Hydroxypropyl මෙතිල් සෙලියුලෝස් තත්ත්ව පාලනය පිළිබඳ අධ්‍යයනය

මගේ රටේ HPMC නිෂ්පාදනයේ වර්තමාන තත්ත්වය අනුව, hydroxypropyl methylcellulose වල ගුණාත්මක භාවයට බලපාන සාධක විශ්ලේෂණය කරනු ලබන අතර, මෙම පදනම මත, hydroxypropyl methylcellulose හි ගුණාත්මක මට්ටම වැඩි දියුණු කරන්නේ කෙසේද යන්න සාකච්ඡා කර අධ්‍යයනය කරනු ලැබේ.

ප්රධාන වචන:හයිඩ්‍රොක්සිප්‍රොපයිල් මෙතිල්සෙලුලෝස්; ගුණාත්මකභාවය; පාලනය; පර්යේෂණ

Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) යනු අයනික නොවන ජල-ද්‍රාව්‍ය සෙලියුලෝස් මිශ්‍ර ඊතර් කපු, ලී වලින් සාදන ලද අතර ක්ෂාර ඉදිමීමෙන් පසු ප්‍රොපිලීන් ඔක්සයිඩ් සහ මෙතිල් ක්ලෝරයිඩ් සමඟ ඊතර්කරණය කර ඇත. සෙලියුලෝස් මිශ්‍ර ඊතර් යනු තනි ආදේශක ඊතර් හි නවීකරණය කරන ලද ව්‍යුත්පන්නය මුල් මොනෝතර්ට වඩා හොඳ අද්විතීය ගුණ ඇති අතර සෙලියුලෝස් ඊතර් ක්‍රියාකාරිත්වය වඩාත් පුළුල්ව හා පරිපූර්ණ ලෙස වාදනය කළ හැකිය. බොහෝ මිශ්‍ර ඊතර් අතර, හයිඩ්‍රොක්සිප්‍රොපයිල් මෙතිල්සෙලුලෝස් වඩාත් වැදගත් වේ. සකස් කිරීමේ ක්‍රමය ක්ෂාරීය සෙලියුලෝස් වලට ප්‍රොපිලීන් ඔක්සයිඩ් එකතු කිරීමයි. කාර්මික HPMC විශ්වීය නිෂ්පාදනයක් ලෙස විස්තර කළ හැකිය. මෙතිල් කාණ්ඩයේ ආදේශන මට්ටම (DS අගය ) 1.3 සිට 2.2 දක්වා වන අතර හයිඩ්‍රොක්සිප්‍රොපයිල් හි මවුල ආදේශන උපාධිය 0.1 සිට 0.8 දක්වා වේ. HPMC හි මෙතිල් සහ හයිඩ්‍රොක්සිප්‍රොපයිල් වල අන්තර්ගතය සහ ගුණ වෙනස් වන බව ඉහත දත්ත වලින් දැක ගත හැකි අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස අවසාන නිෂ්පාදන දුස්ස්රාවිතතාවය සහ ඒකාකාරිත්වයේ වෙනස විවිධ නිෂ්පාදන ව්‍යවසායන්හි නිමි භාණ්ඩවල ගුණාත්මක භාවයේ උච්චාවචනයන්ට තුඩු දෙයි.

Hydroxypropyl methylcellulose රසායනික ප්‍රතික්‍රියා හරහා ඊතර් ව්‍යුත්පන්න නිපදවන අතර, එහි සංයුතිය, ව්‍යුහය සහ ගුණවල, විශේෂයෙන් සෙලියුලෝස් ද්‍රාව්‍යතාවයේ ප්‍රබල වෙනස්කම් ඇති අතර, හඳුන්වා දී ඇති ඇල්කයිල් කාණ්ඩවල වර්ගය සහ ප්‍රමාණය අනුව වෙනස් විය හැක. සෙලියුලෝස් ව්‍යුත්පන්නවල ප්‍රභේද සහ යෙදුම් ක්ෂේත්‍ර විශාල වශයෙන් පුළුල් කරන ජලයේ ද්‍රාව්‍ය ඊතර් ව්‍යුත්පන්න, තනුක ක්ෂාර ද්‍රාවණය, ධ්‍රැවීය ද්‍රාවක (එතනෝල්, ප්‍රොපනෝල් වැනි) සහ ධ්‍රැවීය නොවන කාබනික ද්‍රාවක (බෙන්සීන්, ඊතර් වැනි) ලබා ගන්න.

1. හයිඩ්‍රොක්සිප්‍රොපයිල් මෙතිල්සෙලුලෝස් ක්ෂාරීයකරණ ක්‍රියාවලියේ ගුණාත්මකභාවය මත බලපෑම

ක්ෂාරීකරණ ක්‍රියාවලිය HPMC නිෂ්පාදනයේ ප්‍රතික්‍රියා අවධියේ පළමු පියවර වන අතර එය වඩාත් තීරණාත්මක පියවරයන්ගෙන් එකකි. HPMC නිෂ්පාදනවල නෛසර්ගික ගුණය බොහෝ දුරට තීරණය වන්නේ ක්ෂාරීයකරණ ක්‍රියාවලියෙන් මිස ඊතරීකරණ ක්‍රියාවලියෙන් නොවේ, මන්ද ක්ෂාරීය බලපෑම සෘජුවම ඊතරීකරණයේ බලපෑමට බලපාන බැවිනි.

Hydroxypropyl methylcellulose ක්ෂාරීය ද්‍රාවණය සමඟ අන්තර්ක්‍රියා කර ක්ෂාර සෙලියුලෝස් සාදයි, එය ඉතා ප්‍රතික්‍රියාශීලී වේ. ඊතරීකරණ ප්‍රතික්‍රියාවේ දී, සෙලියුලෝස් ඉදිමීම, විනිවිද යාම සහ ඊතරීකරණය සඳහා ඊතරීකරණ කාරකයේ ප්‍රධාන ප්‍රතික්‍රියාව සහ අතුරු ප්‍රතික්‍රියා අනුපාතය, ප්‍රතික්‍රියාවේ ඒකාකාරිත්වය සහ අවසාන නිෂ්පාදනයේ ගුණාංග සියල්ල සෑදීමට හා සංයුතියට සම්බන්ධ වේ. ක්ෂාර සෙලියුලෝස්, එබැවින් ක්ෂාර සෙලියුලෝස් වල ව්‍යුහය සහ රසායනික ගුණාංග සෙලියුලෝස් ඊතර් නිෂ්පාදනයේ වැදගත් පර්යේෂණ වස්තූන් වේ.

2. හයිඩ්‍රොක්සිප්‍රොපයිල් මෙතිල්සෙලුලෝස් වල ගුණාත්මක භාවයට උෂ්ණත්වයේ බලපෑම

KOH ජලීය ද්‍රාවණයේ යම් සාන්ද්‍රණයක දී, ප්‍රතික්‍රියා උෂ්ණත්වය අඩු වීමත් සමඟ හයිඩ්‍රොක්සිප්‍රොපයිල් මෙතිල්සෙලුලෝස් ක්ෂාර දක්වා අවශෝෂණය ප්‍රමාණය සහ ඉදිමීම් මට්ටම වැඩි වේ. උදාහරණයක් ලෙස, ක්ෂාර සෙලියුලෝස් ප්‍රතිදානය KOH සාන්ද්‍රණය සමඟ වෙනස් වේ: 15 %, 8% 10 ට°C, සහ 5 හි 4.2%°C. මෙම ප්‍රවණතාවයේ යාන්ත්‍රණය වන්නේ ක්ෂාර සෙලියුලෝස් සෑදීම බාහිර තාප ප්‍රතික්‍රියා ක්‍රියාවලියකි. උෂ්ණත්වය ඉහළ යන විට, ක්ෂාර මත හයිඩ්‍රොක්සිප්‍රොපයිල් මෙතිල්සෙලියුලෝස් අවශෝෂණය ප්‍රමාණය අඩු වේ, නමුත් ක්ෂාර සෙලියුලෝස් වල ජල විච්ඡේදක ප්‍රතික්‍රියාව විශාල ලෙස වැඩි වන අතර එය ක්ෂාර සෙලියුලෝස් සෑදීමට හිතකර නොවේ. ක්ෂාරීය උෂ්ණත්වය පහත හෙලීම ක්ෂාර සෙලියුලෝස් උත්පාදනයට හිතකර වන අතර ජල විච්ඡේදනය ප්‍රතික්‍රියාව වළක්වන බව ඉහත කරුණු වලින් පෙනේ.

3. හයිඩ්‍රොක්සිප්‍රොපයිල් මෙතිල්සෙලුලෝස්වල ගුණයට ආකලනවල බලපෑම

සෙලියුලෝස්-KOH-ජල පද්ධතියේ, ආකලන-ක්ෂාර සෙලියුලෝස් සෑදීමට ලුණු විශාල බලපෑමක් ඇති කරයි. KOH ද්‍රාවණයේ සාන්ද්‍රණය 13% ට වඩා අඩු වූ විට, පොටෑසියම් ක්ලෝරයිඩ් ලවණ එකතු කිරීමෙන් සෙලියුලෝස් ක්ෂාර වලට අවශෝෂණය වීම බලපාන්නේ නැත. ලයි ද්‍රාවණයේ සාන්ද්‍රණය 13% ට වඩා වැඩි වූ විට, පොටෑසියම් ක්ලෝරයිඩ් එකතු කිරීමෙන් පසු, ක්ෂාර වලට සෙලියුලෝස් අවශෝෂණය වීම පොටෑසියම් ක්ලෝරයිඩ් සාන්ද්‍රණය සමඟ අවශෝෂණය වැඩි වන නමුත් සම්පූර්ණ අවශෝෂණ ධාරිතාව අඩු වන අතර ජල අවශෝෂණ විශාල වශයෙන් වැඩි වේ. ලුණු එකතු කිරීම සාමාන්‍යයෙන් සෙලියුලෝස් ක්ෂාරීකරණයට සහ ඉදිමීමට අහිතකර වේ, නමුත් ලුණු මගින් ජල විච්ඡේදනය වළක්වන අතර පද්ධතිය නියාමනය කළ හැකිය නිදහස් ජල අන්තර්ගතය මෙලෙස ක්ෂාරීකරනය සහ ඊතර්කරණයේ බලපෑම වැඩි දියුණු කරයි.

4. හයිඩ්‍රොක්සිප්‍රොපයිල් මෙතිල්සෙලුලෝස් වල ගුණත්වය මත නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියේ බලපෑම

වර්තමානයේදී, මගේ රටේ හයිඩ්‍රොක්සිප්‍රොපයිල් මෙතිල්සෙලියුලෝස් නිෂ්පාදන ව්‍යවසායන් බොහෝ දුරට ද්‍රාවක ක්‍රමයේ නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලිය අනුගමනය කරයි. ක්ෂාරීය සෙලියුලෝස් සකස් කිරීම සහ ඊතරීකරණ ක්‍රියාවලිය සිදු කරනු ලබන්නේ නිෂ්ක්‍රීය කාබනික ද්‍රාවකයක් තුළ වන අතර, නිමි භාණ්ඩයේ ගුණාත්මකභාවය සහතික කිරීම සඳහා විශාල මතුපිට ප්‍රදේශයක් සහ ප්‍රතික්‍රියාශීලීත්වයක් ලබා ගැනීමට අමුද්‍රව්‍ය පිරිපහදු කළ කපු කුඩු කළ යුතුය.

කුඩු කරන ලද සෙලියුලෝස්, කාබනික ද්‍රාවක සහ ක්ෂාර ද්‍රාවණය ප්‍රතික්‍රියාකාරකය තුළට එක් කර, ඒකාකාර ක්ෂාරීකරණයක් සහ අඩු ක්ෂයවීමක් සහිත ක්ෂාර සෙලියුලෝස් ලබා ගැනීම සඳහා නිශ්චිත උෂ්ණත්වයක සහ වේලාවක බලවත් යාන්ත්‍රික ඇවිස්සීම භාවිතා කරන්න. කාබනික තනුක ද්‍රාවක (අයිසොප්‍රොපැනෝල්, ටොලුයින්, ආදිය) යම් නිෂ්ක්‍රියතාවයක් ඇති අතර, හයිඩ්‍රොක්සිප්‍රොපයිල් මෙතිල්සෙලියුලෝස් සෑදීමේ ක්‍රියාවලියේදී ඒකාකාර තාපය විමෝචනය කරයි, පියවරෙන් පියවර මුදා හැරීමේ ප්‍රගතියක් පෙන්නුම් කරයි, අතර ක්ෂාර සෙලියුලෝස් ප්‍රතිවිරුද්ධ දිශාවට ජල විච්ඡේදනය ප්‍රතික්‍රියාව අඩු කරයි. ගුණාත්මක ක්ෂාර සෙලියුලෝස්, සාමාන්‍යයෙන් මෙම සබැඳියේ භාවිතා කරන ලයි සාන්ද්‍රණය 50% තරම් ඉහළ අගයක් ගනී.

සෙලියුලෝස් ලයි වල පොඟවා ගැනීමෙන් පසුව, සම්පූර්ණයෙන්ම ඉදිමී ඒකාකාරව ක්ෂාරීය ක්ෂාර සෙලියුලෝස් ලබා ගනී. ලයිට් ඔස්මොටික් ලෙස සෙලියුලෝස් වඩා හොඳින් ඉදිමී, පසුකාලීන ඊතරීකරණ ප්‍රතික්‍රියාව සඳහා හොඳ පදනමක් දමයි. සාමාන්‍ය තනුක ද්‍රව්‍යවලට ප්‍රධාන වශයෙන් අයිසොප්‍රොපැනෝල්, ඇසිටෝන්, ටොලුයින් යනාදිය ඇතුළත් වේ. ලයි වල ද්‍රාව්‍යතාව, තනුක වර්ගය සහ ඇවිස්සීම තත්ව ක්ෂාර සෙලියුලෝස් සංයුතියට බලපාන ප්‍රධාන සාධක වේ. මිශ්ර කිරීමේදී ඉහළ සහ පහළ ස්ථර සෑදී ඇත. ඉහළ ස්ථරය isopropanol සහ ජලයෙන් සමන්විත වන අතර පහළ ස්ථරය ක්ෂාර සහ isopropanol කුඩා ප්රමාණයක් සමන්විත වේ. පද්ධතිය තුළ විසුරුවා හරින ලද සෙලියුලෝස් යාන්ත්‍රික ඇවිස්සීම යටතේ ඉහළ සහ පහළ ද්‍රව ස්ථර සමඟ සම්පුර්ණයෙන්ම සම්බන්ධ වේ. පද්ධතියේ ක්ෂාර සෙලියුලෝස් සෑදෙන තුරු ජල සමතුලිතතාවය මාරු වේ.

සාමාන්‍ය සෙලියුලෝස් අයනික මිශ්‍ර නොවන මිශ්‍ර ඊතරයක් ලෙස, හයිඩ්‍රොක්සිප්‍රොපයිල් මෙතිල්සෙලියුලෝස් කාණ්ඩවල අන්තර්ගතය විවිධ සාර්ව අණුක දාමවල පවතී, එනම් මෙතිල් සහ හයිඩ්‍රොක්සිප්‍රොපයිල් කාණ්ඩවල බෙදා හැරීමේ අනුපාතය එක් එක් ග්ලූකෝස් වළල්ලේ පිහිටුමේ C මත වෙනස් වේ. නිෂ්පාදනයේ ගුණාත්මක ස්ථායීතාවය සහතික කිරීම අපහසු වන පරිදි එය විශාල විසරණයක් සහ අහඹු බවක් ඇත.