Focus on Cellulose ethers

Hydroxypropyl Methyl Cellulose HPMC خصوصیات

Hydroxypropyl methylcellulose HPMC ایک قسم کا غیر آئنک سیلولوز مکسڈ ایتھر ہے۔ ionic methyl carboxymethyl سیلولوز مخلوط ایتھر سے مختلف، یہ بھاری دھاتوں کے ساتھ رد عمل ظاہر نہیں کرتا ہے۔ ہائیڈروکسی پروپیل میتھائل سیلولوز اور مختلف viscosities میں میتھوکسیل مواد اور ہائیڈرو آکسی پروپیل مواد کے مختلف تناسب کی وجہ سے، مختلف خصوصیات کے ساتھ بہت سی قسمیں ہیں، مثال کے طور پر، اعلی میتھوکسیل مواد اور کم ہائیڈروکسائپروپل مواد اس کی کارکردگی میتھائل سیلولوز کے قریب ہے، جبکہ اس کی کارکردگی کم میتھوکسی مواد اور ہائیڈرو آکسی پروپیل مواد ہائیڈرو آکسی پروپیل میتھائل سیلولوز کے قریب ہے۔ تاہم، ہر ایک قسم میں، اگرچہ ہائیڈروکسی پروپیل گروپ کی تھوڑی سی مقدار یا میتھوکسیل گروپ کی تھوڑی سی مقدار موجود ہے، لیکن نامیاتی سالوینٹس میں حل پذیری یا آبی محلول میں فلوکولیشن کا درجہ حرارت بالکل مختلف ہے۔
 
1. hydroxypropyl methylcellulose کی حل پذیری۔
①پانی میں hydroxypropyl methylcellulose کی گھلنشیلتا Hydroxypropyl methylcellulose دراصل پروپیلین آکسائیڈ (methoxypropylene) کے ذریعے تبدیل کردہ میتھائل سیلولوز کی ایک قسم ہے، اس لیے اس میں اب بھی وہی خصوصیات ہیں جو میتھائل سیلولوز سیلولوز کی خصوصیات ہیں اور ٹھنڈے پانی میں گھلنشیلیت اسی طرح کی ہے۔ تاہم، ترمیم شدہ ہائیڈروکسی پروپیل گروپ کی وجہ سے، گرم پانی میں اس کا جیلیشن درجہ حرارت میتھائل سیلولوز سے بہت زیادہ ہے۔ مثال کے طور پر، 2% میتھوکسی مواد کے متبادل ڈگری DS=0.73 کے ساتھ ہائیڈرو آکسی پروپیل میتھائل سیلولوز آبی محلول کی viscosity اور hydroxypropyl مواد MS=0.46 20°C پر 500 mpa?s کی پیداوار ہے، اور اس کا جیل درجہ حرارت 100° کے قریب پہنچ سکتا ہے۔ C، جبکہ اسی درجہ حرارت پر میتھائل سیلولوز صرف 55 ° C ہے۔ جہاں تک پانی میں اس کی تحلیل کا تعلق ہے، اس میں بھی کافی بہتری آئی ہے۔ مثال کے طور پر، pulverized hydroxypropyl methylcellulose (0.2~0.5mm کے ذرہ سائز اور 20°C پر 2pa?s کے 4% آبی محلول کی viscosity والی مصنوعات کو کمرے کے درجہ حرارت پر خریدا جا سکتا ہے، یہ ٹھنڈا کیے بغیر پانی میں آسانی سے حل ہو جاتا ہے۔ .
 
②نامیاتی سالوینٹس میں ہائیڈرو آکسی پروپیل میتھل سیلولوز کی حل پذیری نامیاتی سالوینٹس میں ہائیڈرو آکسی پروپیل میتھائل سیلولوز کی حل پذیری بھی میتھائل سیلولوز سے بہتر ہے۔ 2.1 سے اوپر کی مصنوعات کے لیے،ہائی واسکاسیٹی ہائیڈرو آکسی پروپیل میتھیل سیلولوزhydroxypropyl MS=1.5~1.8 اور methoxy DS=0.2~1.0 پر مشتمل، 1.8 سے اوپر کے متبادل کی کل ڈگری کے ساتھ، اینہائیڈروس میتھانول اور ایتھنول محلول میڈیم، اور تھرمو پلاسٹک اور پانی میں گھلنشیل ہے۔ یہ کلورینیٹڈ ہائیڈرو کاربن جیسے میتھیلین کلورائیڈ اور کلوروفارم، اور نامیاتی سالوینٹس جیسے ایسٹون، آئسوپروپانول اور ڈائیسیٹون الکحل میں بھی گھلنشیل ہے۔ نامیاتی سالوینٹس میں اس کی حل پذیری پانی کی حل پذیری سے بہتر ہے۔
 
2. ہائیڈرو آکسی پروپیل میتھیل سیلولوز کی چپچپا پن کو متاثر کرنے والے عوامل
Hydroxypropyl Methyl Cellulose کی Viscosity کو متاثر کرنے والے عوامل ہائیڈروکسی پروپیل میتھائل سیلولوز کا معیاری viscosity کا تعین دوسرے سیلولوز ایتھرز جیسا ہی ہے۔ اس کی پیمائش 20°C پر 2% آبی محلول کے ساتھ کی جاتی ہے۔ ارتکاز میں اضافے کے ساتھ ایک ہی مصنوعات کی viscosity بڑھ جاتی ہے۔ ایک ہی ارتکاز میں مختلف سالماتی وزن والی مصنوعات کے لیے، بڑے مالیکیولر وزن والی مصنوعات کی چپکنے والی زیادہ ہوتی ہے۔ درجہ حرارت کے ساتھ اس کا تعلق میتھائل سیلولوز سے ملتا جلتا ہے۔ جب درجہ حرارت بڑھتا ہے تو چپکنے والی کم ہونا شروع ہو جاتی ہے، لیکن جب یہ ایک خاص درجہ حرارت پر پہنچ جاتا ہے، تو چپکتا پن اچانک بڑھ جاتا ہے اور جیلیشن ہوتا ہے۔ کم viscosity مصنوعات کے جیل درجہ حرارت زیادہ ہے. زیادہ ہے اس کا جیل پوائنٹ نہ صرف ایتھر کی واسکاسیٹی سے متعلق ہے بلکہ ایتھر میں میتھوکسیل گروپ اور ہائیڈروکسائپروپل گروپ کے مرکب تناسب اور کل متبادل ڈگری کے سائز سے بھی متعلق ہے۔ یہ واضح رہے کہ ہائیڈرو آکسی پروپیل میتھائل سیلولوز بھی سیوڈو پلاسٹک ہے، اور اس کا محلول کمرے کے درجہ حرارت پر بغیر چپچپا پن کے بغیر مستحکم ہوتا ہے سوائے انزیمیٹک انحطاط کے امکان کے۔
 
3. Hydroxypropyl methylcellulose تیزاب اور الکلی کے خلاف مزاحم ہے۔
Hydroxypropyl methylcellulose acid اور alkali resistance Hydroxypropyl methylcellulose عام طور پر تیزاب اور الکلیس کے لیے مستحکم ہے، اور pH 2~12 کی حد میں متاثر نہیں ہوتا ہے۔ یہ ہلکے تیزاب کی ایک خاص مقدار کو برداشت کر سکتا ہے، جیسے کہ فارمک ایسڈ، ایسٹک ایسڈ، سائٹرک ایسڈ، سوکسینک ایسڈ، فاسفورک ایسڈ، بورک ایسڈ وغیرہ۔ الکلیس جیسے کاسٹک سوڈا، کاسٹک پوٹاش اور چونے کے پانی کا اس پر کوئی اثر نہیں ہوتا، لیکن وہ محلول کی چپکنے والی کو قدرے بڑھا سکتے ہیں، اور پھر اسے آہستہ آہستہ کم کر سکتے ہیں۔
 
4. ہائیڈروکسی پروپیل میتھیل سیلولوز کی غلطیت
ہائیڈروکسی پروپیل میتھائل سیلولوز کی غلطیت ہائیڈروکسی پروپیل میتھائل سیلولوز محلول کو پانی میں گھلنشیل پولیمر مرکبات کے ساتھ ملایا جا سکتا ہے تاکہ زیادہ چپکنے والی یکساں اور شفاف محلول بن سکے۔ ان پولیمر مرکبات میں polyethylene glycol، polyvinyl acetate، polysilicone، polymethylvinylsiloxane، hydroxyethyl cellulose، اور methyl cellulose شامل ہیں۔ قدرتی اعلی مالیکیولر مرکبات جیسے گم عربی، لوکسٹ بین گم، کرایا گم وغیرہ بھی اس کے محلول کے ساتھ اچھی مطابقت رکھتے ہیں۔ Hydroxypropyl methylcellulose کو mannitol ester یا sorbitol ester of stearic acid یا palmitic acid کے ساتھ بھی ملایا جا سکتا ہے، اور اسے گلیسرین، sorbitol اور mannitol کے ساتھ بھی ملایا جا سکتا ہے، اور ان مرکبات کو hydroxypropyl methylcellulose Plasticizer کے طور پر سیلولوز کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
w2
5. hydroxypropyl methylcellulose کی insolubilization اور پانی میں حل پذیری
ہائیڈروکسی پروپیل میتھائل سیلولوز کے پانی میں گھلنشیل سیلولوز ایتھرز کو سطح پر موجود الڈیہائیڈز کے ساتھ جوڑا جا سکتا ہے، تاکہ یہ پانی میں گھلنشیل ایتھرز محلول میں پھیل جائیں اور پانی میں ناقابل حل بن جائیں۔ الڈیہائیڈز جو ہائیڈروکسی پروپیل میتھائل سیلولوز کو غیر حل پذیر بناتے ہیں ان میں فارملڈہائڈ، گلائیکسل، سوکسینک الڈیہائڈ، ایڈیپالڈہائڈ وغیرہ شامل ہیں۔ فارملڈہائڈ استعمال کرتے وقت محلول کی پی ایچ ویلیو پر خصوصی توجہ دی جانی چاہیے، جن میں گلائیکسل تیزی سے رد عمل ظاہر کرتا ہے، اس لیے گلائیکسل عام طور پر کراس لنک کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ صنعتی پیداوار میں ایجنٹ محلول میں اس قسم کے کراس لنکنگ ایجنٹ کی مقدار ایتھر کے بڑے پیمانے پر 0.2%~10% ہے، ترجیحاً 7%~10%، مثال کے طور پر، 3.3%~6% گلائیکسل سب سے موزوں ہے۔ عام علاج کا درجہ حرارت 0 ~ 30 ℃ ہے، اور وقت 1 ~ 120 منٹ ہے۔ کراس لنکنگ رد عمل تیزابی حالات میں انجام دینے کی ضرورت ہے۔ عام طور پر، محلول کو پہلے غیر نامیاتی مضبوط تیزاب یا نامیاتی کاربو آکسیلک ایسڈ کے ساتھ شامل کیا جاتا ہے تاکہ محلول کے pH کو تقریباً 2~6، ترجیحاً 4~6 کے درمیان ایڈجسٹ کیا جا سکے، اور پھر کراس لنکنگ رد عمل کو انجام دینے کے لیے الڈیہائیڈز شامل کریں۔ استعمال شدہ تیزاب میں ہائیڈروکلورک ایسڈ، سلفیورک ایسڈ، فاسفورک ایسڈ، فارمک ایسڈ، ایسٹک ایسڈ، ہائیڈروکسی ایسٹک ایسڈ، سوکسینک ایسڈ یا سائٹرک ایسڈ وغیرہ ہوتے ہیں، جس میں فارمک ایسڈ یا ایسٹک ایسڈ کے ساتھ مشورہ دیا جاتا ہے، اور فارمک ایسڈ بہترین ہے۔ ایسڈ اور الڈیہائیڈ کو بھی ایک ساتھ شامل کیا جا سکتا ہے تاکہ محلول کو مطلوبہ پی ایچ رینج کے اندر کراس لنکنگ ری ایکشن سے گزرنے دیا جا سکے۔ یہ ردعمل اکثر سیلولوز ایتھرز کی تیاری کے عمل میں حتمی علاج کے عمل میں استعمال ہوتا ہے۔ سیلولوز ایتھر کے ناقابل حل ہونے کے بعد، اسے 20 ~ 25 ° C پر پانی سے دھونا اور صاف کرنا آسان ہے۔ جب پروڈکٹ استعمال میں ہو تو، حل کے pH کو الکلائن بنانے کے لیے پروڈکٹ کے محلول میں الکلائن مادوں کو شامل کیا جا سکتا ہے، اور پروڈکٹ محلول میں تیزی سے گھل جائے گی۔ یہ طریقہ فلم کے علاج پر بھی لاگو ہوتا ہے جب سیلولوز ایتھر کے محلول کو فلم بنا کر اسے ناقابل حل فلم بنایا جاتا ہے۔
 
6. hydroxypropyl methylcellulose کی انزائم مزاحمت
hydroxypropyl methylcellulose کی انزائم مزاحمت نظریاتی طور پر سیلولوز ڈیریویٹوز ہے، جیسے کہ ہر اینہائیڈروگلوکوز گروپ، اگر ایک مضبوطی سے بندھا ہوا متبادل گروپ ہے، تو یہ مائکروجنزموں سے متاثر ہونا آسان نہیں ہے، لیکن حقیقت میں تیار شدہ مصنوعات جب متبادل کی قیمت 1 سے بڑھ جاتی ہے۔ انزائمز کے ذریعے بھی انحطاط ہو جائے گا، جس کا مطلب ہے کہ سیلولوز چین پر ہر گروپ کے متبادل کی ڈگری کافی یکساں نہیں ہے، اور مائکروجنزم غیر متبادل اینہائیڈروگلوکوز گروپ پر شکر بنا سکتے ہیں، جیسے مائکروجنزموں کو جذب کرنے کے لیے غذائی اجزاء۔ لہذا، اگر سیلولوز کے ایتھریفیکیشن متبادل کی ڈگری بڑھ جاتی ہے، تو سیلولوز ایتھر کے انزیمیٹک کٹاؤ کے خلاف مزاحمت بھی بڑھ جائے گی۔ رپورٹس کے مطابق، کنٹرول شدہ حالات میں، انزائمز کے ہائیڈرولیسس کے نتائج، ہائیڈروکسائپروپل میتھل سیلولوز (DS=1.9) کی بقایا viscosity 13.2%، میتھائل سیلولوز (DS=1.83) 7.3%، methylcellulose (DS=1.68%) اور ہائیڈروکسیتھائل سیلولوز 1.7% ہے۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ hydroxypropyl methylcellulose میں اینٹی انزائم کی مضبوط صلاحیت ہے۔ اس لیے، ہائیڈرو آکسی پروپیل میتھائل سیلولوز کی بہترین انزائم مزاحمت، اس کی اچھی بازی، گاڑھا ہونے اور فلم بنانے کی خصوصیات کے ساتھ مل کر، واٹر ایملشن کوٹنگز وغیرہ میں استعمال ہوتی ہے، اور عام طور پر اس کو پرزرویٹیو شامل کرنے کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ تاہم، محلول کے طویل مدتی ذخیرہ کرنے یا باہر سے ممکنہ آلودگی کے لیے، احتیاطی تدابیر کے طور پر پرزرویٹوز کو شامل کیا جا سکتا ہے، اور محلول کی حتمی ضروریات کے مطابق انتخاب کا تعین کیا جا سکتا ہے۔ Phenylmercuric acetate اور manganese fluorosilicate مؤثر محافظ ہیں، لیکن ان سب میں زہریلا پن ہے، آپریشن پر توجہ دینا ضروری ہے. عام طور پر، فی لیٹر خوراک کے محلول میں 1 ~ 5mg phenylmercury acetate شامل کیا جا سکتا ہے۔
 
7. ہائیڈروکسائپروپائل میتھیل سیلولوز جھلی کی کارکردگی
ہائیڈروکسی پروپیل میتھیل سیلولوز فلم ہائیڈروکسائپروپل میتھیل سیلولوز کی کارکردگی بہترین فلم بنانے کی خصوصیات رکھتی ہے۔ اس کا آبی محلول یا نامیاتی محلول شیشے کی پلیٹ پر لیپت ہوتا ہے اور خشک ہونے کے بعد یہ بے رنگ اور شفاف ہو جاتا ہے۔ اور سخت فلم۔ اس میں نمی کی اچھی مزاحمت ہے اور یہ اعلی درجہ حرارت پر ٹھوس رہتا ہے۔ اگر ہائیگروسکوپک پلاسٹکائزر کو شامل کیا جائے تو اس کی لمبائی اور لچک کو بڑھایا جا سکتا ہے۔ لچک کو بہتر بنانے کے معاملے میں، پلاسٹکائزر جیسے گلیسرین اور سوربیٹول سب سے زیادہ موزوں ہیں۔ عام طور پر، محلول کا ارتکاز 2% ~ 3% ہے، اور پلاسٹائزر کی مقدار سیلولوز ایتھر کا 10% ~ 20% ہے۔ اگر پلاسٹائزر کا مواد بہت زیادہ ہے تو، کولائیڈل ڈی ہائیڈریشن سکڑنا زیادہ نمی پر واقع ہوگا۔ پلاسٹائزر کے ساتھ شامل کی گئی فلم کی تناؤ کی طاقت بغیر کسی اضافے کے اس سے کہیں زیادہ ہے، اور اضافی رقم کے اضافے کے ساتھ بڑھ جاتی ہے، اور فلم کی ہائیگروسکوپیسٹی بھی پلاسٹائزر کی مقدار میں اضافے کے ساتھ بڑھ جاتی ہے۔


پوسٹ ٹائم: دسمبر-19-2022
واٹس ایپ آن لائن چیٹ!