കൊഞ്ചാക് ഗ്ലൂക്കോമാനൻ, ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രൊപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് കോമ്പൗണ്ട് സിസ്റ്റം എന്നിവയുടെ റിയോളജിക്കൽ സ്വഭാവത്തെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം

കോൻജാക് ഗ്ലൂക്കോമാനൻ (കെജിഎം), ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് (എച്ച്പിഎംസി) എന്നിവയുടെ സംയുക്ത സംവിധാനത്തെ ഗവേഷണ വസ്തുവായി സ്വീകരിച്ചു, റൊട്ടേഷണൽ റിയോമീറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് സംയുക്ത സംവിധാനത്തിൽ സ്റ്റേഡി-സ്റ്റേറ്റ് ഷിയർ, ഫ്രീക്വൻസി, ടെമ്പറേച്ചർ സ്വീപ്പ് ടെസ്റ്റുകൾ നടത്തി. കെജിഎം/എച്ച്പിഎംസി കോമ്പൗണ്ട് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ വിസ്കോസിറ്റിയിലും റിയോളജിക്കൽ ഗുണങ്ങളിലും ലായനി മാസ് ഫ്രാക്ഷൻ്റെയും സംയുക്ത അനുപാതത്തിൻ്റെയും സ്വാധീനം വിശകലനം ചെയ്തു. KGM/HPMC കോമ്പൗണ്ട് സിസ്റ്റം ന്യൂട്ടോണിയൻ അല്ലാത്ത ദ്രാവകമാണെന്നും സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ മാസ് ഫ്രാക്ഷൻ്റെയും KGM ഉള്ളടക്കത്തിലെയും വർദ്ധനവ് സംയുക്ത ലായനിയുടെ ദ്രവ്യത കുറയ്ക്കുകയും വിസ്കോസിറ്റി വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നുവെന്നും ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. സോൾ സ്റ്റേറ്റിൽ, ഹൈഡ്രോഫോബിക് ഇടപെടലുകളിലൂടെ കെജിഎം, എച്ച്പിഎംസി തന്മാത്രാ ശൃംഖലകൾ കൂടുതൽ ഒതുക്കമുള്ള ഘടന ഉണ്ടാക്കുന്നു. സിസ്റ്റം മാസ് ഫ്രാക്ഷനും KGM ഉള്ളടക്കവും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് ഘടനയുടെ സ്ഥിരത നിലനിർത്തുന്നതിന് സഹായകമാണ്. കുറഞ്ഞ മാസ് ഫ്രാക്ഷൻ സിസ്റ്റത്തിൽ, കെജിഎമ്മിൻ്റെ ഉള്ളടക്കം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് തെർമോട്രോപിക് ജെല്ലുകളുടെ രൂപീകരണത്തിന് പ്രയോജനകരമാണ്; ഉയർന്ന മാസ് ഫ്രാക്ഷൻ സിസ്റ്റത്തിൽ, HPMC യുടെ ഉള്ളടക്കം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് തെർമോട്രോപിക് ജെല്ലുകളുടെ രൂപീകരണത്തിന് സഹായകമാണ്.

പ്രധാന വാക്കുകൾ:കൊഞ്ചാക്ക് ഗ്ലൂക്കോമാനൻ; ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ്; സംയുക്തം; റിയോളജിക്കൽ സ്വഭാവം

പ്രകൃതിദത്ത പോളിസാക്രറൈഡുകൾ അവയുടെ കട്ടിയാക്കൽ, എമൽസിഫൈയിംഗ്, ജെല്ലിംഗ് ഗുണങ്ങൾ എന്നിവ കാരണം ഭക്ഷ്യ വ്യവസായത്തിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. കൊഞ്ചാക് ഗ്ലൂക്കോമാനൻ (കെജിഎം) ഒരു പ്രകൃതിദത്ത സസ്യ പോളിസാക്രറൈഡാണ്.β-ഡി-ഗ്ലൂക്കോസുംβ-ഡി-മാൻനോസ് 1.6:1 എന്ന അനുപാതത്തിൽ, ഇവ രണ്ടും ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നുβ-1,4 ഗ്ലൈക്കോസിഡിക് ബോണ്ടുകൾ, സി-യിൽ 6-ാം സ്ഥാനത്ത് ചെറിയ അളവിൽ അസറ്റൈൽ ഉണ്ട് (ഓരോ 17 അവശിഷ്ടങ്ങൾക്കും ഏകദേശം 1 അസറ്റൈൽ). എന്നിരുന്നാലും, കെജിഎം ജലീയ ലായനിയുടെ ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റിയും മോശം ദ്രവത്വവും ഉൽപാദനത്തിൽ അതിൻ്റെ പ്രയോഗത്തെ പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു. ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ് (HPMC) മെഥൈൽസെല്ലുലോസിൻ്റെ ഒരു പ്രൊപിലീൻ ഗ്ലൈക്കോൾ ഈതറാണ്, ഇത് അയോണിക് ഇതര സെല്ലുലോസ് ഈതറിൽ പെടുന്നു. HPMC ഫിലിം-ഫോർമിംഗ്, വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നതും പുതുക്കാവുന്നതുമാണ്. HPMC യ്ക്ക് കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ കുറഞ്ഞ വിസ്കോസിറ്റിയും ജെൽ ശക്തിയും ഉണ്ട്, കൂടാതെ താരതമ്യേന മോശം പ്രോസസ്സിംഗ് പ്രകടനവും ഉണ്ട്, എന്നാൽ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ താരതമ്യേന വിസ്കോസ് സോളിഡ് പോലെയുള്ള ജെൽ രൂപപ്പെടുത്താൻ കഴിയും, അതിനാൽ ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിൽ നിരവധി ഉൽപാദന പ്രക്രിയകൾ നടത്തണം, ഇത് ഉയർന്ന ഉൽപാദന ഊർജ്ജ ഉപഭോഗത്തിന് കാരണമാകുന്നു. ഉൽപ്പാദനച്ചെലവ് കൂടുതലാണ്. കെജിഎം മോളിക്യുലാർ ചെയിനിലെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാത്ത മാനോസ് യൂണിറ്റിന് ഹൈഡ്രോഫോബിക് ഇൻ്ററാക്ഷനിലൂടെ HPMC മോളിക്യുലാർ ചെയിനിലെ ഹൈഡ്രോഫോബിക് ഗ്രൂപ്പുമായി ദുർബലമായി ക്രോസ്-ലിങ്ക്ഡ് ഹൈഡ്രോഫോബിക് അസോസിയേഷൻ റീജിയൻ ഉണ്ടാക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് സാഹിത്യം കാണിക്കുന്നു. ഈ ഘടന എച്ച്പിഎംസിയുടെ തെർമൽ ജെലേഷൻ വൈകിപ്പിക്കുകയും ഭാഗികമായി തടയുകയും എച്ച്പിഎംസിയുടെ ജെൽ താപനില കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യും. കൂടാതെ, താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ ഊഷ്മാവിൽ HPMC-യുടെ കുറഞ്ഞ വിസ്കോസിറ്റി ഗുണങ്ങൾ കണക്കിലെടുത്ത്, KGM-ൻ്റെ സംയുക്തം KGM-ൻ്റെ ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റി ഗുണങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുത്താനും അതിൻ്റെ പ്രോസസ്സിംഗ് പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്താനും കഴിയുമെന്ന് പ്രവചിക്കപ്പെടുന്നു. അതിനാൽ, KGM/HPMC സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ റിയോളജിക്കൽ ഗുണങ്ങളിൽ ലായനി മാസ് ഫ്രാക്ഷൻ്റെയും സംയുക്ത അനുപാതത്തിൻ്റെയും സ്വാധീനം പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നതിനായി ഈ പേപ്പർ ഒരു KGM/HPMC കോമ്പൗണ്ട് സിസ്റ്റം നിർമ്മിക്കുകയും KGM/HPMC കോമ്പൗണ്ട് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ പ്രയോഗത്തിന് ഒരു സൈദ്ധാന്തിക റഫറൻസ് നൽകുകയും ചെയ്യും. ഭക്ഷ്യ വ്യവസായം.

1. മെറ്റീരിയലുകളും രീതികളും

1.1 മെറ്റീരിയലുകളും റിയാക്ടറുകളും

ഹൈഡ്രോക്‌സിപ്രോപൈൽ മെഥൈൽസെല്ലുലോസ്, കിമ കെമിക്കൽ കോ., ലിമിറ്റഡ്, മാസ് ഫ്രാക്ഷൻ 2%, വിസ്കോസിറ്റി 6 എംപിഎ·എസ്; മെത്തോക്സി മാസ് ഫ്രാക്ഷൻ 28% ~ 30%; ഹൈഡ്രോക്സിപ്രോപൈൽ മാസ് ഫ്രാക്ഷൻ 7.0%~12%

Konjac glucomanan, Wuhan Johnson Konjac Food Co., Ltd., 1 wt% ജലീയ ലായനി വിസ്കോസിറ്റി≥28 000 mPa·s.

1.2 ഉപകരണങ്ങളും ഉപകരണങ്ങളും

MCR92 റൊട്ടേഷണൽ റിയോമീറ്റർ, ആൻ്റൺ പാർ കോ., ലിമിറ്റഡ്, ഓസ്ട്രിയ; UPT-II-10T അൾട്രാപൂർ വാട്ടർ മെഷീൻ, സിചുവാൻ യൂപു അൾട്രാപൂർ ടെക്നോളജി കമ്പനി, ലിമിറ്റഡ്; AB-50 ഇലക്ട്രോണിക് അനലിറ്റിക്കൽ ബാലൻസ്, സ്വിസ് മെറ്റ് കമ്പനി; LHS-150HC സ്ഥിരമായ താപനില വാട്ടർ ബാത്ത്, Wuxi Huaze ടെക്നോളജി കമ്പനി, ലിമിറ്റഡ്; JJ-1 ഇലക്ട്രിക് സ്റ്റിറർ, ജിൻ്റാൻ മെഡിക്കൽ ഇൻസ്ട്രുമെൻ്റ് ഫാക്ടറി, ജിയാങ്‌സു പ്രവിശ്യ.

1.3 സംയുക്ത പരിഹാരം തയ്യാറാക്കൽ

HPMC, KGM പൊടികൾ ഒരു നിശ്ചിത കോമ്പൗണ്ടിംഗ് അനുപാതത്തിൽ തൂക്കുക (മാസ് അനുപാതം: 0:10, 3:7, 5:5, 7:3, 10:0), സാവധാനം അവയെ 60-ൽ ഡീയോണൈസ്ഡ് വെള്ളത്തിൽ ചേർക്കുക°C വാട്ടർ ബാത്ത്, 1.5~ 2 മണിക്കൂർ ഇളക്കി, അത് തുല്യമായി ചിതറിക്കിടക്കുന്നതിന്, യഥാക്രമം 0.50%, 0.75%, 1.00%, 1.25%, 1.50% എന്നിങ്ങനെ മൊത്തം സോളിഡ് മാസ് ഫ്രാക്ഷനുകളുള്ള 5 തരം ഗ്രേഡിയൻ്റ് സൊല്യൂഷനുകൾ തയ്യാറാക്കുക.

1.4 സംയുക്ത ലായനിയുടെ റിയോളജിക്കൽ ഗുണങ്ങളുടെ പരിശോധന

സ്റ്റെഡി-സ്റ്റേറ്റ് ഷിയർ ടെസ്റ്റ്: KGM/HPMC സംയുക്ത ലായനിയുടെ റിയോളജിക്കൽ കർവ് ഒരു CP50 കോണും പ്ലേറ്റും ഉപയോഗിച്ച് അളന്നു, മുകളിലും താഴെയുമുള്ള പ്ലേറ്റുകൾ തമ്മിലുള്ള വിടവ് 0.1 മില്ലിമീറ്ററായി നിശ്ചയിച്ചു, അളക്കൽ താപനില 25 ആയിരുന്നു.°സി, ഷിയർ റേറ്റ് റേഞ്ച് 0.1 മുതൽ 100 ​​സെ-1 വരെയാണ്.

സ്‌ട്രെയിൻ സ്കാനിംഗ് (ലീനിയർ വിസ്‌കോലാസ്റ്റിക് മേഖലയുടെ നിർണ്ണയം): KGM/HPMC സംയുക്ത ലായനിയുടെ ലീനിയർ വിസ്‌കോലാസ്റ്റിക് മേഖലയും മോഡുലസ് മാറ്റ നിയമവും അളക്കാൻ PP50 പ്ലേറ്റ് ഉപയോഗിക്കുക, സ്‌പെയ്‌സിംഗ് 1.000 mm ആയും നിശ്ചിത ആവൃത്തി 1Hz ആയും അളക്കുന്ന താപനില 25 ആയും സജ്ജമാക്കുക.°C. സ്‌ട്രെയിൻ ശ്രേണി 0.1%~100% ആണ്.

ഫ്രീക്വൻസി സ്വീപ്പ്: KGM/HPMC സംയുക്ത ലായനിയുടെ മോഡുലസ് മാറ്റവും ഫ്രീക്വൻസി ആശ്രിതത്വവും അളക്കാൻ PP50 പ്ലേറ്റ് ഉപയോഗിക്കുക. അകലം 1.000 മില്ലീമീറ്ററായി സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, സമ്മർദ്ദം 1% ആണ്, അളക്കൽ താപനില 25 ആണ്°C, ആവൃത്തി ശ്രേണി 0.1-100 Hz ആണ്.

താപനില സ്കാനിംഗ്: KGM/HPMC സംയുക്ത ലായനിയുടെ മോഡുലസും അതിൻ്റെ താപനില ആശ്രിതത്വവും ഒരു PP50 പ്ലേറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് അളന്നു, സ്പെയ്സിംഗ് 1.000 mm ആയി സജ്ജീകരിച്ചു, നിശ്ചിത ആവൃത്തി 1 Hz, രൂപഭേദം 1%, താപനില 25-ൽ നിന്ന്. 90 വരെ°C.

2. ഫലങ്ങളും വിശകലനവും

2.1 KGM/HPMC കോമ്പൗണ്ട് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ ഫ്ലോ കർവ് വിശകലനം

വ്യത്യസ്‌ത മാസ് ഫ്രാക്ഷനുകളിൽ വ്യത്യസ്‌ത കോമ്പൗണ്ടിംഗ് അനുപാതങ്ങളുള്ള KGM/HPMC സൊല്യൂഷനുകളുടെ വിസ്കോസിറ്റി വേഴ്സസ് ഷിയർ റേറ്റ് കർവുകൾ. വിസ്കോസിറ്റി ഷിയർ റേറ്റിൻ്റെ ലീനിയർ ഫംഗ്ഷനുള്ള ദ്രാവകങ്ങളെ ന്യൂട്ടോണിയൻ ദ്രാവകങ്ങൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു, അല്ലാത്തപക്ഷം അവയെ ന്യൂട്ടോണിയൻ ഇതര ദ്രാവകങ്ങൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. കെജിഎം ലായനിയുടെയും കെജിഎം/എച്ച്പിഎംസി സംയുക്ത ലായനിയുടെയും വിസ്കോസിറ്റി ഷിയർ റേറ്റ് കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് കുറയുന്നതായി വക്രത്തിൽ നിന്ന് കാണാൻ കഴിയും; കെജിഎം ഉള്ളടക്കം കൂടുന്തോറും സിസ്റ്റം മാസ് ഫ്രാക്ഷൻ കൂടുതലാണ്, കൂടാതെ പരിഹാരത്തിൻ്റെ കത്രിക കനം കുറയുന്ന പ്രതിഭാസം കൂടുതൽ വ്യക്തമാകും. KGM, KGM/HPMC കോമ്പൗണ്ട് സിസ്റ്റം എന്നിവ ന്യൂട്ടോണിയൻ ഇതര ദ്രാവകങ്ങളാണെന്നും KGM/HPMC കോമ്പൗണ്ട് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ ദ്രാവക തരം പ്രധാനമായും KGM ആണ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത് എന്നും ഇത് കാണിക്കുന്നു.

വ്യത്യസ്‌ത ബഹുജന ഭിന്നസംഖ്യകളും വ്യത്യസ്ത സംയുക്ത അനുപാതങ്ങളുമുള്ള KGM/HPMC സൊല്യൂഷനുകളുടെ ഫ്ലോ ഇൻഡക്‌സ്, വിസ്കോസിറ്റി കോഫിഫിഷ്യൻ്റ് എന്നിവയിൽ നിന്ന്, KGM, HPMC, KGM/HPMC കോമ്പൗണ്ട് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ n മൂല്യങ്ങൾ എല്ലാം 1-ൽ കുറവാണെന്ന് കാണാൻ കഴിയും, ഇത് പരിഹാരങ്ങൾ ആണെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. എല്ലാ സ്യൂഡോപ്ലാസ്റ്റിക് ദ്രാവകങ്ങളും. KGM/HPMC കോമ്പൗണ്ട് സിസ്റ്റത്തിന്, സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ മാസ് ഫ്രാക്ഷൻ്റെ വർദ്ധനവ്, ലായനിയിലെ HPMC, KGM തന്മാത്രാ ശൃംഖലകൾക്കിടയിൽ കുരുക്കിനും മറ്റ് ഇടപെടലുകൾക്കും കാരണമാകും, ഇത് തന്മാത്രാ ശൃംഖലകളുടെ ചലനാത്മകത കുറയ്ക്കുകയും അതുവഴി n മൂല്യം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യും. സിസ്റ്റം. അതേ സമയം, KGM ഉള്ളടക്കത്തിൻ്റെ വർദ്ധനവോടെ, KGM/HPMC സിസ്റ്റത്തിലെ KGM മോളിക്യുലാർ ശൃംഖലകൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും അതുവഴി അതിൻ്റെ ചലനാത്മകത കുറയ്ക്കുകയും n മൂല്യത്തിൽ കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു. നേരെമറിച്ച്, കെജിഎം/എച്ച്പിഎംസി സംയുക്ത ലായനിയുടെ കെ മൂല്യം സൊല്യൂഷൻ മാസ് ഫ്രാക്ഷൻ്റെയും കെജിഎം ഉള്ളടക്കത്തിൻ്റെയും വർദ്ധനവിനനുസരിച്ച് തുടർച്ചയായി വർദ്ധിക്കുന്നു, ഇത് പ്രധാനമായും സിസ്റ്റം മാസ് ഫ്രാക്ഷൻ്റെയും കെജിഎം ഉള്ളടക്കത്തിൻ്റെയും വർദ്ധനവാണ്, ഇത് രണ്ടും ഉള്ളടക്കം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. സിസ്റ്റത്തിലെ ഹൈഡ്രോഫിലിക് ഗ്രൂപ്പുകൾ. , തന്മാത്രാ ശൃംഖലയ്‌ക്കുള്ളിലും ചങ്ങലകൾക്കിടയിലും തന്മാത്രാ പ്രതിപ്രവർത്തനം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും അതുവഴി തന്മാത്രയുടെ ഹൈഡ്രോഡൈനാമിക് ആരം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ബാഹ്യ ഷിയർ ഫോഴ്‌സിൻ്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ ഓറിയൻ്റഡ് ആകാനുള്ള സാധ്യത കുറയുകയും വിസ്കോസിറ്റി വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

KGM/HPMC കോമ്പൗണ്ട് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ സീറോ-ഷിയർ വിസ്കോസിറ്റിയുടെ സൈദ്ധാന്തിക മൂല്യം മുകളിലുള്ള ലോഗരിഥമിക് സമ്മേഷൻ തത്വമനുസരിച്ച് കണക്കാക്കാം, വിസ്കോസിറ്റി-ഷിയർ റേറ്റ് കർവിൻ്റെ കാരെൻ ഫിറ്റിംഗ് എക്സ്ട്രാപോളേഷൻ വഴി അതിൻ്റെ പരീക്ഷണാത്മക മൂല്യം ലഭിക്കും. KGM/HPMC കോമ്പൗണ്ട് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ സീറോ-ഷിയർ വിസ്കോസിറ്റിയുടെ പ്രവചിച്ച മൂല്യത്തെ വ്യത്യസ്ത മാസ് ഫ്രാക്ഷനുകളും വ്യത്യസ്ത കോമ്പൗണ്ടിംഗ് അനുപാതങ്ങളും പരീക്ഷണാത്മക മൂല്യവുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ, KGM/HPMC സംയുക്തത്തിൻ്റെ സീറോ-ഷിയർ വിസ്കോസിറ്റിയുടെ യഥാർത്ഥ മൂല്യം കാണാൻ കഴിയും. പരിഹാരം സൈദ്ധാന്തിക മൂല്യത്തേക്കാൾ ചെറുതാണ്. കെജിഎം, എച്ച്പിഎംസി എന്നിവയുടെ സങ്കീർണ്ണ സംവിധാനത്തിൽ ഇടതൂർന്ന ഘടനയുള്ള ഒരു പുതിയ അസംബ്ലി രൂപീകരിച്ചതായി ഇത് സൂചിപ്പിച്ചു. KGM തന്മാത്രാ ശൃംഖലയിലെ പകരം വയ്ക്കാത്ത മാനോസ് യൂണിറ്റുകൾക്ക് HPMC തന്മാത്രാ ശൃംഖലയിലെ ഹൈഡ്രോഫോബിക് ഗ്രൂപ്പുകളുമായി സംവദിച്ച് ദുർബലമായി ക്രോസ്-ലിങ്ക്ഡ് ഹൈഡ്രോഫോബിക് അസോസിയേഷൻ റീജിയൻ ഉണ്ടാക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് നിലവിലുള്ള പഠനങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്. താരതമ്യേന സാന്ദ്രമായ ഘടനയുള്ള പുതിയ അസംബ്ലി ഘടന പ്രധാനമായും ഹൈഡ്രോഫോബിക് ഇടപെടലുകളിലൂടെയാണ് രൂപപ്പെടുന്നത് എന്ന് ഊഹിക്കപ്പെടുന്നു. KGM അനുപാതം കുറവായിരിക്കുമ്പോൾ (HPMC > 50%), KGM/HPMC സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ സീറോ-ഷിയർ വിസ്കോസിറ്റിയുടെ യഥാർത്ഥ മൂല്യം സൈദ്ധാന്തിക മൂല്യത്തേക്കാൾ കുറവാണ്, ഇത് കുറഞ്ഞ KGM ഉള്ളടക്കത്തിൽ, കൂടുതൽ തന്മാത്രകൾ സാന്ദ്രമായ പുതിയതിൽ പങ്കെടുക്കുന്നുവെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഘടന. യുടെ രൂപീകരണത്തിൽ, സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ സീറോ-ഷിയർ വിസ്കോസിറ്റി കൂടുതൽ കുറയുന്നു.

2.2 KGM/HPMC കോമ്പൗണ്ട് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ സ്ട്രെയിൻ സ്വീപ്പ് കർവുകളുടെ വിശകലനം

വ്യത്യസ്ത മാസ് ഫ്രാക്ഷനുകളും വ്യത്യസ്ത കോമ്പൗണ്ടിംഗ് അനുപാതവുമുള്ള KGM/HPMC സൊല്യൂഷനുകളുടെ മോഡുലസിൻ്റെയും ഷിയർ സ്‌ട്രെയിനിൻ്റെയും റിലേഷൻഷിപ്പ് കർവുകളിൽ നിന്ന്, ഷിയർ സ്‌ട്രെയിൻ 10%-ൽ കുറവായിരിക്കുമ്പോൾ, ജി."ഒപ്പം ജി""സംയുക്ത സംവിധാനത്തിൻ്റെ അടിസ്ഥാനപരമായി ഷിയർ സ്ട്രെയിൻ വർദ്ധിക്കുന്നില്ല. എന്നിരുന്നാലും, ഈ ഷിയർ സ്‌ട്രെയിൻ പരിധിക്കുള്ളിൽ, തന്മാത്രാ ശൃംഖലയുടെ മാറ്റത്തിലൂടെ സംയുക്ത സംവിധാനത്തിന് ബാഹ്യ ഉത്തേജകങ്ങളോട് പ്രതികരിക്കാൻ കഴിയുമെന്നും സംയുക്ത സംവിധാനത്തിൻ്റെ ഘടനയ്ക്ക് കേടുപാടുകൾ സംഭവിച്ചിട്ടില്ലെന്നും ഇത് കാണിക്കുന്നു. ഷിയർ സ്‌ട്രെയിൻ>10% ആകുമ്പോൾ, ബാഹ്യമായത് ഷിയർ ഫോഴ്‌സിൻ്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ, സങ്കീർണ്ണമായ സിസ്റ്റത്തിലെ തന്മാത്രാ ശൃംഖലകളുടെ വിഘടിപ്പിക്കൽ വേഗത എൻടാൻഗ്ലെമെൻ്റ് വേഗതയേക്കാൾ കൂടുതലാണ്, ജി."ഒപ്പം ജി""കുറയാൻ തുടങ്ങുന്നു, കൂടാതെ സിസ്റ്റം നോൺലീനിയർ വിസ്കോലാസ്റ്റിക് മേഖലയിൽ പ്രവേശിക്കുന്നു. അതിനാൽ, തുടർന്നുള്ള ഡൈനാമിക് ഫ്രീക്വൻസി ടെസ്റ്റിൽ, ഷിയർ സ്ട്രെയിൻ പാരാമീറ്റർ പരിശോധനയ്ക്കായി 1% ആയി തിരഞ്ഞെടുത്തു.

2.3 KGM/HPMC കോമ്പൗണ്ട് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ ഫ്രീക്വൻസി സ്വീപ്പ് കർവ് വിശകലനം

വ്യത്യസ്‌ത മാസ് ഫ്രാക്ഷനുകൾക്ക് കീഴിലുള്ള വ്യത്യസ്‌ത കോമ്പൗണ്ടിംഗ് അനുപാതങ്ങളുള്ള കെജിഎം/എച്ച്‌പിഎംസി സൊല്യൂഷനുകൾക്കായുള്ള ആവൃത്തിയിലുള്ള സ്റ്റോറേജ് മോഡുലസിൻ്റെ വേരിയേഷൻ കർവുകളും ലോസ് മോഡുലസും. സ്‌റ്റോറേജ് മോഡുലസ് G' എന്നത് ടെസ്റ്റിലെ താൽക്കാലിക സംഭരണത്തിന് ശേഷം വീണ്ടെടുക്കാൻ കഴിയുന്ന ഊർജ്ജത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ലോസ് മോഡുലസ് G" എന്നാൽ പ്രാരംഭ പ്രവാഹത്തിന് ആവശ്യമായ ഊർജ്ജം എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്, ഇത് മാറ്റാനാകാത്ത നഷ്ടവും ഒടുവിൽ ഷിയർ ഹീറ്റായി രൂപാന്തരപ്പെടുന്നു. ആന്ദോളനത്തിൻ്റെ ആവൃത്തി വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, നഷ്ട മോഡുലസ് ജി എന്ന് കാണാൻ കഴിയും""സ്റ്റോറേജ് മോഡുലസ് ജിയേക്കാൾ എപ്പോഴും വലുതാണ്", ദ്രാവക സ്വഭാവം കാണിക്കുന്നു. ടെസ്റ്റ് ഫ്രീക്വൻസി ശ്രേണിയിൽ, ആന്ദോളനത്തിൻ്റെ ആവൃത്തി വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് സ്റ്റോറേജ് മോഡുലസ് G' ഉം ലോസ് മോഡുലസ് G" ഉം വർദ്ധിക്കുന്നു. ആന്ദോളനത്തിൻ്റെ ആവൃത്തി വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, സിസ്റ്റത്തിലെ തന്മാത്രാ ശൃംഖല സെഗ്‌മെൻ്റുകൾക്ക് കുറഞ്ഞ സമയത്തിനുള്ളിൽ രൂപഭേദം വീണ്ടെടുക്കാൻ സമയമില്ല എന്നതാണ് ഇതിന് പ്രധാനമായും കാരണം, മുമ്പത്തെ അവസ്ഥ, അങ്ങനെ കൂടുതൽ energy ർജ്ജം സംഭരിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന പ്രതിഭാസം കാണിക്കുന്നു ( വലിയ ജി") അല്ലെങ്കിൽ നഷ്ടപ്പെടേണ്ടതുണ്ട് (ജി"").

ആന്ദോളന ആവൃത്തി വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ സ്റ്റോറേജ് മോഡുലസ് പെട്ടെന്ന് കുറയുന്നു, കൂടാതെ സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ മാസ് ഫ്രാക്ഷൻ്റെയും KGM ഉള്ളടക്കത്തിൻ്റെയും വർദ്ധനവോടെ, പെട്ടെന്നുള്ള ഡ്രോപ്പിൻ്റെ ഫ്രീക്വൻസി പോയിൻ്റ് ക്രമേണ വർദ്ധിക്കുന്നു. സിസ്റ്റത്തിൽ കെജിഎമ്മും എച്ച്‌പിഎംസിയും തമ്മിലുള്ള ഹൈഡ്രോഫോബിക് അസ്സോസിയേഷൻ വഴി രൂപപ്പെട്ട കോംപാക്റ്റ് ഘടനയെ ബാഹ്യ കത്രിക വഴി നശിപ്പിച്ചതാണ് പെട്ടെന്നുള്ള ഇടിവിന് കാരണം. മാത്രമല്ല, സിസ്റ്റം മാസ് ഫ്രാക്ഷൻ്റെയും കെജിഎം ഉള്ളടക്കത്തിൻ്റെയും വർദ്ധനവ് ഇടതൂർന്ന ഘടനയുടെ സ്ഥിരത നിലനിർത്താൻ പ്രയോജനകരമാണ്, കൂടാതെ ഘടനയെ നശിപ്പിക്കുന്ന ബാഹ്യ ആവൃത്തി മൂല്യം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.

2.4 KGM/HPMC കോമ്പോസിറ്റ് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ താപനില സ്കാനിംഗ് കർവ് വിശകലനം

വ്യത്യസ്ത മാസ് ഫ്രാക്ഷനുകളും വ്യത്യസ്ത കോമ്പൗണ്ടിംഗ് അനുപാതവുമുള്ള KGM/HPMC സൊല്യൂഷനുകളുടെ സ്റ്റോറേജ് മോഡുലസിൻ്റെയും ലോസ് മോഡുലസിൻ്റെയും വക്രങ്ങളിൽ നിന്ന്, സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ പിണ്ഡം 0.50% ആയിരിക്കുമ്പോൾ, ജി."ഒപ്പം ജി""HPMC ലായനി താപനിലയിൽ മാറ്റമില്ല. , ജി""> ജി", സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ വിസ്കോസിറ്റി ആധിപത്യം പുലർത്തുന്നു; പിണ്ഡത്തിൻ്റെ അംശം കൂടുമ്പോൾ, ജി"HPMC ലായനി ആദ്യം മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുകയും പിന്നീട് കുത്തനെ വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ ജി"ഒപ്പം ജി""ഏകദേശം 70 ന് വിഭജിക്കുന്നു°C (ഇൻ്റർസെക്ഷൻ പോയിൻ്റ് താപനിലയാണ് ജെൽ പോയിൻ്റ്), ഈ സമയത്ത് സിസ്റ്റം ഒരു ജെൽ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു, അങ്ങനെ HPMC ഒരു താപ പ്രേരിത ജെൽ ആണെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. KGM പരിഹാരത്തിന്, സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ മാസ് ഫ്രാക്ഷൻ 0.50% ഉം 0.75% ഉം ആയിരിക്കുമ്പോൾ, G"സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ ജിയും "കുറയുന്ന പ്രവണത കാണിക്കുന്നു; പിണ്ഡം കൂടുമ്പോൾ, KGM ലായനിയുടെ G', G" എന്നിവ ആദ്യം കുറയുകയും പിന്നീട് ഗണ്യമായി വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നത് KGM ലായനി ഉയർന്ന പിണ്ഡത്തിലും ഉയർന്ന താപനിലയിലും ജെൽ പോലെയുള്ള ഗുണങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു എന്നാണ്.

താപനില കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് ജി"ഒപ്പം ജി""KGM/HPMC കോംപ്ലക്സ് സിസ്റ്റം ആദ്യം കുറയുകയും പിന്നീട് ഗണ്യമായി വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്തു, ജി"ഒപ്പം ജി""ഇൻ്റർസെക്ഷൻ പോയിൻ്റുകൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു, സിസ്റ്റം ഒരു ജെൽ രൂപീകരിച്ചു. HPMC തന്മാത്രകൾ താഴ്ന്ന ഊഷ്മാവിൽ ആയിരിക്കുമ്പോൾ, തന്മാത്രാ ശൃംഖലയിലെ ഹൈഡ്രോഫിലിക് ഗ്രൂപ്പുകളും ജല തന്മാത്രകളും തമ്മിൽ ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടിംഗ് സംഭവിക്കുന്നു, താപനില ഉയരുമ്പോൾ, പ്രയോഗിക്കുന്ന താപം HPMC-യും ജല തന്മാത്രകളും തമ്മിലുള്ള ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകളെ നശിപ്പിക്കുകയും HPMC മാക്രോമോളികുലാർ രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ചങ്ങലകൾ. ഉപരിതലത്തിലെ ഹൈഡ്രോഫോബിക് ഗ്രൂപ്പുകൾ തുറന്നുകാട്ടപ്പെടുന്നു, ഹൈഡ്രോഫോബിക് അസോസിയേഷൻ സംഭവിക്കുന്നു, ഒരു തെർമോട്രോപിക് ജെൽ രൂപപ്പെടുന്നു. കുറഞ്ഞ മാസ് ഫ്രാക്ഷൻ സിസ്റ്റത്തിന്, കൂടുതൽ കെജിഎം ഉള്ളടക്കം ജെൽ രൂപപ്പെടുത്താം; ഉയർന്ന മാസ് ഫ്രാക്ഷൻ സിസ്റ്റത്തിന്, കൂടുതൽ എച്ച്പിഎംസി ഉള്ളടക്കം ജെൽ ഉണ്ടാക്കാം. കുറഞ്ഞ മാസ് ഫ്രാക്ഷൻ സിസ്റ്റത്തിൽ (0.50%), കെജിഎം തന്മാത്രകളുടെ സാന്നിധ്യം എച്ച്പിഎംസി തന്മാത്രകൾക്കിടയിൽ ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ രൂപപ്പെടാനുള്ള സാധ്യത കുറയ്ക്കുന്നു, അതുവഴി എച്ച്പിഎംസി തന്മാത്രകളിലെ ഹൈഡ്രോഫോബിക് ഗ്രൂപ്പുകളുടെ എക്സ്പോഷർ സാധ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് തെർമോട്രോപിക് ജെല്ലുകളുടെ രൂപീകരണത്തിന് അനുയോജ്യമാണ്. ഉയർന്ന മാസ് ഫ്രാക്ഷൻ സിസ്റ്റത്തിൽ, കെജിഎമ്മിൻ്റെ ഉള്ളടക്കം വളരെ കൂടുതലാണെങ്കിൽ, സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ വിസ്കോസിറ്റി ഉയർന്നതാണ്, ഇത് എച്ച്പിഎംസി, കെജിഎം തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ഹൈഡ്രോഫോബിക് അസോസിയേഷന് അനുയോജ്യമല്ല, ഇത് തെർമോജെനിക് ജെൽ രൂപീകരണത്തിന് അനുയോജ്യമല്ല.

3. ഉപസംഹാരം

ഈ പേപ്പറിൽ, KGM, HPMC എന്നിവയുടെ സംയുക്ത സംവിധാനത്തിൻ്റെ റിയോളജിക്കൽ സ്വഭാവം പഠിക്കുന്നു. കെജിഎം/എച്ച്‌പിഎംസിയുടെ സംയുക്ത സംവിധാനം ന്യൂട്ടോണിയൻ ഇതര ദ്രാവകമാണെന്നും കെജിഎം/എച്ച്‌പിഎംസിയുടെ സംയുക്ത സംവിധാനത്തിൻ്റെ ദ്രാവക തരം പ്രധാനമായും നിർണ്ണയിക്കുന്നത് കെജിഎം ആണെന്നും ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. സിസ്റ്റം മാസ് ഫ്രാക്ഷനും KGM ഉള്ളടക്കവും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് സംയുക്ത ലായനിയുടെ ദ്രവ്യത കുറയ്ക്കുകയും അതിൻ്റെ വിസ്കോസിറ്റി വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തു. സോൾ അവസ്ഥയിൽ, KGM, HPMC എന്നിവയുടെ തന്മാത്രാ ശൃംഖലകൾ ഹൈഡ്രോഫോബിക് ഇടപെടലുകളിലൂടെ സാന്ദ്രമായ ഘടന ഉണ്ടാക്കുന്നു. സിസ്റ്റത്തിലെ ഘടന ബാഹ്യ കത്രികയാൽ നശിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ സ്റ്റോറേജ് മോഡുലസിൽ പെട്ടെന്ന് കുറയുന്നു. സിസ്റ്റം മാസ് ഫ്രാക്ഷൻ്റെയും കെജിഎം ഉള്ളടക്കത്തിൻ്റെയും വർദ്ധനവ് ഇടതൂർന്ന ഘടനയുടെ സ്ഥിരത നിലനിർത്തുന്നതിനും ഘടനയെ നശിപ്പിക്കുന്ന ബാഹ്യ ആവൃത്തി മൂല്യം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും പ്രയോജനകരമാണ്. കുറഞ്ഞ മാസ് ഫ്രാക്ഷൻ സിസ്റ്റത്തിന്, കൂടുതൽ കെജിഎം ഉള്ളടക്കം ജെൽ രൂപീകരണത്തിന് അനുയോജ്യമാണ്; ഉയർന്ന മാസ് ഫ്രാക്ഷൻ സിസ്റ്റത്തിന്, കൂടുതൽ HPMC ഉള്ളടക്കം ജെൽ രൂപീകരണത്തിന് സഹായകമാണ്.