быштак жана быштак эмес болуп бөлүнөт. Айрым полисахариддер өз ара гельдерди түзө алышат, ошондуктан алар Curdlan, мисалы, Каррахенан ж.б.у.с.; Башкалары болсо эч кандай гелингдин касиеттери жок жана Xanthan Gum сыяктуу, бороон-чапкындын эмес полисахриддер деп аталат.

Гидрогелдерди суу эритмеге табигый түрдө жоюу менен алууга болот. Алдын ала алынган гельдин жана анын модулунун температурасынын температурасынын температурасы төмөндөгү төрт түргө бөлүнүшү мүмкүн [244]:

(1) Криогель, полисахарид эритмеси гелди төмөнкү температурада гана ала алат, мисалы, карагенан.

(2) Термикалык индукцияланган гель, полисахарид эритмеси гельди глюкоманнан сыяктуу жогорку температурада гана ала алат.

(3) Полисахарид эритмеси төмөнкү температурада гелди гана албастан, ошондой эле жогорку температурада гелди ала албайт, бирок орто температурада эритме абалын көрсөтө алат.

(4) Чечимдин ортосунда бир гана температурада гана гельди гана алат. Ар кандай табигый калыбына келтирилбеген табигый борд (минималдуу) концентрациясына ээ, жогоруда көрсөтүлгөн гельди алууга болот. Гелдин критикалык концентрациясы полисахариддин молекулярдык чынжырынын үзгүлтүксүз узактыгына байланыштуу; Гелдин күчү чечимдин концентрациялануусуна жана молекулярдык салмагы таасир этет, ал эми концентрация күчөйт, концентрация күчөйт, анткени гелдин күчү көбөйөт [245].

1.3.2.2 Курдлан жана быштак эмес аралаш системасы

Бультлан менен кошо калыбына келтирүү, негизинен, полисхариддердин гельдин күчтүүлүгүн жакшыртат [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. Конъпрекенан жана Конъак сагызын татаалдаштырып, кошулуп бүткөндөн кийин гель түзүмүн талкуулады. Изилдөөлөр Carageenan жана Konjac сагызын кошуудан кийин, бир синергиялык эффект өндүрүлгөндүктөн, анын ичинде Карражендин үстөмдүк кылган тармак структурасы пайда болгон, ал эми анын гель тармагы таза Каррахенанга караганда тыгыздалган. Kohyama et al. Carageenan / Konjac сагындын татаал тутумун изилдеп, жыйынтыктар Konjac сагыздын молекулалык салмагын үзгүлтүксүз көбөйтүү менен, курама гелдин руптурдук стресси көбөйүп жаткандыгын көрсөттү; konjac gum with different molecular weights showed similar gel formation. температура. Бул кошулма тутумунда гель тармагын калыптандыруу Carageenan тарабынан жүргүзүлөт, ал эми эки айылдык молекулалардын ортосундагы өз ара аракеттенүү алсыз аймактардын калыптанышына алып келет [248]. Nishinari et al. studied the gellan gum/konjac gum compound system, and the results showed that the effect of monovalent cations on the compound gel was more pronounced. Бул тутумдун модулу жана гель калыптануу температурасын жогорулатышы мүмкүн. Бийликт-өкүмдөрдүн бир деңгээлдеги курама гелдерин пайда кылууга көмөктөшөт, бирок ашыкча суммалар фазалык бөлүнүүнү бөлүп, тутумдун модулун төмөндөтөт [246]. Бренеер ж.б. Каррегенканын, конък буурчактын кошууну изилдеп, Карраженан, Конък буурчак сагызын жана Конък эффектин чыгарып, оптималдуу коэффициенттин эффекти / carfarenan 1: 5.5, Konjac Gum / CarrarageNan 1: 7 жана үчөө бириктирилгенде, синергиялык эффект үчөөнүн өзгөчө кошулушу жок экендигин көрсөткөн Carage / Konjac сагызына окшош. interaction [249].

1.3.2.2 Эки сырдуу эмес кошунду система

Гель касиети жок эки табигый полисахарриддер гель касиеттерин кошуп, коштомо берүүдөн келип чыккан, натыйжада гель өнүмдөрүнө [250]. Хантан сагызы менен чегирткелерди бириктирүү Жаңы гельдин пайда болушун шарттайт [251]. Жаңы Гель Продукт Xanthan Gum'ди кошуу үчүн Xanthan Gum'дди кошуу үчүн, кошуу үчүн [252] кошуу үчүн алууга болот. Wei Yanxia et al. чегирткелүү буурчактын комплексинин жана Xanthan Gum комплексинин реологиялык касиеттери изилденди. Натыйжалар чегирткелердин буурчак сахнасынын жана Xanthan Gum кошулмасы синергиялык эффектин берет. Кошулма көлөмүнүн катышы 4: 6, эң күчтүү синергиялык эффект. [253]. Fitzsimons et al. Бөлмө температурасында Xanthan Gum менен Конък Глюкоманнан кошулган Натыйжалар көрсөткөндөй, бардык кошулмалар эки киргенге ээ болгон гель касиеттерин көрсөтүп, экөөнүн ортосунда синергетикалык таасирин чагылдырган. САНТУУГУГУнун Түзүүчү температурасы жана тегиздик мамлекет экөөнүн ортосундагы өз ара аракеттешүүгө таасирин тийгизген жок [254]. Гу Шоджун жана башкалар чочконун буурчак жана ксанхан сантиктин түпнуска аралашмасын изилдеп, анын жыйынтыгы чочконун буурчак жана ксанхан санте буурчак сантикиялык эффектке ээ. Чочконун боксунун буурчактын буурчак жана Xanthan Gum Compound кошулмасы Сойбин сагыздын бирдиктүү чечиминин бирден-бир чечилишинен 102 эсе, ал эми гел кошулманын сагызынын концентрациясы 0,4% жеткенде пайда болот. Кошулма жабышчаак кеңири илешкектүүлүк, жакшы туруктуулук жана реологиялык касиетке ээ, ал эми мыкты тамак-аштар болот [255].

1.3.3 Полимердик композиттердин шайкештиги

Термодинамикалык көз карашынан шайкештик, ошондой эле өз ара эригичи деп аталган молекулярдык деңгээлде шайкештикке жетишүү жөнүндө сөз болот. Флори-баканын моделдик теориясы боюнча, татаал процесс учурунда полимердик кошулма тутумунун эркин энергетикалык өзгөрүүсүнө ылайык, Gibbs акысыз энергия формуласына дал келет:

△���=△���—T△ S (1-1)

Алардын арасында, △���комплекстүү эркин энергия болуп саналат, △���комплекстүү жылуулук, комплекстүү энтропия; абсолюттук температура болуп саналат; the complex system is a compatible system only when the free energy changes △���Комплекстүү процесс учурунда [256].

Аралашуу түшүнүгү өтө аз системалар термодинамикалык шайкештикке жетише алаарынан келип чыгат. Аралашуу ар кандай компоненттердин бир тектүү комплекстерди түзүү жөндөмдүүлүгүн билдирет, ал эми көбүнчө колдонулган критерий комплекстердин бирдиктүү айнек өтүү чекитинин көрсөтүлүшү.

Термодинамикалык шайкештиктен айырмаланып, жалпыланган шайкештик деп практикалык көз караштан сунуш кылынган кошулма системадагы ар бир компоненттин бири-бирин жайгаштыруу жөндөмдүүлүгүн айтат [257].

(1) Айнек өтүү температурасы Т������Т менен кошулган���анын компоненттеринин, эгерде бир гана Т���кошундуда пайда болот, составный система туура келүүчү система; эки Т���, жана экөө Т���Комплекстин позициясы ТКнын ортосунда ТКнын ортосунда���бириктирүү тутуму жарым-жартылай шайкеш келген система экендигин көрсөтөт; if there are two T���жана алар эки компоненттин позицияларында жайгашкан���, бул татаал системанын бири-бирине туура келбеген система экенин көрсөтөт.

T���Салыштыруу методунда көбүнчө динамикалык термомеханикалык анализатор (DMA) жана дифференциалдык сканерлөөчү калориметр (DSC) колдонулат. Бул ыкма татаал системанын шайкештигин тез эле соттой алат, бирок Т���эки компоненттин бири окшош, бир т���кошулгандан кийин да пайда болот, ошондуктан бул ыкманын айрым кемчиликтери бар [10].

(2) Морфологиялык байкоо ыкмасы. Алгач, кошулманын макроскопиялык морфологиясын сактаңыз. Эгерде кошулмада фазанын бөлүнүшү байкалса, анда бул өзгөрүү системасы дал келбеген тутум болуп саналат деп алдын-ала айтууга болот. Экинчиден, микроскопиялык морфология жана курамдын фазалык структурасы микроскоп менен байкалат. Толугу менен шайкеш келген эки компонент бир тектүү абал түзүлөт. Демек, татаалдык менен, жакшы шайкештик бирдиктүү фазалык бөлүштүрүүнү жана чакан чачыранды фазанын өлчөмүн сактай алат. жана бүдөмүк интерфейси.

(3) Ачык-айкындуулук ыкмасы. Жарым-жартылай шайкеш келген татаал системада эки компонент белгилүү бир температуранын жана курамдык диапазонунда шайкеш келиши мүмкүн жана фазанын бөлүнүшү ушул аралыкта болот. Тазалоо тутумун бир тектүү тутумдан эки баскычтуу тутумга которуу процессинде, анын жарыктандыруу жайлуулугу өзгөрөт, ошондуктан анын кошулмасынын ачык-айкындыгын изилдөө менен анын шайкештиги.

Бул ыкма жардамчы ыкма катары гана колдонулушу мүмкүн, анткени эки полимердин сынуу көрсөткүчтөрү бирдей болгондо, бири-бирине дал келбеген эки полимерди бириктирүүдөн алынган кошулма да тунук болот.

(4) Реологиялык ыкма. Бул ыкмада фазалык бөлүнүүнүн белгиси катары кошулмалардын илешкектүү параметрлеринин капыстан өзгөрүшү колдонулат, мисалы, илешкектүүлүк-температура ийри сызыгынын капыстан өзгөрүшү фазалык бөлүнүүнү белгилөө үчүн колдонулат, ал эми көрүнүүчүнүн кескин өзгөрүшү колдонулат. жылыш стресс-температура ийри фазалык бөлүнүү белгиси катары колдонулат. Кошулгандан кийин фазалык бөлүнбөгөн кошулма системасы жакшы шайкештикке ээ, ал эми фазалык бөлүнүшү барлар бири-бирине дал келбеген же жарым-жартылай туура келген система [258].

(5) Хандын ийри ыкмасы. Хандын ийри сызыгы lg���'(���) lg G”, эгерде кошулма системанын Хань ийри сызыгы температурага көз карандылыкка ээ болбосо, ал эми ар кандай температурадагы Хань ийри сызыгы негизги ийри сызыкты түзсө, кошулма системасы шайкеш келет; эгерде комплекстүү система туура келсе Хань ийри сызыгы температурага көз каранды. Хань ийри сызыгы ар кандай температурада бири-биринен ажырап, негизги ийри сызыкты түзө албаса, кошулма системасы туура келбейт же жарым-жартылай туура келет. Демек, татаал системанын шайкештигин Хан ийри сызыгынын бөлүнүшүнө жараша баалоого болот.

(6) Эритме илешкектүүлүк ыкмасы. Бул ыкма кошулма системасынын шайкештигин мүнөздөш үчүн эритме илешкектүүлүгүнүн өзгөрүшүн колдонот. Ар кандай эритменин концентрациясында кошулманын илешкектүүлүгү курамына каршы графикте түзүлөт. Эгерде ал сызыктуу байланыш болсо, анда ал татаал система толугу менен шайкеш келет дегенди билдирет; эгерде бул сызыктуу эмес байланыш болсо, анда ал татаал система жарым-жартылай туура келет дегенди билдирет; эгерде ал S түрүндөгү ийри сызык болсо, анда ал комплекстүү системанын таптакыр туура келбегендигин көрсөтөт [10].

(7) инфракызыл спектроскопия. Эки полимер кошулгандан кийин, шайкештик жакшы болсо, суутек байланышы сыяктуу өз ара аракеттешүү пайда болот жана полимер чынжырындагы ар бир топтун инфракызыл спектриндеги мүнөздүү топтордун тилкелик позициялары жылыйт. Комплекстин жана ар бир компоненттин мүнөздүү топ тилкелеринин жылышуусу татаал системанын шайкештигин аныктай алат.

Мындан тышкары, комплекстердин шайкештигин термогравиметриялык анализаторлор, рентген нурларынын дифракциясы, кичинекей бурчтуу рентген нурлары, жарык чачыратуулары, нейтрондук электрондордун чачырашы, ядролук магниттик резонанс жана ультра үн техникалары менен да изилдөөгө болот [10].

1.3.4 Гидроксипропил метилцеллюлоза/гидроксипропил крахмал кошулмасын изилдөө прогресси

1.3.4.1 Гидроксипропил метилцеллюлозанын жана башка заттардын кошулмасы

HPMC жана башка заттардын кошулмалары негизинен дары-дармек менен башкарылуучу релиз системаларында жана жегенге жарамдуу же бузулуучу пленка таңгактоочу материалдарда колдонулат. Дары-дармек менен башкарылуучу релизди колдонууда, көбүнчө HPMC менен кошулган полимерлерге поливинил спирти (PVA), сүт кислотасы-гликолдук кислота сополимери (PLGA) жана поликапролактон (PCL), ошондой эле протеиндер, табигый полимерлер сыяктуу синтетикалык полимерлер кирет. полисахариддер. Абдель-Загер жана башкалар. структуралык курамын, жылуулук туруктуулугун жана алардын HPMC/PVA композиттеринин иштеши менен байланышын изилдеп, натыйжалар эки полимердин катышуусунда бир аз аралашуу бар экенин көрсөттү [259]. Забихи жана башкалар. HPMC/PLGA комплекси ашказан менен ичегиде туруктуу бошотууга жетише турган инсулиндин контролдонуучу жана туруктуу чыгарылышына микрокапсулаларды даярдоо үчүн колдонулган [260]. Javed жана башкалар. гидрофильдүү HPMC жана гидрофобдук PCL кошулган жана HPMC/PCL комплекстерин дары-дармек менен башкарылуучу жана туруктуу чыгаруу үчүн микрокапсула материалдары катары колдонушкан, алар адам денесинин ар кайсы бөлүктөрүндө кошулуу катышын тууралоо аркылуу чыгарыла турган [261]. Динг жана башкалар. илешкектүүлүк, динамикалык илешкектүүлүк, сойлоп калыбына келтирүү жана башкарылуучу дары чыгаруу тармагында колдонулган HPMC/коллаген комплекстеринин тиксотропиясы сыяктуу реологиялык касиеттерин изилдеп, өнөр жайлык колдонмолор үчүн теориялык жетекчиликти камсыз кылган [262]. Arthanari, Cai жана Rai et al. [263-265] Хитозан, ксантан сагызы жана натрий алгинаты сыяктуу HPMC жана полисахариддердин комплекстери вакцинаны жана дары-дармекти туруктуу чыгаруу процессинде колдонулган жана натыйжалар башкарылуучу дары чыгаруу эффектин көрсөттү [263-265].

Жегенге жарамдуу же бузулуучу пленка таңгактоочу материалдарды иштеп чыгууда, көбүнчө HPMC менен кошулган полимерлер, негизинен, липиддер, белоктор жана полисахариддер сыяктуу табигый полимерлер. Карача, Фагундес жана Контрерас-Олива жана башкалар. HPMC/липид комплекстери менен жегенге жарамдуу композиттик мембраналарды даярдап, аларды тиешелүүлүгүнө жараша кара өрүктү, алча помидорду жана цитрус өсүмдүктөрүн консервациялоодо колдонушкан. Натыйжалар HPMC/липиддик комплекстүү мембраналар жаңы сактоодо жакшы антибактериалдык таасирге ээ экенин көрсөттү [266-268]. Шетти, Рубилар жана Динг жана башкалар. тиешелүүлүгүнө жараша HPMC, жибек протеин, сары суу белок изоляты жана коллагенден даярдалган жегенге жарамдуу курама пленкалардын механикалык касиеттерин, термикалык туруктуулугун, микроструктурасын жана өз ара аракеттенүүсүн изилдеген [269-271]. Эстеглал жана башкалар. био-негизделген таңгак материалдарында колдонуу үчүн жегенге жарактуу пленкаларды даярдоо үчүн желатин менен HPMC түзүлгөн [111]. Прия, Кондавеети, Саката жана Ортега-Торо жана башкалар. тиешелүүлүгүнө жараша HPMC/хитозан HPMC/xyloglucan, HPMC/этил целлюлоза жана HPMC/крахмал жегенге жарамдуу курама пленкаларды даярдап, алардын термикалык туруктуулугун, механикалык касиеттерин, микроструктурасын жана бактерияга каршы касиеттерин изилдеген [139, 272-274]. HPMC/PLA кошулмасы тамак-аш азыктары үчүн таңгактоочу материал катары да колдонулушу мүмкүн, адатта экструзия [275].

Жегенге жарамдуу же бузулуучу пленка таңгактоочу материалдарды иштеп чыгууда, көбүнчө HPMC менен кошулган полимерлер, негизинен, липиддер, белоктор жана полисахариддер сыяктуу табигый полимерлер. Карача, Фагундес жана Контрерас-Олива жана башкалар. HPMC/липид комплекстери менен жегенге жарамдуу композиттик мембраналарды даярдап, аларды тиешелүүлүгүнө жараша кара өрүктү, алча помидорду жана цитрус өсүмдүктөрүн консервациялоодо колдонушкан. Натыйжалар HPMC/липиддик комплекстүү мембраналар жаңы сактоодо жакшы антибактериалдык таасирге ээ экенин көрсөттү [266-268]. Шетти, Рубилар жана Динг жана башкалар. тиешелүүлүгүнө жараша HPMC, жибек протеин, сары суу белок изоляты жана коллагенден даярдалган жегенге жарамдуу курама пленкалардын механикалык касиеттерин, термикалык туруктуулугун, микроструктурасын жана өз ара аракеттенүүсүн изилдеген [269-271]. Эстеглал жана башкалар. био-негизделген таңгак материалдарында колдонуу үчүн жегенге жарактуу пленкаларды даярдоо үчүн желатин менен HPMC түзүлгөн [111]. Прия, Кондавеети, Саката жана Ортега-Торо жана башкалар. тиешелүүлүгүнө жараша HPMC/хитозан HPMC/xyloglucan, HPMC/этил целлюлоза жана HPMC/крахмал жегенге жарамдуу курама пленкаларды даярдап, алардын термикалык туруктуулугун, механикалык касиеттерин, микроструктурасын жана бактерияга каршы касиеттерин изилдеген [139, 272-274]. HPMC/PLA кошулмасы тамак-аш азыктары үчүн таңгактоочу материал катары да колдонулушу мүмкүн, адатта экструзия [275].

1.3.4.2 Крахмалдын жана башка заттардын кошулмасы

The research on the compounding of starch and other substances initially focused on various hydrophobic aliphatic polyester substances, including polylactic acid (PLA), polycaprolactone (PCL), polybutene succinic acid (PBSA), etc. 276]. Мюллер жана Ал. крахмал/PLA композиттеринин түзүлүшүн жана касиеттерин жана экөөнүн өз ара аракеттенүүсүн изилдеп, натыйжалар экөөнүн өз ара аракеттенүүсү начар жана композиттердин механикалык касиеттери начар экенин көрсөттү [277]. Корреа, Комур жана Диас-Гомез жана башкалар. механикалык касиеттерин, реологиялык касиеттерин, гелдик касиеттерин жана крахмал/ПКЛ комплекстеринин эки компонентинин шайкештигин изилдеген, алар биологиялык жактан ажыроочу материалдарды, биомедициналык материалдарды жана кыртыш инженериясынын курулуш материалдарын иштеп чыгуу үчүн колдонулган [278-280]. Ohkika et al. found that the blend of cornstarch and PBSA is very promising. Крахмалдын курамы 5-30% болгондо, крахмалдын гранулаларынын курамын көбөйтүү модулду көбөйтүп, үзүү учурундагы чыңалуу менен созулууну азайтат [281,282]. Гидрофобдук алифаттык полиэстер гидрофилдик крахмал менен термодинамикалык жактан шайкеш келбейт жана крахмал менен полиэстердин ортосундагы фазалык интерфейсти жакшыртуу үчүн, адатта, ар кандай компатибилизаторлор жана кошумчалар кошулат. Сзадковска, Ферри жана Ли жана башкалар. силанол негизиндеги пластификаторлордун, малеин ангидридинин зыгыр майынын жана функционалдаштырылган өсүмдүк майынын туундуларынын крахмал/PLA комплекстеринин түзүлүшүнө жана касиеттерине тийгизген таасирин изилдеген [283-285]. Ортега-Торо, Ю ж. Ал. лимон кислотасын жана дифенилметан диизоцианатын крахмал / PCL кошулманы жана крахмал / PBSA кошулмасы менен шайкеш келтирүү үчүн колдонулган, материалдык касиеттерин жана туруктуулугун жакшыртуу үчүн [286, 287].

Акыркы жылдарда крахмалды белок, полисахарид жана липид сыяктуу табигый полимерлер менен бириктирүү боюнча көбүрөөк изилдөөлөр жүргүзүлүүдө. Teklehaimanot, Sahin-Nadeen жана Zhang et al, тиешелүүлүгүнө жараша, крахмал / zein, крахмал / сүзмө белок жана крахмал / желатин комплекстеринин физикалык-химиялык касиеттерин изилдеп, натыйжалары тамак-аш биоматериалдар жана капсулалар үчүн колдонулушу мүмкүн жакшы натыйжаларга жетишти [52, 288, 289]. Лозанно-Наварро, Талон жана Рен жана башкалар. тиешелүүлүгүнө жараша крахмал/хитозан курама пленкаларынын жарык өткөрүмдүүлүгүн, механикалык касиеттерин, антибактериалдык касиеттерин жана хитозан концентрациясын изилдеп, композиттик пленканын антибактериалдык таасирин жакшыртуу үчүн табигый экстрактыларды, чай полифенолдорун жана башка табигый бактерияга каршы агенттерди кошту. Изилдөөнүн натыйжалары крахмал/хитозан курама пленкасы тамак-аш жана дары-дармектерди активдүү таңгактоодо чоң потенциалга ээ экенин көрсөттү [290-292]. Каушик, Ганбарзаде, Арванитояннис жана Чжан жана башкалар. тиешелүүлүгүнө жараша крахмал/целлюлоза нанокристаллдарынын, крахмал/карбоксиметилцеллюлозанын, крахмал/метилцеллюлозанын жана крахмал/гидроксипропилметилцеллюлозанын композиттик пленкаларынын касиеттерин жана жегенге жарамдуу/биологиялык ыдыратуучу таңгактоочу материалдардагы негизги колдонмолорду изилдеген [293]. Dafe, Jumaidin жана Lascombes жана башкалар. Крахмал/пектин, крахмал/агар жана крахмал/каррагенан сыяктуу крахмал/тамак-аш сагыз кошулмаларын изилдеген, алар негизинен тамак-аш жана тамак-ашты таңгактоо тармагында колдонулат [296-298]. Тапиока крахмалы/жүгөрү майы, крахмал/липиддик комплекстердин физика-химиялык касиеттери Перес, Де ж.б. тарабынан изилденген, негизинен экструдирленген тамак-аштарды өндүрүү процессине жетекчилик кылуу үчүн [299, 300].

1.3.4.3 Гидроксипропил метилцеллюлоза менен крахмалдын кошулмасы

Учурда, үйдө жана чет өлкөлөрдө HPMC жана крахмалдын кошулма системасы боюнча көптөгөн изилдөөлөр жок жана алардын көбү крахмалдын карылык кубулушун жакшыртуу үчүн крахмал матрицасына бир аз HPMC кошуп жатышат. Хименес жана башкалар. крахмал мембраналарынын өткөрүмдүүлүгүн жакшыртуу үчүн жергиликтүү крахмалдын карылыгын азайтуу үчүн HPMC колдонду. Натыйжалар HPMC кошуу крахмалдын картаюусун азайтып, композиттик мембрананын ийкемдүүлүгүн жогорулатканын көрсөттү. Композиттик мембрананын кычкылтек өткөрүмдүүлүгү бир топ жогорулаган, бирок суу өткөрбөйт. Канчалык өзгөрдү [301]. Villacres, Basch жана башкалар. compounded HPMC and tapioca starch to prepare HPMC/starch composite film packaging materials, and studied the plasticizing effect of glycerin on the composite film and the effects of potassium sorbate and nisin on the antibacterial properties of the composite film. Анын жыйынтыгы HPMC мазмунун жогорулаган сайын, курама фильмдин серпилгич модулу жана чыңалуучу күчү жогорулагандыгын көрсөтүп турат, ал эми тыныгуу азайып, суу буусу бир аз натыйжа бербейт; калий сорбаты жана нисин экөө тең курама пленканы жакшыртат. Эки антибактериалдык агенттин антибактериалдык таасири чогуу колдонулганда жакшыраак болот [112, 302]. Ортега-Торо жана башкалар. HPMC/крахмал ысык пресстелген композиттик мембраналардын касиеттерин изилдеген жана лимон кислотасынын композиттик мембраналардын касиеттерине тийгизген таасирин изилдеген. Натыйжалар HPMC крахмалдын үзгүлтүксүз фазасында чачылып, лимон кислотасы менен HPMC экөө тең крахмалдын карылыгына таасир эткенин көрсөттү. белгилүү бир даражада бөгөт коюу [139]. Ayorinde жана башкалар. оозеки амлодипинди каптоо үчүн HPMC/крахмалдан жасалган композиттик пленканы колдонду жана натыйжалар композиттик пленканын ыдыралуу убактысы жана чыгаруу ылдамдыгы абдан жакшы экенин көрсөттү [303].

Чжао Мин жана башкалар. HPMC пленкаларынын сууну кармоо ылдамдыгына крахмалдын таасирин изилдеп, натыйжалар крахмал менен HPMC белгилүү бир синергетикалык таасирге ээ экенин көрсөттү, бул сууну кармоо ылдамдыгынын жалпы өсүшүнө алып келген [304]. Чжан жана башкалар. HPMC/HPS кошулмасынын пленкалык касиеттерин жана эритменин реологиялык касиеттерин изилдеген. Натыйжалар көрсөткөндөй, HPMC/HPS кошулма системасы белгилүү бир шайкештикке ээ, кошулма мембрананын иштеши жакшы, ал эми ГЭСтин HPMCге реологиялык касиеттери жакшы тең салмактуулукка ээ [305, 306]. Жогорку HPMC мазмуну менен HPMC / крахмал кошулма системасы боюнча бир нече изилдөөлөр бар, жана алардын көбү тайыз натыйжалуулугун изилдөө болуп саналат, ал эми кошулма системасы боюнча теориялык изилдөөлөр салыштырмалуу жетишсиз, айрыкча HPMC / HPS муздак ысыктын гели тескери. - фазалык композит гел. Механикалык изилдөөлөр дагы эле бош абалда.

1.4 Полимердик комплекстердин реологиясы

Полим материалдарын кайра иштетүү, агым жана деформация процесси сөзсүз түрдө болот, жана реология - бул агымдарды жана деформациялык мыйзамдарды жана деформациялык мыйзамдар жөнүндө мыйзамдарды карап чыгат (307]. Агым суюк материалдардын касиети, ал эми деформация катуу (кристаллдык) материалдардын касиети. Суюктуктун агымы менен катуу деформациянын жалпы салыштыруусу төмөнкүдөй:

Полимердик материалдардын практикалык өнөр жайлык колдонулушунда алардын илешкектүүлүгү жана ийкемдүүлүгү аларды иштетүүнүн натыйжалуулугун аныктайт. Кайра иштетүү жана калыптоо процессинде жылышуу ылдамдыгынын өзгөрүшү менен полимердик материалдардын илешкектүүлүгү бир нече даражадагы чоң чоңдукка ээ болушу мүмкүн. Өзгөртүү [308]. Илешкектүүлүк жана кесүү суюлтуу сыяктуу реологиялык касиеттер полимердик материалдарды иштетүүдө насостун, перфузиянын, дисперсиянын жана чачуунун башкаруусуна түздөн-түз таасирин тийгизет жана полимердик материалдардын эң маанилүү касиеттери болуп саналат.

1.4.1 Полимерлердин илешкектүүлүгү

Сырткы күчтүн астында полимер суюктугу агып эле тим болбостон, деформацияны көрсөтүп, кандайдыр бир «илешкектүүлүк» көрсөткүчтөрүн көрсөтө алат жана анын маңызы «катуу-суюктук эки фазалуу» [309] жанаша жашоодо. Бирок, бул илешкектүүлүк кичинекей деформациялардагы сызыктуу илешкектүүлүк эмес, материал чоң деформацияларды жана узакка созулган стрессти көрсөткөн сызыктуу эмес илешкектик [310].

Табигый полисахариддин суудагы эритмеси гидрозол деп да аталат. Суюлтулган эритмеде полисахариддердин макромолекулалары бири-биринен бөлүнгөн катушкалар түрүндө болот. Концентрация белгилүү бир мааниге жеткенде, макромолекулярдык катушкалар бири-бирине кирип, бири-бирин капташат. Маани критикалык концентрация деп аталат [311]. Критикалык концентрациядан ылдыйда, эритменин илешкектүүлүгү салыштырмалуу төмөн жана ага Ньютон суюктугунун жүрүм-турумун көрсөтүп, жылуу ылдамдыгы таасир этпейт; критикалык концентрацияга жеткенде, алгач обочолонуп кыймылдаган макромолекулалар бири-бири менен чырмалышып, эритме илешкектүүлүгү бир топ жогорулайт. жогорулатуу [312]; ал эми концентрация критикалык концентрациядан ашканда, жылышуу суюлушу байкалат жана эритме Ньютондук эмес суюктуктун кыймыл-аракетин көрсөтөт [245].

Кээ бир гидрозолдор белгилүү шарттарда гелдерди түзө алат жана алардын илешкектүү касиеттери адатта сактоо модулу G', жоготуу модулу G” жана алардын жыштык көз карандылыгы менен мүнөздөлөт. Сактоо модулу системанын ийкемдүүлүгүнө туура келет, ал эми жоготуу модулу системанын илешкектүүлүгүнө туура келет [311]. Суюлтулган эритмелерде молекулалардын ортосунда чыр-чатак жок, ошондуктан жыштыктардын кеңири диапазондорунда G′ G″ге караганда бир топ кичине жана күчтүү жыштык көз карандылыгын көрсөткөн. G′ жана G″ жыштык ω жана анын квадраттык жыштыгына пропорционал болгондуктан, жыштык жогору болгондо, G′ > G″. Концентрация критикалык концентрациядан жогору болгондо, G′ жана G″ дагы эле жыштыкка көз каранды болот. Жыштык төмөн болгондо, G′ < G″ жана жыштык акырындык менен көбөйгөндө, экөө тең кайчылашып, G“ жогорку жыштык аймагындагы G′> га кайтышат.

Табигый полисахарид гидрозолунун гелге айланган критикалык чекити гелдик чекит деп аталат. Гель чекитинин көптөгөн аныктамалары бар жана көбүнчө реологияда динамикалык илешкектүүлүктүн аныктамасы колдонулат. Система моулус g 'Система моулус G ", бул гел чекити жана G'> G" GEL калыптанышы (312, 313].

Кээ бир табигый полисахарид молекулалары алсыз бирикмелерди түзүшөт жана алардын гел түзүлүшү оңой бузулат, ал эми G' G'ден бир аз чоңураак, төмөнкү жыштык көз карандылыгын көрсөтөт; Кээ бир табигый полисахарид молекулалары Гелдин структурасы күчтүүрөөк аймактарын түзө алышат, ал гелдин структурасы күчтүү, g 'G "чоңураак жана жыштык жок (311].

1.4.2 Полимердик комплекстердин реологиялык жүрүм-туруму

Толугу менен шайкеш келген полимердик кошундулар системасы үчүн кошулма бир тектүү система болуп саналат жана анын илешкектүүлүгү жалпысынан бир полимердин касиеттеринин жыйындысы болуп саналат жана анын илешкектүүлүгү жөнөкөй эмпирикалык эрежелер менен сүрөттөлсө болот [314]. Бир тектүү система анын механикалык касиеттерин жакшыртууга шарт түзбөй турганын практика далилдеди. Тескерисинче, фазалары бөлүнгөн структуралары бар кээ бир комплекстүү системалар эң сонун көрсөткүчкө ээ [315].

Жарым-жартылай туура келген кошулма системасынын шайкештигине системанын кошулма катышы, жылышуу ылдамдыгы, температура жана компоненттердин түзүлүшү, шайкештикти же фазалык бөлүнүүнү көрсөтүүчү факторлор таасир этет жана шайкештиктен фазалык бөлүнүүгө өтүү сөзсүз болот. системанын илешкектүүлүгүндө олуттуу өзгөрүүлөргө алып келет [316, 317]. Акыркы жылдары жарым-жартылай шайкеш келген полимердик комплекстүү системалардын илешкектүү жүрүм-туруму боюнча көптөгөн изилдөөлөр жүргүзүлдү. Изилдөө шайкештик зонасында кошулма системасынын реологиялык жүрүм-туруму бир тектүү системанын мүнөздөмөлөрүн көрсөтөт. Фазалык бөлүнүү зонасында реологиялык жүрүм-турум бир тектүү зонадан таптакыр башкача жана өтө татаал.

Кайра иштетүү технологиясын туура тандоо, формулаларды рационалдуу долбоорлоо, продукциянын сапатын катуу контролдоо, өндүрүштүн көлөмүн тийиштүү түрдө кыскартуу үчүн ар кандай концентрациялардагы, кошулмалардын коэффициенттерин, жылышуу ылдамдыктарын, температураларды жана башкалардын реологиялык касиеттерин түшүнүү чоң мааниге ээ. энергия керектөө. [309]. Мисалы, температурага сезгич материалдар үчүн материалдын илешкектүүлүгүн температураны жөнгө салуу менен өзгөртүүгө болот. Жана иштетүү натыйжалуулугун жакшыртуу; материалдын кесүү жукартуу зонасын түшүнүү, материалдын кайра иштетүү натыйжалуулугун көзөмөлдөө үчүн тиешелүү жылыш ылдамдыгын тандап, өндүрүштүн натыйжалуулугун жогорулатуу.

1.4.3 Кошулманын реологиялык касиеттерине таасир этүүчү факторлор

1.4.3.1 Курамы

Кошулган системанын физикалык жана химиялык касиеттери жана ички түзүлүшү ар бир компоненттин касиеттеринин бириккен салымдарынын жана компоненттердин ортосундагы өз ара аракеттенүүнүн ар тараптуу чагылдырылышы болуп саналат. Демек, ар бир компоненттин физикалык жана химиялык касиеттери кошулма системасында чечүүчү роль ойнойт. Ар кандай полимерлердин ортосундагы шайкештик даражасы ар түрдүү, кээ бирлери абдан шайкеш келет, ал эми кээ бирлери дээрлик толук шайкеш келбейт.

1.4.3.2 Комплекстүү системанын катышы

Полимердик кошулмалар системасынын илешкектүүлүгү жана механикалык касиеттери кошулма катышынын өзгөрүшү менен олуттуу өзгөрөт. Себеби, кошулма катышы ар бир компоненттин кошулма системага кошкон салымын аныктайт, ошондой эле ар бир компонентке таасирин тийгизет. өз ара аракеттенүү жана фазалык бөлүштүрүү. Xie Yajie жана башкалар. studied chitosan/hydroxypropyl cellulose and found that the viscosity of the compound increased significantly with the increase of hydroxypropyl cellulose content [318]. Чжан Яюань жана башкалар. ксантан сагызынын жана жүгөрү крахмалынын комплексин изилдеп, ксантан сагызынын катышы 10% болгондо комплекстүү системанын консистенциялык коэффициенти, түшүмдүүлүк стресси жана суюктук индекси бир топ жогорулаганын аныкташкан. Албетте [319].

1.4.3.3 Жылуу ылдамдыгы

Полимердик суюктуктардын көбү псевдопластикалык суюктуктар болуп саналат, алар Ньютондун агым мыйзамына туура келбейт. Негизги өзгөчөлүгү, илешкектүүлүк төмөн жылышууда негизинен өзгөрбөйт, ал эми илешкектүүлүк жылышуу ылдамдыгы жогорулаганда кескин төмөндөйт [308, 320]. Полимер суюктуктун агымы болжол менен үч аймакка бөлүнүшү мүмкүн: кычкыл жаңы чөлкөмү, суюктук чөлкөм жана бийик жылуулук туруктуулук чөлкөмү. Жылуу ылдамдыгы нөлгө барабар болгондо, чыңалуу жана деформация сызыктуу болуп, суюктуктун агымы Ньютон суюктугуна окшош. Бул учурда илешкектүүлүк η0 нөлдүк илешкектүүлүк деп аталган белгилүү бир чоңдукка умтулат. η0 материалдын максималдуу релаксация убактысын чагылдырат жана полимердик материалдардын маанилүү параметри болуп саналат, ал полимердин орточо молекулалык салмагына жана илешкектүү агымдын активдешүү энергиясына байланыштуу. Кыгуу суюлтуу зонасында илешкектүүлүк жылуу ылдамдыгынын жогорулашы менен акырындык менен азайып, «кыюу суюлтуу» кубулушу пайда болот. Бул зона полимердик материалдарды иштетүүдө типтүү агым зонасы болуп саналат. Жылуу ылдамдыгы жогорулаган сайын илешкектүүлүк дагы бир константага, η∞ чексиз жылышуу илешкектүүлүгүнө тенденцияланат, бирок бул аймакка адатта жетүү кыйын.

1.4.3.4 Температура

Температура молекулалардын кокус жылуулук кыймылынын интенсивдүүлүгүнө түздөн-түз таасир этет, бул диффузия, молекулалык чынжырдын багыты жана чырмалыш сыяктуу молекулалар аралык өз ара аракеттешүүгө олуттуу таасирин тийгизет. Жалпысынан, полимердик материалдардын агымында молекулярдык чынжырлардын кыймылы сегменттерде жүргүзүлөт; температура жогорулаган сайын бош көлөм көбөйөт, сегменттердин агымынын каршылыгы азаят, ошондуктан илешкектүүлүк төмөндөйт. Бирок кээ бир полимерлер үчүн температуранын жогорулашы менен чынжырлардын ортосунда гидрофобдук ассоциация пайда болот, ошондуктан анын ордуна илешкектүүлүк жогорулайт.

Ар кандай полимерлердин температурага ар кандай сезимталдык даражасы бар, ал эми бир эле жогорку полимер ар кандай температура диапазондорунда анын механизминин иштешине ар кандай таасир этет.

1.5 Бул теманын изилдөөнүн мааниси, изилдөө максаты жана изилдөөнүн мазмуну

1.5.1 Изилдөөнүн мааниси

HPMC тамак-аш жана медицина тармагында кеңири колдонулган коопсуз жана жегенге жарактуу материал болсо да, ал жакшы пленка түзүүчү, таркатуучу, коюу жана турукташтыруучу касиеттерге ээ. HPMC тасмасы да жакшы тунуктугу, мунай тосмо касиеттери жана механикалык касиеттерге ээ. Бирок анын жогорку баасы (болжол менен 100 000/тонна) капсулалар сыяктуу кымбат баалуу фармацевтикалык колдонмолордо да кеңири колдонулушун чектейт. Мындан тышкары, HPMC - бул температурада анча-мынча илешкектүүлүктүн деңгээли төмөн болгон термизиалдык гель, ал эми катуу температурада, ушунчалык температурада стилдеги гель түзө алат, мисалы, каптоо, чачуу жана чумкутуу процесстерин жүргүзүү керек жогорку температурада чыгып, өндүрүш энергиясын керектөөгө жана өндүрүштүн жогорку наркын көтөргөндө. Сөздүү илешкектүүлүк жана гельдин күчтүү температурасынын төмөн температурасынын төмөн температурасынын төмөн температурасынын төмөн температурасын төмөндөтүүчү касиеттери бар.

Ал эми HPS арзан (болжол менен 20 000/тонна) жегенге жарамдуу материал, ошондой эле тамак-аш жана медицина тармагында кеңири колдонулат. HPMC ушунчалык кымбатка тургандыгынын себеби, HPMCди даярдоо үчүн колдонулган чийки заттын материалдык целлюлозасы кымбатыраак. Мындан тышкары, HPMC эки алмаштыруучу, гидроксипропил жана метокси менен кыйыштырылган. Натыйжада, даярдоо процесси өтө татаал, ошондуктан HPMC баасы ГЭСке караганда бир топ жогору. Бул долбоордун айрым кымбат HPMCs бир бөлүгүн төмөн баада бааланган шптар менен алмаштырууга жана ушул сыяктуу функцияларды сактоонун негизинде продукциянын баасын төмөндөтөт деп үмүттөнөт.

Мындан тышкары, HPS муздак гель болуп саналат, ал төмөнкү температурада илешкектүү гел абалында болот жана жогорку температурада аккан эритмени түзөт. Ошондуктан, HPMCге HPS кошуу HPMC гелинин температурасын төмөндөтүп, төмөн температурада анын илешкектүүлүгүн жогорулатат. жана гелдин күчү, төмөнкү температурада анын иштетүү жөндөмдүүлүгүн жакшыртат. Андан тышкары, HPS жегич пленкасы жакшы кычкылтек тосмо касиетине ээ, ошондуктан HPMCге HPS кошуу жегич пленканын кычкылтек тосмо касиеттерин жакшыртат.

Жыйынтыктап айтканда, HPMC менен ГЭСтин айкалышы: Биринчиден, бул маанилүү теориялык мааниге ээ. HPMC ысык гель, ал эми HPS муздак гель. Экөөнү бириктирүү менен, теориялык жактан ысык жана муздак гелдердин ортосунда өткөөл чекит бар. HPMC/HPS муздак жана ысык гель кошунду системасын түзүү жана анын механизмин изилдөө муздак жана ысык тескери фазалуу гель кошулмаларынын бул түрүн изилдөө үчүн жаңы жолду камсыздай алат, белгиленген теориялык жетекчилик. Экинчиден, бул өндүрүштүк чыгымдарды азайтуу жана продукт пайданы жакшыртууга болот. ГЭС жана HPMC айкалышы аркылуу, өндүрүштүн наркы чийки зат жана өндүрүштүн энергия керектөө жагынан кыскарышы мүмкүн, жана продукт пайда абдан жакшыртылышы мүмкүн. Үчүнчүдөн, ал иштетүү натыйжалуулугун жакшыртуу жана колдонмону кеңейтүү мүмкүн. ГЭСти кошуу төмөнкү температурада HPMC концентрациясын жана гел күчүн жогорулата алат, ал эми төмөнкү температурада анын иштетүү көрсөткүчтөрүн жакшыртат. Мындан тышкары, продуктунун иштешин жакшыртууга болот. HPMC/HPS жегенге жарамдуу курама пленкасын даярдоо үчүн ГЭСти кошуу менен, жегенге жарактуу пленканын кычкылтек тосмо касиеттерин жакшыртууга болот.

Полимердик кошулмалар системасынын шайкештиги түздөн-түз микроскопиялык морфологиясын жана кошулмалардын комплекстүү касиеттерин, өзгөчө механикалык касиеттерин аныктай алат. Ошондуктан, HPMC/HPS кошулма системасынын шайкештигин изилдөө абдан маанилүү. HPMC жана HPS экөө тең структуралык бирдик-глюкоза менен гидрофилдик полисахариддер болуп саналат жана ошол эле функционалдык топ гидроксипропил тарабынан өзгөртүлгөн, бул HPMC/HPS кошулма системасынын шайкештигин кыйла жакшыртат. Бирок, HPMC муздак гель жана HPS ысык гель болуп саналат жана экөөнүн тескери гель жүрүм-туруму HPMC/HPS кошулма тутумунун фазалык бөлүнүү феноменине алып келет. Жыйынтыктап айтканда, HPMC/HPS муздак-ысык гел композиттик тутумунун фазалык морфологиясы жана фазалык өтүшү абдан татаал, ошондуктан бул системанын шайкештиги жана фазалык бөлүнүшү абдан кызыктуу болот.

Полимердик комплекстүү системалардын морфологиялык түзүлүшү жана реологиялык жүрүм-туруму өз ара байланышта. Бир жагынан, кайра иштетүү учурунда реологиялык жүрүм-турум тутумдун морфологиялык түзүлүшүнө чоң таасирин тийгизет; Экинчи жагынан, тутумдун реологиялык жүрүм-туруму тутумдун морфологиялык түзүлүшүндөгү өзгөрүүлөрдү так чагылдыра алат. Ошондуктан, өндүрүүнү, кайра иштетүүнү жана сапатты көзөмөлдөөнү жетектөө үчүн HPMC/HPS кошулма системасынын реологиялык касиеттерин изилдөөнүн мааниси чоң.

HPMC/HPS муздак жана ысык гель кошулма системасынын морфологиялык түзүлүшү, шайкештиги жана реологиясы сыяктуу макроскопиялык касиеттери динамикалык болуп саналат жана эритменин концентрациясы, кошулма катышы, жылышуу ылдамдыгы жана температура сыяктуу бир катар факторлордон таасир этет. Композиттик системанын микроскопиялык морфологиялык түзүлүшү менен макроскопиялык касиеттеринин ортосундагы байланышты композиттик системанын морфологиялык түзүлүшүн жана шайкештигин көзөмөлдөө аркылуу жөнгө салууга болот.

1.5.2 Изилдөөнүн максаты

HPMC/HPS муздак жана ысык тескери фазалуу гель кошунду системасы курулган, анын реологиялык касиеттери изилденген жана системанын реологиялык касиеттерине компоненттердин физикалык жана химиялык түзүлүшү, кошулма катышы жана иштетүү шарттарынын таасири изилденген. HPMC/HPSтин жегенге жарамдуу курама пленкасы даярдалып, пленканын механикалык касиеттери, аба өткөрүмдүүлүгү жана оптикалык касиеттери сыяктуу макроскопиялык касиеттери изилденип, таасир этүүчү факторлор жана мыйзамдар изилденген. HPMC/HPS муздак жана ысык тескери фазалуу гель комплексинин фазалык өтүшүн, шайкештигин жана фазалык бөлүнүшүн системалуу түрдө изилдөө, анын таасир этүүчү факторлорун жана механизмдерин изилдөө жана микроскопиялык морфологиялык түзүлүш менен макроскопиялык касиеттердин ортосундагы байланышты түзүү. Композиттик системанын морфологиялык түзүлүшү жана шайкештиги композиттик материалдардын касиеттерин көзөмөлдөө үчүн колдонулат.

1.5.3 Изилдөөнүн мазмуну

Күтүлгөн изилдөө максатына жетүү үчүн бул документ төмөнкүдөй изилдөөлөрдү жүргүзөт:

(1) HPMC/HPS муздак жана ысык тескери фазалуу гелдин кошулма тутумун түзүңүз жана кошулма эритменин реологиялык касиеттерин, өзгөчө концентрациянын, кошулма катышынын жана жылышуу ылдамдыгынын илешкектүүлүгүнө жана агымынын индексине тийгизген таасирин изилдөө үчүн реометрди колдонуңуз. татаал система. Тиксотропия жана тиксотропия сыяктуу реологиялык касиеттердин таасири жана мыйзамы изилденген, муздак жана ысык композит гелдин пайда болуу механизми алдын ала изилденген.

(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; Механикалык мүлк сыноочусу ар бир компоненттин түзүлгөн касиеттерин изилдөө үчүн колдонулган, курама фильмдин механикалык касиеттери боюнча курамдык фильмдин жана экологиялык салыштырмалуу нымдуулуктун таасири; Композиттик пленканын кычкылтек жана жарык өткөрүү касиеттерине компоненттердин мүнөздүү касиеттеринин жана кошулма катышынын таасирин изилдөө үчүн кычкылтек өткөрүү ылдамдыгын текшергичти жана UV-Vis спектрофотометрин колдонуу. hot inverse gel composite system were studied by scanning electron microscopy, thermogravimetric analysis and dynamic thermomechanical analysis.

(3) HPMC/HPS муздак-ысык тескери гел курамдуу системасынын микроскопиялык морфологиясы менен механикалык касиеттеринин ортосундагы байланыш түзүлдү. HPMC/HPS жегенге жарамдуу курамдуу пленкасы даярдалып, оптикалык микроскоп жана йодду боёо ыкмасы менен үлгүнүн фазалык бөлүштүрүлүшүнө жана фазалык өтүшүнө кошулма концентрациясынын жана кошулма катышынын таасири изилденген; Үлгүлөрдүн механикалык касиеттерине жана жарык өткөрүүчү касиеттерине кошулмалардын концентрациясынын жана кошулмалардын катышынын таасир этүүчү эрежеси белгиленген. HPMC/HPS муздак-ысык тескери гел композиттик системасынын микроструктурасы менен механикалык касиеттеринин ортосундагы байланыш изилденген.

(4) HPMC/HPS муздак-ысык тескери фазалуу гел композиттик системасынын реологиялык касиеттери жана гел касиеттери боюнча HPS алмаштыруу даражасынын таасири. СЭСтин алмаштыруу даражасынын, жылышуу ылдамдыгынын жана температуранын кошулма системасынын илешкектүүлүгүнө жана башка реологиялык касиеттерине тийгизген таасири, ошондой эле гелдин өтүү чекити, модулдун жыштыгына көз карандылыгы жана башка гел касиеттери жана алардын мыйзамдары реометрдин жардамы менен изилденген. Температурага көз каранды фазалык бөлүштүрүү жана үлгүлөрдүн фазалык өтүшү йод менен боёо аркылуу изилденген жана HPMC/HPS муздак-ысык тескери фазалуу гел комплекстүү системасынын гелдөө механизми сүрөттөлгөн.

(5) Макроскопиялык касиеттери жана HPMC/HPS муздак-ысык тескери фазалуу гел курамдуу системасынын шайкештиги боюнча ГЭСтин химиялык түзүмүн өзгөртүү таасири. HPMC/HPSтин жегенге жарамдуу курама пленкасы даярдалды жана гидроксипропилди алмаштыруу даражасынын композиттик пленканын кристаллдык структурасына жана микродомендик структурасына тийгизген таасири синхротрондук нурлануунун кичинекей бурчтуу рентгендик чачыратуу технологиясы менен изилденген. Композиттик мембрананын механикалык касиеттерине ГЭСтин гидроксипропилди алмаштыруу даражасынын таасири мыйзамы механикалык касиетти текшерүүчү тарабынан изилденген; ГЭСтин мыйзамы, кычкылтек жөнүндө дискотека жөнүндө мыйзамдын мыйзамына ылайык курама мембрананын өтүшү менен кычкылтек өткөрүмдүүлүгү боюнча сыноочу тарабынан жүргүзүлгөн; HPMC/HPS курама пленкаларынын жылуулук туруктуулугуна топтун алмаштыруу даражасынын HPS гидроксипропилинин таасири.

2-глава HPMC/HPS кошулма системасын реологиялык изилдөө

Табигый полимердик жегичтүү пленкалар салыштырмалуу жөнөкөй нымдуу ыкма менен даярдалышы мүмкүн [321]. Биринчиден, полимер жегичтүү пленка түзүүчү суюктук же пленка түзүүчү суспензияны даярдоо үчүн суюк фазада эритүү же дисперсацияланат, андан кийин эриткичти алып салуу жолу менен концентрацияланат. Бул жерде операция адатта бир аз жогорураак температурада кургатуу жолу менен жүргүзүлөт. Бул процесс, адатта, алдын ала таңгакталган жегенге жарактуу пленкаларды өндүрүү үчүн же малып, щетка менен сүртүү же чачуу аркылуу продуктуну түздөн-түз пленка түзүүчү эритме менен каптоо үчүн колдонулат. The design of edible film processing requires the acquisition of accurate rheological data of the film-forming liquid, which is of great significance for the product quality control of edible packaging films and coatings [322].

HPMC - бул термикалык клей, ал жогорку температурада гелди пайда кылат жана төмөнкү температурада эритме абалында болот. Бул термикалык гелдин касиети анын илешкектүүлүгүн төмөн температурада өтө төмөн кылат, бул чумкуу, щетка менен жууп салуу жана малып салуу сыяктуу конкреттүү өндүрүш процесстерине ылайыктуу эмес. иштеши, натыйжада төмөнкү температурада иштетүү начар болот. Ал эми, HPS муздак гел, төмөн температурада илешкек гел абалы жана жогорку температура болуп саналат. Төмөн илешкектүүлүктөгү эритме абалы. Демек, экөөнүн айкалышы аркылуу HPMCдин төмөнкү температурадагы илешкектүүлүгү сыяктуу реологиялык касиеттери белгилүү бир деңгээлде тең салмактуу болушу мүмкүн.

Бул бөлүмдө HPMC/HPS муздак-ысык тескери гелдик кошулма тутумунун нөлдүк жылышуу илешкектүүлүгү, агымдын индекси жана тиксотропиясы сыяктуу реологиялык касиеттерге эритменин концентрациясынын, кошулма катышынын жана температуранын таасирине көңүл бурулат. Кошуу эрежеси кошулма системасынын шайкештигин алдын ала талкуулоо үчүн колдонулат.

2.2 Эксперименттик метод

2.2.1 HPMC/HPS кошулма эритмесин даярдоо

Алгач HPMC жана HPS кургак порошокту таразалап, 15% (w/w) концентрациясына жана 10:0, 7:3, 5:5, 3:7, 0:10 ар кандай катышына ылайык аралаштырыңыз; андан кийин 70 °C кошуу C сууга, HPMC толугу менен таркатылышы үчүн 120 айн/мин 30 мүнөт үчүн тез аралаштыруу; андан кийин эритмени 95 °Сден жогору ысытыңыз, ГЭСти толугу менен желатиндөө үчүн ошол эле ылдамдыкта 1 саат тез аралаштырыңыз; Андан кийин Гелатинизация аяктап бүткөндөн кийин, чечимдин температурасы тездик менен 70 ° C чейин кыскарган, ал эми HPMC 80 RPP / Min 80 RP / Min ылдамдыгына чейин жайылып кеткен. (Бул макаладагы бардык w/w болуп саналат: үлгүдөгү кургак базалык масса/жалпы эритме массасы).

2.2.2 HPMC/HPS кошулма системасынын реологиялык касиеттери

2.2.2.1 Реологиялык анализдин принциби

Айлануучу реометр жуп өйдө жана ылдый параллелдүү кыскычтар менен жабдылган жана жөнөкөй жылыш агымы кыскычтардын ортосундагы салыштырмалуу кыймыл аркылуу ишке ашырылышы мүмкүн. The rheometer can be tested in step mode, flow mode and oscillation mode: in step mode, the rheometer can apply transient stress to the sample, which is mainly used to test the transient characteristic response and steady-state time of the sample. Стресстен чыгуу, сойлоо жана калыбына келтирүү сыяктуу баалоо жана илешкектик реакция; агым режиминде реометр үлгүгө сызыктуу стрессти колдоно алат, ал негизинен үлгүнүн илешкектүүлүгүнүн жылышуу ылдамдыгына жана илешкектүүлүктүн температурага жана тиксотропияга көз карандылыгын текшерүү үчүн колдонулат; термелүү режиминде реометр синусоидалдык алмашып туруучу термелүүчү стрессти жаратышы мүмкүн, ал негизинен сызыктуу илешкектик аймакты, термикалык туруктуулукту баалоо жана үлгүнүн гелдөө температурасын аныктоо үчүн колдонулат.

2.2.2.2 Агым режимин сыноо ыкмасы

Диаметри 40 мм болгон параллелдүү пластиналык арматура колдонулуп, плиталардын аралыгы 0,5 ммге орнотулган.

1. Илешкектүүлүк убакыттын өтүшү менен өзгөрөт. Сыноо температурасы 25 °C, жылышуу ылдамдыгы 800 с-1, сыноо убактысы 2500 с болгон.

2. Илешкектүүлүк жылышуу ылдамдыгына жараша өзгөрөт. Сыноо температурасы 25 °C, кыркуу ылдамдыгы 800 с-1, кыркуу убактысы 1000 с; кесүү ылдамдыгы 10²-10³с.

Жылуу чыңалуусу (τ ) жана жылуу ылдамдыгы (γ) Оствальд-де Ваэлдин күч мыйзамына ылайык келет:

̇τ=K.γ n (2-1)

мында τ - кесүү чыңалуусу, Па;

γ - жылышуу ылдамдыгы, s-1;

n – ликвиддүүлүктүн индекси;

K – илешкектүүлүк коэффициенти, Pa·sn.

илешкектүүлүктүн ортосундагы байланыш (ŋ) полимер эритмеси жана жылышуу ылдамдыгы (γ) Каррен модулу менен жабдылышы мүмкүн:

Алардын арасында,ŋ0кесүү илешкектүүлүгү, Па с;

ŋ∞чексиз жылышуу илешкектүүлүгү болуп саналат, Па с;

λ - эс алуу убактысы, с;

n - кесүү суюлтуу индекси;

3. Үч этаптуу тиксотропия сыноо ыкмасы. Тест температурасы 25 ° C, а. Стационардык стадия, жылышуу ылдамдыгы 1 с-1, сыноо убактысы 50 с; б. Жылуу баскычы, жылуу ылдамдыгы 1000 с-1, сыноо убактысы 20 с; в. Структураны калыбына келтирүү процесси, кесүү ылдамдыгы 1 с-1, сыноо убактысы 250 с.

Структураны калыбына келтирүү процессинде ар кандай калыбына келтирүү убактысынан кийин структуранын калыбына келтирүү даражасы илешкектүүлүктүн калыбына келтирүү ылдамдыгы менен көрсөтүлөт:

DSR=ŋt ⁄ ŋ╳100%

Алардын арасында,ŋt - структуралык калыбына келүү убактысы ts, Па с илешкектүүлүк;

hŋбиринчи этаптын аягындагы илешкектүүлүк, Па с.

2.3 Жыйынтыктар жана талкуу

2.3.1 Жылуу убакытынын кошулма системасынын реологиялык касиеттерине тийгизген таасири

Туруктуу жылышуу ылдамдыгында, көрүнөө илешкектүүлүк жылуу убактысынын өсүшү менен ар кандай тенденцияларды көрсөтүшү мүмкүн. 2-1-сүрөттө HPMC/HPS кошулма системасындагы илешкектүүлүктүн убакытка карата типтүү ийри сызыгы көрсөтүлгөн. Сүрөттөн кыркуу убактысынын узартылышы менен көрүнөө илешкектүүлүк үзгүлтүксүз төмөндөй турганын көрүүгө болот. Кыркуунун убактысы болжол менен 500 с жеткенде, илешкектүүлүк туруктуу абалга жетет, бул жогорку ылдамдыкта кыркуу учурунда кошулма системасынын илешкектүүлүгүнүн белгилүү бир мааниге ээ экендигин көрсөтөт. Убакыт көз карандылыгы, башкача айтканда, тиксотропия белгилүү бир убакыт аралыгында көрсөтүлөт.

Ошондуктан, илешкектүүлүктүн жылуу ылдамдыгы менен вариация мыйзамын изилдөөдө, реалдуу стабилдүү абалдагы жылышуу сыноосуна чейин, тиксотропиянын кошулма системасына таасирин жок кылуу үчүн жогорку ылдамдыктагы алдын ала кыркуунун белгилүү бир мезгили талап кылынат. . Ошентип, бир фактор катары жылышуу ылдамдыгы менен илешкектүүлүктүн өзгөрүү мыйзамы алынат. Бул экспериментте бардык үлгүлөрдүн илешкектүүлүгү убакыттын өтүшү менен 800 1/с жогорку жылышуу ылдамдыгы менен 1000 с чейин туруктуу абалга жеткен, бул жерде графикте жок. Ошондуктан, келечектеги эксперименталдык долбоордо бардык үлгүлөрдүн тиксотропиясынын таасирин жок кылуу үчүн 800 1/с жогорку кыркуу ылдамдыгы менен 1000 с үчүн алдын ала кыркып алуу кабыл алынган.

2.3.2 Концентрациянын кошулма системасынын реологиялык касиеттерине тийгизген таасири

Жалпысынан, чечимдердин концентрациялануусунун көбөйүшү менен полимердик чечимдердин илешкектүүлүгү жогорулайт. 2-2-сүрөттө концентрациянын HPMC/HPS формулаларынын илешкектүүлүгүнүн жылышуу ылдамдыгынан көз карандылыгына тийгизген таасири көрсөтүлгөн. Сүрөттөн биз бир эле жылуулук ставкасында, татаал системанын илешкектүүлүгү акырындык менен чечимдердин концентрациялануусун жогорулатуу менен көбөйөт. Ар кандай концентрация ченемдеринин сөлөкөттөрүнүн скемдүүлүгүн жогорулатуу менен, ар кандай концентрация чеберчилигин илешкектүүлүгү акырындык менен азайган, бул ар кандай концентрацияланган татаал чечимдер псевдукластикалык суюктуктарга бөлүнгөн. Бирок, илешкектүүлүктүн жылышуу ылдамдыгынан көз карандылыгы эритме концентрациясынын өзгөрүшү менен башка тенденцияны көрсөттү. Эритменин концентрациясы төмөн болгондо, композиттик эритменин кырылышынын жукартуу кубулушу аз болот; эритменин концентрациясынын көбөйүшү менен, композиттик эритменин суюлтуу кубулушу айкыныраак болот.

2.3.2.1 Концентрациянын кошулма системасынын нөлдүк илешкектүүлүгүнө тийгизген таасири

Ар кандай концентрацияланган курамдык тутумдун айкалыштырылган түзүлүштүн сормалары Каррен модели менен жабдылган, ал эми татаал чечимдин нөлсүздүгүнүн илешкектүүлүгү, экстраполяцияланган (0.9960 <R₂ <0.9997). Концентрациянын кошулма эритменин илешкектүүлүгүнө тийгизген таасирин нөлдүк жылышуу илээшкектүүлүгү менен концентрациянын ортосундагы байланышты изилдөө аркылуу андан ары изилдөөгө болот. 2-3-сүрөттөн кошулма эритменин нөлдүк илешкектүүлүгү менен концентрациясынын ортосундагы байланыш күч мыйзамына ылайык келерин көрүүгө болот:

мында k жана m туруктуулар.

Кош логарифмдик координатта жантаюунун чоңдугуна жараша m, концентрацияга көз карандылык эки түрдүү тенденцияны көрсөткөнүн көрүүгө болот. Дио-Эдвардс теориясы боюнча аз концентрацияда эңкейиш жогорураак (m = 11,9, R2 = 0,9942), суюлтулган эритмеге кирет; жогорку концентрацияда болсо, эңкейиш салыштырмалуу төмөн (m = 2,8, R2 = 0,9822), ал суб- Концентрацияланган эритмеге кирет. Демек, бул эки аймактын кошулуусу аркылуу кошулма системасынын С* критикалык концентрациясын 8% деп аныктоого болот. Эритмедеги полимерлердин ар кандай абалдары менен концентрацияларынын ортосундагы жалпы байланышка ылайык, 2-3-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, төмөнкү температуралык эритмедеги HPMC/HPS кошулма системасынын молекулалык абалынын модели сунушталган.

HPS муздак гель, ал төмөнкү температурада гел абалы, ал эми жогорку температурада эритме абалы. Сыноо температурасында (25 °C), HPS сүрөттө көк тармактын аймагында көрсөтүлгөндөй, гелдин абалы; тескерисинче, HPMC ысык гель, сыноо температурасында ал кызыл сызык молекуласында көрсөтүлгөндөй, эритме абалында болот.

С <С* суюлтулган эритмесинде HPMC молекулярдык чынжырлар негизинен өз алдынча чынжыр структуралар катары бар жана алынып салынган көлөм чынжырларды бири-биринен бөлүп турат; андан тышкары, HPS гел фазасы бир нече HPMC молекулалары менен өз ара аракеттенип, бүтүн форманы түзөт.

Концентрациянын көбөйүшү менен көз карандысыз молекулярдык чынжырлар менен фазалык аймактардын ортосундагы аралык акырындык менен кыскарган. Критикалык концентрация C* жеткенде, HPS гел фазасы менен өз ара аракеттенген HPMC молекулалары акырындык менен көбөйөт жана көз карандысыз HPMC молекулярдык чынжырлары бири-бири менен туташып, гелдин борбору катары HPS фазасын түзүшөт жана HPMC молекулярдык чынжырлары чырмалышат. жана бири-бири менен байланышкан. Микрогель абалы 2-2б-сүрөттө көрсөтүлгөн.

Концентрациянын андан ары жогорулашы менен, C>C*, HPS гел фазаларынын ортосундагы аралык дагы кыскарып, чырмалышкан HPMC полимер чынжырлары жана HPS фазасынын аймагы татаалдашат жана өз ара аракеттенүү интенсивдүү болот, ошондуктан чечим жүрүм-турумун көрсөтөт. полимер эритмелерине окшош, 2-2c-сүрөттө көрсөтүлгөн.

2.3.2.2 Концентрациянын кошулма системасынын суюктукка тийгизген таасири

Оствальд-де Ваэленин күч мыйзамы ((2-1) формуласын караңыз) ар кандай концентрациядагы кошулма системасынын жылышуу чыңалуу жана жылуу ылдамдыгы ийри сызыктарын (текстте көрсөтүлгөн эмес) жана агымдын индекси n жана илешкектүүлүк коэффициентин тууралоо үчүн колдонулат. К алууга болот. , тууралоо натыйжасы 2-1-таблицада көрсөтүлгөндөй.

Таблица 2-1 25 °C ар кандай концентрациядагы HPS/HPMC эритмесинин агымынын жүрүм-турум индекси (n) жана суюктуктун консистенциясы индекси (K)

Ньютон суюктугунун агымы n = 1, псевдукластикалык суюктуктун агымы N <1, ал эми суюктуктун псевдопластикасынын күчтүүлүгүн жана дилатант суюктуктун агымы н> 1 болуп саналат. 2-1-таблицадан ар кандай концентрациядагы кошулма эритмелердин n маанилери бардыгы 1ден аз экенин көрүүгө болот, бул кошулма эритмелердин бардыгы псевдопластикалык суюктуктар экенин көрсөтөт. Төмөн концентрацияда калыбына келтирилген эритменин n мааниси 0гө жакын болот, бул аз концентрациялуу кошулма эритмесинин Ньютон суюктугуна жакын экендигин көрсөтөт, анткени аз концентрациялуу кошулма эритмесинде полимер чынжырлары бири-биринен көз карандысыз болот. Эритме концентрациясынын жогорулашы менен кошулма системасынын n мааниси акырындык менен төмөндөдү, бул концентрациянын жогорулашы кошулма эритменинин псевдопластикалык жүрүм-турумун жакшыртканын көрсөттү. Чаташуу сыяктуу өз ара аракеттенүүлөр ГЭСтин фазасынын ортосунда жана менен болгон жана анын агымынын жүрүм-туруму полимер эритмелерине жакыныраак болгон.

Төмөн концентрацияда кошулма системасынын илешкектүүлүк коэффициенти К аз (C < 8%, K < 1 Pa·sn), ал эми концентрациянын жогорулашы менен кошулма системасынын К мааниси акырындык менен жогорулайт, бул кошулма системасы азайган, бул нөл жылышуу илешкектүүлүгүнүн концентрацияга көз карандылыгына шайкеш келет.

2.3.3 Компоненттер системасынын реологиялык касиеттерине кошулуу катышынын таасири

2-4-сүрөт.

Таблица 2-2 25° ар кандай аралашма катышы бар HPS/HPMC эритмесинин агымынын жүрүм-турум индекси (n) жана суюктуктун консистенциясы индекси (K)

2-4-сүрөттөр HPMC / ГЭСтин курчушу үчүн Shear Resign көз карандылыгына кошумчуунун натыйжасын көрсөтүңүз. It can be seen from the figure that the viscosity of the compound system with low HPS content (HPS < 20%) does not change substantially with the increase of shear rate, mainly because in the compound system with low HPS content , HPMC in solution state төмөнкү температурада - үзгүлтүксүз фаза; жогорку HPS мазмуну менен кошулма системасынын илешкектүүлүгү жылма ылдамдыктын жогорулашы менен акырындык менен төмөндөйт, ачык сызуу суюлтуу кубулушун көрсөтөт, бул кошулма эритме псевдопластикалык суюктук экенин көрсөтөт. Ошол эле жылышуу ылдамдыгында, кошулма эритменин илешкектүүлүгү ГЭСтин курамынын көбөйүшү менен жогорулайт, бул негизинен HPS төмөн температурада илешкектүү гел абалында болгондуктан.

Оствальд-де Ваэль күч мыйзамын колдонуу (2-1 формуласын караңыз) ар кандай кошулма катышы, агымдын көрсөткүчү n жана илешкектүүлүк коэффициенти менен кошулма системалардын жылышуу чыңалуу-кыюу ылдамдыгы ийри сызыктарына (текстте көрсөтүлгөн эмес) туура келүү үчүн K, тууралоо натыйжалары 2-2-таблицада көрсөтүлгөн. Бул таблицадан көрүүгө болот 0,9869 < R2 < 0,9999, ылайыктуу натыйжа жакшыраак. Тазалоо тутумунун агымынын индекси акырындык менен төмөндөйт . Бул тенденция Чжандын изилдөө жыйынтыктарына шайкеш келет, бирок ошол эле кошулма катышы үчүн кошулган эритменин n мааниси Чжандын натыйжасынан жогору [305], бул негизинен бул экспериментте тиксотропиянын таасирин жок кылуу үчүн алдын ала кыркуу жасалгандыктан. is eliminated; Чжан натыйжасы тиксотропиянын жана жылуу ылдамдыгынын биргелешкен аракетинин натыйжасы; бул эки ыкманын бөлүнүшү 5-бөлүмдө кеңири талкууланат.

2.3.3.1 Комплекстүү системанын нөлдүк жылышуу илешкектүүлүгүнө кошулма катышынын таасири

Бир тектүү полимердик кошулмалар системасынын реологиялык касиеттери менен системадагы компоненттердин реологиялык касиеттеринин ортосундагы байланыш логарифмдик суммалоо эрежесине ылайык келет. Эки компоненттүү кошулма система үчүн татаал система менен ар бир компоненттин ортосундагы байланыш төмөнкү теңдеме менен туюнтса болот:

Алардын ичинен F – комплекстүү системанын реологиялык касиетинин параметри;

F1, F2 - тиешелүүлүгүнө жараша 1-компоненттин жана 2-компоненттин реологиялык параметрлери;

∅1 жана ∅2 тиешелүүлүгүнө жараша 1-компоненттин жана 2-компоненттин массалык үлүшү жана ∅1 ∅2.

Демек, ар кандай кошулма катыштары менен кошулгандан кийин кошулма системасынын нөлдүк жылышуу илешкектүүлүгүн логарифмдик суммалоо принцибине ылайык эсептеп, тиешелүү болжолдуу маанини эсептөөгө болот. Ар кандай кошулма катышы бар кошулма эритмелердин эксперименталдык маанилери мурдагыдай эле илешкектүүлүк-кыюу ылдамдыгы ийри сызыгын тууралоо жолу менен экстраполяцияланган. Ар кандай кошулма катышы бар HPMC/HPS кошулма системасынын нөлдүк жылышуу илешкектүүлүгүнүн болжолдонгон мааниси 2-5-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, эксперименталдык маани менен салыштырылат.

Сүрөттөгү чекиттүү сызык бөлүгү логарифмдик сумма эрежеси боюнча алынган кошулма эритмесинин нөлдүк жылышуу илешкектүүлүгүнүн болжолдонгон мааниси, ал эми чекиттүү сызык графиги – ар кандай кошулма катышы бар татаал системанын эксперименталдык мааниси. Сүрөттөн көрүнүп тургандай, кошулма эритменин эксперименттик мааниси кошулуу эрежесине салыштырмалуу белгилүү оң-терс четтөөлөрдү көрсөтөт, бул кошулма системасы термодинамикалык шайкештикке жетише албасын, ал эми кошулма системасы болсо үзгүлтүксүз фаза-дисперсия болуп саналат. төмөн температура эки фазалуу системанын "деңиз аралы" түзүмү; жана HPMC/HPS кошулма катышынын үзгүлтүксүз төмөндөшү менен кошулма системасынын үзгүлтүксүз фазасы кошулма катышы 4:6 болгондон кийин өзгөрдү. Бөлүмдө изилдөө кеңири талкууланат.

Сүрөттөн ачык көрүнүп тургандай, HPMC/HPS кошулмасынын катышы чоң болгондо, кошулма тутумда терс четтөө бар, бул жогорку илешкектүү HPS дисперстүү фаза абалында төмөнкү илешкектүүлүктүү HPMC үзгүлтүксүз фазасынын ортосунда бөлүштүрүлгөндүктөн болушу мүмкүн. . СЭСтин курамынын көбөйүшү менен кошулма системасында оң четтөө байкалат, бул учурда кошулма системасында үзгүлтүксүз фазалык өтүү болуп жатканын көрсөтөт. Жогорку илешкектүүлүктөгү ГЭС кошунду системанын үзгүлтүксүз фазасына айланат, ал эми HPMC ГЭСтин үзгүлтүксүз фазасында бир калыпта жайгашкан.

2.3.3.2 Комплекстүү системанын суюктук кыймылына кошулуу катышынын таасири

Сүрөттөр 2-6 Үзгүлтүксүз системанын индексинин N Агым индекси n лог-логарифмдик координатадан орнотулгандыктан, бул жерде n сызыктуу сумма. Сүрөттөн көрүнүп тургандай, HPS курамынын көбөйүшү менен кошулма системасынын n агымынын индекси акырындык менен төмөндөйт, бул HPS кошулма эритмесинин Ньютон суюктук касиетин төмөндөтүп, анын псевдопластикалык суюктуктун жүрүм-турумун жакшыртаарын көрсөтөт. Төмөнкү бөлүгү жогорку илешкектүүлүгү менен гел абалы болуп саналат. Тазалоо системасынын агымынын индексинин индексинин ортосундагы байланыш жана ГЭСтин мазмуну сызыктуу мамилеге (R2 - 0,98062) өзгөрөт (R2 - 0.98062), бул кошулма тутумунун шайкештиги бар экендигин көрсөтөт.

2.3.3.3 Комплекстөө системасынын илешкектүүлүк коэффицентине кошулуу коэффициентинин таасири

2-7-сүрөттө ГПнын мазмунун функциясы катары кошулган эритиндидин аракетинин коэффициенти көрсөтүлгөн. Сүрөттөн көрүнүп тургандай, таза HPMCтин K мааниси өтө аз, ал эми таза ГЭСтин K мааниси эң чоң, бул HPMC жана HPSтин гелдик касиеттери менен байланыштуу, алар тиешелүү түрдө эритмеде жана гел абалында. төмөн температура. When the content of the low-viscosity component is high, that is, when the content of HPS is low, the viscosity coefficient of the compound solution is close to that of the low-viscosity component HPMC; while when the content of the high-viscosity component is high, the K value of the compound solution increases with the increase of HPS content increased significantly, which indicated that HPS increased the viscosity of HPMC at low temperature. Бул, негизинен, үзгүлтүксүз баскычты бириктирүүнүн кошулмалынын тутумунун илешкектүүлүгүнө кошкон салымын чагылдырат. Төмөн илешкектүүлүктүү компонент үзгүлтүксүз фаза жана жогорку илешкектүүлүктүү компонент үзгүлтүксүз фаза болгон ар кандай учурларда, кошулма системасынын илешкектүүлүгүнө үзгүлтүксүз фаза илешкектүүлүгүнүн салымы ар кандай болот. Төмөн илешкектүү HPMC үзгүлтүксүз фаза болгондо, кошулма системасынын илешкектүүлүгү негизинен үзгүлтүксүз фазанын илешкектүүлүгүнүн салымын чагылдырат; жана жогорку илешкектүү ГЭС үзгүлтүксүз фаза болгондо, дисперстүү фаза катары HPMC жогорку илешкектүүлүктөгү ГЭСтин илешкектүүлүгүн азайтат. эффект.

2.3.4 Тиксотропия

Thixotropy заттардын же бир нече системалардын туруктуулугун баалоо үчүн колдонсо болот, анткени Thixotropy ички түзүм жана кыркуу күчкө ээ болгон зыяндын ички курулушу жана зыяныны маалымат ала алат (323-325]. Thixotropy убактылуу эффекттер жана жылышуу цвета тарыхы менен байланышса болот (324, 326]. Үч баскычтуу Tixotropic ыкмасы сыналган тутумдун тиьосропдук касиеттерине ар кандай татаалдаштыруунун натыйжасын изилдөө үчүн колдонулган. 2-5-сүрөттөрдөн көрүнүп тургандай, бардык үлгүлөр Тиксотропиянын ар кандай деңгээлдерин көргөздү. Төмөн жылуулук чендеринде, курамдык чечимдин илешкектүүлүгү ГЭСтин мазмунунан нөлдүк илешкектүүлүктү өзгөртүүгө шайкеш келген ГПнын мазмунун жогорулатуу, бир кыйла көбөйдү.

Композиттик үлгүлөрдүн ар кандай калыбына келтирүү убакыттарындагы DSR структуралык калыбына келтирүү даражасы 2-1-таблицада көрсөтүлгөндөй (2-3) формула боюнча эсептелет. Эгерде DSR < 1, үлгү төмөн жылышууга туруштук берет, ал эми үлгү тиксотроптук болуп саналат; тескерисинче, эгерде DSR > 1 болсо, үлгү антитиксотропияга ээ. Таза HPMCдин DSRдин баасы өтө жогору экендигин, дээрлик 1, бул HPMC молекуласы катуу катмар болуп саналат жана анын эс алуу убактысы кыска жылышуу күчүнө кирет. ГЭСтин DSR мааниси салыштырмалуу төмөн, бул анын күчтүү тиксотропдук касиеттерин тастыктайт, анткени ГЭС ийкемдүү чынжыр жана анын релаксация убактысы узак. Сыноо мөөнөтүнүн ичинде структура толук калыбына келген жок.

Кошулган эритме үчүн, ошол эле калыбына келтирүү убагында, HPMC мазмуну 70% дан жогору болгондо, DSR HPS мазмунунун көбөйүшү менен тез төмөндөйт, анткени HPS молекулярдык чынжыры ийкемдүү чынжыр болуп саналат жана катуу молекулярдык чынжырлардын саны татаал системада ГЭСтин кошулушу менен көбөйөт. Ал азайса, кошулма системасынын жалпы молекулярдык сегментинин релаксация убактысы узарат, ал эми кошулма системасынын тиксотропиясын жогорку жылыштын таасири астында тез калыбына келтирүү мүмкүн эмес. HPMC мазмуну 70% дан аз болгондо, ДСР ГЭСтин курамынын көбөйүшү менен жогорулайт, бул комплекстүү системада ГЭСтин жана HPMCтин молекулярдык чынжырларынын ортосунда өз ара аракеттешүү бар экендигин көрсөтүп турат, бул молекуланын жалпы катуулугун жакшыртат. кошундулар системасында сегменттерди түзөт жана татаал системанын релаксация убактысын кыскартат, ал эми тиксотропия азаят.

Кошумчалай кетсек, кошулган системанын DSR мааниси таза HPMCге караганда бир топ төмөн болгон, бул HPMCтин тиксотропиясы кошулма менен кыйла жакшырганын көрсөткөн. Тазалашуу тутумундагы үлгүлөрдүн көпчүлүк баалуулуктары Таза Тутумдун баалуулуктары таза кадырлардан жогору болгон, бул кадрафтын туруктуулугу белгилүү бир деңгээлде жакшырганын билдирет.

Дасторкондон көрүнүп тургандай, DSR баалуулуктары HPMC мазмуну 70% дз 70% дан жогору болгондо, эң төмөнкү чекитти көрсөтсө болот, ал эми крахмалдын мазмуну 60% дан жогору болгондо, татаал ДСРдин баасы жогору таза бөртпөлөр. Бардык үлгүлөрдүн 10 сек ичиндеги DSR маанилери акыркы DSR маанилерине абдан жакын, бул композиттик системанын структурасы структураны калыбына келтирүү боюнча тапшырмалардын көбүн 10 сек ичинде негизинен аткарганын көрсөтүп турат. Белгилей кетүүчү нерсе, Бийиктиктин курамдык көчүрмөсү алгачкы мезгилдеги көбөйүү тенденциясы байкалганын көрсөтүп, калыбына келтирүү убактысын узартуу менен азайып, курама үлгүлөрү төмөн жылыткычтын иш-аракетинин астына жана бир деңгээлдеги диакетрофанын бир деңгээлин көрсөттү деп билдирди алардын структурасы ориторсуз.

Үч баскычтуу Тихотропиянын сапаттык тизилиши бармактык тизмедеги рингдин сыноо натыйжаларына дал келет, бирок сандык анализдин жыйынтыктары Thixotropic шакек тестин сыноо натыйжалары менен карама-каршы келет. HPMC/HPS кошулма системасынын тиксотропиясы тиксотроптук шакек ыкмасы менен HPS мазмунунун көбөйүшү менен өлчөнгөн [305]. Бузулуу алгач азайып, андан кийин көбөйдү. Thixropic шыңгыроо тест тикотропиялык кубулуштун бар экендигин гана божомолдойт, бирок аны тастыктай албайт, анткени Tixotropic шыңгыроо ширетинин бир эле мезгилдин жана кыркуунун ылдамдыгынын бир эле мезгилинин натыйжасы [325-327].

2.4 Бул бөлүмдүн кыскача мазмуну

Бул бөлүмдө жылуулук гел HPMC жана муздак гел цплары эки фазалуу жана ысык гельди куруу үчүн негизги чийки заттар катары колдонулган. Илешкектүүлүк, агымдуу үлгү жана тиксотропия сыяктуу реологиялык касиеттердин таасири. 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. According to the logarithmic summation principle of the properties of different components in the compound system, the compatibility of the compound system was studied. Негизги жыйынтыктар төмөнкүдөй:

1. Ар кандай концентрациядагы кошулма үлгүлөрүнүн бардыгы тең кесүү суюлтуунун белгилүү бир даражасын көрсөттү, ал эми концентрациянын жогорулашы менен кесүү суюлтуусунун даражасы жогорулады.
2. Концентрациянын көбөйүшү менен кошулма системасынын агымынын индекси төмөндөп, нөлдүк жылышуу илешкектүүлүгү жана илешкектүүлүк коэффициенти жогорулады, бул кошулма системасынын катуу сыяктуу жүрүм-турумунун жакшырганын көрсөтөт.
3. HPMC/HPS кошулма системасында критикалык концентрация (8%) бар, критикалык концентрациядан төмөн, HPMC молекулярдык чынжырлары жана кошулма эритмесинде HPS гел фазасы аймагы бири-биринен бөлүнүп, өз алдынча бар; критикалык концентрацияга жеткенде, кошулма эритмесинде гель борбору катары HPS фазасы менен микрогель абалы түзүлөт жана HPMC молекулярдык чынжырлары чырмалышып, бири-бири менен байланышкан; критикалык концентрациядан жогору, жык толгон HPMC макромолекулярдык чынжырлары жана алардын HPS фазасынын аймагы менен чырмалуусу татаалыраак жана өз ара аракеттенүүсү татаалыраак. интенсивдүү, ошондуктан эритме өзүн полимер эритмеси сыяктуу алып жүрөт.
4. Кошуу катышы HPMC/HPS кошулма эритмесинин реологиялык касиеттерине олуттуу таасирин тийгизет. СЭСтин курамынын көбөйүшү менен кошулма системасынын сызуу суюлтуу кубулушу ачык-айкын болуп, агымдын индекси акырындык менен төмөндөйт, ал эми нөлдүк илешкектүүлүк жана илешкектүүлүк коэффициенти акырындык менен жогорулайт. жогорулайт, бул комплекстин бекем-дей журушунун бир кыйла жакшыргандыгын керсетет.
5. Тазалоо тутумунун нөлдүк жылуулук илешкектүүлүгү Логарифмдик Бөлүмдүн эрежелерине салыштырмалуу оң терс-четтөөчүгө окшош экендигин көрсөтөт. Комплекстүү система төмөнкү температурада үзгүлтүксүз фазалык дисперстүү фазалуу "деңиз аралы" структурасы бар эки фазалуу система жана HPMC/HPS кошулма катышы 4:6дан кийин азайгандыктан, кошулма тутумунун үзгүлтүксүз фазасы өзгөрдү.
6. Агым индекси менен кошулган эритмелердин аралашма катышынын ортосунда сызыктуу байланыш бар, бул кошулма тутумунун жакшы шайкештигин көрсөтүп турат.
7. HPMC / HPS компоненти үчүн, үзгүлтүксүз пункттун деңгээли үчүн үзгүлтүксүз баскычтан жана жогорку илешкектүүлүк компоненти үзгүлтүксүз баскычы, үзгүлтүксүз баскычты бириктирүү тутумунун илешкектүүлүгүнүн үзгүлтүксүз илешкектүүлүгүнүн салымы олуттуу айырмаланат. Кесилгендиги үчүн HPMC үзгүлтүксүз фаза болуп саналат, курама системанын илешкектүүлүгү, негизинен, үзгүлтүксүз фазалык илешкектүүлүктүн кошкон салымын чагылдырат; жогорку илешкектүү ГЭС үзгүлтүксүз фаза болгондо, дисперстик фаза катары HPMC жогорку илешкектүү ГЭСтин илешкектүүлүгүн азайтат. эффект.
8. Three-stage thixotropy was used to study the effect of compounding ratio on the thixotropy of the compounded system. Комплекстүү системанын тиксотропиясы HPMC/HPS кошулуу катышынын төмөндөшү менен адегенде төмөндөө, андан кийин өсүү тенденциясын көрсөттү.
9. Жогорудагы эксперименталдык натыйжалар HPMC жана ГЭСтин кошулмалары аркылуу эки компоненттин реологиялык касиеттери, мисалы, илешкектүүлүк, кесүү суюлтуу кубулушу жана тиксотропия белгилүү бир деңгээлде тең салмакталганын көрсөтүп турат.

3-глава HPMC/HPS жегичтүү курама пленкалардын даярдалышы жана касиеттери

Полимердик кошулма – бул көп компоненттүү эффективдүүлүккө жетишүүнүн, эң сонун өндүрүмдүүлүгү бар жаңы материалдарды иштеп чыгуунун, продукциянын баасын төмөндөтүүнүн жана материалдардын колдонулуш спектрин кеңейтүүнүн эң эффективдүү жолу [240-242, 328]. Андан кийин, белгилүү бир молекулярдык түзүлүш айырмачылыктары жана ар кандай полимерлердин ортосундагы конформациялык энтропиядан улам, полимердик кошулма системаларынын көбү бири-бирине дал келбейт же жарым-жартылай дал келет [11, 12]. Полимердик кошулмалар системасынын механикалык касиеттери жана башка макроскопиялык касиеттери ар бир компоненттин физика-химиялык касиеттери, ар бир компоненттин кошулма катышы, компоненттердин ортосундагы шайкештик жана ички микроскопиялык түзүлүш жана башка факторлор менен тыгыз байланышта [240, 329].

HPMC түзүмүнүн көз карашынан, HPMC жана HPS экиге тең структуралык бирдикке ээ, ошол эле структуралык бирдикке ээ, глюкоза, глюкоза, ошол эле функционалдык топ менен өзгөртүлөт, ошондуктан HPMC жана HPS жакшы фазалуу болушу керек. Capacitance. Бирок, HPMC - бул температурада өтө төмөн илешкектүүлүк менен бирдиктүү илешкектүүлүк менен болгон термизиалдык гель, ал эми жогорку температурада коллоидди түзөт; HPS - муздак индукциялуу гель, ал төмөнкү температурадагы гель болуп саналат жана жогорку температурада эритме абалында болот; гел шарттары жана жүрүм-туруму таптакыр карама-каршы. HPMC менен ГЭСтин кошулушу жакшы шайкештик менен бир тектүү системаны түзүүгө шарт түзбөйт. Химиялык структураны жана термодинамиканы эске алуу менен, бул муздак-ысык гель бириктирүүчү тутумду орнотуу үчүн HPS менен теориялык мааниге ээ жана практикалык мааниге ээ.

Бул бөлүмдө HPMC/HPS муздак жана ысык гель кошулма системасындагы компоненттердин мүнөздүү касиеттерин, микроскопиялык морфология боюнча чөйрөнүн салыштырма нымдуулугун жана шайкештигин, шайкештигин жана фазасын, механикалык касиеттерин, оптикалык касиеттерин изилдөөгө багытталган. жана татаал системанын жылуулук тамактары. Жана кычкылтек тосмо касиеттери сыяктуу макроскопиялык касиеттердин таасири.

3.1 Материалдар жана жабдуулар

3.1.1 Негизги эксперименттик материалдар

3.1.2 Негизги аспаптар жана жабдуулар

3.2 Эксперименттик метод

3.2.1 HPMC / HPS даярдоо

HPMC жана HPSтин 15% (сал./w) кургак порошок 3% (w/w) менен аралаштырылды Полиэтиленгликол пластификатору кошулган пленка түзүүчү суюктукту жана HPMC/ жегичтүү композиттик пленканы алуу үчүн деионизацияланган сууга кошулду. ГЭС кастинг ыкмасы менен даярдалган.

Даярдоо ыкмасы: Биринчиден, HPMC жана HPS кургак порошогун салмагы жана ар кандай катышына жараша аралаштырыңыз; Андан кийин 70 ° C суу кошуп, 120 RPM / Min, 30 мүнөт, HPMC үчүн 30 мүнөт, 5 мүнөт ичинде өтүңүз; Андан кийин 95 ° C ден-соолукту чыңдоого чейин, 1 ч ылдамдыкта 1 ч ичинде тез арада аралаштырыңыз; Гелатинизация аяктагандан кийин, чечимдин температурасы тездик менен 70 ° C чейин кыскарат, ал эми чечим0 RPM / Min 80 мин / мүнөт, 40 мүнөт HPMC толугу менен эрийт. Диаметри 15 см диаметри менен, диаметри менен пиклицтирин петриб-петрин идишине 20 г аралашып кетишин камсыз кылуу. Кургатылган фильм дискинен курама мембрананы алуу үчүн дисктен тазаланат.

Жегенге жарактуу пленкалар сыноодон мурун 3 күндөн ашык убакытка 57% нымдуулукта тең салмакташтырылган, ал эми механикалык касиеттерин текшерүү үчүн колдонулган жегенге жарактуу пленка бөлүгү 3 күндөн ашык убакытка 75% нымдуулукта тең салмакталган.

3.2.2 HPMC/HPS жегенге жарамдуу курама пленканын микроморфологиясы

3.2.2.1 Сканирлөөчү электрондук микроскоптун анализ принциби

Скандоочу электрондук микроскоптун (SEM) үстүндөгү электрондук тапанча көп сандагы электрондорду чыгара алат. кыскартылган жана багытталган кийин, ал белгилүү бир энергия жана интенсивдүүлүк менен электрондук нур түзө алат. Белгилүү бир убакыт жана мейкиндик тартибине ылайык сканерлөө катушкасынын магнит талаасы тарабынан башкарылат. Беттик микрорайондун мүнөздөмөлөрүнүн айырмачылыгынан улам үлгү менен электрон нурунун өз ара аракеттенүүсү ар кандай интенсивдүүлүктөгү экинчилик электрон сигналдарын жаратат, алар детектор тарабынан чогултулат жана видео аркылуу күчөтүлгөн электрдик сигналдарга айландырылат. жана сүрөт түтүкчөсүнүн торуна киргизүү, сүрөт түтүкчөсүнүн жарыктыгын тууралагандан кийин үлгүнүн бетиндеги микро-региондун морфологиясын жана мүнөздөмөлөрүн чагылдыра ала турган экинчи электрондук сүрөттү алууга болот. Салттуу оптикалык микроскоптор менен салыштырганда, SEM токтому салыштырмалуу жогору, үлгүнүн беттик катмарынын болжол менен 3нм-6нм, бул материалдардын бетиндеги микроструктуранын өзгөчөлүктөрүн байкоого көбүрөөк ылайыктуу.

3.2.2.2 Сыноо ыкмасы

Жегенге жарактуу пленка кургатуу үчүн эксикаторго жайгаштырылып, жегенге жарактуу пленканын тиешелүү өлчөмү тандалып, SEMдин атайын үлгү баскычына өткөргүч жабышчаак чапталган, андан кийин вакуумдук каптоочу менен алтын жалатылган. Тескерисинче, үлгүлөр SEMге салынып, үлгүлөрдүн микроскопиялык морфологиясы байкалган жана болжол менен 300 эсе жана 1000 эсе чоңойгон жана 1000 эсе чоңойгондо 5 кВ.

3.2.3 HPMC/HPS жегенге жарамдуу курама пленканын жарык өткөрүмдүүлүгү

3.2.3.1 UV-Vis спектрофотометриясынын анализ принциби

UV-Vis спектрофотометри толкун узундугу 200~800нм болгон жарыкты чыгарып, аны объектиге нурландыра алат. Окуядагы жарыктын белгилүү бир өзгөчөлүктөрү материалдык, молекулярдык вибрациялык энергия деңгээлин жана энергия деңгээлин электрондук деңгээлге көтөрүү менен сиңирет. Ар бир заттын молекулярдык, атомдук жана молекулярдык мейкиндик түзүмдөрү бар болгондуктан, ар бир заттын белгилүү бир сиңүү спектри бар жана соруу спектриндеги айрым белгилүү бир толкун узундуктагы сорстандын деңгээлине ылайык аныкталышы же аныкталышы мүмкүн. Ошондуктан UV-Vis спектрофотометрикалык анализи заттардын курамын, түзүлүшүн жана өз ара аракеттенүүсүн изилдөөнүн эффективдүү каражаттарынын бири болуп саналат.

Жарык шооласы нерсеге тийгенде, түшкөн жарыктын бир бөлүгү нерсеге сиңет, ал эми түшкөн жарыктын экинчи бөлүгү нерсе аркылуу өтөт; Жапкан жарыгынын интенсивдүүлүгүнүн чийки заттын жеңилдиктөөсүнө катышы - бул өткөрүлүп берилген.

Абсорбенция менен өткөргүчтүктүн ортосундагы байланыштын формуласы:

Алардын ичинен А – абсорбенция;

T - өткөргүч, %.

3.2.3.2 Сыноо ыкмасы

5% HPMC жана HPS эритмелерин даярдап, аларды ар кандай катыштар боюнча аралаштырып, диаметри 15 см болгон полистирол петри табагына 10 г пленка түзүүчү эритмеден куюп, пленка пайда кылуу үчүн 37 °С температурада кургатат. 1mm × 3mm × 3mm × 3mm × 3mm × 3mm × 3mm × 3mm × × АПВТТЕГке салып, үйдүн ички дубалына жакын тасманы түзүңүз. WFZ UV-3802 UV-VIS спектрофотометрин 200-800 нм толкун узундугунан сканерлөө үчүн колдонулган, алардын ар бир үлгүсү 5 жолу сыналган.

3.2.4 HPMC/HPS жегенге жарамдуу композиттик пленкалардын динамикалык термомеханикалык касиеттери

3.2.4.1 Динамикалык термомеханикалык анализдин принциби

Динамиялык термомемиялык талдоо (DMA), үлгүдөгү массалык жана температуранын ортосундагы мамилени өлчөй турган курма, ал эми температуранын температурасы жана мезгилдүү стресстин жана убакыт аралыгында үлгү механикалык касиеттерин сынай алат, temperature and temperature. Жыштыктын мамилеси.

High molecular polymers have viscoelastic properties, which can store mechanical energy like an elastomer on the one hand, and consume energy like mucus on the other hand. Мезгил-мезгили менен алмашуучу күч колдонулганда серпилгич бөлүгү энергияны потенциалдык энергияга айландырат жана аны сактайт; ал эми илешкек бөлүгү энергияны жылуулук энергиясына айлантып, аны жоготот. Полимердик материалдар жалпысынан төмөнкү температурадагы айнек абалынын жана жогорку температурадагы резина абалынын эки абалын көрсөтөт жана эки мамлекеттин ортосундагы өтүү температурасы айнек өтүү температурасы болуп саналат. Айнек өтүү температурасы материалдардын түзүлүшүнө жана касиеттерине түздөн-түз таасирин тийгизет жана полимерлердин эң маанилүү мүнөздөмө температураларынын бири болуп саналат.

Полимерлердин динамикалык термемомикалык темир касиеттерин талдоо менен, полимерлердин илешкектүүлүгү байкалат, ал эми Полимерлердин ишин жүзөгө ашыруудан алса болот, ошондуктан алар иш жүзүндө колдонууга болот. Мындан тышкары, термомеханикалык анализ, айнек өткөөлдү, фазанын бөлүнүшүнө, кристаллдашуу, кристаллдаштыруу, кристаллдаштыруу, кристаллдашуу, кристаллдаштыруу жана молекулярдык кыймылга жана полимерлердин структурасы жана касиеттери жөнүндө көп маалымат алууга болот. Көпчүлүк учурда полимерлердин молекулаларын изилдөө үчүн колдонулат. кыймыл жүрүм-туруму. ДМАнын температурасын шыпыруу режимин колдонуп, айнек өтүү сыяктуу фазалуу өткөөлдөрдүн пайда болушу текшерилиши мүмкүн. DSC, DMAга салыштырмалуу жогорку сезгичтиги жогору жана иш жүзүндө колдонуудагы материалдарды талдоого ылайыктуу.

3.2.4.2 Сыноо ыкмасы

Таза, форма, жалпак жана бузулган үлгүлөрдү тандап, аларды 10 мм × 20mm тик бурчтук тилкелерин тандаңыз. Pydris бриллиант диамондунун динамикалык термомеханикалык анализин колдонуп, тенилдүү режимде сыналган. Сыноо температурасынын диапазону 25~150 °C, жылытуу ылдамдыгы 2 °C/мин, жыштыгы 1 Гц болгон жана ар бир үлгү үчүн сыноо эки жолу кайталанган. Эксперименттин жүрүшүндө үлгүнүн сактоо модулу (E') жана жоготуу модулу (E”) жазылып, жоготуу модулунун сактоо модулуна болгон катышы, башкача айтканда тангенс бурчу δ да эсептелиши мүмкүн.

3.2.5 HPMC/HPS жегенге жарамдуу композиттик пленкалардын жылуулук туруктуулугу

3.2.5.1 Термогравиметриялык анализдин принциби

Жылытуу процессинде программаланган температурада термелдин өзгөрүшүн температурага же убакыттын ичиндеги терминин массасынын өзгөрүшүн өлчөө мүмкүн, ал эми жылытуу процесси . жана башка физикалык жана химиялык кубулуштар. Тандоо сыналгандан кийин алынган заттын жана температуранын (же убакыттын температурасынын) ортосундагы мамилелер ТермогравиМетрдик (ТГА Цурве) деп аталат. арыктоо жана башка маалыматтар. Туунду термогравиметриялык ийри сызыгын (DTG ийри сызыгын) TGA ийри сызыгынын биринчи тартиптеги чыгарылышынан кийин алууга болот, ал тестирленген үлгүнүн салмак жоготуу ылдамдыгынын температурага же убакытка жараша өзгөрүшүн чагылдырат, ал эми чоку чекити туруктуулуктун максималдуу чекити болуп саналат. чен.

3.2.5.2 Тест ыкмасы

Select the edible film with uniform thickness, cut it into a circle with the same diameter as the thermogravimetric analyzer test disk, and then lay it flat on the test disk, and test it in a nitrogen atmosphere with a flow rate of 20 mL/min . Температура диапазону 30-700 ° C, жылытуучу деңгээли 10 ° C / мин, ар бир үлгү эки жолу сыналган.

3.2.6.1 Тартуу касиетин талдоо принциби

3.2.6 HPMC/HPS жегенге жарамдуу композиттик пленкалардын созуу касиеттери

Механикалык касиетти текшергич сплайн сынганга чейин белгилүү бир температура, нымдуулук жана ылдамдык шарттарында узунунан огу боюнча сплайнга статикалык чыңалуу жүгүн колдоно алат. Сыноо учурунда сплайнга түшкөн жүк жана анын деформациясынын өлчөмү механикалык касиетти текшергич тарабынан катталып, шплайндын чыңалуу деформациясы учурундагы чыңалуу-деформация ийри сызыгы тартылган. Чыңалуу-деформация ийри сызыгынан пленканын тартылуу касиеттерин баалоо үчүн тартылуу күчүн (ζt), үзүүдөгү узартууну (εb) жана серпилгич модулун (E) эсептөөгө болот.

Баалардын стресс-штаммдары эки бөлүккө бөлүнөт: эластикалык деформация аймагы жана пластикалык деформация аймагы. Серпилгич деформация зонасында материалдын чыңалышы жана деформациясы сызыктуу байланышка ээ жана бул убактагы деформация толугу менен калыбына келтирилиши мүмкүн, бул Кук мыйзамына ылайык келет; пластикалык деформация зонасында материалдын чыңалуусу жана деформациясы мындан ары сызыктуу болбой калат жана бул учурда пайда болгон деформация кайра кайтарылгыс болуп, акырында материал үзүлөт.

Тартуу күчүн эсептөө формуласы:

Бул жерде: созуу күчү, МПа;

p - максималдуу жүк же сынуучу жүк, N;

b - үлгүнүн туурасы, мм;

D - тандалма, мм.

Тыныгуудан узартылган участокту эсептөө формуласы:

Мында: εb – үзүүдөгү узартуу, %;

L – үлгү үзүлгөндө маркировка сызыктарынын ортосундагы аралык, мм;

L0 - бул тандоонун баштапкы узундугу, мм.

Эластикалык модулдук эсептөө формуласы:

Алардын арасында: E – серпилгич модулу, МПа;

ζ - стресс, МПа;

ε - штамм.

3.2.6.2 Сыноо ыкмасы

Таза, формадагы, жалпак жана бузулган үлгүлөрдү тандаңыз, Улуттук стандарт гублюстрациясын караңыз, аларды жалпы узундугу 120мм, 86мм, болжол менен, 40 мМнын белгилери менен аралыктын ортосундагы аралык туурасы 10 мм. Сплондар 75% жана 57% га коюлган (канимдик натрий жана натрий бромид эритмеси) нымдуулук, өлчөөчүдөн 3 күндөн ашык убакытка чейин бар. Бул экспериментте, ASTM D638, 5566, Инстра корпорациясынын Механикалык мүлк сыноочусу жана 2712-003 Пневматикалык кысым сыноо үчүн колдонулат. Тенилдин ылдамдыгы 10 мм / мүнөт, жана үлгү 7 жолу кайталанып, орточо маани эсептелген.

3.2.7 HPMC/HPS жегенге жарамдуу курама пленканын кычкылтек өткөрүмдүүлүгү

3.2.7.1 Кычкылтек өткөрүмдүүлүгүн анализдөө принциби

Тест үлгүсү орнотулгандан кийин, сыноо көңдөйү эки бөлүккө, а жана b; Белгилүү бир агымдардын деңгээли менен жогорку тазалык кычкылтек агымы көңдөйгө киргизилген, ал эми бир аз агымдын деңгээли менен азот агымы b көңдөйүнө киргизилген; Тесттин жүрүшүндө кычкылтектин көңдөйү В көңдөйүнө киргенде, көңдөйдүн көңдөйү В көңдөйүнө кирип, кычкылтек азоттун агымы менен кычкылтек сезимине жетүү үчүн В көңдөйүн таштап кетишет. Кычкылтек сенсор азот агымындагы кычкылтек мазмунунун өлчөйт жана тиешелүү электрдик сигналды алып салат, ошону менен, ошону менен кошо кычкылтекти эсептөө. өткөрүү.

3.2.7.2 Сыноо ыкмасы

Pick undamaged edible composite films, cut them into 10.16 x 10.16 cm diamond-shaped samples, coat the edge surfaces of the clamps with vacuum grease, and clamp the samples to the test block. ASTM D-3985 боюнча сыналган, ар бир үлгүлөр 50 см2 тест аймагы бар.

3.3 Жыйынтыктар жана талкуу

3.3.1 Жегенге жарамдуу композиттик пленкалардын микроструктуралык анализи

Фильмдин формасында жана кургатуу шарттарынын ортосундагы өз ара аракеттенүү - тасманын акыркы түзүмүн аныктайт жана фильмдин ар кандай физикалык жана химиялык касиеттерине олуттуу таасир этет [330, 331]. Ар бир компоненттин ажырагыс касиеттери жана ар бир компоненттин компоненттери морфологиясына таасир этиши мүмкүн, бул андан ары мембрананын бетине жана финалдык касиеттерине таасирин тийгизет. Ошондуктан, фильмдерди микруктуралык талдоо ар бир компоненттин молекулярдык өзгөрүүлөр жөнүндө тиешелүү маалыматтарды бере алат, бул ар бир компоненттин молекулярдык өзгөрүүлөрү жөнүндө маалыматтарды бериши мүмкүн, бул өз кезегинде тоскоолдуктарды, механикалык касиеттерин, фильмдин оптикалык касиеттерин жакшыраак түшүнүүгө жардам берет.

Бийликтеги электр микроскопторунун сканерлөө / HPMC үчүн ар кандай коэффициенттери бар фильмдер, 3-1 сүрөттө көрсөтүлгөн. 3-1 сүрөтүнөн көрүнүп тургандай, кээ бир үлгүлөр бетинде микро-кректерди көрсөттү, ал сыноо учурунда же микроскоптун көңдөйүндө нымдуулуктун азайышына себеп болушу мүмкүн (122) , 139]. Сүрөттө, таза HPS кабыкчасы жана таза HPMC. Мембраналар салыштырмалуу жылмакай микроскопиялык беттерин көрсөттү жана муздатуу процессинде өтө эле кадимки HPMC мембраналарына салыштырмалуу жылмакай жана микроскопруктураны бир тегиз жана жылмакай болуп көрдү.) Молекулярдык өзгөрүүлөргө жетишилди суу эритмеде. Көптөгөн изилдөөлөр көрсөткөндөй, салкын процессиндеги амилоза-амилептин-суу тутуму

Гельдин пайда болушу жана фазалык бөлүнүү ортосундагы атаандаштык механизми болушу мүмкүн. Эгерде фазалык бөлүнүү ылдамдыгы гель пайда болуу ылдамдыгынан төмөн болсо, системада фазалык бөлүнүү болбойт, антпесе системада фазалык бөлүнүү пайда болот [333, 334]. Андан тышкары, амилозанын мазмуну 25% ашканда, амилозанын желозинизациясы жана амилоздун үзгүлтүксүз тармагын үзгүлтүксүз структурасы фазалык бөлүктүн пайда болушуна бир кыйла тоскоол болот [334]. Бул макалада колдонулган HPSтин амилоза мазмуну 80%, 25%дан алда канча жогору, бул таза HPMC мембраналарына караганда бир тектүү жана жылмакай болгон көрүнүштү жакшыраак көрсөтөт.

Бардык курама тасмалардын беттери салыштырмалуу орой, кээ бир чирипалап бүдүрчөлөр чачырап кеткен сандарды салыштыруу көрсөткүчтөргө салыштырмалуу көрүнүп турат. Андан тышкары, HPMC мазмундагы курама мембраналар жогорку HPS мазмунунан бир кыйла бир тектүү түзүлүштү көргөздү. 37 ° C HPSке негизделген конденсациясы

Гель касиеттеринин негизинде, HPS илешкек гел абалын көрсөттү; HPMC термикалык гел касиеттерине негизделген, ал эми HPMC сууга окшош эритме абалын көрсөттү. Жогорку HPS мазмуну бар композиттик мембранада (7:3 HPS/HPMC) илешкектүү ГЭС үзгүлтүксүз фаза болуп саналат, ал эми сууга окшош HPMC дисперстүү фаза катары жогорку илешкектүү HPS үзгүлтүксүз фазасында дисперстүү эмес, ал эми дисперстик фазанын бирдей бөлүштүрүлүшүнө ; Жогорку HPMC мазмуну (3:7 HPS/HPMC) бар композиттик пленкада илешкектүүлүгү төмөн HPMC үзгүлтүксүз фазага айланат, ал эми илешкектүү ГЭС аз илешкектүү HPMC фазасында дисперстүү фаза катары дисперстүү болот. бир тектүү фазаны түзүү. татаал система.

Сүрөттөн көрүнүп тургандай, бардык курама пленкалар орой жана бир тектүү эмес беттик структураларды көрсөтсө да, ачык фазалык интерфейс табылган эмес, бул HPMC жана HPS жакшы шайкештигин көрсөтүп турат. PEG сыяктуу пластификаторлору жок HPMC/крахмал курама пленкалар ачык фазалык бөлүнүүнү көрсөттү [301], ошентип крахмалдын гидроксипропилдик модификациясы да, PEG пластификаторлору да композиттик системанын шайкештигин жакшыртышы мүмкүн экенин көрсөтүп турат.

3.3.2 Жегенге жарамдуу композиттик пленкалардын оптикалык касиеттерин талдоо

HPMC/HPSтин жегенге жарамдуу композиттик пленкаларынын жарык өткөрүү касиеттери ар кандай катыштар менен УК-визуалдык спектрофотометр менен сыналган жана УК спектрлери 3-2-сүрөттө көрсөтүлгөн. Жарыктын өткөрүмдүүлүгү канчалык чоң болсо, пленка ошончолук бирдей жана тунук болот; тескерисинче, жарык өткөрүмдүүлүктүн мааниси канчалык аз болсо, пленка ошончолук бирдей эмес жана тунук эмес. 3-2(а)-сүрөттөн көрүнүп тургандай, бардык курама пленкалар толук толкун узундуктагы сканерлөө диапазонунда сканерлөө толкун узундугунун өсүшү менен окшош тенденцияны көрсөтөт, ал эми жарык өткөрүмдүүлүк толкун узундугунун өсүшү менен акырындык менен жогорулайт. 350 нмде ийри сызыктар платого ыкташат.

Салыштыруу үчүн 500нм толкун узундугундагы өткөргүчтүктү тандаңыз, 3-2(b)-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, таза HPS пленкасынын өткөрүмдүүлүгү таза HPMC пленкасынан төмөн жана HPMC мазмунунун көбөйүшү менен өткөрүмдүүлүк биринчи азаят, андан кийин минималдуу мааниге жеткенден кийин көбөйөт. HPMC мазмуну 70% га чейин көбөйгөндө, композиттик пленканын жарык өткөрүмдүүлүгү таза ГЭСке караганда көбүрөөк болгон. Белгилүү болгондой, бир тектүү система жарык өткөрүүнү жакшыраак көрсөтөт жана анын UV менен өлчөнгөн өткөрүмдүүлүк мааниси көбүнчө жогору болот; бир тектүү эмес материалдар көбүнчө тунук эмес жана УК өткөрүмдүүлүктүн төмөнкү маанилерине ээ. Композиттик пленкалардын өткөрүмдүүлүк маанилери (7:3, 5:5) таза HPS жана HPMC пленкаларына караганда төмөн болгон, бул ГЭСтин жана HPMCтин эки компонентинин ортосунда белгилүү бир деңгээлде фазалык бөлүнүү бар экенин көрсөтүп турат.

Сүрөт. 3-2 HPS/HPMC аралашма тасмалары үчүн бардык толкун узундуктарында (a) жана 500 нмде (b) UV спектрлери. тилке орточо ±стандарттык четтөөлөрдү билдирет. ac: ар кандай тамгалар толук диссертацияда колдонулган ар кандай аралашма катышы (p <0,05) менен бир топ айырмаланат

3.3.3 Жегенге жарактуу композиттик пленкалардын динамикалык термомеханикалык анализи

3-3-сүрөттө HPMC/HPSтин жегенге жарактуу пленкаларынын ар кандай формадагы динамикалык термомеханикалык касиеттери көрсөтүлгөн. Сактагыч модулу (E') HPMC мазмунунун көбөйүшү менен төмөндөй турганын 3-3(а)-сүрөттөн көрүүгө болот. Мындан тышкары, бардык үлгүлөрдүн сактоо модулу температуранын жогорулашы менен акырындык менен азайып, таза HPS (10: 0) пленкасынын сактоо модулу температура 70 °Cге чейин жогорулагандан кийин бир аз жогорулаган. Жогорку температурада, жогорку HPMC мазмуну менен курама пленка үчүн, курама пленканын сактоо модулу температуранын өсүшү менен ачык төмөндөө тенденциясына ээ; жогорку HPS мазмуну менен үлгү үчүн, ал эми сактоо модулу температуранын өсүшү менен бир аз гана төмөндөйт.

Сүрөт 3-3 HPS/HPMC аралашма пленкаларынын сактоо модулу (E′) (a) жана жоготуу тангенси (тан δ) (b)

3-3(b)-сүрөттөн көрүнүп тургандай, HPMC мазмуну 30%дан жогору болгон үлгүлөр (5:5, 3:7, 0:10) бардыгында айнек өтүү чокусу байкалат жана HPMC мазмунунун көбөйүшү менен, Айнекке өтүү Өткөөл температура жогорку температурага өттү, HPMC полимер чынжырынын ийкемдүүлүгү төмөндөгөнүн билдирет. Башка жагынан алганда, таза HPS мембранасы 67 °C тегерегинде чоң конверт чокусун көрсөтөт, ал эми 70% HPS мазмуну бар композиттик мембранада ачык айнек өтүү жок. Бул HPMC жана ГЭСтин ортосунда белгилүү бир деңгээлде өз ара аракеттешүү бар болгондуктан, HPMC жана ГЭСтин молекулярдык сегменттеринин кыймылын чектөө болушу мүмкүн.

3.3.4 Жегенге жарамдуу композиттик пленкалардын термикалык туруктуулугун талдоо

3-4-сүрөт TGA ийри сызыктары (a) жана алардын туунду (DTG) ийри сызыктары (b) HPS/HPMC аралашма тасмаларынын

HPMC/HPS жегенге жарамдуу курама пленкасынын жылуулук туруктуулугу термогравиметриялык анализатор тарабынан текшерилген. 3-4-сүрөттө термогравиметриялык ийри сызыгы (TGA) жана анын салмагын жоготуу ылдамдыгы (DTG) курама пленканын ийри сызыгы көрсөтүлгөн. 3-4(а)-сүрөттөгү TGA ийри сызыгынан, ар кандай катыштагы композиттик мембрананын үлгүлөрү температуранын жогорулашы менен эки ачык термогравиметриялык өзгөрүү баскычтарын көрсөткөнүн көрүүгө болот. Полисахариддин макромолекуласы менен адсорбцияланган суунун волатилизациясы 30–180 °C температурада иш жүзүндө термикалык деградация пайда болгонго чейин салмактын азайышына алып келет. Андан кийин, 300 ~ 450 ° C салмак жоготуу көбүрөөк фазасы бар, бул жерде HPMC жана ГЭСтин термикалык бузулуу фазасы.

3-4(b)-сүрөттөгү DTG ийри сызыктарынан таза ГЭСтин жана таза HPMCдин термикалык деградациясынын эң жогорку температуралары тиешелүүлүгүнө жараша 338 °C жана 400 °C, ал эми таза HPMCнин термикалык деградациясынын эң жогорку температурасы ГЭСке караганда жогору, бул HPMC ГЭСке караганда жакшыраак жылуулук туруктуулугун көрсөтүп турат. HPMC курамы 30% (7:3) болгондо, 347 °Cде бир чокусу пайда болду, бул ГЭСтин мүнөздүү чокусуна туура келет, бирок температура ГЭСтин термикалык деградациясынын чокусунан жогору болгон; HPMC мазмуну 70% болгондо (3:7), HPMCдин мүнөздүү чокусу 400 °Cде гана пайда болду; HPMC мазмуну 50% болгондо, DTG ийри сызыгында, тиешелүүлүгүнө жараша, 345 °C жана 396 °C эки жылуулук бузулуу чокусу пайда болду. Чокулар тиешелүүлүгүнө жараша ГЭСтин жана ГЭСтин мүнөздүү чокуларына туура келет, бирок ГЭСке туура келген термикалык деградациянын чокусу азыраак жана эки чокуда тең белгилүү жылыш бар. Көрүнүп тургандай, композиттик мембраналардын көбү белгилүү бир компонентке туура келген мүнөздүү жалгыз чокусун гана көрсөтөт жана алар таза компоненттик мембранага салыштырмалуу офсеттик болуп саналат, бул HPMC жана HPS компоненттеринин ортосунда белгилүү бир айырма бар экенин көрсөтүп турат. шайкештик даражасы. Композиттик мембрананын термикалык деградациясынын эң жогорку температурасы таза ГЭСке караганда жогору болгон, бул HPMC HPS мембранасынын жылуулук туруктуулугун белгилүү бир деңгээлде жакшырта аларын көрсөтүп турат.

3.3.5 Жегенге жарамдуу курама пленканын механикалык касиеттерин талдоо

HPMC/HPS курама пленкаларынын ар кандай катыштары менен чыңалуу касиеттери механикалык касиет анализатору менен 25 °C, салыштырмалуу нымдуулук 57% жана 75% менен ченелген. 3-5-сүрөттө HPMC/HPS курама пленкаларынын серпилгичтик модулу (а), үзүүдөгү узартуу (б) жана созуу күчү (с) ар кандай салыштырмалуу нымдуулукта ар кандай катышта көрсөтүлгөн. Салыштырмалуу нымдуулук 57% болгондо таза ГЭС пленкасынын ийкемдүү модулу жана тартылуу күчү эң чоң, ал эми таза HPMC эң кичине экенин сүрөттөн көрүүгө болот. HPS мазмунунун көбөйүшү менен композиттик пленкалардын серпилгичтик модулу жана тартылуу күчү тынымсыз жогорулады. Таза HPMC мембранасынын үзүлгөндөгү узартылышы таза HPS мембранасына караганда бир топ чоң жана экөө тең композиттик мембранага караганда чоңураак.

Салыштырмалуу нымдуулук 57% салыштырмалуу нымдуулукка салыштырмалуу жогору болгондо (75%) бардык үлгүлөрдүн серпилгичтик модулу жана чыңалууга бекемдиги азайган, ал эми үзүүдөгү узартуу кыйла жогорулаган. Бул негизинен суу, жалпыланган пластификатор катары HPMC жана HPS матрицасын суюлтушу, полимер чынжырларынын ортосундагы күчтү азайтышы жана полимер сегменттеринин мобилдүүлүгүн жакшыртышы мүмкүн. Жогорку салыштырмалуу нымдуулукта таза HPMC пленкаларынын ийкемдүүлүк модулу жана тартылуу күчү таза HPS пленкаларына караганда жогору болгон, бирок үзүлгөндөгү узартуу төмөн болгон, натыйжада нымдуулуктун төмөндүгүндөгү натыйжалардан такыр башкача болгон. 75% жогорку нымдуулукта курамдык пленкалардын механикалык касиеттеринин өзгөрүшү 57% салыштырмалуу нымдуулуктагы абалга салыштырмалуу төмөн нымдуулуктагыга толугу менен карама-каршы экенин белгилей кетүү керек. Жогорку нымдуулукта пленканын нымдуулугу жогорулайт, ал эми суу полимердик матрицага белгилүү бир пластмассалоочу таасирди гана көрсөтпөстөн, крахмалдын кайра кристаллдашуусуна да өбөлгө түзөт. HPMC менен салыштырганда, ГЭС кайра кристаллдашуу тенденциясына ээ, ошондуктан салыштырмалуу нымдуулуктун ГЭСке тийгизген таасири HPMCге караганда бир топ жогору.

Сүрөт. 3-5. Ар кандай салыштырмалуу момундук (RH) шарттарында теңдештирилген ар кандай HPS/HPMC катышы бар HPS/HPMC тасмаларынын тартылуу касиеттери. *: ар кандай сан тамгалары толук диссертацияда колдонулган ар кандай RH менен олуттуу айырмаланат

3.3.6 Тамактанууга жарактуу композиттик пленкалардын кычкылтек өткөрүмдүүлүгүн талдоо

Тамак-аштын жарактуулук мөөнөтүн узартуу үчүн тамак-ашты таңгактоочу материал катары жегенге жарамдуу композиттик пленка колдонулат жана анын кычкылтек тосмосунун көрсөткүчү маанилүү көрсөткүчтөрдүн бири болуп саналат. Ошондуктан, HPMC/HPS ар кандай катышы бар жегенге жарактуу пленкалардын кычкылтек өткөрүү ылдамдыгы 23 °C температурада өлчөнгөн жана натыйжалар 3-6-сүрөттө көрсөтүлгөн. Сүрөттөн көрүнүп тургандай, таза HPS мембранасынын кычкылтек өткөрүмдүүлүгү таза HPMC мембранасына караганда бир кыйла төмөн, бул HPMC мембранасына караганда HPS мембранасы жакшыраак кычкылтек тосмо касиетине ээ экенин көрсөтүп турат. Улам аз илешкектүүлүгү жана аморфтук аймактардын бар, HPMC тасмада салыштырмалуу бошоп төмөн тыгыздыктагы тармак структурасын түзүү үчүн жеңил болот; ГЭС менен салыштырганда ал кайра кристаллдашуу тенденциясы жогору жана пленкада тыгыз түзүлүштү түзүү оңой. Көптөгөн изилдөөлөр көрсөткөндөй, крахмал пленкасы башка полимерлерге салыштырмалуу жакшы кычкылтек тосмо касиетине ээ [139, 301, 335, 336].

Сүрөт 3-6. HPS/HPMC аралашма пленкаларынын кычкылтек өткөрүмдүүлүгү

ГЭСти кошуу HPMC мембраналарынын кычкылтек өткөрүмдүүлүгүн бир топ төмөндөтүшү мүмкүн, ал эми композиттик мембраналардын кычкылтек өткөргүчтүгү ГЭСтин курамынын көбөйүшү менен кескин төмөндөйт. Кычкылтек өткөрбөгөн ГЭСтин кошулушу композиттик мембранадагы кычкылтек каналынын бурмалануусун жогорулатат, бул өз кезегинде кычкылтектин өтүү ылдамдыгынын төмөндөшүнө жана акырында кычкылтек өткөрүмдүүлүгүнүн төмөндөшүнө алып келет. Ушундай эле натыйжалар башка жергиликтүү крахмалдар үчүн да билдирилди [139,301].

3.4 Бул бөлүмдүн кыскача мазмуну

Бул бөлүмдө негизги чийки зат катары HPMC жана ГЭСти колдонуу жана пластификатор катары полиэтиленгликолду кошуп, ар кандай катыштагы HPMC/HPS жегенге жарамдуу композиттик пленкалар куюу ыкмасы менен даярдалган. Компоненттердин курамдык касиеттеринин таасири жана курамдуу кабыкчанын микроскопиялык морфологиясынын татаалдаштыруучу коэффициенти электрондук микроскопияны сканерлөө жолу менен окуган; Композитикалык кабыкчанын механикалык касиеттери сыноочу тарабынан изилденген. Компоненттердин жабыркаган касиеттеринин жана кычкылтек ташуучу касиеттердин касиеттери жана курама фильмдин жарык берүүчү касиеттери менен коштолот. Сканирлөөчү электрондук микроскопия, термогравиметриялык анализ жана динамикалык термикалык анализ колдонулган. Механикалык анализ жана башка аналитикалык методдор муздак-ысык гел кошулма системасынын шайкештигин жана фазалык бөлүнүшүн изилдөө үчүн колдонулган. Негизги жыйынтыктар төмөнкүдөй:

1. Таза HPMC менен салыштырганда, таза HPS бир тектүү жана жылмакай микроскопиялык беттин морфологиясын түзүү оңой. Бул, негизинен, муздатуу процессинде крахмалдын суулуу эритмесинде крахмалдын макромолекулаларынын (амилоза молекулалары жана амилопектин молекулалары) жакшыраак молекулалык кайра түзүлүшү менен шартталган.
2. Жогорку HPMC мазмуну бар бирикмелер бир тектүү мембраналык структураларды түзүшү ыктымал. Бул негизинен HPMC жана HPS гел касиеттерине негизделген. Пленка түзүүчү температурада HPMC жана HPS тиешелүүлүгүнө жараша илешкектүүлүгү төмөн эритме абалын жана жогорку илешкектүү гел абалын көрсөтөт. Жогорку илешкектүү дисперстүү фаза аз илешкектүү үзгүлтүксүз фазада дисперстүү болот. , бир тектүү системаны түзүү оңой.
3. Салыштырмалуу нымдуулук HPMC/HPS курама пленкаларынын механикалык касиеттерине олуттуу таасирин тийгизет жана анын эффектинин даражасы ГЭСтин курамынын көбөйүшү менен жогорулайт. Салыштырмалуу нымдуулуктун төмөн болушунда композиттик пленкалардын серпилгичтик модулу да, чыңалууга да бекемдиги ГЭСтин курамынын көбөйүшү менен жогорулаган, ал эми композиттик пленкалардын үзүлгөндөгү узартылышы таза компоненттүү пленкаларга караганда бир кыйла төмөн болгон. Салыштырмалуу нымдуулуктун жогорулашы менен композиттик пленканын серпилгич модулу жана созуу күчү азайып, үзүүдөгү узартуу бир топ жогорулап, композиттик пленканын механикалык касиеттери менен кошулма катышынын ортосундагы байланыш толугу менен карама-каршы өзгөрүүнү көрсөттү. салыштырмалуу нымдуулук. Ар кандай аралашма катышы бар композиттик мембраналардын механикалык касиеттери ар кандай салыштырмалуу нымдуулук шарттарында кесилишин көрсөтөт, бул ар кандай колдонуу талаптарына ылайык продуктунун иштешин оптималдаштыруу мүмкүнчүлүгүн берет.
4. ГЭСтин кошулушу композиттик мембрананын кычкылтек тосмо касиеттерин кыйла жакшыртты. Композиттик мембрананын кычкылтек өткөрүмдүүлүгү ГЭСтин курамынын көбөйүшү менен кескин төмөндөгөн.
5. HPMC/HPS муздак жана ысык гел кошулма системасында эки компоненттин ортосунда белгилүү бир шайкештик бар. Бардык курама пленкалардын SEM сүрөттөрүндө ачык эки фазалуу интерфейс табылган жок, композиттик пленкалардын көпчүлүгү DMA натыйжаларында бир гана айнек өтүү чекитине ээ болгон жана композиттин көпчүлүк бөлүгүнүн DTG ийри сызыктарында бир гана термикалык деградациянын чокусу пайда болгон. фильмдер. Бул HPMC менен ГЭСтин ортосунда белгилүү бир сүрөттөмө бар экенин көрсөтүп турат.

Жогорудагы эксперименталдык натыйжалар ГЭС менен HPMCди кошуу HPMC жегич пленканын өндүрүштүк наркын төмөндөтүп гана тим болбостон, анын иштешин жакшыртаарын көрсөтүп турат. Механикалык касиеттери, кычкылтек тосмо касиеттери жана оптикалык касиеттери жегенге боло турган курама пленка эки компоненттин кошулма катышын жана тышкы чөйрөнүн салыштырмалуу нымдуулугун жөнгө салуу аркылуу жетишүүгө болот.

4-глава Микроморфология менен HPMC/HPS курама системасынын механикалык касиеттеринин ортосундагы байланыш

Металл эритмесин аралаштыруу учурунда аралаштыруу энтропиясы менен салыштырганда, полимерди аралаштыруу учурунда аралаштыруу энтропиясы, адатта, өтө аз, ал эми кошулма учурунда кошулуунун жылуулугу, адатта, оң болуп, полимерди кошуу процесстерине алып келет. Гиббс бош энергиясынын өзгөрүшү оң (���>), ошондуктан, полимердик формулалар фаза боюнча бөлүнгөн эки фазалуу системаларды түзүүгө умтулат жана толук шайкеш келген полимердик формулалар өтө сейрек кездешет [242].

Аралаштырылган кошулма системалары, адатта, термодинамикада молекулалык деңгээлдеги аралашууга жетишип, бир тектүү кошулмаларды түзө алат, ошондуктан полимердик кошулма системаларынын көбү аралашпайт. Бирок, көптөгөн полимердик кошулма системалары белгилүү бир шарттарда шайкеш абалга жетип, белгилүү шайкештикке ээ болгон татаал системаларга айланат [257].

Полимердик композиттик системалардын механикалык касиеттери сыяктуу макроскопиялык касиеттери көп даражада алардын компоненттеринин өз ара аракеттенүүсүнө жана фазалык морфологиясына, өзгөчө компоненттер ортосундагы шайкештикке жана үзгүлтүксүз жана дисперстүү фазалардын курамына көз каранды [301]. Демек, композиттик системанын микроскопиялык морфологиясын жана макроскопиялык касиеттерин изилдөө жана алардын ортосундагы байланышты орнотуу чоң мааниге ээ, бул композиттик системанын фазалык түзүлүшүн жана шайкештигин көзөмөлдөө аркылуу композиттик материалдардын касиеттерин көзөмөлдөө үчүн чоң мааниге ээ.

Комплекстүү системанын морфологиясын жана фазалык диаграммасын изилдөө процессинде ар кандай компоненттерди айырмалоо үчүн ылайыктуу каражаттарды тандоо абдан маанилүү. Бирок, HPMC менен HPSтин ортосундагы айырмачылык бир топ кыйын, анткени экөө тең жакшы тунуктукка жана окшош сынуу көрсөткүчүнө ээ, ошондуктан эки компонентти оптикалык микроскопия менен айырмалоо кыйын; Мындан тышкары, экөө тең органикалык көмүртектерге негизделген материал болгондуктан, экөө тең энергияны сиңирүү жөндөмүнө ээ, ошондуктан сканерлөөчү электрондук микроскопияда жуп компоненттерди так айырмалоо кыйынга турат. Фурье трансформациясынын инфракызыл спектроскопиясы 1180-953 см-1 полисахариддик тилке жана 1750-1483 см-1 амиддик тилке менен белок-крахмал комплексинин системасынын морфологиясы жана фазалык диаграммасындагы өзгөрүүлөрдү чагылдыра алат [52, 337], бирок бул техника абдан татаал жана адатта HPMC/HPS гибриддик системалары үчүн жетиштүү контрастты түзүү үчүн синхротрондук нурлануунун Фурье трансформациясынын инфракызыл ыкмаларын талап кылат. Компоненттердин мындай бөлүнүшүнө жетишүү үчүн өткөрүүчү электрондук микроскопия жана кичинекей бурчтуу рентген нурларынын чачыратуу сыяктуу ыкмалары бар, бирок бул ыкмалар адатта татаал [338]. Бул темада йод микроскопту талдоо ыкмасы колдонулат жана амилоздук структуранын акыркы тобу IOOD комплексти түзүү үчүн йод / HPS комплекстүү тутумун йодду боёкторго киргизүү үчүн микроавтобуска реакция кылат. Бул HPS компоненттери жарык микроскоп астында HPMC компоненттеринен алардын ар кандай түстөр менен айырмаланган. Ошондуктан, йоддун оптикалык микроскоп анализ ыкмасын божомолдоо ыкмасы - крахмалга негизделген комплекстүү тутумдардын морфология жана фазалык тутумдардын жөнөкөй жана натыйжалуу ыкмасы.

Бул бөлүмдө микроскопиялык морфология, фазалык бөлүштүрүү, фазалык бөлүштүрүү, фазалык / ГЭСтин кошулушу жана башка микроструктурасы йодду боёп оптикалык микроскоп анализин иликтөө аркылуу изилденген; жана механикалык касиеттери жана башка макроскопиялык касиеттери; жана микроскопиялык морфологиянын жана ар кандай эритменин концентрацияларынын жана кошулма катыштарынын макроскопиялык касиеттеринин корреляциялык анализи аркылуу HPMC/HPSти көзөмөлдөө үчүн HPMC/HPS кошулма системасынын микроструктурасы менен макроскопиялык касиеттеринин ортосундагы байланыш түзүлдү. Курамдуу материалдардын касиеттерине негиз берет.

4.1 Материалдар жана жабдуулар

4.1.1 Негизги эксперименттик материалдар

4.2 Эксперименттик метод

4.2.1 HPMC / HPS Компанияны даярдоо

3%, 5%, 7% жана 9% концентрациясында HPMC эритмесин жана HPS эритмесин даярдаңыз, даярдоо ыкмасы үчүн 2.2.1ди караңыз. 100:0, 90:10, 80:20, 70:30, 60:40, 50:50, 45:55, 40:60, 30:70, 20:80, 0 боюнча HPMC эритмеси менен HPS эритмесин аралаштырыңыз: 100 Ар түрдүү катыштар 250 айн/мин ылдамдыкта 21 °C 30 мүнөткө аралаштырылды жана ар кандай концентрациядагы жана ар кандай катыштагы аралаш эритмелер алынды.

4.2.2 HPMC/HPS курама мембранасын даярдоо

3.2.1 караңыз.

4.2.3 HPMC/HPS композиттик капсулаларды даярдоо

2.2.1 ыкма менен даярдалган эритмени карагыла, чөмүлүү үчүн дат баспас болоттон жасалган калыпты колдонуңуз жана аны 37 °C температурада кургатыңыз. Кургатылган капсулаларды жулуп алып, ашыкчасын кесип, жуп кылып бириктириңиз.

4.2.4 HPMC/HPS курама пленкалуу оптикалык микроскоп

4.2.4.1 Оптикалык микроскопиялык анализдин принциптери

Оптикалык микроскоп томпок линза аркылуу сүрөттү чоңойтуунун оптикалык принцибин колдонот жана жакын жердеги майда заттардын көзгө ачылуучу бурчун кеңейтүү жана адам көзү менен байкай албаган кичинекей заттардын өлчөмүн чоңойтуу үчүн эки жакындаган линзаны колдонот. заттардын өлчөмү адамдын көзү менен байкалганга чейин.

4.2.4.2 Сыноо ыкмасы

Ар кандай концентрациядагы жана кошулма катышындагы HPMC/HPS кошулма эритмелери 21 °Cде алынып, айнек слайдга түшүрүлүп, жука катмарга куюлган жана ошол эле температурада кургатылган. Пленкалар 1% йод эритмеси менен боёлуп (1 г йод жана 10 г калий йодиди 100 мл өлчөмдүү колбага салынып, этанолдо эритилген), байкоо жүргүзүү үчүн жарык микроскопунун талаасына коюлган жана фотосүрөткө тартылган.

4.2.5 HPMC / HPS курама фильминин жеңил өткөрүү

4.2.5.1 УК-визуалдык спектрофотометриянын анализ принциби

3.2.3.1 сыяктуу.

4.2.5.1 Сыноо ыкмасы

4.2.6 HPMC/HPS курама пленкаларынын созуу касиеттери

4.2.6.1 Тенилдүү мүлк талдоо принциби

3.2.3.1 сыяктуу.

4.2.6.1 Сыноо ыкмасы

Үлгүлөр 48 саат бою 73% нымдуулукта тең салмакталгандан кийин сыналган. 3.2.3.2 сыноо ыкмасы үчүн көрүңүз.

4.3 Натыйжалар жана талкуу

4.3.1 Продукттун ачыктыгына байкоо жүргүзүү

4-1 Сүрөттө HPMC жана HPS комплекстүү катышуу менен даярдалып, курчуп турган фильмдерди жана капсулалар көрсөтүлгөн. Сүрөттөн көрүнүп тургандай, өнүмдөрдүн ачык-айкындуулугу бар, ал HPMC менен HPS окшош реактивдүү көрсөткүчтөргө ээ экендигин жана бир тектүү кошулманы экиге бөлүүдөн кийин бир тектүү кошулма алууга болот.

4.3.2 HPMC/HPS комплекстеринин оптикалык микроскоптун сүрөттөрү боёгонго чейин жана кийин

4-2-сүрөттө оптикалык микроскоп астында байкалган ар кандай татаалдаштырган HPMC / HPS комплексти боёкторго чейин жана андан кийин типтүү морфологиядан мурун жана андан кийин типтүү морфологиядан мурун жана андан кийин. Сүрөттөн көрүнүп тургандай, боёлбогон фигурада HPMC фазасын жана ГЭС фазасын айырмалоо кыйын; Буулдуу таза HPMC жана таза HPS өзүлөрүнүн уникалдуу түстөрүн көрсөтүшөт, анткени, анткени анын уникалдуу түстөрүн көрсөтүшөт, анткени, себеби Бийиктиктин жана йоддун йод боёлгон йод боёлгон йод боёктору караңгы болуп калат. Демек, HPMC / HPS кошулмасында эки этап жөн гана жана так айырмаланып, андан ары HPMC менен бажы кескин бузулбаса жана бир тектүү кошулманы түзө албайт деп далилдейт. Бийиктин мазмуну катары көрүнүп тургандай, фигуранын (HPS фазасынын) аянты жогорулаган сайын, бул фазаптын ичинде эки фазалуу резервациялоо пайда болгонун тастыктайт. HPMC мазмуну 40% жогору болгондо, HPMC үзгүлтүксүз баскычтуу абалын көрсөтөт, ал эми HPS чачырап кеткен фаза катары HPMC үзгүлтүксүз баскычында таркатылат. Ал эми HPMCдин курамы 40% дан төмөн болгондо, ГПлар үзгүлтүксүз баскычтуу абалын көрсөтөт, ал эми HPS даражалуу фазасында таркатылган фаза катары таркатылат. Ошондуктан, 5% HPMC / HPS татаал эритмесинде, бажы мазмуну менен, тескерисинче, татаал катышы HPMC / HPS 40:60 болду. Үзгүлтүксүз фаза баштапкы HPMC фазасынан кийинки ГЭСтин фазасына өзгөрөт. Фазанын формасын байкоо менен, HPS матрицадагы HPMC фазасы дисперсиядан кийин сфералык болуп саналат, ал эми HPMC матрицадагы HPS фазасынын чачырап кеткен формасы иретсиз болуп калат.

Андан тышкары, жаркыраган аймактын (HPMC) аймагынын (HPMC) аймагына (HPS) кочкул кызыл түстөгү аймакка (ГП)) боёктан кийин (месофаздын абалын эске албаганда), аймак деп табылды Сүрөттөгү HPMC (ачык түс)/HPS (кара түс) катышы чыныгы HPMC/HPS кошулма катышынан ар дайым жогору. Мисалы, HPMC / HPS диаграммасында татаал коэффициенттин коштоосунда 50:50, интерфейстин интерфей аянтындагы Бийликтин аянты эсептелген эмес жана жарыктын / караңгы аянттын катышы 71/29 болуп саналат. Бул жыйынтык HPMC/HPS композиттик системасында көп сандагы мезофазалардын бар экендигин тастыктайт.

Толук шайкеш келген полимердик татаал системалар бир кыйла белгилүү болгондуктан, полимер татаал процесс, адатта, татаалдаштыруунун жылуулугу, адатта, бир аз өзгөрүүдөн келип чыгат, демек, бир аз өзгөрөт, ошондо акысыз энергияны оң мааниде коштоп, акысыз энергияны түзөт. Бирок, HPMC / HPS компаниясында, HPMC жана HPS шайкештикти көрсөтүп тургандай, HPMC жана HPS гидрофильдик полисцакриддер да, ошол эле структуралык бирдикке ээ, ошол эле функционалдык топко ээ болот HydroxyPropyl. HPMC / HPS бириктирилген бир нече месопазанын феноменинин курамына киргенде, курамдагы HPMC жана HPS бир деңгээлде шайкештикке ээ экендигин жана ушул сыяктуу көрүнүштөр крахмал-половинылдык алкоголдук ичимдиктер менен пластикизатор менен кошулган крахмал-половинылдык алкоголдук системада пайда болот. да пайда болду [339].

4.3.3 Микроскопиялык морфология менен кошулма системасынын макроскопиялык касиеттеринин ортосундагы байланыш

Морфология, фазалык бөлүү феноменинин, ачыктык жана механикалык касиеттердин ортосундагы мамиле, деталдуу окуп чыкты. 4-3-сүрөттө ГПтин мазмунунун максималдуу касиеттери боюнча HPMC / HPS бириктирүү тутумунун ачыктыгы жана тензилдүү касиеттери сыяктуу максаттуу касиеттери көрсөтүлгөн. Таза HPMCнин ачык-айкындуулугу, негизинен, крахмалдын кристаллдашуусу, анткени крахмалдын айкындуулугун жогорулатат, ал эми Гидроекторлорду өзгөртүүчү крахмалдын модификациясы ачык-айкындуулукту азайтуунун маанилүү себеби ХПs [340, 341]. It can be found from the figure that the transmittance of the HPMC/HPS compound system will have a minimum value with the difference of the HPS content. Кошумча тутумду өткөрүп берүү, HPS мазмунун 70% төмөндөн төмөндөө үчүн,it ГЭСтин курамынын өсүшү менен төмөндөйт; ГЭСтин мазмуну 70% ашканда, ал ГЭСтин курамынын көбөйүшү менен көбөйөт. Бул кубулуш HPMC/HPS кошулма системасы аралашпайт дегенди билдирет, анткени системанын фазалык бөлүнүү кубулушу жарык өткөрүмдүүлүктүн төмөндөшүнө алып келет. Тескерисинче, курама системанын Янг модулу да ар кандай пропорциялар менен минималдуу чекит пайда болду, ал эми Янгдын модулу ГЭСтин курамынын көбөйүшү менен төмөндөөнү улантып, ГЭСтин курамы 60% болгондо эң төмөнкү чекке жеткен. Модул көбөйүп, моулус бир аз жогорулады. HPMC / HPS тутумунун тутумунун моулу Минималдуу маани көрсөттү, бул курамдык системанын бузулбагандыгы тутуму болгон. HPMC / HPS тутумунун эң төмөнкү чекитинин эң төмөнкү чекитине HPMCдин үзгүлтүксүз фазасына өтүү пунктуна жана 4-2-сүрөттөгү жаштын маңызынын эң төмөнкү чекитине чейин үзгүлтүксүз баскычтуу өткөөл мезгилине шайкеш келет.

4.3.4 Эритме концентрациясынын кошулма системасынын микроскопиялык морфологиясына тийгизген таасири

4-4-сүрөттө HPMC / HPS кошулмасынын морфологиясынын жана фазалуу өткөөл мезгилдеги чечимдердин концентрациялануусун көрсөтөт. 3% HPMC / HPS комплектинин төмөн концентрациясы төмөн, HPMC / HPSдин татажы боюнча төмөн концентрациялангандыгы төмөндөйт, курамына 40:60, биргелешип туруктуу түзүмдүн көрүнүшү байкалат; Жогорку концентрацияланууда 7% чечимде, бул биргелешкен түзүм, бул биргелешкен түзүмдүн көлөмү 50:50 сом менен коштошуу катышы менен байкалат. Бул натыйжа HPMC / HPS кошулмасынын фазасынын өткөөл мезгили белгилүү бир концентрациялануу пункту, фазалык чечимдин белгилүү бир концентрациясына ээ экендигин жана фазанын өткөөлдүн комплекстүү концентрациялануусунун көбөйүшү менен, Бийлик үзгүлтүксүз фазаны түзүүгө түрткү берет . . Мындан тышкары, HPS домендери HPMC үзгүлтүксүз фазасында таркатылган фазада таркатылган фазалар жана концентрацияны өзгөртүү менен окшош формалардын жана морфологияларды көрсөттү; HPS тармагына таркатылган фазалар Бийликтегилердин үзгүлтүксүз фазасында ар кандай концентрацияда ар кандай формадагы жана морфологиялар көрсөтүлдү. Чечимдин концентрациясынын жогорулашы менен, HPMCдин чачырап кетиши барган сайын баруу жана кыйла такка айланды. Бул кубулуштун негизги себеби - Бөлмө температурасында HPSтин чечиминин илешүүсү - HPMCтин температурасында бир топ жогору жана HPMC фазасынын тыкан сфералык абалын түзүп, беттик чыңалуудан улам басылып жатат.

4.3.5 Коллекциялык тутумдун механикалык касиеттери боюнча чечимдердин концентрациясынын натыйжасы

4-4-сүрөт. 4-5-сүрөт. HPMC / HPS курама системасынын бузулушунда жаштын модулу жана узалышы, 4-сүрөттөгү фазанын акырындык менен трансформациялоосунун көбөйүшүнө шайкеш келүүдөн төмөндөйт, ал 4-сүрөттөгү фазаны үзгүлтүксүз трансформациялоо үчүн биротоло трансформациялоосунун жогорулашына жана төмөндөтөт -4. Микроскопиялык морфология ырааттуу. HPMC гомополимеринин жаштын модулу ГЭСке караганда жогору болгондуктан, HPMC / HPSтин курама системасынын моулу, HPMC үзгүлтүксүз фазасы болуп саналат деп болжолдонгон.

4.4 Бул бөлүмдүн кыскача мазмуну

Бул бөлүмдө HPMC/HPS кошулма эритмелери жана ар кандай концентрациялары жана кошулма катыштары менен жегенге жарамдуу композиттик пленкалар даярдалган жана HPMC/HPS кошулма системасынын микроскопиялык морфологиясы жана фазалык өтүшү крахмалдын фазаларын айырмалоо үчүн йод менен боёонун оптикалык микроскоптук анализи аркылуу байкалган. HPMC/HPS жегенге жарамдуу композиттик пленканын жарык өткөрүмдүүлүгү жана механикалык касиеттери UV-визуалдык спектрофотометр жана механикалык касиеттерин текшергич менен изилденген, ошондой эле ар кандай концентрациялардын жана кошулма катыштарынын кошулма системасынын оптикалык касиеттерине жана механикалык касиеттерине тийгизген таасири изилденген. HPMC/HPS кошулма системасынын микроструктурасы менен макроскопиялык касиеттеринин ортосундагы байланыш микроструктура, фазалык өтүү жана фазалык бөлүнүү сыяктуу композиттик системанын микроструктурасын жана оптикалык касиеттери жана механикалык касиеттери сыяктуу макроскопиялык касиеттерин айкалыштыруу жолу менен түзүлгөн. Негизги жыйынтыктар төмөнкүдөй:

1. Крахмалдын фазаларын йод менен боёо боюнча оптикалык микроскоптук анализ ыкмасы крахмалдын негизиндеги кошулма системаларынын морфологиясын жана фазалык өтүшүн изилдөөнүн эң жөнөкөй, түз жана эффективдүү ыкмасы болуп саналат. Йод менен боёгондо, крахмал фазасы жарык микроскопиясы астында караңгыраак жана караңгы болуп көрүнөт, ал эми HPMC боёлбойт, ошондуктан ачык түстө көрүнөт.
2. HPMC/HPS кошулма системасы аралашпайт жана кошулма системасында фазалык өтүү чекити бар жана бул фаза өтүү чекити белгилүү бир кошулма катышына жана эритме концентрациясына көз карандылыкка ээ.
3. HPMC/HPS кошулма системасы жакшы шайкештикке ээ жана кошулма системасында көп сандагы мезофазалар бар. Аралык фазада үзгүлтүксүз фаза дисперстүү фазада бөлүкчөлөрдүн абалында дисперстүү болот.
4. HPMC матрицасында ГЭСтин дисперстүү фазасы ар кандай концентрацияларда окшош сфералык форманы көрсөттү; HPMC HPS матрицасында туура эмес морфологияны көрсөттү, ал эми морфологиянын туура эместиги концентрациясынын жогорулашы менен көбөйдү.
5. Микроструктуранын, фазанын өткөөлү, ачыктык жана механикалык касиеттердин ортосундагы байланыш түзүлгөн. а. Тазалоонун тутумунун ачык-айкындуулугунун эң төмөнкү чекити HPMCтин транзиттик фазасына чейин жана тензилдин азайып кетишинин минималдуу чекитинин минималдуу чекитине жана минималдуу чекитке шайкеш келет. б. Тыныгуунун концентрациялануусунун жогорулашына, жаштын моулу жана узартылышы мүмкүн болгон, бул HPMCдин морфологиялык өзгөрүүсүнө чейин, үзгүлтүксүз тутумду үзгүлтүксүз системага киргизүү.

Эгерде HPMC / HPS курама системасынын макроскопиялык касиеттери анын микроскопиялык морфологиялык түзүлүшү, фазанын өткөөлү, фазанын бөлүнүшү жана башка кубулуштары менен тыгыз байланышта жана курамдын фазанын түзүмүн контролдоо менен жөнгө салынышы мүмкүн системасы.

5-глава HPs HPS гидроксиппропилинин таасири HPMC / HPS кошулмасынын рогологиялык касиеттерине алмаштыруу

Крахмалдын химиялык түзүлүшүндөгү кичинекей өзгөрүүлөр анын реологиялык касиеттеринде драмалык өзгөрүүлөргө алып келиши мүмкүн экендиги белгилүү. Демек, химиялык модификация крахмалга негизделген продукциялардын реологиялык касиеттерин өркүндөтүү жана контролдоо мүмкүнчүлүгүн сунуштайт [342]. Өз кезегинде, крахмал химиялык түзүлүшкө болгон таасирин өздөштүрүү крахмалга негизделген продукциянын түзүмдүк касиеттерин жакшыраак түшүнө алат жана майдаланган крахмал функционалдык касиеттери бар өзгөргөн жылчактардын долбоорун иштеп чыгууга негиз бере алат. [235]. Гидроектордук эмес крахмал - бул тамак-аш жана медицина жаатында кеңири колдонулган кесипкөй өзгөрүлгөн крахмал. Адатта, ал намыс кычкыл газынын щелочтуу жагдайга туш болгон жергиликтүү кычкыл кычкылдануу менен даярдалат. Гидроксипропыл - гидрофилиялык топ. Бул топторду крахмал молекулалык чынжырына киргизүү, крахмал гранулдук структурасын сактаган молекулярдык суутек байланыштарын сындырып же алсырашы мүмкүн. Ошондуктан, гидроксиппропилдин физика тутумунун крахмалын молекулалык чынжырчага алмаштыруу гроксинин топторун алмаштыруу даражасына байланыштуу (233, 235, 343, 344).

Көптөгөн изилдөөлөр гидроксипропил крахмалынын физикалык касиеттерин алмаштыруучу гидроксиппропилдин алмашууну иликтеген. Хан ж.б. Гидроксиппруппилдин махабатынын жана гидроксиппропылуунун кесилиштеринин кореялык күрүч куурчактарынын структурасы жана росрограмманын мүнөздөмөлөрү боюнча изилденген. Изилдөө гидроксипроляция Гелатинизациянын температурасын крахманын түп-тамырынан төмөндөтүп, крахмалдын потенциалын кармап турууну жакшырта турганын аныктайт. Аткаруу жана крахмалдын карышкы крахмал крахмалынын карышкырдын крахмалынын карышкырдын карышкырын бир кыйла тоскоол болгон [345]. Каур ж.б. Картошка крахмалынын ар кандай сортторунун физикалык касиеттеринин натыйжасын изилдеп, картошка крахмалын ар кандай сорттор менен алмаштырган, ал эми чоң бөлүкчөлөрдүн касиеттерине ар кандай сорттордун өзгөрүшүнө жана анын натыйжасы олуттуу; Гидроектордук реакция гранулдарынын бетиндеги көптөгөн сыныктарды жана өсүмдүктөргө алып келет; Гидроектордук басыпропилдин алмаштыруусу, Диметил скульфоксайдындагы крахмалдын суунун суунун, сормулуштун сууну жана эритмесин бир кыйла жакшырта алат жана чапталган крахманды жакшыртууга болот [346]. Аманабай ж.б. Гидроектордук эмеспропилдин таттуу картошка крахмалынын касиеттери жөнүндө алмаштыруу натыйжасын изилдеген. Изилдөө көрсөткөндөй, гидроксипроплопилдин модификациясы, Акысыз шишиктик кубаттуулугун жана крахмалдын суу эригип, өркүндөтүлгөн; таркатуучу крахмалга реалдашуу жана ретрограмма тоскоолдук кылынды; Тамак-аштар жакшыртылды [347]. Schmitz et al. Гидроксипспилтил Тапиока крахмасына даярдалган шишиктик потенциалын жана илешкектүүлүгүнө, төмөн карылыктын деңгээли жогору болгон жана жогорку карылыкка ээ болуу жана азык-түлүк деңгээли жогору болгон (344).

Бирок, гидроксиппропилдин крахмалынын крахмалынын реологиялык касиеттеринде бир нече изилдөөлөр бар, ал эми крахмалга негизделген татаал тутумдардын реологиялык касиеттерин жана гель касиеттерин өзгөртүүлөрдүн кесепеттери сейрек кездешет. Чун ж.б. Төмөн концентрациянын (5%) гидроксипропил крахмалын кыстаруу чечиминин аз концентрациясынын реологиясын изилдеген. Натыйжалар Гидроектордук эмес мамлекеттик жана динамикалык иликтөөнүн өзгөрүшү, крахмалды ченемдик укуктук актыларына өзгөртүүлөрдү жана гидроксипропилдин аз өлчөмү менен байланышкан, ал эми гидроксипспропилдин пропилинин ченемдүү алмаштыруусу крахмалдардын реологиялык касиеттерин бир кыйла өзгөртө алат деп көрсөттү. Срахманын чечимдеринин илешкектүүлүгү коэффициенти менен төмөндөйт жана анын реологиялык касиеттеринин температурасынын температурасынын көз карандылыгы гидроксипропилдин алмаштыруу даражасын жогорулатуу менен көбөйөт. Сумма алмаштыруу даражасын төмөндөтөт [342]. Lee et al. Таттуу Картошка крахмасынын физикалык касиеттерине жана реологиялык касиеттерин алмаштыруу үчүн гидроксиппропилдин таасирин изилдеп, натыйжасы гроксипспилилдин деңгээлин жогорулатуу менен крахмалдын суунун жөндөмү жана суунун чыгымы; Энтальпиянын мааниси гидроксиппропилдин алмаштыруу даражасын жогорулатуу менен төмөндөйт; илешкектүүлүктүн коэффициенти, комплекстүү илешкектүүлүгү, комплекстүү стресс, комплекстүү илешкектүүлүгү жана крахмал чечиминин динамикалык модулу, сучтрокриппроплдин ордун алмаштыруу, суюктук индекси жана жоготуу фактору, ал гидроксипропилдин деңгээли жогорулоо менен көбөйөт; Гел крахмалдын желимдин күчтүүлүгү төмөндөйт, тоңдургучтун туруктуулугу жогорулайт, ал эми синрездердин таасири азаят (235].

Бул бөлүмдө HPS гидроксинин эффектинин натыйжасы HPMC / HPS муздак жана ысык гель кошулмасынын гель касиеттерине жана гель касиеттерине алмаштыруу таасири камтылган. Өткөөл кырдаал түзүмдүн калыптануу жана реологиялык касиеттеринин ортосундагы мамилени терең түшүнүү үчүн чоң мааниге ээ. Мындан тышкары, HPMC / HPS тескери муздатуучу бирикмелердин тутумунун геликациялык механизми алдын-ала ушул сыяктуу тескери жылуулук муздатуучу гель системалары үчүн теориялык жетекчилик берүү үчүн алдын-ала талкууланды.

5.1 Материалдар жана жабдуулар

5.1.1 Негизги эксперименттик материалдар

5.1.2 Негизги приборлор жана жабдуулар

5.2 Эксперименталдык ыкма

5.2.1 Татаал чечимдерди даярдоо

Ар кандай татаал коэффициенттердин 15% HPMC / HPS (100/0, 50/50, 0/100), ар кандай гидроксипспилпилдин алмаштыруу грекциялары (G80, A989, A1081). A1081, A939, HPMC жана алардын татаал чечимдерин даярдоо ыкмалары 2.2.1-де көрсөтүлөт. G80 HPMC менен коштолот 1500psi жана 110 ° C шартында шартка аралашуу, анткени G80 Native крахмалы (80%), анын желатинизация температурасы 100 ° C жогору оригиналдуу суу-мончо желатинизация ыкмасы менен жетти [348].

5.2.2 HPS HPS HPS HPS гидроксипспропилдин ар кандай даражалары менен татаалдашуу үчүн HPMC / HPS татаал чечимдеринин рикологиялык касиеттери

5.2.2.1 Реологиялык анализдин принциби

2.2.2.1 сыяктуу

5.2.2.2 Агым режиминин иштөө ыкмасы

Параллелдүү плитанын диаметри 60 мм диаметри менен колдонулган жана плиталардын аралыгы 1 ммге коюлган.

1. Алдын-ала агып кетүү ыкмасы жана үч баскычтуу тихотропия бар. 2.2.2.2 сыяктуу эле.
2. Айып-чаалыкпастан жана тиксотропиялык шакек жок Thixotropy. Тест температурасы 25 ° C, а. Ылдамдыкка көтөрүлүп жаткан ылдамдык, жылышуу ылдамдыгы 0-1000 S-1, кыркуу убакыт 1 мин; б. Туруктуу кыркуу, кыркуу Rate 1000 S-1, кыркуу жолу 1 мин; в. Кыскартылган ылдамдыкты кыркуу, жылышуу ылдамдыгы 1000-0s-1, жана кыркуучу убакыт 1 мүн.

5.2.2.3 Термелүү режимин сыноо ыкмасы

Диаметри 60 мм болгон параллелдүү пластиналык арматура колдонулуп, плиталардын аралыгы 1 ммге орнотулган.

1. Деформация өзгөрмө шыпыруу. Сыноо температурасы 25 °C, жыштыгы 1 Гц, деформация 0,01-100 %.
2. Температура сканерлөө. Frequency 1 HZ, деформация 0.1%, а. Жылытуу процесси, температура 5-85 ° C, жылытуу, 2 ° C / мин; б. Муздатуу процесси, температура 85-5 ° C, муздатуу ылдамдыгы 2 ° C / мин. A silicone oil seal is used around the sample to avoid moisture loss during testing.
3. Жыштыктарды тазалоо. Вариация 0,1 %, жыштыгы 1-100 рад/с. Сыноолор тиешелүүлүгүнө жараша 5 °C жана 85 °Cде жүргүзүлүп, тестирлөөдөн мурун 5 мүнөттүн ичинде сыноо температурасында тең салмакташтырылган.

Полимердик эритменин G′ сактоо модулу жана жоготуу модулу G″ жана бурчтук жыштык ω ортосундагы байланыш күч мыйзамына ылайык келет:

мында n′ жана n″ log G′-log ω жана log G″-log ω тин эңкейиштери;

G0′ жана G0″ log G′-log ω жана log G″-log ω кесилиштери.

5.2.3.1 Аспаптын принциби

4.2.3.1 сыяктуу

5.2.3.2 Сыноо ыкмасы

3% 5:5 HPMC/HPS кошулма эритмеси 25 °C, 45 °C жана 85 °C ар кандай температураларда чыгарылып, ошол эле температурада сакталган айнек слайдга түшүрүлүп, жука пленкага куюлган. катмар эритмеси жана ошол эле температурада кургатылган. The films were stained with 1% iodine solution, placed in the field of light microscope for observation and photographed.

5.3.1 Илешкектүүлүк жана агымдын үлгүсүн талдоо

5.3.1.1 Алдын ала кесүү жана тиксотроптук шакек тиксотропиясы жок агымдык сыноо ыкмасы

Агым тест ыкмасын колдонуу ыкмасын колдонуу ыкмасына чейин, гидроксипропилдин ар кандай даражалары менен HPSC / HPS комплекстүү жолдун илешкектүүлүгү, гидроксипропилдин сменалык даражалары менен илешкектүүлүк менен. Натыйжалар 5-1 сүрөттө көрсөтүлгөн. Бардык үлгүлөрдүн илешкектүүлүгү көрүнүп тургандай, жылышуу күчтөрүнүн сүзүүсүнүн иш-аракеттери астында жылышуу акциясынын иш-аракеттери астында жылышуунун ставкасынын жогорулашына алып келген тенденция көрсөтүлөт. Эң жогорку концентрацияланган полимерлердин чечимдери же эритилгени кыркуу астында катуу далил жана молекулярдык өзгөрүүлөргө дуушар болушат. Бирок, HPMC / HPSтин сүзүү даражалары

5-1-сүрөт. Viscosities vs. HPS / HPMC эритмесинин ар кандай гидропроплуулугун алмаштыруучу ГЭИнин сөлөкөтү (Алдын-ала кыркын, катуу жана көңдөй, күчтүү жана көңдөй символдорсуз)

It can be seen from the figure that the viscosity and shear thinning degree of the pure HPS sample are higher than those of the HPMC/HPS compound sample, while the shear thinning degree of the HPMC solution is the lowest, mainly because the viscosity of HPS Төмөн температурада HPMC караганда бир кыйла жогору. In addition, for the HPMC/HPS compound solution with the same compound ratio, the viscosity increases with the HPS hydroxypropyl substitution degree. This may be because the addition of hydroxypropyl groups in starch molecules breaks the intermolecular hydrogen bonds and thus leads to the disintegration of starch granules. Гидроксипропляция крахмал крахмалдын суюк көрүнүш феноменинин жана жергиликтүү крахмалдын жылышуу кубулушу эң эле айдан ачык болду. Гидроксипропилдин алмаштыруу даражасын үзгүлтүксүз көбөйтүү менен, жылыш үчүн жылыш үчүн акырындык менен азайган.

Бардык үлгүлөр тиксотропиялык шакекчелерге ээ, бул бардык үлгүлөр тиксотропиянын белгилүү бир даражасына ээ экенин көрсөтүп турат. Тиксотроптук күч тиксотроптук шакек аянтынын өлчөмү менен көрсөтүлөт. Үлгү тиксотроптуураак [351]. Үлгү эритменин агымынын индекси n жана илешкектүүлүк коэффициенти К Ostwald-de Waele кубаттуулук мыйзамы менен эсептелиши мүмкүн ((2-1) теңдемени караңыз).

Таблица 5-1 25 °Cдеги ГЭСтин гидропропилди алмаштыруунун ар кандай даражасы бар HPS/HPMC эритмесинин ылдамдыгын жогорулатуу жана төмөндөтүү процессинде агымдын жүрүм-турум индекси (n) жана суюктуктун консистенциясы индекси (K)

5-1-таблицада агым индекси n, илешкектүүлүктүн коэффициенти K жана Tixotropic Ring аянты, HPMC / HPS коэффициенттери гидроксипропилдин ар кандай деңгээлделин чөптөрдү көбөйтүү жана азайтуу процесси Бардык үлгүлөрдүн агымынын ичиндеги агасынын n 1ден 1ден кем болгонун таблицадан көрүүгө болот, анткени бардык үлгүлөрдүн бардык чечимдери пселопластикалык суюктуктар экендигин көрсөтөт. 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. Таза грокроппропилдин схемасы бар n мааниси жана k маанисинин наркы гидроксиппроптилдин сараметинин наркы гидроксипропроляциянын өзгөрүшү крахмалдын жамбашын жакшыртууга жана крахмалдардын илешкектүүлүгүн төмөндөтө алат деп билдирди. Тескерисинче, нымдуу жылышуунун төмөндөшүнө алмаштыруучу жайдын жогорулашына алмаштыруунун наркы, гидроксипрепуляция жогорку ылдамдыкта чакыруудан кийин жаңы ылдамдыктардан кийинки чечимдин жаңы жүрүм-турумун жакшыртат. HPMC / HPS программасынын мааниси HPSC / HPS интвалдык тутумунун наркы HPS гидроксиппропиляциясы жана HPMC жабыркаган, алардын айкалышкан иш-аракетинин натыйжасы болгон. Кыркырап турган сахнасынын азайып бараткан сахнага салыштырмалуу бардык үлүштөрдүн мааниси чоңураак болуп калды, ал эми K маанилери чоң ылдамдыкта кыркуудан кийин, курама чечиминин илешкектүүлүгү азайгандыгын билдирет Кошулуучу чечимдин Newtonian суюктук жүрүм-туруму өркүндөтүлдү. .

Тиксотроптук шакекченин аянты HPMC курамынын көбөйүшү менен азайган, бул HPMC кошулуусу кошулма эритменин тиксотропиясын төмөндөтүп, анын туруктуулугун жакшыртканын көрсөтөт. Ошол эле кошулма катышы бар HPMC/HPS кошулма эритмеси үчүн тиксотроптук шакекченин аянты ГЭСтин гидроксипропилди алмаштыруу даражасынын жогорулашы менен азаят, бул гидроксипропиляция ГЭСтин туруктуулугун жакшыртаарын көрсөтөт.

5.3.1.2 Алдын ала кыркуу жана үч баскычтуу тиксотроптук ыкма менен кыркуу ыкмасы

Алдын-ала кесүү менен кесүү ыкмасы HPMC/HPS кошулма эритмесинин илешкектүүлүгүнүн өзгөрүшүн изилдөө үчүн колдонулган, ар кандай даражадагы гидроксипропилди алмаштыруучу ГЭСтин жылышуу ылдамдыгы менен. Натыйжалар 5-2-сүрөттө көрсөтүлгөн. Бул сүрөттө көрүнүп турат HPMC чечими дээрлик эч кандай кыюу суюлтууну көрсөтөт, ал эми башка үлгүлөр кесүү суюлтууну көрсөтөт. Бул алдын ала кыркпай кыркып алуу ыкмасы менен алынган натыйжаларга дал келет. Ошондой эле сүрөттөн көрүнүп тургандай, төмөн жылыш ылдамдыкта, гидроксипропил менен алмаштырылган үлгү плато аймагын көрсөтөт.

5-2-сүрөт. Viscosities Viscosities vissies / HPS / HPMC эритмесинин ар кандай гидропропилдин алмаштыруучусу (алдын-ала коркуу менен)

Нөлдүк жылышуу илешкектүүлүк (H0), агым индекси (n) жана илешкектүүлүктүн коэффициенти (k) 1-таблицада көрсөтүлгөн. From the table, we can see that for the pure HPS samples, the n values obtained by both methods increase with the degree of substitution, indicating that the solid-like behavior of the starch solution decreases as the degree of substitution increases. With the increase of HPMC content, the n values all showed a downward trend, indicating that HPMC reduced the solid-like behavior of the solution. Бул көрсөткөндөй, эки ыкманын сапаттык талдоо натыйжалары ырааттуу.

Ар кандай сыноо ыкмаларына ылайык алынган маалыматтарды ар кандай сыноо ыкмаларына салыштыруу, алдын-ала кыраакы алдын-ала кыраакы ыкмадан алгандан кийин, алдын-ала кыраакы аркылуу алынганга караганда, ал алдын-ала алынган курамдык система -Коринг ыкмасы - бул катуу сымал, жүрүм-туруму алдын-ала коркпостон ыкма менен өлчөнгөнгө караганда төмөн. Себеби, акыркы кесилген жыйынтыкка алдын-ала кесилген акыркы натыйжа, чындыгында, жылышуунун ылдамдыгынын жана кыркуу убактысынын кескин аракетинин натыйжасы, ал эми алдын-ала кыркуу ыкмасы биринчи мезгилди жогорку жылуулук үчүн бийик жылуулук менен тестропиялык эффектин жокко чыгарат убакыт. Ошондуктан, бул ыкма жылыткычтын жука көрүнүшүн жана курамдык тутумдун агым мүнөздөмөлөрүн так аныктай алат.

Таблицадан биз ошол эле кошулма катышы үчүн (5:5) кошулма системасынын n мааниси 1ге жакын экенин жана алдын ала кесилген n гидроксипропилди алмаштыруунун даражасы менен көбөйөрүн көрөбүз. Бул HPMC экенин көрсөтүп турат. Тазалоо системасында үзгүлтүксүз баскыч, ал эми HPMC аз гидроксипспропилдин алмаштыруу даражасына ээ болгон крахмалдын үлгүлөрүнө күчтүү таасирин тийгизет, бул n мааниси тескерисинче, тескерисинче көмүлбөй турган алмаштыруу даражасынын жогорулашы менен көбөйөт. Эки ыкмада ар кандай даражадагы татаал системалардын баалуулуктары окшош, ал эми айкын тенденция жок, ал эми нөлсүздүгүнүн илешкектүүлүгү төмөн карай илешкектүүлүктүн айкын тенденциясын көрсөтүп турат, анткени нөлдүк жылышуулардын көзкарандысыз чен. Ички илешкектүүлүк стажалардын касиеттерин так чагылдыра алат.

5-3-сүрөт

Уч этаптуу тиксотроптук метод гидроксипропил крахмалдын ар кандай даражадагы гидроксипропилди алмаштыруунун кошулма системасынын тиксотроптук касиеттерине тийгизген таасирин изилдөө үчүн колдонулган. 5-3-сүрөттөн көрүнүп тургандай, аз жылышуу стадиясында эритменин илешкектүүлүгү HPMC курамынын көбөйүшү менен азаят, ал эми алмаштыруу даражасынын жогорулашы менен төмөндөйт, бул нөлдүк жылышуу илешкектүүлүгү мыйзамына шайкеш келет.

Калыбына келтирүү баскычында ар кандай убакыттан кийин структуралык калыбына келтирүүнү өзгөртүү деңгээли DSR программасын калыбына келтирүү ылдамдыгы менен көрсөтүлөт, ал эми эсептөө ыкмасы 2,3.2. Бул таблицадан 5-2-таблицадан көрүнүп тургандай, таза HPS DSR, негизинен, HPMC молекуласы - бул катаал чынжыр, жана анын эс алуу убактысы кыска, Түзүм кыска убакыттын ичинде калыбына келтирилиши мүмкүн. калыбына келтирүү. Бийликтегилер ийкемдүү чынжыр, анын эс алуу убактысы узак убакытка созулат жана түзүмүн калыбына келтирүү узак убакыт талап кылынат. Алмаштыруучу даражанын жогорулашы менен, таза HPS, гидроксипрепяляштуляция жылышуу молекулалык чынжырдын ийкемдүүлүгүн жогорулатат жана электр кубатын эс алуу убактысын жакшыртат деп айтууга болот. Тазалоо үчүн DSR таза бажы жана таза HPMC үлгүлөрүнө караганда төмөн, бирок HPS гидроксипропилинин өзгөрүшүнүн өзгөрүшү, курамдык үлгүлөрдүн өзгөрүшү көбөйөт, бул кошумчанын тутумунун тихропиясы көбөйөт деп көрсөтөт ГЭС Гидроксиппропилдин ордун басуу. Алга чейинки радикалдык алмаштыруу даражасы жогорулаган радикалдык алмаштыруу даражасы азайып баратат.

Table 5-2 Zero shear viscosity (h0), flow behavior index (n), fluid consistency index (K) during increasing rate and the degree of structure recovery (DSR) after a certain recover time for the HPS/HPMC solution with different hydropropyl ГЭСтин 25 ° C

Кыскача айтканда, алдын ала кыркуусуз стабилдүү абал сыноосу жана тиксотроптук шакекче тиксотропия тести сапаттык жактан чоң айырмачылыктары бар үлгүлөрдү талдай алат, бирок ар кандай HPS гидроксипропилди алмаштыруу даражалары бар кошулмалар үчүн аз өндүрүмдүүлүк айырмачылыктары бар. реалдуу натыйжалар, анткени ченелген маалыматтар жылуу ылдамдыгынын жана жылуу убактысынын таасиринин комплекстүү натыйжалары болуп саналат жана бир өзгөрмөнүн таасирин чындап чагылдыра албайт.

5.3.2 Сызыктуу илешкектик аймак

Гидрогелдер үчүн G 'Сактоо молекулалык молекулалык чынжырлар, молекулалык чынжырлар жана молекулалык молекулалык чынжырлар жана молекулалык молекция, кыймыл жана чакан молекулалардын жана функционалдык топтордун миграциясына жана сүрүлүшү менен аныкталат . Ал титирөө жана айлануу сыяктуу сликалык энергия керектөө менен аныкталат. G 'жана Loss Modulus G "сактагычтын кесилишинин кесилишинин белгиси (б.а. Тан δ = 1). Чечимден гельге өтүү Гель чекити деп аталат. G 'жана Modulus G "моуляциялык моуляциясын, гель тармак түзүлүшүнүн калыптанышынын өзгөрүүсүн жана түзүмдүк касиеттерин изилдөө үчүн колдонулат [352]. Алар гель тармак түзүлүшүн түзүү учурунда алар ички түзүмдүн өнүгүүсүн жана молекулярдык түзүлүшүн чагылдыра алышат. өз ара аракеттенүү [353].

Figure 5-4 shows the strain sweep curves of HPMC/HPS compound solutions with different degrees of hydroxypropyl substitution HPS at a frequency of 1 Hz and a strain range of 0.01%-100%. Төмөнкү деформация аймагындагы (0,01-1%) төмөнкүдөй үлгүлөрдү (0,01-1%) (0,01-1%) (0,01-1%) (0,01-1%) (0,01-1%), гел "гель мамлекетин көрсөтүп турат. HPMC, G 'үчүн, бардык формада өзгөрүлмө диапазону G "үчүн ар дайым G" үчүн, ал HPMC чечилишин билдирет. In addition, the deformation dependence of viscoelasticity of different samples is different. G80 үлгүсү үчүн, илешкеликтиги жыштыктын көз карандылыгы айдан ачык: деформация 0,3% дан жогору болгондо, G 'G' G 'G' чоң өсүшү менен коштолот дегенин көрүүгө болот. көбөйүү, ошондой эле Тан δ ичинде олуттуу көбөйүү; деформация суммасы 1,7% ды түзүп бүткөндөн кийин, гель тармак структурасы деформация суммасы 1,7% ды түзгөндөн кийин катуу жабыркаган деп көрсөтөт, ал эми ал чечим мамлекетке ээ.

5-4-сүрөт. Сактоо моулу (G ') жана жоголуу модулу (G.)

5-5-сүрөт.

Таза ГЭСтин сызыктуу илешкектик аймагы гидроксипропилди алмаштыруу даражасынын төмөндөшү менен айкын таркаганын сүрөттөн көрүүгө болот. Башка сөз менен айтканда, ГЭСтин гидроксипропилди алмаштыруу даражасы жогорулаган сайын, тан δ ийри сызыгындагы олуттуу өзгөрүүлөр деформациянын жогорку диапазондо пайда болот. Атап айтканда, G80 сызыктуу илешкектик аймак бардык үлгүлөрүнүн тар болуп саналат. Ошондуктан, аныктоо үчүн G80 сызыктуу илешкектик аймагы колдонулат

Төмөнкү сериядагы деформациянын өзгөрмөсүн аныктоонун критерийлери. HPMC / HPS комплект системасы үчүн сызыктуу вискотекалык чөйрө үчүн Гидроциппропилдин бажы алмаштыруучусунун төмөндөшү менен, сызыктуу вискропроприкалык чөлкөмдөгү алмашып, гидроксипспилпилдин алмаштыруучу таасирин төмөндөтөт.

5.3.3 Жылытуу жана муздатуу учурундагы илешкектүү касиеттери

Гидроксипропилди алмаштыруунун ар кандай даражалары бар ГЭСтин HPMC/HPS кошулма эритмелеринин динамикалык илешкектүү касиеттери 5-6-сүрөттө көрсөтүлгөн. Сүрөттөн көрүнүп тургандай, HPMC жылытуу процессинде төрт этапты көрсөтөт: баштапкы плато аймагы, структураны түзүүчү эки этап жана акыркы плато аймагы. Баштапкы плато стадиясында G′<G″, G′ жана G″ маанилери кичине жана температуранын жогорулашы менен бир аз төмөндөйт, бул жалпы суюк илешкектүү жүрүм-турумду көрсөтөт. HPMCтин термикалык гелиациясы G′ жана G″ кесилиши менен чектелген структураны түзүүнүн эки айырмаланган баскычына ээ (башкача айтканда, эритме-гель өтүү чекити, 49 °C тегерегинде), бул мурунку отчетторго шайкеш келет. ырааттуу [160, 354]. Жогорку температурада гидрофобдук бирикменин жана гидрофилдик ассоциациянын эсебинен HPMC акырындык менен тармактар ​​аралык структураны түзөт [344, 355, 356]. Куйруктун плато аймагында G′ жана G″ маанилери жогору, бул HPMC гел тармагынын структурасы толук калыптангандыгын көрсөтөт.

HPMC бул төрт баскычы ырааттуу түрдө тескери тартипте пайда болот, анткени температура төмөндөйт. G 'жана G "кесилишинин кесилишиндеги температуранын төмөн температурасынын төмөн температурасына өтөт, ал хистерезилдин (208] (208] төмөн, ал эми төмөн температуранын конденсация эффектинин кесепетинен төмөн температура аймагына өтөт. HPMCге окшош, жылытуу процессинде башка үлгүлөр дагы төрт баскычтар бар, ал эми кайтарып алуучу көрүнүш муздатуу процессинде жүрөт. Бирок, ал G80 жана A939 бул фигурадан көрүнүп тургандай, G 'жана G "ортосунда эч кандай кесилиш жок, жана G80 ийри сызыгы көрүнбөйт. Арткы аянтчанын аянты.

Таза гпс үчүн гидроксипспилпилдин жогорку даражасы Гель калыптуулугунун баштапкы жана акыркы температурасын, айрыкча, баштапкы температураны, тиешелүүлүгүнө жараша 61 ° C үчүн 61 ° C,, A108, A1081, тиешелүүлүгүнө жараша, температуранын температурасын көрсөтө алат. , 62 °C жана 54 °C. Мындан тышкары, HPMC / HPS үлгүлөрү үчүн, бирдей кошулуучу катышы үчүн, г 'жана G "баалуулуктары көбөйгөн сайын, мурдагы изилдөөлөрдүн натыйжаларына дал келүү, ошондой эле төмөндөтөт. Алмаштыруу даражасы жогорулаган сайын гелдин текстурасы жумшак болуп калат. Демек, гидроксипропиляция нукура крахмалдын тартиптүү структурасын бузуп, анын гидрофилдүүлүгүн жакшыртат [343].

HPMC / HPS татаал командалар үчүн G 'жана G "Таза ГЭСтин жыйынтыгына ылайык келген HPS гидрокрокроппилинин жогорулашына чейин төмөндөгөн. Андан тышкары, HPMC кошуу менен, алмаштыруу даражасы G 'G' менен натыйжа эффективдүү таасирин тийгизди.

Бардык HPMC / HPS курама үлгүлөрүнүн курамдык үлгүлөрү бир эле тенденцияны төмөн температурада төмөн температурада жана HPSке туура келген ошол эле тенденцияны көрсөттү. In other words, at low temperature, HPS dominates the viscoelastic properties of the compounded system, while at high temperature HPMC determines the viscoelastic properties of the compounded system. Бул натыйжа негизинен HPMCге байланыштуу. Тактап айтканда, бажы суук гель, ал жылытылганда гель мамлекетинен чечимге өзгөрөт; Тескерисинче, HPMC - бул ысык гель, акырындык менен гельди температура тармагынын өсүп жаткан структурасы менен түзөт. For the HPMC/HPS compound system, at low temperature, the gel properties of the compound system are mainly contributed by the HPS cold gel, and at high temperature, at warm temperatures, the gelation of HPMC dominates in the compound system.

5-6-сүрөт. (G ')

HPMC / HPS курама тутумунун модулу, күтүлгөндөй, таза HPMC жана таза HPS модулу ортосунда. Андан тышкары, температураны сканерлөө диапазонунда экспонаталгандар G '> G "сканерлөө диапазонунда экспататизмди, тиешелүүлүгүнө жараша суунун молекулалар менен молекулярдык суутек байланыш түзөрүн көрсөтөт жана бири-бири менен ортомолдук суутек байланышын түзө алышат. Мындан тышкары, жоготуу факторунун ийри сызыгы боюнча, бардык татаал системалар ТӨМӨНДӨГҮ ТУУРАЛУУ ТҮШТҮРҮҮ 45 ° C температивдүү тутумда үзгүлтүксүз өтүү өтүнүчү үзгүлтүксүз өтүү өттү. This phase transition will be discussed in the next 5.3.6. Талкууну улантыңыз.

5.3.4 Температуранын кошулма илешкектүүлүгүнө таасири

Температуранын материалдардын реологиялык касиеттерине таасирин түшүнүү маанилүү, себеби кайра иштетүү жана сактоо учурунда пайда болушу мүмкүн болгон температуралардын кеңири чөйрөсүнөн улам маанилүү. 5 ° C - 85 ° C диапазонунда, HPMC / HPS / ГЭСтин татаал илешкектүүлүгү боюнча температуранын натыйжасында гидроксипропилдин алмаштыруу бөлүмүндө ар кандай даражалар менен, 5-7-сүрөттө көрсөтүлгөн. From Figure 5-7(a), it can be seen that the complex viscosity of pure HPS decreases significantly with the increase of temperature; the viscosity of pure HPMC decreases slightly from the initial to 45 °C with the increase of temperature. жакшыртуу.

Бардык кошулма үлгүлөрүнүн илешкектүүлүк ийри сызыктары температурага окшош тенденцияларды көрсөттү, адегенде температура жогорулаган сайын азайып, андан кийин температура жогорулаган сайын көбөйөт. Кошумчалай кетсек, кошулган үлгүлөрдүн илешкектүүлүгү төмөн температурадагы ГЭСтин илешкектүүлүгүнө, ал эми жогорку температурадагы HPMCге жакыныраак. Бул натыйжа ошондой эле HPMC жана ГЭСтин өзгөчө гелация жүрүм-турумуна байланыштуу. Кошулган үлгүнүн илешкектүүлүгү ийри сызыгы 45 °C тез өтүүнү көрсөттү, кыязы, HPMC/HPS кошулган тутумундагы фазалык өтүү менен байланыштуу. Бирок, G80/HPMC 5:5 кошулма үлгүсүнүн жогорку температурадагы илешкектүүлүгү таза HPMCге караганда жогору экенин белгилей кетүү керек, бул негизинен жогорку температурада G80 жогорку ички илешкектүүлүгүнө байланыштуу [361]. Ошол эле кошулма катышы боюнча, кошулма тутумунун кошулма илешкектүүлүгү ГЭСтин гидроксипропилди алмаштыруу даражасынын жогорулашы менен төмөндөйт. Демек, крахмалдын молекулаларына гидроксипропил топторунун кириши крахмал молекулаларындагы молекула ичиндеги суутек байланыштарынын бузулушуна алып келиши мүмкүн.

5-7-сүрөт. Татаал илешкектүүлүк Var HPS / HPMC үчүн температура

HPMC / HPS тутумунун комплекстүү илештештирүүсүнүн натыйжасы Келип температура диапазонунда Arrius мамилелерине таасирин тийгизет жана татаал илешкектүүлүк температура менен экспоненциалдык мамиледе болот. The Arrhenius equation is as follows:

Алардын арасында η* комплекстүү илешкектүүлүк, Па с;

A - туруктуу, Па s;

R - газ туруктуу, 8.3144 J · MOL-1 ·-1;

E – активдештирүү энергиясы, J·моль–1.

Формула боюнча (5-3) ылайыкга ылайык, кошумчанын тутумунун температурасынын температурасынын ийри сызыгы 45 ° Cде 45 ° C чейин бөлүштүрүлүшү мүмкүн; кошулма системасы 5 °C – 45 °C жана 45 °C – 85 ° активдештирүү энергиясынын Е маанилери жана С диапазонуна тууралоо менен алынган А туруктуулугу 5-3-таблицада көрсөтүлгөн. Жандандыруу энергиясынын эсептелген мааниси E -174 KJ · Мол · 1 жана 124 KJ · Мол-1 жана туруктуу маанилеринин ортосунда 6,24 × 10-11-сентябрь жана 1.99 × 1028 пәз. Фитингдин алкагында, орнотулган корреляция коэффициенттери (R2 =.9071 -0.9892) G80 / HPMC үлгүсүнөн башка. G80 / HPMC үлгүсү төмөндөгү корреляциялык коэффекциент (R2 = 0.4435) 45 ° C - 85 ° C, ал г80 жана анын башка HPS кристаллдашуу ылдамдыгына салыштырганда, алданган 85 ° C (R2 = 0.4435) төмөн. 362]. G80 бул касиети HPMC менен татаалдашууда бир тектүү эмес кошулмаларды пайда кылышы мүмкүн.

In the temperature range of 5 °C – 45 °C, the E value of the HPMC/HPS composite sample is slightly lower than that of pure HPS, which may be due to the interaction between HPS and HPMC. Илешкектүүлүктүн температурасын азайтуу. The E value of pure HPMC is higher than that of the other samples. Бардык крахмал камга алынган крахмал камалгылт, төмөн температурада төмөн температуранын төмөндөшү аз байкалып, температурасы аз байкалып, формулалар крахмалдагы текстураны көргөздү.

Таблица 5-3 Аррениус теңдемесинин параметрлери (E: активдештирүү энергиясы; A: туруктуу; R 2: аныктоо коэффициенти) (1) теңдемедеги ГЭСтин гидроксипропиляциясынын ар кандай даражасы бар ГЭС/ГПМК аралашмасы үчүн.

Бирок, 45 °C - 85 °C жогорку температура диапазонунда, E мааниси таза HPS жана HPMC/HPS курама үлгүлөрүнүн ортосунда сапаттык жактан өзгөрдү, ал эми таза ГЭСтердин E мааниси 45,6 кДж · моль-1 - диапазондо 124 кДж·моль−1, комплекстердин Е маанилери -3,77 кДж·моль−1– -72,2 кДж·моль−1 диапазонунда. Бул өзгөрүү HPMCдин татаал системанын активдешүү энергиясына күчтүү таасирин көрсөтөт, анткени таза HPMCтин E мааниси -174 кДж моль-1. The E values of pure HPMC and the compounded system are negative, which indicates that at higher temperatures, the viscosity increases with increasing temperature, and the compound exhibits HPMC-like behavior texture.

HPMC / HPSтин HPMC / HPS бириктирилген тутумдардын комплекстүү илешкектүүлүгүнө, жогорку температурада жана төмөн температурада төмөн температурага шайкеш келет.

5.3.5 Динамикалык механикалык касиеттери

Figures 5-8 show the frequency sweep curves at 5 °C of HPMC/HPS compound solutions of HPS with different degrees of hydroxypropyl substitution. Аны таза HPS көрсөткүчтөрүнөн көрүүгө болот (G '> G »), ал эми HPMC суюк суюк жүрүм-турум (g' <g"). Бардык HPMC / HPS формулалары катуу сымал жүрүм-турумду көргөздү. Үлгүлөрдүн көпчүлүгү үчүн G 'жана G "көбөйгөн жыштыкты көбөйтүү, материалдын бекем жүрүм-туруму күчтүү экендигин билдирет.

Таза HPMCS таза жыштык жыштык көз карандылыгын көргөзмөгө түшүрүлөт, ал таза HPS үлгүлөрүн көрүү кыйынга турат. Күтүлгөндөй эле, HPMC / HPS Комплекстеги тутуму белгилүү бир жыштыктын көз карандылыгын көргөздү. Натыйжада, N "N" үчүн N "үчүн ар дайым n" жана g "G" караганда, бул үлгүлөр галга көз карандылыкка көз каранды болгон күчтүү жыштыкты көз карандылыкка ээ. (352, 359, 363]. Демек, комплекталдык үлгүлөрдүн үлгүлөрү негизинен HPS тарабынан аныкталат, анткени HPMC төмөн температурада төмөнкү илешкектүүлүктүн төмөнкү чечимин көрсөтөт.

Шптар / HPS / HPS / HPS / HPS / HPS / HPS / HPSти алмаштыруучу ГЭСтин садагына болгон HPS / HPS / HPS / HPS / HPS / HPS үчүн 5 ° C (5-1) жана (5-2)

Сүрөт 5-8 Сактоо модулу (G′) жана жоготуу модулу (G″) менен HPS/HPMC аралашмаларынын жыштыгы 5 °Cде ГЭСтин ар кандай гидроипропилди алмаштыруу даражасы менен

Таза HPMCS таза жыштык жыштык көз карандылыгын көргөзмөгө түшүрүлөт, ал таза HPS үлгүлөрүн көрүү кыйынга турат. HPMC / HPS комплексинин күтүлгөндөй, лигианд системасы жыштыктын белгилүү бир деңгээлин көрсөттү. Натыйжада, N "N" үчүн N "үчүн ар дайым n" жана g "G" караганда, бул үлгүлөр галга көз карандылыкка көз каранды болгон күчтүү жыштыкты көз карандылыкка ээ. (352, 359, 363]. Демек, комплекталдык үлгүлөрдүн үлгүлөрү негизинен HPS тарабынан аныкталат, анткени HPMC төмөн температурада төмөнкү илешкектүүлүктүн төмөнкү чечимин көрсөтөт.

5-9-сүрөттөр, 5-9-жылдары HPS / HPSтин жыштыгын шыпыргычтын жыштыгын көрсөтүү HPSтин ар кандай деңгээлдеринин 85 ° C. Сүрөттөн көрүнүп тургандай, A1081 көргөзмөгө окшош, кадимки катуу сымал жүрүм-турумдан тышкары, башка бардык HPS үлгүлөрү. A1081 үчүн G' жана G” маанилери абдан жакын, ал эми G' G'ден бир аз кичирээк, бул A1081 өзүн суюктук катары алып жүргөнүн көрсөтөт.

Бул болушу мүмкүн, анткени A1081 муздак гель болуп саналат жана жогорку температурада гель-чечимге өтүүдөн өтүшөт. On the other hand, for samples with the same compounding ratio, the values of n′, n″, G0′ and G0″ (Table 5-5) all decreased with the increase of hydroxypropyl substitution degree, indicating that hydroxypropylation decreased the solid- Крахманын жүрүм-туруму, жогорку температурада (85 ° C). Тактап айтканда, G 'жана N "G80 1-ге жакын, күчтүү катуу сымал жүрүм-турумду көрсөтөт; Ал эми N 'жана N "A1081 маанилеринин мааниси 1ге жакын, күчтүү суюктук жүрүм-турумун көрсөтөт. Бул n "жана n" баалуулуктар G 'жана G үчүн маалыматтарга дал келет. In addition, as can be seen from Figures 5-9, the degree of hydroxypropyl substitution can significantly improve the frequency dependence of HPS at high temperature.

5-9-сүрөт. Gus)

5-9-сүрөттөр HPMC 85°C температурада типтүү катуу сымал жүрүм-турумун (G′ > G″) көрсөтөөрүн көрсөтүп турат, бул негизинен анын термогелдик касиеттерине таандык. Мындан тышкары, HPMCдин G′ жана G″ жыштыгына жараша өзгөрөт. Көбөйүү анча деле өзгөргөн жок, бул анын жыштыкка так көз каранды эместигин көрсөтүп турат.

HPMC / HPS бириктирүү үчүн, N "жана N" үчүн "экөө тең 0гө жакын жана G0" үчүн жакын ("5-5-таблица" (5-5-таблица), анын катуу сымал жүрүм-турумун тастыктаган г0ден бир кыйла жогору. Экинчи жагынан, жогорку гидроксиппропилдин субъективдүү субъективдүү субъективдүү суюк субъективдүү жүрүм-туруму, татаал чечимдерде болбогон кубулуштан чыкпай калышат. Мындан тышкары, HPMC менен кошулган кошулма үчүн, G 'жана G "салыштырмалуу туруктуу бойдон калган жыштыктын көбөйүшү менен кошулган жана N" жана n "" жана n "" HPMCга жакын болгон "баалуулуктары бар. Булардын бардыгы HPMC комплекстүү тутумдун илешкектүүлүгүнүн 85 ° C температурасынын илешкектикти басымдуулук кылат.

Таблица 5-5 n′, n″, G0′ жана G0″ үчүн HPS/HPMC үчүн ар кандай гидропропилди алмаштыруучу 85 °C тендемелерден аныкталгандай. (5-1) жана (5-2)

5.3.6 HPMC/HPS композиттик системасынын морфологиясы

The phase transition of HPMC/HPS compound system was studied by iodine staining optical microscope. The HPMC/HPS compound system with a compound ratio of 5:5 was tested at 25 °C, 45 °C and 85 °C. The stained light microscope images below are shown in Figures 5-10. Йод менен боёктөн боёк менен көрүүгө болот, HPS фазасы караңгы түскө айланат, ал эми HPMC фазасы жеңил түстү көрсөтөт, анткени аны йодго көздөө мүмкүн эмес. Демек, HPMC / HPS эки фазасы так айырмаланып турууга болот. Жогорку температурада караңгы аймактардын аянты (HPS фазасы) көбөйөт жана жаркыраган аймактардын аянты (HPMC фазасы) төмөндөйт. Тактап айтканда, HPMC (жаркыраган түс) - бул HPMC / HPS курама системасындагы үзгүлтүксүз фаза жана чакан сфералык HPS фазасы (кара түс) үчүн чакан түстүү (караңгы түс) тартипке салынат. Ал эми 85 ° C, HPMC, HPS үзгүлтүксүз үзгүлтүксүз өткөрүлүп берилген чакан жана үзгүлтүксүз чачырап кеткен фазалуу фазасына айланган.

5-8-сүрөт. 1 HPMC / HPS 25 ° C, 45 ° C жана 85 ° C.

Температуранын жогорулашы менен HPMC/HPS кошулма системасында үзгүлтүксүз фазанын фазалык морфологиясынын HPMCден ГЭСке өтүү чекити болушу керек. Теориялык жактан алганда, ал HPMC менен ГЭСтин илешкектүүлүгү бирдей же абдан окшош болгондо пайда болушу керек. 5-10-сүрөттөрдөгү 45 °C микросүрөттөрдөн көрүнүп тургандай, типтүү "деңиз аралы" фазасынын диаграммасы көрүнбөйт, бирок биргелешип үзгүлтүксүз фаза байкалат. Бул байкоо ошондой эле 5.3.3-пунктта талкууланган диссипация фактору-температура ийри сызыгында тан δ чокусунда үзгүлтүксүз фазанын фазалык өтүшү болушу мүмкүн экендигин тастыктайт.

Караңгы бажы фазасынын айрым бөлүктөрү төмөн температурада (25 ° C), чачыраган фазанын айрым бөлүктөрүнөн көрүнүп тургандай, белгилүү бир түстүү түстүн белгилүү бир деңгээлде жаркыраган түстөрдү көрсөтүшү мүмкүн, анткени HPMC фазасынын бир бөлүгү HPS фазасында бар, анткени HPS фазасында бар чачыраган фазанын формасы. ортоңку. Кокустан, жогорку температурада (85 ° C), кээ бир кичинекей караңгы бөлүкчөлөр жаркыраган HPMC тараган фазасында бөлүштүрүлөт, бул кичинекей караңгы бөлүкчөлөр - үзгүлтүксүз фазалуу бажы. Бул байкоолор HPMC-HPS кошулмасында бир катар месофаздын кандайдыр бир даражасы бар экендигин көрсөтүп, HPMCдин HPS менен белгилүү бир шайкеш келээрин көрсөтүп турат.

5.3.7 HPMC / HPS кошулмасынын фазасына өтүү диаграммасы

Based on the classical rheological behavior of polymer solutions and composite gel points [216, 232] and the comparison with the complexes discussed in the paper, a principle model for the structural transformation of HPMC/HPS complexes with temperature is proposed, as shown in Fig . 5-11.

5-11-сүрөт. HPMC (A); HPS (b); and HPMC/HPS (c)

The gel behavior of HPMC and its related solution-gel transition mechanism have been studied a lot [159, 160, 207, 208]. One of the widely accepted ones is that the HPMC chains exist in solution in the form of aggregated bundles. These clusters are interconnected by wrapping some unsubstituted or sparingly soluble cellulose structures, and are connected to densely substituted regions by hydrophobic aggregation of methyl groups and hydroxyl groups. Температурада суу молекулалары Метил гидрофобдук топторунун чегинен тышкары, гидроксил топторунун интерфекциялык топторду пайда болушунун алдын алуу үчүн гидрокил топторунун чегинен тышкары гросрофилиялык топтордун чегинен тышкары, суу молек-кабаттуу түзүлүштөрүн түзөт. Температура жогорулаган сайын, HPMC энергияны сиңирип, суу капчынын жана суу капчыгына жана суу капчыгайынын түзүмдөрү бузулат, бул чечим-гель өткөөлдүн кинетикасы Суу капасынын жана суу капчыгайынын руптулу метилдик жана гидроксинин топторун суу экранга айландырып, акысыз көлөмдүн олуттуу көбөйүшүнө алып келет. Жогорку температурада, гидрофобдук топтордун гидрофобдук топторунун жана гидрофилиялык топтордун гидрофилиялык ассоциациясы менен, Гельдин үч өлчөмдүү тармак структурасы, ал эми 5-11-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, калыптанып калыптанып калышты.

Крахмал желатиндештирилгенден кийин амилоза крахмалдын гранулдарынан эрийт жана тынымсыз оролуп, акырында туш келди катушкалардын абалын көрсөтөт. Бул бир спиралдуу түзүлүш ичинде гидрофобдук көңдөй, сыртында гидрофильдүү бетти түзөт. Крахмалдын бул жыш түзүлүшү ага жакшыраак туруктуулукту берет [230-232]. Ошондуктан, ГЭС жогорку температурада суу эритмесинде кээ бир созулган спираль сегменттери менен өзгөрүлмө кокус катушкалар түрүндө бар. Температура төмөндөгөн сайын ГЭС менен суу молекулаларынын ортосундагы суутек байланыштары үзүлүп, байланышкан суу жоголот. Акырында молекулярдык чынжырлардын ортосундагы суутек байланыштарынын пайда болушунун эсебинен үч өлчөмдүү тармак структурасы түзүлүп, 5-11(б)-сүрөттө көрсөтүлгөндөй гель пайда болот.

Адатта, ар кандай илешкектүүлүгү бар эки компонент толкундалганда, илешкектүүлүктүн компоненти чачырап кеткен фазаны түзүүгө умтулуп, илешкектүүлүктүн төмөн компонентинин үзгүлтүксүз бөлүгүндө таркатылат. Төмөн температурада HPMC илешкектүүлүгү ГЭСке караганда бир кыйла төмөн. Ошондуктан, HPMC жогорку илешкектүүлүктүн курчап турган фазасын түзүп, жогорку илешкектүүлүктүн гель фазасын түзөт. Эки этаптын четиндеги HPMC чынжырларындагы гидроксил топторунда байланган суунун бир бөлүгүн жоготуп, гпс молекулалык чынжырлар менен байланыштарды жоготот. Жылытуу процессинде, ГЭСтин молекулярдык чынжырлары жетиштүү энергияны сиңирүүдөн улам, суу молекулалары менен түзүлгөн суутек байланыштары менен пайда болгон, натыйжада гель структурасынын руптурациясына алып келет. Ошол эле учурда, HPMC чынжырына суу капчынын структурасы жана суу кабык структурасы кыйрап, акырындык менен гидрофилиялык топторду жана гидрофобдук кластерлерди ачып берүү үчүн акырындык менен айрылып калышты. Чоң температурада, HPMC интермолекулярдык суутек байланыштары жана гидрофобиялык ассоциацияга байланыштуу гель тармак түзүлүшүн түзөт, ошондуктан 5-11-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, HPS үзгүлтүксүз катмарларында чачырап кеткен фаза болуп, HPS үзгүлтүксүз катмарларына чачырап кетишкен, көрсөтүлгөн (c). Демек, бажы жана HPMC рикологиялык касиеттерин, гель касиеттерин, гель касиеттерин жана курама гельгинин фазалуу мүрчөсүнүн төмөн жана жогорку температуранын фазалуу морфологиясы, тиешелүүлүгүнө жараша болот.

Гидроектордук молеколорго киргизилген гызексий молекулярдык водрокулярдык суутек структурасын бузат, ошондуктан гелатинделген амилоз молекулалары шишип жана сунулган абалда болушат, бул молекулалардын натыйжалуу гидратациялык көлөмүн жогорулатат жана крахмал молекулалардын тенденциясын туш келди Суу эритмеси [362]. Демек, гидроксипрофильдик касиеттик касиеттик касиеттери амилоза молекулярдык чынжырларды калыбына келтирип, кайчылаш байланышкан аймактарды түздөө кыйынга турат [233]. Демек, температуранын төмөндөшү менен, жергиликтүү крахмалга салыштырмалуу, ГЭС эң сонун жана жумшак гель тармак түзүлүшүн түзүүгө умтулат.

Гидроектордун алмаштыруу даражасын көбөйтүү менен, эки этаптын чек арасында HPS молекулярдык чек арасы бар ГЭСтин эритмесинде гельдик суутек байланышын түзө алат Мындан тышкары, гидроксиппроляция крахмалдын илешкектүүлүгүн калыбына келтирип, HPMC менен ГЭСтин формуланын ортосундагы илешкектүүлүктү азайтат. Therefore, the phase transition point in HPMC/HPS complex system shifts to low temperature with the increase of HPS hydroxypropyl substitution degree. This can be confirmed by the abrupt change in viscosity with temperature of the reconstituted samples in 5.3.4.

Бул бөлүмдө, ар кандай HPS гидроксипропилди алмаштыруу даражалары менен HPMC/HPS кошулма эритмелери даярдалган жана HPMC/HPS муздак жана ысык гел кошулмаларынын системасынын реологиялык касиеттерине жана гел касиеттерине HPS гидроксипропилди алмаштыруу даражасынын таасири реометр аркылуу изилденген. HPMC / HPS суук жана ысык гель курама системасын фазалык жана ысык гель курама системасын бөлүштүрүү йоддун оптикалык микроскоп анализин изилдеген. Негизги табылгалар төмөнкүдөй:

1. Бөлмө температурасында HPS HPS гидроксипропилдин өсүшү менен, HPS гидроксипропилдин жогорулашы менен, HPMC / HPS комплекстүү чечиминин сыгырылышы төмөндөгөн. Бул, негизинен, крахмалга гидроксиппропил тобун киргизүү анын молекулярдык суутек байланыш түзүмүн бузуп, крахмалдын гидрофилдүүлүгүн жакшыртат.
2. Бөлмө температурасында HPMC/HPS кошулма эритмелеринин нөлдүк жылышуу илешкектүүлүгү h0, агымдын индекси n жана илешкектүүлүк коэффициенти K HPMC жана гидроксипропиляциядан таасир этет. HPMC курамынын көбөйүшү менен нөлдүк жылышуу илешкектүүлүгү h0 азаят, агымдын индекси n жогорулайт, ал эми илешкектүүлүк коэффициенти К азаят; Нөл шыргыйсыз илешкектүү H0, агым индекси n жана илешкектүүлүктүн коэффициенти Таза ГЭСинин коэффициенти куноолуу, пропилдин алмаштыруу деңгээлинин жогорулашы, ал кичирейет; бирок кошулма система үчүн нөлдүк жылышуу илешкектүүлүгү h0 алмаштыруу даражасынын жогорулашы менен төмөндөйт, ал эми агымдын индекси n жана илешкектүүлүк константасы K алмаштыруу даражасынын жогорулашы менен жогорулайт.
3. Алдын ала кыркуу менен кыркуу ыкмасы жана үч баскычтуу тиксотропия кошулма эритменин илешкектүүлүгүн, агымынын касиеттерин жана тиксотропиясын так чагылдыра алат.
4. HPMC / HPS бириктирилген тутумунун сызыктуу вискоэлисттик аймагы гидроксиппропилдин бажысына алмаштыруучу субъективдүүлүгүнүн төмөндөшү менен тарбияланган.
5. Бул муздак ысык гел кошулма системасында, HPMC жана HPS тиешелүүлүгүнө жараша, төмөнкү жана жогорку температурада үзгүлтүксүз фазаларды түзө алат. Бул фаза структурасынын өзгөрүшү комплекстүү гелдин комплекстүү илешкектүүлүгүнө, илешкектүү касиеттерине, жыштыкка көз карандылыгына жана гелдин касиеттерине олуттуу таасир этиши мүмкүн.
6. дисперстүү фазалар катары, HPMC жана HPS тиешелүүлүгүнө жараша, жогорку жана төмөнкү температурада HPMC/HPS кошулма системаларынын реологиялык касиеттерин жана гел касиеттерин аныктай алат. HPMC/HPS курама үлгүлөрүнүн илешкектүү ийри сызыктары төмөн температурадагы ГЭСке жана жогорку температурадагы HPMCге шайкеш келген.
7. Крахманын түзүлүшүн химиялык модификациялоонун ар кандай деңгээли гель касиеттерине олуттуу таасирин тийгизди. Натыйжалары көрсөтүлгөн, татаал илешкектүүлүктүн, сактоочу моулустун жана жоготуу модулун, баардык HPS гидроксипспропилдин ордун алмаштыруу даражасын төмөндөтөт. Демек, жергиликтүү крахмалдын гидроксипропуляциясы анын буйрутмасынын гидроксипрепциясы анын буйрутмасын үзгүлтүккө учуратат жана крахмалдын гидрофилдикти жогорулатат, натыйжада жумшак гель текстурасына алып келет.
8. Гидроектордук басыпраляция төмөн температурада суюктук жана суюк субъективдүү жүрүм-турумдагы крахмалдагы чечимдерди төмөндөтөт. Төмөн температурада N 'жана N "баалуулуктары, ГЭС Гидрохипропилдин ордун алмаштыруу даражасы менен чоңураак болуп калды; Жогорку температурада N 'жана N "баалуулуктар HPS гидроксипроппилдин жогорулоосу менен кичирейип кетти.
9. HPMC/HPS композиттик системасынын микроструктурасы, реологиялык касиеттери жана гел касиеттери ортосундагы байланыш түзүлдү. Кошулган системанын илешкектүүлүк ийри сызыгынын кескин өзгөрүшү да, жоготуу факторунун ийри сызыгындагы тан δ чокусу да 45 °Cде пайда болот, бул микрографада байкалган ко-үзгүлтүксүз фазалык кубулушка шайкеш келет (45 °C).

Жыйынтыктап айтканда, HPMC / HPS муздак-ысык гель курама системасы атайын температураны көзөмөлдөгөн фазалык морфология жана касиеттерди көрүүгө болот. Крахмалдын жана целлюлозанын ар кандай химиялык өзгөрүүлөрү, HPMC / HPS суук жана ысык гель менен ысык гель менен коштошуу үчүн смарт-майда-сейрек материалдарды иштеп чыгуу жана колдонуу үчүн колдонсо болот.

5-главадан көрүнүп тургандай, кошулма системасындагы компоненттердин химиялык түзүлүшүнүн өзгөрүшү кошулмалар системасынын реологиялык касиеттериндеги, гелдик касиеттериндеги жана башка иштетүү касиеттериндеги айырмачылыкты аныктайт. Жалпы аткаруу олуттуу таасирин тийгизет.

Бул бөлүмдө HPMC/HPS композиттик мембранасынын микроструктурасына жана макроскопиялык касиеттерине компоненттердин химиялык түзүлүшү таасирине багытталган. 5-главанын композиттик системанын реологиялык касиеттерине тийгизген таасири менен бирге, HPMC/HPS композиттик системасынын реологиялык касиеттери пленканын касиеттери ортосундагы байланыш түзүлөт.

6.1 МАТЕРИАЛДАР ЖАНА ЖАБДУУЛАР

6.1.1 Негизги эксперименттик материалдар

6.1.2 Негизги аспаптар жана жабдуулар

6.2 Эксперименттик метод

6.2.1 Ар кандай HPS гидроксипропил алмаштыруу даражалары менен HPMC/HPS композиттик мембраналарын даярдоо

Кошулган эритменин жалпы концентрациясы 8% (сал./w), HPMC/HPS кошулма катышы 10:0, 5:5, 0:10, пластификатор 2,4% (сал/ж) полиэтиленгликол, жегенге жарактуу HPMC/ГЭСтин курама пленкасы куюу ыкмасы менен даярдалган. Даярдоонун конкреттүү ыкмасы үчүн 3.2.1 караңыз.

6.2.2 HPMC/HPS композиттик мембраналарынын микродомендик түзүлүшү, ар кандай HPS гидроксипропилди алмаштыруу даражалары

6.2.2.1 Синхротрондук нурлануунун кичинекей бурчтуу рентген нурларынын чачырашынын микроструктуралык анализинин принциби

Чакан периште рентген нурларынын чачырашы (SAXS) рентген нуруна жакын кичинекей бурчта сыналып жаткан үлгүнү нурландырган рентген нурунан келип чыккан чачыроо кубулушун билдирет. Чачыраткычтын жана аны курчап турган чөйрөнүн ортосундагы nanoscale электрон тыгыздыгынын айырмасынын негизинде, кичинекей бурчтуу рентген нурларынын чачырылышы наношкала диапазонундагы катуу, коллоиддик жана суюк полимердик материалдарды изилдөөдө колдонулат. Кең бурчтуу рентгендик дифракция технологиясы менен салыштырганда, SAXS чоңураак масштабда структуралык маалыматты ала алат, ал полимердик молекулалык чынжырлардын конформациясын, узак мөөнөттүү структураларды жана полимердик комплекстүү системалардын фазалык түзүлүшүн жана фазалык бөлүштүрүүнү талдоо үчүн колдонулушу мүмкүн. . Синхротрон рентгендик жарык булагы - бул жогорку тазалык, жогорку поляризация, тар импульс, жогорку жарыктык жана жогорку коллимация артыкчылыктарына ээ болгон жогорку натыйжалуу жарык булагынын жаңы түрү, ошондуктан ал материалдардын нано масштабдуу структуралык маалыматын тезирээк ала алат. жана так. Ченүүчү заттын SAXS спектрин талдоо менен электрондук булуттун тыгыздыгынын бирдейлигин, бир фазалуу электрон булуттарынын тыгыздыгынын бирдейлигин (Пород же Дебай теоремасынан оң четтөө) жана эки фазалуу интерфейстин ачыктыгын (Породон терс четтөө) сапаттык жактан алууга болот. же Дебай теоремасы). ), чачыраткычтын өзүнө окшоштугу (фракталдык өзгөчөлүктөргө ээ болобу), чачыраткычтын дисперстүүлүгү (монодисперстүүлүк же полидисперстүүлүк Гунье тарабынан аныкталат) жана башка маалыматтар, ошондой эле чачыраткыч фракталдык өлчөм, гирация радиусу жана кайталануучу бирдиктердин орточо катмары да сандык түрдө алынышы мүмкүн. Калыңдыгы, орточо өлчөмү, чачыраткычтын көлөмдүк үлүшү, беттин өзгөчө аянты жана башка параметрлер.

6.2.2.2 Сыноо ыкмасы

Австралиялык синхротрондук нурлануу борборунда (Клейтон, Виктория, Австралия) дүйнөнүн алдыңкы үчүнчү муундагы синхротрон нурлануу булагы (агымы 1013 фотон/с, толкун узундугу 1,47 Å) композиттин микро-доменинин түзүлүшүн жана ага байланыштуу башка маалыматтарды аныктоо үчүн колдонулган. тасма. Сыноо үлгүсүнүн эки өлчөмдүү чачыроо үлгүсү Pilatus 1M детектору тарабынан чогултулган (169 × 172 мкм аянт, 172 × 172 мкм пиксел өлчөмү) жана өлчөнгөн үлгү 0,015 <q <0,15 Å−1 ( q – чачыратуу вектору) Ички бир өлчөмдүү кичинекей бурчтуу рентген нурларынын чачыратуу ийри сызыгы ScatterBrain программалык камсыздоосу аркылуу эки өлчөмдүү чачыроо үлгүсүнөн алынат, ал эми чачыратуу вектору q жана чачыроо бурчу 2 i / формуласы менен өзгөртүлгөн. рентген нурларынын толкун узундугу кайда. Бардык маалыматтар маалыматтарды талдоо алдында алдын ала нормалдаштырылган.

6.2.3 Гидроксипропилди алмаштыруунун ар кандай даражасы бар HPMC/HPS композиттик мембраналарынын термогравиметрикалык анализи

6.2.3.1 Термогравиметриялык анализдин принциби

3.2.5.1 сыяктуу

6.2.3.2 Сыноо ыкмасы

3.2.5.2 караңыз

6.2.4 HPS гидроксипропилди алмаштыруунун ар кандай даражалары бар HPMC/HPS курама пленкаларынын созуу касиеттери

3.2.6.1 сыяктуу

6.2.4.2 Сыноо ыкмасы

3.2.6.2 караңыз

ISO37 стандартын колдонуу менен ал гантел түрүндөгү сплайндарга кесилет, жалпы узундугу 35 мм, белги сызыктарынын ортосундагы аралык 12 мм жана туурасы 2 мм. Бардык сыналган үлгүлөр 75% нымдуулукта 3 күндөн ашык теңдештирилди.

6.2.5 HPMC/HPS композиттик мембраналарынын кычкылтек өткөрүмдүүлүгү, гидроксипропилди алмаштыруунун ар кандай даражалары менен

6.2.5.1 Кычкылтек өткөрүмдүүлүгүн анализдөө принциби

3.2.7.1 сыяктуу

6.2.5.2 Сыноо ыкмасы

3.2.7.2 караңыз

6.3 Жыйынтыктар жана талкуу

6.3.1 HPS гидроксипропилди алмаштыруунун ар кандай даражалары бар HPMC/HPS курама пленкаларынын кристаллдык структурасын талдоо

6-1-сүрөттө HPS гидроксипропилди алмаштыруунун ар кандай даражалары бар HPMC/HPS курама пленкаларынын кичинекей бурчтуу рентген нурларынын чачыратуу спектрлери көрсөтүлгөн. It can be seen from the figure that in the relatively large-scale range of q > 0.3 Å (2θ > 40), obvious characteristic peaks appear in all membrane samples. Таза компоненттүү пленканын рентгендик чачыратуу үлгүсүнөн (сүр. 6-1а), таза HPMC 0,569 Åде күчтүү рентген нурларынын чачыратуу мүнөздүү чокусуна ээ, бул HPMC кең бурчта рентген нурларынын чачыратуу чокусуна ээ экенин көрсөтүп турат. аймак 7,70 (2θ > 50). Кристаллдык мүнөздөмө чокулары, бул жерде HPMC белгилүү бир кристаллдык түзүлүшкө ээ экенин көрсөтүп турат. Таза A939 жана A1081 крахмал пленкасынын үлгүлөрү 0,397 Å боюнча айкын рентген чачыратуу чокусун көрсөттү, бул ГЭСтин 5,30 кең бурчтуу аймагында кристаллдык мүнөздөмө чокусу бар экенин көрсөтүп турат, бул В тибиндеги кристаллдык чокуга туура келет. Сүрөттөн айкын көрүнүп тургандай, аз гидроксипропил алмаштыруучу A939 жогорку алмаштыруучу A1081ге караганда чокусу чоңураак аймакка ээ. Бул, негизинен, крахмалдын молекулярдык чынжырына гидроксипропил тобун киргизүү крахмал молекулаларынын баштапкы иреттелген структурасын бузуп, крахмалдын молекулалык чынжырларынын ортосунда кайра жайгашуунун жана кайчылаш байланыштын кыйынчылыгын жогорулатат жана крахмалдын кайра кристаллдашуу даражасын төмөндөтөт. Гидроксипропил тобунун алмаштыруу даражасынын жогорулашы менен крахмалдын кайра кристаллдашуусуна гидроксипропил тобунун бөгөт коюучу таасири айкыныраак болот.

Композиттик үлгүлөрдүн кичинекей бурчтуу рентген чачыратуу спектрлеринен (сүрөт 6-1б) HPMC-HPS курама пленкаларынын бардыгы 7,70 HPMC кристаллына туура келген 0,569 Å жана 0,397 Å боюнча ачык мүнөздүү чокуларды көрсөткөнүн көрүүгө болот. мүнөздүү чокулары, тиешелүүлүгүнө жараша. HPMC/A939 курама пленкасынын HPS кристаллдашуусунун чокусу HPMC/A1081 курама пленкасынан кыйла чоңураак. Таза компоненттүү пленкалардагы гидроксипропилди алмаштыруунун даражасы менен ГЭСтин кристаллдашуу чокусунун аянтынын вариациясына шайкеш келген кайра түзүү басылган. HPS гидроксипропилди алмаштыруунун ар кандай даражалары бар композиттик мембраналар үчүн 7,70 боюнча HPMCге туура келген кристаллдык чоку аянты көп деле өзгөргөн жок. Таза компоненттүү үлгүлөрдүн спектри менен салыштырганда (сүр. 5-1а), композиттик үлгүлөрдүн HPMC кристаллдашуу чокуларынын жана HPS кристаллдашуу чокуларынын аймактары азайган, бул экөөнүн айкалышы аркылуу HPMC жана HPS экөө тең эффективдүү болушу мүмкүн экенин көрсөттү. башка топ. Тасманы бөлүүчү материалдын кайра кристаллдашуу кубулушу белгилүү бир ингибитор ролду ойнойт.

Сүрөт 6-1 HPMC/HPS аралашма пленкаларынын SAXS спектри ГЭСтин гидроксипропилди алмаштыруу даражасы ар кандай

Жыйынтыктап айтканда, HPS гидроксипропил алмаштыруу даражасынын жогорулашы жана эки компоненттин кошулушу HPMC/HPS композиттик мембранасынын кайра кристаллдашуу кубулушун белгилүү бир деңгээлде тоскоол кыла алат. ГЭСтин гидроксипропилди алмаштыруу даражасынын жогорулашы, негизинен, композиттик мембранадагы ГЭСтин кайра кристаллдашына тоскоол болгон, ал эми эки компоненттүү кошулма курамдуу мембранада HPS жана HPMC кайра кристаллдашуусунда белгилүү бир ингибитордук ролду ойногон.

6.3.2 Ар кандай HPS гидроксипропилди алмаштыруу даражалары менен HPMC/HPS композиттик мембраналарынын өзүнө окшош фракталдык структурасын талдоо

Крахмал молекулалары жана целлюлоза молекулалары сыяктуу полисахариддердин молекулаларынын чынжырынын орточо узундугу (R) 1000-1500 нм диапазонунда, q 0,01-0,1 Å-1 диапазонунда, qR >> 1. Пород формуласы, полисахарид пленкасынын үлгүлөрүн көрүүгө болот. Кичи бурчтуу рентген нурларынын чачыратуу интенсивдүүлүгү менен чачыроо бурчунун ортосундагы байланыш:

Мунун арасында I(q) – кичинекей бурчтуу рентген нурларынын чачыратуу интенсивдүүлүгү;

Q - чачырап турган бурч;

α - Пород эңкейиши.

Пород эңкейиши α фракталдык түзүлүшкө байланыштуу. Эгерде α < 3 болсо, бул материалдык структуранын салыштырмалуу бош экенин, чачыраткычтын бети жылмакай экенин жана ал массалуу фракталдык экенин жана анын фракталдык өлчөмү D = α экендигин көрсөтөт; эгерде 3 < α <4 болсо, бул материалдын түзүлүшү тыгыз жана чачыраткыч бети орой, бул беттик фракталдык жана анын фракталдык өлчөмү D = 6 – α экендигин көрсөтөт.

6-2-сүрөттө HPS гидроксипропилди алмаштыруунун ар кандай даражалары бар HPMC/HPS курама мембраналарынын lnI(q)-lnq схемалары көрсөтүлгөн. Бардык үлгүлөрдүн бардык үлгүлөрү белгилүү бир сыныктын ичиндеги ар кандай фректикалык түзүлүшкө ээ экендигин жана POROD жантайкы 3төн кем эмес, 3төн аз, курама фильмдин массалык фрактал белги коюуну жана курама фильмдин бети салыштырмалуу жылмакай. HPS гидроксипропилди алмаштыруунун ар кандай даражалары бар HPMC/HPS композиттик мембраналарынын массалык фракталдык өлчөмдөрү 6-1-таблицада көрсөтүлгөн.

Таблица 6-1 HPMC/HPS композиттик мембраналарынын фракталдык өлчөмдөрүн HPS гидроксипропил алмаштыруунун ар кандай даражасын көрсөтөт. Алты таза HPS үлгүлөрү үчүн көрүүгө болот, бул A939 аз гидрокрокроппил менен алмаштырылган, A939 сюрпозицияга караганда, гидроксипспропил менен алмаштырылган A939 фракталдык өлчөмү жогору Гидроектордук гресс менен алмаштырылган Өзүнө окшош түзүлүштүн тыгыздыгы бир топ кыскарат. Себеби, крахмалдын молекулярдык чынжырына гидроксипропил топторунун киргизилиши ГЭСтин сегменттеринин өз ара байланышына олуттуу тоскоолдук кылат, натыйжада пленкадагы өзүнө окшош структуранын тыгыздыгы азаят. Гидрофильдик гидроксипропил топтору суу молекулалары менен молекулалар аралык суутек байланыштарын түзө алат, молекулярдык сегменттердин өз ара аракеттенүүсүн азайтат; чоңураак гидроксипропил топтору крахмалдын молекулярдык сегменттеринин ортосундагы рекомбинацияны жана кайчылаш байланышты чектейт, ошондуктан гидроксипропилди алмаштыруунун даражасынын жогорулашы менен, ГЭС бир кыйла бошоп, өзүнө окшош структураны түзөт.

HPMC / A939 Кошмо системасы үчүн ГЭСтин фракталдык өлчөмү HPMCдин чегинен жогору, анткени крахмалдын кристаллдары, анткени молекулярдык чынжырлар менен молекулярдык чынжырлар ортосунда пайда болот . Жогорку тыгыздык. Тазалоонун үлгүсүн эки таза компонентиден төмөн, анткени татаалдашуу аркылуу, эки компоненттин молекулалык сегменттерин өз ара байланыштырат, натыйжада өз алдынча окшош структуралардын тыгыздыгын төмөндөтөт. Ал эми, HPMC/A1081 кошулма системасында ГЭСтин фракталдык өлчөмү HPMCге караганда бир топ төмөн. Себеби крахмалдын молекулаларына гидроксипропил топторунун киргизилиши крахмалдын кайра кристаллдашуу процессин олуттуу түрдө токтотот. Жыгачта өзүн-өзү окшош структурасы көбүрөөк-бос. Ошол эле учурда, HPMC / A1081 кошулмасынын фракталдык өлчөмү таза кадрларга караганда жогору, бул HPMC / A939 кошулмасынан бир кыйла айырмаланат. Өзүнө окшош структура, чынжыр сымал HPMC молекулалары анын бош структурасынын көңдөйүнө кире алат, ошону менен ГЭСтин өзүнө окшош структурасынын тыгыздыгын жакшыртат, бул дагы гидроксипропилди алмаштыруучу ГЭСтер кошулгандан кийин бир калыпта комплекс түзө аларын көрсөтөт. HPMC менен. ингредиенттер. Гидроектордук касиеттердин маалыматтары боюнча, Гидроектордук көз караштын илешкектүүлүгүн төмөндөтсө, анда татаал процесс учурунда, татаал тутумундагы эки компоненттин ортосундагы илешкектүүлүктү айырмалай алат, бул бир тектүү бир тектүү кошулма.

6-2-сүрөт lnI(q)-lnq үлгүлөрү жана анын HPMC/HPS аралашма пленкалар үчүн ылайыктуу ийри сызыктары ГЭСтин ар кандай гидроксипропилди алмаштыруу даражасы менен

Таблица 6-1. HPS/HPMC аралашма пленкаларынын фракталдык структурасынын параметрлери.

Ошол эле кошулма катышы бар композиттик мембраналар үчүн фракталдык өлчөм да гидроксипропил тобунун алмаштыруу даражасынын жогорулашы менен төмөндөйт. HPS молекуласына гидроксипропилди киргизүү кошулма системасындагы полимер сегменттеринин өз ара байланышын азайтып, ошону менен композиттик мембрананын тыгыздыгын азайтат; Жогорку гидроксипропил алмаштыруучу ГЭС HPMC менен жакшыраак шайкеш келет, бирдиктүү жана тыгыз кошулманы түзүү оңой. Демек, композиттик мембранадагы өзүнө окшош структуранын тыгыздыгы ГЭСтин алмаштыруу даражасынын жогорулашы менен төмөндөйт, бул ГЭСтин гидроксипропилди алмаштыруу даражасынын биргелешкен таасиринин жана композиттеги эки компоненттин шайкештигинин натыйжасы. системасы.

6.3.3.3 HPS HPS гидроксипспилпилдин субъективдүү мөөнөтү бар HPMC / HPS курама тасмалары

Термогравиметрикалык анализатор гидроксипропилди алмаштыруунун ар кандай даражалары бар HPMC/HPS жегенге жарамдуу композиттик пленкалардын термикалык туруктуулугун текшерүү үчүн колдонулган. 6-3-сүрөттө гидроксипропилди алмаштыруучу ГЭСтин ар кандай даражалары бар композиттик пленкалардын термогравиметриялык ийри сызыгы (TGA) жана анын салмак жоготуу ылдамдыгы ийри сызыгы (DTG) көрсөтүлгөн. 6-3(а)-сүрөттөгү TGA ийри сызыгынан ар кандай HPS гидроксипропилди алмаштыруу даражалары менен композиттик мембрана үлгүлөрүн көрүүгө болот. Температуранын жогорулашы менен эки ачык термогравиметриялык өзгөрүү этаптары бар. Биринчиден, 30 ~ 180 ° C температурада кичинекей салмак жоготуу этабы бар, ал негизинен полисахариддин макромолекуласы менен адсорбцияланган суунун учуп кетүүсүнөн келип чыгат. 300 ~ 450 ° C үчүн ири жылуулук деградация фазасы, негизинен HPMC жана HPS жылуулук деградациясына алып келген чыныгы арыктоо фазасы бар. Ошондой эле, гидроксипспилпилдин алмашып, HPS арыктоо циклинин салмагын жоготуу ийри сызыктары окшош жана HPMC'дан бир кыйла айырмаланат. Таза HPMC жана таза HPS үлгүлөрү үчүн арыктоо ийри эки түрүнүн ортосунда.

DTG Ийри 6-3-сүрөттө (b) and 305 °C, respectively The thermal degradation peak temperature of pure HPMC sample is significantly higher than that of HPS, and its peak temperature is 365 °C; HPMC/HPS курама пленкасы DTG ийри сызыгында эки жылуулук бузулуу чокусуна ээ, тиешелүүлүгүнө жараша ГЭСтин жана HPMCнын термикалык деградациясына туура келет. 3-главадагы 5:5 композиттик катышы бар композиттик пленканын термикалык деградациясынын натыйжаларына шайкеш келген 5:5 композиттик катышы бар композиттик системада фазалык бөлүнүүнүн белгилүү бир даражасы бар экендигин көрсөткөн мүнөздүү чокулар. HPMC/A939 курама пленка үлгүлөрүнүн термикалык деградациясынын эң жогорку температурасы тиешелүүлүгүнө жараша 302 °C жана 363 °C болгон; HPMC/A1081 курама пленка үлгүлөрүнүн термикалык деградациясынын эң жогорку температурасы тиешелүүлүгүнө жараша 306 °C жана 363 °C болгон. Композиттик пленка үлгүлөрүнүн эң жогорку температуралары таза компоненттүү үлгүлөргө караганда төмөнкү температураларга которулду, бул композиттик үлгүлөрдүн жылуулук туруктуулугу төмөндөгөндүгүн көрсөттү. Ушундай эле кошулма катышы бар үлгүлөр үчүн гидроксипропилди алмаштыруу даражасынын жогорулашы менен термикалык деградациянын эң жогорку температурасы төмөндөгөн, бул курамдуу пленканын термикалык туруктуулугу гидроксипропилди алмаштыруу даражасынын жогорулашы менен төмөндөгөндүгүн көрсөтүп турат. Себеби крахмалдын молекулаларына гидроксипропил топторунун кириши молекулярдык сегменттердин өз ара аракеттенүүсүн азайтат жана молекулалардын иреттүү кайра жайгашуусуна бөгөт коёт. Бул гидроксипропилди алмаштыруунун даражасынын жогорулашы менен өзүнө окшош структуралардын тыгыздыгы азаят деген жыйынтыктарга шайкеш келет.

Сүрөт 6-3 TGA ийри сызыктары (a) жана алардын туунду (DTG) ийри сызыктары (b) HPMC/HPS аралашма пленкаларынын ар кандай гидроксипропилди алмаштыруу даражасы бар HPS

6.3.4 Ар кандай HPS гидроксипропилди алмаштыруу даражалары менен HPMC/HPS курама мембраналарынын механикалык касиеттерин талдоо

6-5-сүрөт. HPMC/HPS пленкаларынын ар кандай гидроксипропилди алмаштыруу даражасы бар HPS пленкаларынын созуу касиеттери.

Ар кандай HPS гидроксипропилди алмаштыруу даражалары менен HPMC/HPS курама пленкаларынын тартылуу касиеттери механикалык касиет анализатору тарабынан 25 °C жана 75% салыштырмалуу нымдуулукта сыналган. 6-5-сүрөттөр - серпилгич модулду (a), узартууга чейин (b) жана чыңалуучу күчкө (с) курамдык тасмалардан (с) курамдык тасмалардын (с) курамдык тасмалардан (с) куруучу тасмалардын) ар кандай деңгээлдеги курама тасмалар (с) Бул сүрөттө көрүнүп турат HPMC/A1081 кошулма системасы үчүн, HPS мазмунунун өсүшү менен, ийкемдүү модулу жана курамдык пленканын чыңалуу бекемдиги акырындык менен азайып, ал эми үзүлүшүн узартуу бир кыйла өскөн, бул 3.3 менен шайкеш келген. 5 орто жана жогорку нымдуулук. Ар кандай кошулма катышы бар композиттик мембраналардын натыйжалары ырааттуу болду.

Таза HPS мембраналары үчүн серпилгичтик модулу да, тартылуу күчү да HPS гидроксипропилди алмаштыруу даражасынын төмөндөшү менен көбөйдү, бул гидроксипропиляция композиттик мембрананын катуулугун төмөндөтөт жана анын ийкемдүүлүгүн жакшыртат. Бул негизинен гидроксипропилди алмаштыруу даражасынын жогорулашы менен ГЭСтин гидрофилдүүлүгү жогорулап, мембрананын структурасы бошоп калат, бул фракталдык өлчөм X- кичине бурчта алмаштыруу даражасынын жогорулашы менен төмөндөй турган натыйжага шайкеш келет. нурлардын чачыратуу тести. Бирок, үзүлгөндөгү узартуу ГЭСтин гидроксипропил тобунун алмаштыруу даражасынын төмөндөшү менен төмөндөйт, бул негизинен крахмалдын молекуласына гидроксипропил тобунун кириши крахмалдын кайра кристаллдашуусуна тоскоол болушу мүмкүн. Натыйжалар көбөйүү жана төмөндөтүү менен шайкеш келет.

For the HPMC/HPS composite membrane with the same compound ratio, the elastic modulus of the membrane material increases with the decrease of the HPS hydroxypropyl substitution degree, and the tensile strength and elongation at break both decrease with the decrease of the substitution degree. Бул курама мембраналардын механикалык касиеттери ГЭС гидроксипропил алмаштыруунун ар кандай даражалары менен кошулма катышы менен толугу менен өзгөрүп турганын белгилей кетүү керек. Бул, негизинен, композиттик мембрананын механикалык касиеттерине мембрананын структурасындагы HPS алмаштыруу даражасы гана эмес, ошондой эле кошулма системасындагы компоненттердин ортосундагы шайкештик таасир этет. СЭСтин илешкектүүлүгү гидроксипропилди алмаштыруу даражасынын жогорулашы менен төмөндөйт, кошулма менен бир түрдүү кошулманы түзүү жагымдуураак.

6.3.5 Гидроксипропилди алмаштыруунун ар кандай даражалары бар HPMC/HPS композиттик мембраналарынын кычкылтек өткөрүмдүүлүгүн талдоо

Кычкылтек менен шартталган кычкылдануу тамак-аштын бузулушунун көптөгөн жолдору боюнча баштапкы этап болуп саналат, ошондуктан белгилүү бир кычкылтек тосмо касиеттери бар жегенге жарамдуу композиттик пленкалар тамак-аштын сапатын жакшыртат жана тамак-аштын сактоо мөөнөтүн узартат [108, 364]. Ошондуктан, ар кандай HPS гидроксипропилди алмаштыруу даражалары менен HPMC/HPS композиттик мембраналарынын кычкылтек өткөрүү ылдамдыгы ченелген жана натыйжалар 5-6-сүрөттө көрсөтүлгөн. Сүрөттөн көрүнүп тургандай, бардык таза HPS мембраналарынын кычкылтек өткөрүмдүүлүгү таза HPMC мембраналарына караганда бир топ төмөн, бул HPS мембраналары HPMC мембраналарына караганда жакшыраак кычкылтек тосмо касиетине ээ экенин көрсөтүп турат, бул мурунку жыйынтыктарга шайкеш келет. Гидроксипропилди алмаштыруунун ар кандай даражадагы таза HPS мембраналары үчүн кычкылтектин өтүү ылдамдыгы алмаштыруу даражасынын жогорулашы менен жогорулайт, бул мембраналык материалда кычкылтек өтүүчү аймактын чоңоюшун көрсөтөт. Бул кичинекей бурчтуу рентген нурларынын чачырашынын микроструктуралык анализи менен шайкеш келет, бул гидроксипропилди алмаштыруунун даражасынын жогорулашы менен мембрананын структурасы бошоп калат, ошондуктан мембранадагы кычкылтектин өтүү каналы чоңоёт, ал эми мембранадагы кычкылтек прометает Аянт чоңойгон сайын кычкылтектин өтүү ылдамдыгы да акырындап өсөт.

6-6-сүрөт. HPS/HPMC пленкаларынын кычкылтек өткөргүчтүгү ар кандай гидроксипропилди алмаштыруу даражасы бар HPS

Гидроксипропилди алмаштыруунун ар кандай даражасы бар композиттик мембраналар үчүн кычкылтектин өтүү ылдамдыгы гидроксипропилди алмаштыруу даражасынын жогорулашы менен төмөндөйт. Бул, негизинен, 5:5 аралашма тутумунда ГЭСтин дисперстүү фаза түрүндө төмөн илешкектүү HPMC үзгүлтүксүз фазасында болушу жана гидроксипропилди алмаштыруу даражасынын жогорулашы менен ГЭСтин илешкектүүлүгү төмөндөйт. Илешкектүүлүктүн айырмасы канчалык аз болсо, бир тектүү кошулмалардын пайда болушуна ошончолук ыңгайлуу, мембраналык материалдагы кычкылтектин өтүү каналы ошончолук бурмаланып, кычкылтектин өтүү ылдамдыгы ошончолук аз болот.

6.4 Бөлүмдүн корутундусу

Бул бөлүмдө HPMC/HPS жегенге жарамдуу курама пленкалар гидроксипропилди алмаштыруунун ар кандай даражалары менен ГЭС жана HPMC куюу жана пластификатор катары полиэтиленгликолду кошуу жолу менен даярдалган. Гидроксипропилди алмаштыруучу гидроксипропилдин ар кандай даражаларынын композиттик мембрананын кристаллдык түзүлүшүнө жана микродомендик структурасына тийгизген таасири синхротрондук нурлануунун кичинекей бурчтуу рентген нурларынын чачыратуу технологиясы менен изилденген. Ар кандай ГЭСтин гидроксипропилди алмаштыруу даражаларынын композиттик мембраналардын жылуулук туруктуулугуна, механикалык касиеттерине жана кычкылтек өткөрүмдүүлүгүнө тийгизген таасири жана алардын мыйзамдары термогравиметриялык анализатор, механикалык касиетти текшерүүчү жана кычкылтек өткөрүмдүүлүгүн текшерүүчү тарабынан изилденген. Негизги табылгалар төмөнкүдөй:

1. Ушундай эле кошулма катышы бар HPMC/HPS композиттик мембранасы үчүн гидроксипропилди алмаштыруу даражасынын жогорулашы менен 5.30да ГЭСке туура келген кристаллдашуу чокусунун аянты төмөндөйт, ал эми HPMCге 7.70де туура келген кристаллдашуу чокусунун аянты көп деле өзгөрбөйт, бул крахмалдын гидроксипропиляциясы композиттик пленкада крахмалдын кайра кристаллдашуусуна тоскоол болот.
2. HPMC жана HPSтин таза компоненттик мембраналары менен салыштырганда, композиттик мембраналардын HPS (5.30) жана HPMC (7.70) кристаллдашуу чокусу азаят, бул экөөнүн айкалышы аркылуу HPMC жана HPS экөө тең эффективдүү боло аларын көрсөтүп турат. курама мембраналар. Башка компоненттин кайра кристаллдашуусу белгилүү бир бөгөттөөчү ролду ойнойт.
3. Бардык HPMC/HPS курама мембраналары өзүнө окшош массалык фракталдык түзүлүштү көрсөттү. Ошол эле кошулма катышы бар композиттик мембраналар үчүн мембраналык материалдын тыгыздыгы гидроксипропилди алмаштыруу даражасынын жогорулашы менен бир топ азайган; төмөн HPS гидроксипропилди алмаштыруу Композиттик мембраналык материалдын тыгыздыгы эки таза компоненттүү материалга караганда бир кыйла төмөн, ал эми жогорку HPS гидроксипропилди алмаштыруу даражасына ээ болгон композиттик мембраналык материалдын тыгыздыгы таза HPS мембранасына караганда жогору. негизинен, анткени курама мембрана материалдын тыгыздыгы ошол эле учурда таасир этет. HPS гидроксипропиляциясынын полимердик сегменттин байланышын кыскартууга жана кошулма системасынын эки компонентинин ортосундагы шайкештикке тийгизген таасири.
4. ГЭСтин гидроксипропиляциясы HPMC/HPS курама пленкаларынын жылуулук туруктуулугун төмөндөтүшү мүмкүн, ал эми курама пленкалардын термикалык деградациясынын эң жогорку температурасы гидроксипропилди алмаштыруу даражасынын жогорулашы менен төмөнкү температуралык аймакка жылат, мунун себеби крахмалдын молекулаларында гидроксипропил тобу. Киргизүү молекулярдык сегменттердин ортосундагы өз ара аракеттенүүнү азайтат жана молекулалардын иреттүү кайра жайгашуусуна бөгөт коёт.
5. Таза ГЭСтин мембранасынын серпилгич модулу жана тартылуу бекемдиги ГЭСтин гидроксипропилди алмаштыруу даражасынын жогорулашы менен төмөндөгөн, ал эми үзүлгөндөгү узартуу жогорулаган. Бул, негизинен, гидроксипропляция крахмалын кристаллдашуусуна жол бербейт жана курама кинолорду бошотуу үчүн түзүлүшүн түзөт.
6. HPMC/HPS курама пленкасынын серпилгич модулу ГЭСтин гидроксипропилди алмаштыруу даражасынын жогорулашы менен төмөндөдү, бирок үзүүдөгү созуу күчү жана узаруусу жогорулады, анткени курама пленканын механикалык касиеттерине HPS гидроксипропилди алмаштыруу даражасы таасир эткен эмес. таасиринен тышкары, ага кошулма системанын эки компонентинин шайкештиги да таасир этет.
7. Таза ГЭСтин кычкылтек өткөрүмдүүлүгү гидроксипропилди алмаштыруу даражасынын жогорулашы менен жогорулайт, анткени гидроксипропиляция ГЭСтин аморфтук аймагынын тыгыздыгын азайтат жана мембранадагы кычкылтектин өтүү аянтын көбөйтөт; HPMC/HPS композиттик мембранасы Гидроксипропилди алмаштыруу даражасынын жогорулашы менен кычкылтек өткөрүмдүүлүгү төмөндөйт, бул негизинен гипергидроксипропиляцияланган ГЭСтин HPMC менен жакшыраак шайкештигине байланыштуу, бул композиттик мембранадагы кычкылтектин өтүү каналынын бурмаланышынын жогорулашына алып келет. Кычкылтек өткөрүмдүүлүгү төмөндөйт.

Жогорудагы эксперименталдык натыйжалар HPMC/HPS композиттик мембраналарынын механикалык касиеттери, жылуулук туруктуулугу жана кычкылтек өткөрүмдүүлүгү сыяктуу макроскопиялык касиеттери алардын ички кристаллдык түзүлүшү жана аморфтук аймак түзүлүшү менен тыгыз байланышта экенин көрсөтүп турат, алар ГЭСтин гидроксипропилди алмаштыруусунан гана таасир этпейт. комплекс тарабынан да. Лиганд системаларынын эки компоненттүү шайкештигинин таасири.

Корутунду жана перспектива

1. Корутунду

Бул макалада жылуулук гели HPMC жана муздак гел ГЭСи кошулуп, HPMC/HPS муздак жана ысык тескери гель кошулма системасы курулган. Эритменин концентрациясы, кошулма катышы жана кошулма системасына кесүү таасири системалуу түрдө илешкектүүлүк, агымдын индекси жана тиксотропия сыяктуу реологиялык касиеттердин таасири изилденип, анын механикалык касиеттери, динамикалык термомеханикалык касиеттери, кычкылтек өткөрүмдүүлүгү, жарык өткөрүү касиеттери жана жылуулук туруктуулугу менен айкалышат. куюу ыкмасы менен даярдалган курама пленкалар. Комплекстүү касиеттери, йод шарабы боёочу композиттик системанын шайкештиги, фазалык өтүшү жана фазалык морфологиясы оптикалык микроскопия аркылуу изилденип, HPMC/HPS микроструктурасы менен макроскопиялык касиеттеринин ортосундагы байланыш түзүлдү. HPMC/HPS композиттик тутумунун макроскопиялык касиеттери менен микроморфологиялык түзүлүшүнүн ортосундагы байланышка ылайык фазалык түзүлүштү жана HPMC/HPS композиттик системасынын шайкештигин көзөмөлдөө аркылуу композиттердин касиеттерин көзөмөлдөө үчүн. Ар кандай даражадагы химиялык модификацияланган ГЭСтин мембраналардын реологиялык касиеттерине, гелдик касиеттерине, микроструктурасына жана макроскопиялык касиеттерине тийгизген таасирин изилдөө менен HPMC/HPS муздак жана ысык тескери гел системасынын микроструктурасы менен макроскопиялык касиеттеринин ортосундагы байланыш андан ары изилденген. Экөө тең мамилеси, физикалык модель, курулуш системасынын суук жана ысык гельдин таасирдүү факторлорун жана анын таасирдүү факторлорун жана мыйзамдарына таасир этүүчү факторлорду жана мыйзамдарын аныктоого түзүлгөн. Тиешелүү изилдөөлөр төмөнкүдөй жыйынтыктарды чыгарды.

1. HPMC/HPS кошулма системасынын кошулма катышын өзгөртүү төмөн температурада HPMCтин илешкектүүлүгү, суюктугу жана тиксотропиясы сыяктуу реологиялык касиеттерин олуттуу түрдө жакшыртат. Кошумча системанын реологиялык касиеттери менен микроструктурасынын ортосундагы байланыш андан ары изилденген. Конкреттүү жыйынтыктар төмөнкүдөй:

(1) Төмөн температурада кошулма системасы үзгүлтүксүз фазалык дисперстүү фазалык “деңиз-аралды” структура болуп саналат жана үзгүлтүксүз фазалык өтүү 4:6 HPMC/HPS кошулма катышынын төмөндөшү менен ишке ашат. Кошумча катышы жогору болгондо (HPMC мазмуну көбүрөөк), илешкектүүлүгү төмөн HPMC үзгүлтүксүз фаза, ал эми HPS дисперстүү фаза болуп саналат. HPMC/HPS кошулма системасы үчүн, илешкектүүлүгү төмөн компонент үзгүлтүксүз фаза жана жогорку илешкектүүлүктүү компонент үзгүлтүксүз фаза болгондо, үзгүлтүксүз фаза илешкектүүлүгүнүн кошулма системасынын илешкектүүлүгүнө кошкон салымы бир топ айырмаланат. Төмөн илешкектүүлүктүү HPMC үзгүлтүксүз фаза болгондо, кошулма системасынын илешкектүүлүгү негизинен үзгүлтүксүз фаза илешкектүүлүгүнүн салымын чагылдырат; жогорку илешкектүү ГЭС үзгүлтүксүз фаза болгондо, дисперстүү фаза катары HPMC жогорку илешкектүүлүктөгү ГЭСтин илешкектүүлүгүн азайтат. эффект. Кошумча системасында HPS мазмунунун жана эритменин концентрациясынын көбөйүшү менен кошулма системасынын илешкектүүлүгү жана жылма суюлтуу кубулушу акырындык менен көбөйүп, суюктук азайып, кошулма системасынын катуу сыяктуу жүрүм-туруму жакшырды. HPMCтин илешкектүүлүгү жана тиксотропиясы HPS менен формула менен тең салмакталган.

(2) 5:5 аралашма системасы үчүн, HPMC жана HPS тиешелүүлүгүнө жараша төмөн жана жогорку температурада үзгүлтүксүз фазаларды түзө алат. Бул фаза структурасынын өзгөрүшү комплекстүү гелдин комплекстүү илешкектүүлүгүнө, илешкектүү касиеттерине, жыштыкка көз карандылыгына жана гелдин касиеттерине олуттуу таасир этиши мүмкүн. дисперстүү фазалар катары, HPMC жана HPS тиешелүүлүгүнө жараша, жогорку жана төмөнкү температурада HPMC/HPS кошулма системаларынын реологиялык касиеттерин жана гел касиеттерин аныктай алат. HPMC/HPS курама үлгүлөрүнүн илешкектүү ийри сызыктары төмөн температурадагы ГЭСке жана жогорку температурадагы HPMCге шайкеш келген.

(3) HPMC/HPS композиттик системасынын микроструктурасы, реологиялык касиеттери жана гел касиеттери ортосундагы байланыш түзүлдү. Кошулган системанын илешкектүүлүк ийри сызыгынын кескин өзгөрүшү да, жоготуу факторунун ийри сызыгындагы тан дельтасынын чокусу да 45 °Cде пайда болот, бул микрографада байкалган ко-үзгүлтүксүз фаза кубулушуна шайкеш келет (45 °C).

1. Микроструктураны жана мехструздук касиеттерди, динамикалык техниканын динамикалуу касиеттери, кычкылтектин жырткычтыгы, кычкылтек, кычкылтек, ондогон метрликтердин оптикалык микроскопия технологиялары менен айкалышкан, фазалык өткөөлдү изилдөө комплекстердин териштирилди, ал эми комплекстин макруктурасынын жана макростукопиялык касиеттеринин ортосундагы мамиле түзүлгөн. Конкреттүү жыйынтыктар төмөнкүдөй:

(1) Ар кандай кошулма катышы бар композиттик пленкалардын SEM сүрөттөрүндө ачык эки фазалуу интерфейс жок. Көпчүлүк композиттик пленкалар DMA жыйынтыгында бир гана айнек өтүү чекитине ээ, ал эми курама пленкалардын көбү DTG ийри сызыгында бир гана термикалык деградациянын чокусуна ээ. Булар бирге HPMCдин HPS менен белгилүү бир шайкештиги бар экенин көрсөтүп турат.

(2) Салыштырмалуу нымдуулук HPMC/HPS курама пленкаларынын механикалык касиеттерине олуттуу таасирин тийгизет жана анын эффектинин даражасы HPS мазмунунун өсүшү менен жогорулайт. Салыштырмалуу нымдуулуктун төмөн болушунда композиттик пленкалардын серпилгичтик модулу да, чыңалууга да бекемдиги ГЭСтин курамынын көбөйүшү менен жогорулаган, ал эми композиттик пленкалардын үзүлгөндөгү узартылышы таза компоненттүү пленкаларга караганда бир кыйла төмөн болгон. Салыштырмалуу нымдуулуктун жогорулашы менен композиттик пленканын серпилгич модулу жана созуу күчү азайып, үзүүдөгү узартуу бир топ жогорулап, композиттик пленканын механикалык касиеттери менен кошулма катышынын ортосундагы байланыш толугу менен карама-каршы өзгөрүүнү көрсөттү. салыштырмалуу нымдуулук. Ар кандай аралашма катышы бар композиттик мембраналардын механикалык касиеттери ар кандай салыштырмалуу нымдуулук шарттарында кесилишин көрсөтөт, бул ар кандай колдонуу талаптарына ылайык продуктунун иштешин оптималдаштыруу мүмкүнчүлүгүн берет.

(3) HPMC/HPS композиттик тутумунун микроструктурасы, фазалык өтүшү, айкындуулук жана механикалык касиеттери ортосундагы байланыш түзүлдү. 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. Янгдын модулу жана үзүүдөгү узартуу эритме концентрациясынын көбөйүшү менен азаят, бул кошундулар системасындагы үзгүлтүксүз фазадан дисперстүү фазага HPMCдин морфологиялык өзгөрүшүнө себептүү байланыштуу.

(4) HPS кошулуусу композиттик мембранадагы кычкылтектин өтүү каналынын бурмалануусун жогорулатат, мембрананын кычкылтек өткөрүмдүүлүгүн кыйла азайтат жана HPMC мембранасынын кычкылтек тосмосун жакшыртат.

1. СЭСтин химиялык модификациясынын композиттик системанын реологиялык касиеттерине тийгизген таасири жана композиттик мембрананын кристаллдык түзүлүш, аморфтук аймактын структурасы, механикалык касиеттери, кычкылтек өткөрүмдүүлүгү жана жылуулук туруктуулугу сыяктуу комплекстүү касиеттери изилденген. Конкреттүү жыйынтыктар төмөнкүдөй:

(1) ГЭСтин гидроксипропиляциясы төмөнкү температурада кошулма тутумунун илешкектүүлүгүн төмөндөтүп, кошулма эритменин суюктугун жакшыртат жана кесүү суюлтуу көрүнүшүн азайтат; ГЭСтин гидроксипропиляциясы кошулма системасынын сызыктуу илешкектик аймагын тарытуу, HPMC/HPS кошулма системасынын фазалык өтүү температурасын төмөндөтүү жана төмөнкү температурада кошулма системасынын катуу кыймыл-аракетин жана жогорку температурада суюктукту жакшыртышы мүмкүн.

(2) ГЭСтин гидроксипропиляциясы жана эки компоненттин шайкештигинин жакшырышы мембранадагы крахмалдын кайра кристаллдашына олуттуу тоскоол болот жана композиттик мембранада өзүн-өзү окшош түзүмдөрдүн бошоп калышына өбөлгө түзөт. Крахмалдын молекулярдык чынжырына көлөмдүү гидроксипропил топторунун киргизилиши ГЭСтин молекулярдык сегменттеринин өз ара байланышын жана иреттүү кайра жайгашуусун чектейт, натыйжада ГЭСтин бир кыйла бошоп калган өзүнө окшош структурасы пайда болот. Татаал система үчүн гидроксипропилди алмаштыруунун даражасын жогорулатуу чынжыр сымал HPMC молекулаларына ГЭСтин бош көңдөй аймагына кирүүгө мүмкүндүк берет, бул татаал системанын шайкештигин жакшыртат жана ГЭСтин өзүнө окшош структурасынын тыгыздыгын жакшыртат. Гидроксипропил тобунун алмаштыруу даражасынын жогорулашы менен кошулма системасынын шайкештиги жогорулайт, бул реологиялык касиеттердин натыйжаларына шайкеш келет.

(3) HPMC/HPS композиттик мембранасынын механикалык касиеттери, жылуулук туруктуулугу жана кычкылтек өткөрүмдүүлүгү сыяктуу макроскопиялык касиеттери анын ички кристаллдык түзүлүшү жана аморфтук аймак түзүлүшү менен тыгыз байланышта. Эки компоненттин шайкештигинин эки эффектинин биргелешкен эффекти.

1. Эритме концентрациясынын, температуранын жана ГЭСтин химиялык модификациясынын кошундулар системасынын реологиялык касиеттерине тийгизген таасирин изилдөө менен HPMC/HPS муздак-жылуулуктун тескери гелдик кошулма системасынын гелдөө механизми талкууланды. Конкреттүү жыйынтыктар төмөнкүдөй:

(1) Көз карандысыз молекулалык чынжырлар жана фазалуу аймактарда критикалык концентрациянын, HPMC жана HPS тутумунда критикалык концентрация (8%) концентрация (8%) бар; Кескин концентрацияланганда, HPS фазасы бир чечимде конденсация катары түзүлөт. Гельдин борбору HPMC молекулалык чынжырларынын катмарлары менен байланышкан мкргель структурасы; критикалык концентрациядан жогору, бири-бири менен биригүү татаалыраак жана өз ара аракеттенүү күчтүүрөөк болот жана эритме полимер эритмесиндегидей жүрүм-турумду көрсөтөт.

(2) Комплекстүү система CAMMC тутумундагы гельдин гель-гельдин гель-гельдин гель менен байланышкан температуранын өзгөрүүсүнүн өткөөл мезгилине ээ. Төмөн температурада HPMCтин илешкектүүлүгү ГЭСке караганда кыйла төмөн, ошондуктан HPMC жогорку илешкектүү HPS гел фазасын курчап турган үзгүлтүксүз фазаны түзөт. HPMC чынжырындагы гидроксил топторунун эки этаптын четинде, өзүлөрүнүн молекстук сууга бөлүнүп, гпс молекулярдык чынжыр менен байланыштары жоголот. Жылытуу процессинде ГЭСтин молекулярдык чынжырлары жетиштүү энергияны сиңирүүдөн улам жылып, суу молекулалары менен суутек байланыштарын түзүшкөн, натыйжада гелдин структурасы үзүлгөн. Ошол эле учурда, HPMC чынжырларындагы суу капас жана суу кабык структуралары талкаланып, акырындык менен жарылган гидрофилик топторду жана гидрофобдук кластерлерди ачыкка чыгарды. Жогорку температурада HPMC молекулалар аралык суутек байланыштарынын жана гидрофобдук бирикменин эсебинен гелдик тармак структурасын түзөт жана ошентип кокус катушкалардын HPS үзгүлтүксүз фазасында дисперстүү жогорку илешкектүү дисперстүү фазага айланат.

(3) Гидроектордук пропилдин ченемдүүлүгүнүн жогорулашы, HPMC / HPS татаал тутумунун шайкештиги жакшыртуулугу жана курамалдык тутумдун фазалуу тутумундагы фазанын өткөөл температурасы төмөн температурага өтөт. Гидроектордун алмаштыруу даражасын көбөйтүү менен, эки этаптын чек арасында HPS молекулярдык чек арасы бар ГЭСтин эритмесинде гельдик суутек байланышын түзө алат Гидроектордук басыпраляция крахмалдын илешкектүүлүгүн кыскартат, анткени курамдагы HPMC жана HPS айырмачылыгын кыскартат, бул бир тектүү кошулманын пайда болушуна өбөлгө түзөт жана эки компоненттин ортосундагы айырмачылыктын минималдуу мааниси төмөн temperature region.

2. Инновация пункттары

1. HPMC / HPS муздак жана ысык резервуарлуу гель куруу жана куруу Гель куруу тутуму, бул тутумдун уникалдуу реологиялык касиеттерин, айрыкча, татаал чечимдин концентрациясы, компоненттерди, температура жана химиялык модификациялоо. Кошулма системасынын реологиялык касиеттеринин, гелдик касиеттеринин жана шайкештигинин таасир этүү мыйзамдары андан ары изилденди, ал эми кошулма системасынын фазалык морфологиясы жана фазалык өтүшү андан ары йодду боёочу оптикалык микроскоптун жана микроморфологиялык изилдөөлөр менен айкалыштырылды. состав системасынын структурасы тузулду- Реологиялык касиеттери-гель касиеттери байланышы. Биринчи жолу Аррениус модели ар кандай температура диапазондорунда муздак жана ысык тескери фазалуу композиттик гелдердин гелдин пайда болуу мыйзамына туура келүү үчүн колдонулган.

2. HPMC/HPS композиттик тутумунун фазалык бөлүштүрүлүшү, фазалык өтүшү жана шайкештиги йодду боёочу оптикалык микроскоптун анализдөө технологиясы менен байкалган, ал эми тунуктук-механикалык касиеттери композиттик пленкалардын оптикалык касиеттерин жана механикалык касиеттерин айкалыштыруу аркылуу белгиленген. Микроструктура менен макроскопиялык касиеттердин ортосундагы байланыш, мисалы касиеттер-фазалык морфология жана концентрация-механикалык касиеттер-фазалык морфология. Бул кошулмалуу системанын фазалык морфологиясынын кошулма катышы, температурасы жана концентрациясы, өзгөчө фазалык өтүү шарттары жана кошундулар системасынын касиеттерине фазалык өтүүнүн таасири менен өзгөрүү мыйзамын биринчи жолу түздөн-түз байкоо.

3. Ар кандай HPS гидроксипропилди алмаштыруу даражалары менен композиттик мембраналардын кристаллдык структурасы жана аморфтук түзүмү SAXS тарабынан изилденген жана композиттик гелдердин гелдөө механизми жана таасири реологиялык натыйжалар жана композиттик мембраналардын кычкылтек өткөрүмдүүлүгү сыяктуу макроскопиялык касиеттери менен айкалышта талкууланган. Факторлор жана мыйзамдар, биринчи жолу композиттик системанын илешкектүүлүгү композиттик мембранадагы өзүнө окшош түзүлүштүн тыгыздыгы менен байланыштуу экендиги жана композиттин кычкылтек өткөрүмдүүлүгү жана механикалык касиеттери сыяктуу макроскопиялык касиеттерин түздөн-түз аныктай тургандыгы аныкталды. мембрана болуп саналат жана реологиялык касиеттерди - материалдык касиеттердин ортосундагы микроструктура-мембраналык байланышты орнотот.

3. Outlook

Акыркы жылдары чийки зат катары кайра жаралуучу табигый полимерлерди колдонуу менен коопсуз жана жегенге жарамдуу тамак-аш таңгактоочу материалдарды иштеп чыгуу тамак-ашты таңгактоо тармагындагы изилдөөлөрдүн очогу болуп калды. Бул макалада табигый полисахарид негизги чийки зат катары колдонулат. HPMC жана HPSти кошуу менен, чийки заттын наркы төмөндөйт, HPMCди төмөн температурада иштетүү өркүндөтүлүп, курама мембрананын кычкылтек ташуучусу өркүндөтүлдү. Реологиялык анализдин айкалышы, йод микроскоплуу талдоо жана курама фильм микроструктурасы жана натыйжалуулугун ар тараптуу талдоо, фазалуу морфология, фазанын өткөөлү, муздак ысык резервацияланган гель курамдык системасынын шайкештиги иллюстрацияланган. Композиттик системанын микроструктурасы менен макроскопиялык касиеттеринин ортосундагы байланыш түзүлдү. Макроскопиялык касиеттердин жана HPM / HPS курама тутумунун микрокфологиялык структурасы менен курама тутумдун фазалык тутумунун структурасы жана шайкештиги менен курама системанын структурасы жана шайкештиги контролго алынышы мүмкүн. Бул макалада изилдөө иш жүзүндөгү өндүрүш процесси үчүн маанилүү жетектөөчү мааниге ээ; муздак жана ысык тескери гелдердин окшош композиттик системасы болгон муздак жана ысык тескери гелдердин пайда болуу механизми, таасир этүүчү факторлору жана мыйзамдары талкууланат. Бул кагазды изилдөө, атайын температураны башкарган акылдуу материалдарды иштеп чыгуу жана колдонууга теориялык жетекчилик берүү үчүн теориялык моделди камсыз кылат. Бул эмгектин изилдөө жыйынтыктары жакшы теориялык мааниге ээ. Бул кагаздын изилдөө тамак-аш, материалдык, гел жана аралашма жана башка сабактардын кесилишин камтыйт. Убакыттын жана изилдөө ыкмаларынын чектелүүлүгүнөн бул теманы изилдөөдө дагы эле көп бүтпөгөн жагдайлар бар, аларды төмөнкү аспектилерден тереңдетип, өркүндөтүүгө болот. кеңейтүү:

Теориялык аспекттер:

1. Реологиялык касиеттерге, мембраналык касиеттерге, фазалык морфологияга жана кошулма системасынын шайкештигине ГЭСтин ар кандай чынжыр бутагы катыштарынын, молекулярдык салмактарынын жана сортторунун таасирин изилдөө жана анын кошулмалардын гел пайда болуу механизмине тийгизген таасиринин мыйзамын изилдөө. системасы.
2. HPMC hydroxypropyl алмаштыруу даражасы, метоксил алмаштыруу даражасы, молекулярдык салмагы жана булагы реологиялык касиеттери, гел касиеттери, мембраналык касиеттери жана кошулма системасынын системалык шайкештигин таасирин изилдөө, жана HPMC химиялык өзгөртүү кошулма конденсация боюнча таасирин талдоо. Гель түзүү механизминин таасир этүүчү эрежеси.
3. Туздун, пластикисттин таасири, гель-гель-касиеттер, мембрана структурасы жана касиеттери жана алардын мыйзамдары боюнча жана алардын мыйзамдары жана алардын мыйзамдары иликтенген.

Колдонмо:

1. Татымал пакеттерин, жашылча пакеттерин жана катуу шорполорду таңгактоо үчүн формуланы оптималдаштыруу жана сактоо мезгилинде татымалдардын, жашылчалардын жана шорполордун сакталуу таасирин, материалдардын механикалык касиеттерин жана тышкы күчтөрдүн таасири астында продукциянын иштешинин өзгөрүшүн изилдөө , жана материалдын сууда эригичтиги жана гигиеналык көрсөткүчү. Ошондой эле кофе жана сүт чай сыяктуу гранулдашкан тамак-аштарга, ошондой эле тортторду, сырларды, десерттерди жана башка тамактарды жегенге жарактуу таңгактарга колдонсо болот.
2. Ботаникалык дары-дармек өсүмдүктөрүнүн капсуласын колдонуу үчүн формуланын дизайнын оптималдаштыруу, андан ары кайра иштетүү шарттарын жана көмөкчү агенттердин оптималдуу тандоосун изилдөө жана көңдөй капсула продуктуларын даярдоо. Майдалануу, ыдыралуу убактысы, оор металлдын курамы жана микробдук курамы сыяктуу физикалык жана химиялык көрсөткүчтөр сыналган.
3. Жемиштерди жана жашылча-жемиштерди, этаптарды ж.б. сактоо мезгилинде таңгакталгандан кийин жашылчалардын жылтырактуулугу жана даамы жана башка көрсөткүчтөрү; таңгактан кийин эт азыктарынын түсү, рН, TVB-N мааниси, тиобарбитур кислотасы жана микроорганизмдердин саны.