Rheology ati ibamu ti HPMC/HPS Complex

Rheology ati ibamu tiHPMC/HPSEpo

Awọn ọrọ pataki: hydroxypropyl methylcellulose; sitashi hydroxypropyl; awọn ohun-ini rheological; ibamu; kemikali iyipada.

Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) jẹ polysaccharide polima ti a lo ni igbaradi awọn fiimu ti o jẹun. O jẹ lilo pupọ ni aaye ounjẹ ati oogun. Fiimu naa ni akoyawo ti o dara, awọn ohun-ini ẹrọ ati awọn ohun-ini idena epo. Sibẹsibẹ, HPMC jẹ jeli ti o ni itara, eyiti o yori si iṣẹ ṣiṣe ti ko dara ni iwọn otutu kekere ati agbara iṣelọpọ giga; ni afikun, idiyele ohun elo aise ti o gbowolori ṣe opin ohun elo jakejado rẹ pẹlu aaye elegbogi. Hydroxypropyl sitashi (HPS) jẹ ohun elo ti o jẹun ti a lo lọpọlọpọ ni aaye ounjẹ ati oogun. O ni ọpọlọpọ awọn orisun ati idiyele kekere. O jẹ ohun elo pipe lati dinku idiyele ti HPMC. Pẹlupẹlu, awọn ohun-ini jeli tutu ti HPS le ṣe iwọntunwọnsi iki ati awọn ohun-ini rheological miiran ti HPMC. , lati mu ilọsiwaju iṣẹ ṣiṣe rẹ ni iwọn otutu kekere. Ni afikun, HPS e je fiimu ni o ni o tayọ atẹgun idankan-ini, ki o le significantly mu awọn atẹgun idankan-ini ti HPMC to se e je film.

HPS ni a fi kun sinu HPMC fun idapọ, ati HPMC/HPS tutu ati ki o gbona ipadasẹhin-alakoso jeli agbo ti a ṣe. Ofin ipa ti awọn ohun-ini ni a jiroro, siseto ibaraenisepo laarin HPS ati HPMC ni ojutu, ibaramu ati iyipada alakoso ti eto agbo ni a jiroro, ati ibatan laarin awọn ohun-ini rheological ati igbekalẹ ti eto yellow ti iṣeto. Awọn abajade fihan pe eto idapọmọra ni ifọkansi to ṣe pataki (8%), labẹ ifọkansi pataki, HPMC ati HPS wa ni awọn ẹwọn molikula ominira ati awọn agbegbe alakoso; loke awọn lominu ni fojusi, awọn HPS alakoso ti wa ni akoso ninu awọn ojutu bi awọn jeli aarin, The microgel be, eyi ti o ti sopọ nipasẹ awọn intertwining ti HPMC molikula dè, afihan a ihuwasi iru si ti a polima yo. Awọn ohun-ini rheological ti eto agbo ati ipin apapọ ni ibamu si ofin apao logarithmic, ati ṣafihan iwọn kan ti rere ati iyapa odi, ti o nfihan pe awọn paati meji ni ibaramu to dara. Awọn yellow eto ti wa ni a lemọlemọfún alakoso-tuka alakoso “okun-erekusu” be ni kekere otutu, ati awọn lemọlemọfún alakoso orilede waye ni 4:6 pẹlu awọn idinku ti HPMC/HPS yellow ratio.

Gẹgẹbi paati pataki ti awọn ọja ounjẹ, iṣakojọpọ ounjẹ le ṣe idiwọ ounjẹ lati bajẹ ati idoti nipasẹ awọn ifosiwewe ita ni ilana ti kaakiri ati ibi ipamọ, nitorinaa faagun igbesi aye selifu ati akoko ibi ipamọ ti ounjẹ. Gẹgẹbi iru ohun elo iṣakojọpọ ounjẹ tuntun ti o jẹ ailewu ati jijẹ, ati paapaa ni iye ijẹẹmu kan, fiimu ti o jẹun ni awọn ifojusọna ohun elo gbooro ni iṣakojọpọ ounjẹ ati itọju, ounjẹ yara ati awọn agunmi elegbogi, ati pe o ti di aaye ibi-iwadii ninu ounjẹ lọwọlọwọ. apoti jẹmọ awọn aaye.

A ti pese awopọ awopọ HPMC/HPS nipasẹ ọna simẹnti. Ibamu ati ipinya alakoso ti eto akojọpọ ni a ṣe iwadi siwaju sii nipasẹ ọlọjẹ elekitironi microscopy, itupalẹ ohun-ini thermomechanical ti o ni agbara ati itupalẹ thermogravimetric, ati awọn ohun-ini ẹrọ ti awopọ awopọ ni a ṣe iwadi. ati atẹgun atẹgun ati awọn ohun-ini awo ilu miiran. Awọn abajade fihan pe ko si wiwo oju-ọna meji ti o han gbangba ti a rii ni awọn aworan SEM ti gbogbo awọn fiimu akojọpọ, aaye iyipada gilasi kan nikan wa ninu awọn abajade DMA ti pupọ julọ awọn fiimu akojọpọ, ati pe tente ibajẹ igbona kan nikan han ni awọn iwo DTG ti julọ ninu awọn fiimu apapo. HPMC ni ibamu kan pẹlu HPS. Afikun ti HPS si HPMC ni pataki ṣe ilọsiwaju awọn ohun-ini idena atẹgun ti awopọpọpọ. Awọn ohun-ini ẹrọ ti awopọ apapo yatọ pupọ pẹlu ipin idapọ ati ọriniinitutu ibatan ti agbegbe, ati ṣafihan aaye adakoja, eyiti o le pese itọkasi fun iṣapeye ọja fun awọn ibeere ohun elo oriṣiriṣi.

Awọn ohun airi mofoloji, alakoso pinpin, alakoso orilede ati awọn miiran microstructures ti awọn HPMC/HPS yellow eto won iwadi nipa o rọrun iodine dyeing opitika onínọmbà, ati akoyawo ati darí-ini ti awọn yellow eto won iwadi nipa ultraviolet spectrophotometer ati darí ini tester. Ibasepo laarin awọn airi morphological be ati awọn macroscopic okeerẹ eto ti HPMC/HPS agbo ti a ti iṣeto. Awọn abajade fihan pe nọmba nla ti mesophases wa ninu eto agbo, eyiti o ni ibamu to dara. Aaye iyipada alakoso kan wa ninu eto agbo, ati aaye iyipada alakoso yii ni ipin ipin kan ati igbẹkẹle ifọkansi ojutu. Awọn ni asuwon ti ojuami ti akoyawo ti awọn yellow eto ni ibamu pẹlu awọn ipele orilede ojuami ti HPMC lati lemọlemọfún alakoso si tuka alakoso ati awọn kere ojuami ti fifẹ modulus. Modulu ti Ọdọmọde ati elongation ni isinmi dinku pẹlu ilosoke ti ifọkansi ojutu, eyiti o ni ibatan idi kan pẹlu iyipada ti HPMC lati ipele ilọsiwaju si ipele ti tuka.

A lo rheometer kan lati ṣe iwadi ipa ti iyipada kemikali ti HPS lori awọn ohun-ini rheological ati awọn ohun-ini jeli ti HPMC/HPS tutu ati ki o gbona ipadasẹhin-alakoso jeli agbo. Awọn agbara ati awọn iyipada alakoso ni a ṣe iwadi, ati pe ibatan laarin microstructure ati awọn ohun-ini rheological ati gel ti iṣeto. Awọn abajade iwadi fihan pe hydroxypropylation ti HPS le dinku iki ti eto agbo-ara ni iwọn otutu kekere, mu iṣan omi ti ojutu agbo-ara, ati dinku iṣẹlẹ ti tinrin rirẹ; hydroxypropylation ti HPS le dín iki laini ti eto agbo. Ni agbegbe rirọ, iwọn otutu iyipada alakoso ti eto idapọmọra HPMC/HPS dinku, ati ihuwasi ti o lagbara ti eto agbo ni iwọn otutu kekere ati ṣiṣan ni iwọn otutu giga ti ni ilọsiwaju. HPMC ati HPS ṣe agbekalẹ awọn ipele lilọsiwaju ni awọn iwọn otutu kekere ati giga, lẹsẹsẹ, ati bi awọn ipele ti tuka pinnu awọn ohun-ini rheological ati awọn ohun-ini jeli ti eto akojọpọ ni awọn iwọn otutu giga ati kekere. Mejeeji iyipada airotẹlẹ ni ọna viscosity ti eto idapọ ati tan delta tente oke ni ipadanu ifosiwewe ipadanu han ni 45 °C, eyiti o ṣe atunwo iṣẹlẹ iṣẹlẹ ala-tẹsiwaju ti a ṣe akiyesi ni awọn micrographs ti iodine ni 45 °C.

Ipa ti iyipada kemikali ti HPS lori eto kirisita ati igbekalẹ micro-divisional ti fiimu apapo ni a ṣe iwadi nipasẹ imọ-ẹrọ itọka kekere-igun X-ray ti synchrotron, ati awọn ohun-ini ẹrọ, awọn ohun-ini idena atẹgun ati iduroṣinṣin gbona ti fiimu akojọpọ jẹ ṣe iwadi ni ifinufindo ipa ti awọn iyipada igbekalẹ kemikali ti awọn paati agbo-ara lori microstructure ati awọn ohun-ini macroscopic ti awọn eto agbo. Awọn abajade ti itọsi synchrotron fihan pe hydroxypropylation ti HPS ati ilọsiwaju ti ibaramu ti awọn paati meji le ṣe idiwọ atunkọ ti sitashi ni awọ ara ilu ati ṣe igbega dida ẹya ara-ara ẹni ti o jọra ninu awopọ akojọpọ. Awọn ohun-ini macroscopic gẹgẹbi awọn ohun-ini ẹrọ, iduroṣinṣin gbigbona ati ayeraye atẹgun ti awọ awopọpọ HPMC/HPS jẹ ibatan pẹkipẹki si eto kilikili inu rẹ ati igbekalẹ agbegbe amorphous. Ipa apapọ ti awọn ipa meji.

Abala Ọkan

Gẹgẹbi paati pataki ti awọn ọja ounjẹ, awọn ohun elo iṣakojọpọ ounjẹ le daabobo ounjẹ lati ti ara, kemikali ati ibajẹ ti ẹkọ ati idoti lakoko gbigbe ati ibi ipamọ, ṣetọju didara ounjẹ funrararẹ, dẹrọ lilo ounjẹ, ati rii daju pe ounjẹ. Ibi ipamọ igba pipẹ ati itọju, ati fun irisi ounjẹ lati fa agbara ati gba iye ti o kọja idiyele ohun elo [1-4]. Gẹgẹbi iru ohun elo iṣakojọpọ ounjẹ tuntun ti o jẹ ailewu ati jijẹ, ati paapaa ni iye ijẹẹmu kan, fiimu ti o jẹun ni awọn ifojusọna ohun elo gbooro ni iṣakojọpọ ounjẹ ati itọju, ounjẹ yara ati awọn agunmi elegbogi, ati pe o ti di aaye ibi-iwadii ninu ounjẹ lọwọlọwọ. apoti jẹmọ awọn aaye.

Awọn fiimu ti o jẹun jẹ awọn fiimu pẹlu ọna nẹtiwọọki la kọja, ti a gba nigbagbogbo nipasẹ sisẹ awọn polima to jẹ adayeba. Ọpọlọpọ awọn polima adayeba ti o wa ni iseda ni awọn ohun-ini gel, ati awọn ojutu olomi wọn le ṣe awọn hydrogels labẹ awọn ipo kan, gẹgẹbi diẹ ninu awọn polysaccharides adayeba, awọn ọlọjẹ, awọn lipids, bbl. Awọn polysaccharides igbekalẹ adayeba gẹgẹbi sitashi ati cellulose, nitori eto molikula pataki wọn ti helix gigun gigun ati awọn ohun-ini kemikali iduroṣinṣin, le dara fun igba pipẹ ati awọn agbegbe ibi-itọju pupọ, ati pe a ti kọ ẹkọ lọpọlọpọ bi awọn ohun elo ti o jẹ fiimu. Awọn fiimu ti o jẹun ti a ṣe lati polysaccharide ẹyọkan nigbagbogbo ni awọn idiwọn kan ninu iṣẹ ṣiṣe. Nitorinaa, lati le yọkuro awọn idiwọn ti awọn fiimu ti o jẹun polysaccharide ẹyọkan, gba awọn ohun-ini pataki tabi dagbasoke awọn iṣẹ tuntun, dinku awọn idiyele ọja ati faagun awọn ohun elo wọn, igbagbogbo awọn iru polysaccharides meji ni a lo. Tabi awọn polysaccharides adayeba ti o wa loke jẹ idapọ lati ṣaṣeyọri ipa ti awọn ohun-ini ibaramu. Bibẹẹkọ, nitori iyatọ ninu igbekalẹ molikula laarin awọn oriṣiriṣi awọn polima, entropy conformational kan wa, ati pupọ julọ awọn eka polima ni ibamu ni apakan tabi ibaramu. Mofoloji alakoso ati ibamu ti eka polymer yoo pinnu awọn ohun-ini ti ohun elo akojọpọ. Iyatọ ati itan-akọọlẹ ṣiṣan lakoko sisẹ ni ipa pataki lori eto naa. Nitorinaa, awọn ohun-ini macroscopic gẹgẹbi awọn ohun-ini rheological ti eto eka polima ni a ṣe iwadi. Ibaṣepọ laarin awọn ẹya ara ẹrọ airi airi bii morphology alakoso ati ibaramu jẹ pataki fun ṣiṣatunṣe iṣẹ ṣiṣe, itupalẹ ati iyipada ti awọn ohun elo idapọmọra, imọ-ẹrọ iṣelọpọ, apẹrẹ agbekalẹ itọsọna ati apẹrẹ ẹrọ iṣelọpọ, ati igbelewọn iṣelọpọ. Iṣẹ ṣiṣe ti ọja ati idagbasoke ati ohun elo ti awọn ohun elo polima tuntun jẹ pataki nla.

Ni ori yii, ipo iwadi ati ilọsiwaju ohun elo ti awọn ohun elo fiimu ti o jẹun ni a ṣe ayẹwo ni awọn apejuwe; ipo iwadi ti awọn hydrogels adayeba; idi ati ọna ti idapọmọra polima ati ilọsiwaju iwadi ti idapọ polysaccharide; awọn rheological ọna iwadi ti compounding eto; Awọn ohun-ini rheological ati ikole awoṣe ti tutu ati eto yiyipada jeli gbona ni a ṣe atupale ati jiroro, bakanna bi pataki iwadii, idi iwadii ati iwadii akoonu iwe yii.

1.1 fiimu ti o jẹun

Fiimu ti o jẹun n tọka si afikun awọn ṣiṣu ṣiṣu ati awọn aṣoju ọna asopọ agbelebu ti o da lori awọn nkan ti o jẹun adayeba (gẹgẹbi awọn polysaccharides igbekale, lipids, awọn ọlọjẹ), nipasẹ awọn ibaraẹnisọrọ intermolecular oriṣiriṣi, nipasẹ idapọ, alapapo, ibora, gbigbe, bbl Fiimu pẹlu nẹtiwọọki la kọja. ilana ti a ṣẹda nipasẹ itọju. O le pese awọn iṣẹ lọpọlọpọ gẹgẹbi awọn ohun-ini idena yiyan si gaasi, ọrinrin, awọn akoonu ati awọn nkan ipalara ita, nitorinaa lati ni ilọsiwaju didara ifarako ati eto inu ti ounjẹ, ati gigun akoko ipamọ tabi igbesi aye selifu ti awọn ọja ounjẹ.

1.1.1 Itan Idagbasoke ti Awọn fiimu ti o jẹun

Idagbasoke fiimu ti o jẹun le jẹ itopase pada si awọn ọdun 12th ati 13th. Ni akoko yẹn, awọn ara ilu Ṣaina lo ọna ti o rọrun lati fi ndan osan ati awọn lemoni, eyiti o dinku isonu omi ninu awọn eso ati ẹfọ ni imunadoko, nitorinaa awọn eso ati ẹfọ ṣe itọju didan atilẹba wọn, nitorinaa gigun igbesi aye selifu ti awọn eso ati ẹfọ, ṣugbọn n ṣe idiwọ isunmi aerobic ti awọn eso ati ẹfọ lọpọlọpọ, ti o yọrisi ibajẹ fermentative eso. Ni ọrundun 15th, awọn ara ilu Asia ti bẹrẹ lati ṣe fiimu ti o jẹun lati wara soyi, wọn si lo lati daabobo ounjẹ ati mu irisi ounjẹ pọ si [20]. Ni awọn 16th orundun, awọn British lo sanra lati ndan ounje roboto lati din isonu ti ounje ọrinrin. Ni ọrundun 19th, sucrose ni akọkọ lo bi ibora ti o jẹun lori eso, almondi ati awọn hazelnuts lati ṣe idiwọ ifoyina ati rancidity lakoko ibi ipamọ. Ni awọn ọdun 1830, awọn fiimu paraffin gbona-yo ti iṣowo han fun awọn eso bii apples ati pears. Ni opin ti awọn 19th orundun, Gelatin fiimu ti wa ni sprayed lori dada ti eran awọn ọja ati awọn miiran onjẹ fun ounje itoju . Ni ibẹrẹ awọn ọdun 1950, epo-eti carnauba, ati bẹbẹ lọ, ti ṣe sinu awọn emulsions epo-ni-omi fun ibora ati titọju awọn eso ati ẹfọ titun. Ni opin awọn ọdun 1950, iwadii lori awọn fiimu ti o jẹun ti a lo si awọn ọja ẹran bẹrẹ lati dagbasoke, ati apẹẹrẹ ti o pọ julọ ati aṣeyọri ni awọn ọja enema ti a ṣe ilana lati inu awọn ifun kekere ẹranko sinu awọn apoti.

Lati awọn ọdun 1950, a le sọ pe ero ti fiimu ti o jẹun nikan ni a ti dabaa gaan. Lati igbanna, ọpọlọpọ awọn oniwadi ti ni idagbasoke anfani to lagbara ni awọn fiimu ti o jẹun. Ni ọdun 1991, Nisperes lo carboxymethyl cellulose (CMC) si ibora ati itọju awọn ogede ati awọn eso miiran, isunmi eso ti dinku, ati pipadanu chlorophyll ti pẹ. Park et al. ni 1994 royin awọn ohun-ini idena ti o munadoko ti fiimu amuaradagba zein si O2 ati CO2, eyiti o ṣe ilọsiwaju isonu omi, wilting ati discoloration ti awọn tomati. Ni ọdun 1995, Lourdin lo ojutu ipilẹ dilute lati ṣe itọju sitashi, o si fi glycerin kun lati wọ awọn strawberries fun alabapade, eyiti o dinku oṣuwọn isonu omi ti strawberries ati idaduro idaduro. Baberjee ṣe ilọsiwaju awọn ohun-ini fiimu ti o jẹun ni ọdun 1996 nipasẹ micro-liquefaction ati itọju ultrasonic ti omi ti o n ṣe fiimu, nitorinaa iwọn patiku ti omi ti o n ṣe fiimu ti dinku pupọ ati iduroṣinṣin isokan ti emulsion ti dara si. Ni ọdun 1998, Padegett et al. fi kun lysozyme tabi nisin si fiimu ti o jẹ amuaradagba soybean ti o si lo lati fi ipari si ounjẹ, o si rii pe idagba ti awọn kokoro arun lactic acid ninu ounjẹ jẹ idinamọ daradara [30]. Ni ọdun 1999, Yin Qinghong et al. ti a lo beeswax lati ṣe aṣoju ti a bo fiimu fun titọju ati ibi ipamọ ti awọn apples ati awọn eso miiran, eyiti o le ṣe idiwọ isunmi, ṣe idiwọ idinku ati pipadanu iwuwo, ati ṣe idiwọ ikọlu makirobia.

Fún ọ̀pọ̀lọpọ̀ ọdún, àkàrà tí ń yan àgbàdo fún àpòpọ̀ ipara yinyin, bébà ìrẹsì glutinous fún àpòpọ̀ suwiti, àti àwọ̀ tofu fún àwọn oúnjẹ ẹran jẹ́ àpótí ẹ̀jẹ̀ aṣojú. Ṣugbọn awọn ohun elo iṣowo ti awọn fiimu ti o jẹun jẹ eyiti ko si ni 1967, ati paapaa titọju eso ti a fi epo ṣe ni lilo iṣowo lopin pupọ. Titi di ọdun 1986, awọn ile-iṣẹ diẹ bẹrẹ lati pese awọn ọja fiimu ti o jẹun, ati ni 1996, nọmba awọn ile-iṣẹ fiimu ti o jẹun ti dagba si diẹ sii ju 600. Ni bayi, ohun elo fiimu ti o jẹun ni titọju apoti ounjẹ ti n pọ si, ati pe o ti ṣaṣeyọri ohun kan. owo-wiwọle lododun ti o ju 100 milionu dọla AMẸRIKA lọ.

1.1.2 Awọn abuda ati awọn oriṣi ti awọn fiimu ti o jẹun

Gẹgẹbi iwadii ti o yẹ, fiimu ti o jẹun ni awọn anfani iyalẹnu atẹle wọnyi: fiimu ti o jẹun le ṣe idiwọ idinku ati ibajẹ ti didara ounjẹ ti o fa nipasẹ iṣipopada ifowosowopo ti awọn nkan ounjẹ oriṣiriṣi; diẹ ninu awọn paati fiimu ti o jẹun funrararẹ ni iye ijẹẹmu pataki ati iṣẹ itọju Ilera; fiimu ti o jẹun ni awọn ohun-ini idena iyan si CO2, O2 ati awọn gaasi miiran; fiimu ti o jẹun le ṣee lo fun makirowefu, yan, ounjẹ sisun ati fiimu oogun ati ibora; fiimu ti o jẹun le ṣee lo bi awọn antioxidants ati awọn olutọju ati awọn gbigbe miiran, nitorinaa fa igbesi aye selifu ti ounjẹ; fiimu ti o jẹun le ṣee lo bi gbigbe fun awọn awọ awọ ati awọn olodi ijẹẹmu, ati bẹbẹ lọ, lati mu didara ounjẹ dara ati mu awọn ohun-ini ifarako ounje; fiimu ti o jẹun jẹ ailewu ati ki o jẹun, ati pe o le jẹ papọ pẹlu ounjẹ; Awọn fiimu apoti ti o jẹun le ṣee lo fun iṣakojọpọ ti awọn iwọn kekere tabi awọn iwọn ti ounjẹ, ati ṣe apoti idapọpọ ọpọ-Layer pẹlu awọn ohun elo iṣakojọpọ ibile, eyiti o ṣe ilọsiwaju iṣẹ idena gbogbogbo ti awọn ohun elo apoti.

Idi ti awọn fiimu idii ti o jẹun ti o jẹun ni awọn ohun-ini iṣẹ ṣiṣe ti o wa loke da lori dida ti eto nẹtiwọọki onisẹpo mẹta kan ninu wọn, nitorinaa ṣafihan agbara kan ati awọn ohun-ini idena. Awọn ohun-ini iṣẹ ti fiimu apoti ti o jẹun jẹ pataki ni ipa nipasẹ awọn ohun-ini ti awọn paati rẹ, ati iwọn ti crosslinking polymer inu, iṣọkan ati iwuwo ti eto nẹtiwọọki tun ni ipa nipasẹ awọn ilana ṣiṣe fiimu oriṣiriṣi. Awọn iyatọ ti o han gbangba wa ninu iṣẹ [15, 35]. Awọn fiimu ti o jẹun tun ni awọn ohun-ini miiran gẹgẹbi solubility, awọ, akoyawo, bbl

Ni ibamu si ọna ṣiṣe ti fiimu ti o jẹun, o le pin si awọn fiimu ati awọn aṣọ: (1) Awọn fiimu ominira ti a ti pese tẹlẹ ni a maa n pe ni fiimu. (2) Iyẹfun tinrin ti a ṣẹda lori oju ounjẹ nipasẹ ọna ti a bo, fibọ, ati fifa ni a npe ni ibora. Awọn fiimu ni a lo ni akọkọ fun awọn ounjẹ pẹlu awọn eroja oriṣiriṣi ti o nilo lati ṣe akopọ ọkọọkan (gẹgẹbi awọn apo-iwe akoko ati awọn apo epo ni awọn ounjẹ irọrun), awọn ounjẹ pẹlu eroja kanna ṣugbọn o nilo lati ṣajọ lọtọ (gẹgẹbi awọn idii kekere ti kofi, lulú wara, ati bẹbẹ lọ), ati awọn oogun tabi awọn ọja itọju ilera. Ohun elo Capsule; ti a bo ni akọkọ lo fun titọju ounjẹ titun gẹgẹbi awọn eso ati ẹfọ, awọn ọja ẹran, ibora ti awọn oogun ati apejọ ti awọn microcapsules itusilẹ iṣakoso.

Ni ibamu si awọn ohun elo fiimu ti fiimu ti o jẹun ti o jẹun, o le pin si: fiimu ti o jẹun polysaccharide, fiimu ti o jẹ amuaradagba, fiimu ti o jẹ lipid, fiimu ti o jẹ microbial ati fiimu ti o jẹ eroja.

1.1.3 Ohun elo fiimu ti o jẹun

Gẹgẹbi iru ohun elo iṣakojọpọ ounjẹ tuntun ti o jẹ ailewu ati jijẹ, ati paapaa ni iye ijẹẹmu kan, fiimu ti o jẹun jẹ lilo pupọ ni ile-iṣẹ iṣakojọpọ ounjẹ, aaye elegbogi, ibi ipamọ ati itọju awọn eso ati ẹfọ, sisẹ ati itọju. ti ẹran ati awọn ọja inu omi, iṣelọpọ ounjẹ yara, ati iṣelọpọ epo. O ni awọn ifojusọna ohun elo gbooro ni titọju awọn ounjẹ bii awọn candies didin.

1.1.3.1 Ohun elo ni ounje apoti

Ojutu ti o ṣẹda fiimu ti wa ni bo lori ounjẹ lati ṣajọ nipasẹ sisọ, fifọ, dipping, bbl, lati ṣe idiwọ ilaluja ti ọrinrin, atẹgun ati awọn nkan oorun, eyiti o le dinku isonu ti apoti ati dinku nọmba awọn ipele apoti. ; significantly din awọn lode Layer ti ounje The complexity ti awọn irinše ti ṣiṣu apoti sise awọn oniwe-atunlo ati processing, ati ki o din ayika idoti; o lo si apoti lọtọ ti diẹ ninu awọn paati ti awọn ounjẹ eka-pupọ lati dinku ijira laarin awọn oriṣiriṣi awọn paati, nitorinaa idinku idoti si agbegbe. Din ibajẹ ounjẹ dinku tabi idinku didara ounjẹ. Fiimu ti o jẹun ti wa ni ilọsiwaju taara sinu iwe apoti tabi awọn apo idalẹnu fun iṣakojọpọ ounjẹ, eyiti kii ṣe aṣeyọri aabo nikan, mimọ ati irọrun, ṣugbọn tun dinku titẹ ti idoti funfun lori agbegbe.

Lilo agbado, soybean ati alikama bi awọn ohun elo aise akọkọ, awọn fiimu iru-iwe ti o ni iru iwe le ṣee pese ati lo fun iṣakojọpọ awọn sausaji ati awọn ounjẹ miiran. Lẹhin lilo, paapaa ti wọn ba da silẹ ni agbegbe adayeba, wọn jẹ biodegradable ati pe o le yipada si awọn ajile ile lati mu dara si ile. . Lilo sitashi, chitosan ati awọn dregs bean bi awọn ohun elo akọkọ, iwe ti o le jẹun ni a le pese sile fun iṣakojọpọ ounjẹ yara gẹgẹbi awọn nudulu ounjẹ ti o yara ati awọn didin Faranse, eyiti o rọrun, ailewu ati olokiki pupọ; ti a lo fun awọn apo-iṣọ akoko, awọn ọbẹ to lagbara Iṣakojọpọ ti awọn ounjẹ irọrun gẹgẹbi awọn ohun elo aise, eyiti o le jinna taara ninu ikoko nigba lilo, le ṣe idiwọ ibajẹ ounjẹ, mu ounjẹ ounjẹ pọ si, ati dẹrọ mimọ. Piha ti o gbẹ, poteto, ati iresi ti a fọ ​​ni a ṣe kiki ati yipada sinu polysaccharides, eyiti o le ṣee lo lati mura awọn ohun elo iṣakojọpọ inu ti o jẹun titun ti ko ni awọ ati sihin, ni awọn ohun-ini idena atẹgun ti o dara ati awọn ohun-ini ẹrọ, ati pe a lo fun apoti ti wara lulú. , epo saladi ati awọn ọja miiran [19]. Fun ounjẹ ologun, lẹhin ti o ti lo ọja naa, ohun elo iṣakojọpọ ṣiṣu ibile ti wa ni sisọnu ni agbegbe ati di aami fun ipasẹ ọta, eyiti o rọrun lati ṣafihan ibiti o wa. Ninu awọn ounjẹ pataki ti ọpọlọpọ-paati gẹgẹbi pizza, pastry, ketchup, yinyin ipara, wara, awọn akara ati awọn akara ajẹkẹyin ounjẹ, awọn ohun elo apoti ṣiṣu ko le ṣe afikun taara lati lo, ati fiimu iṣakojọpọ ti o jẹun ṣafihan awọn anfani alailẹgbẹ rẹ, eyiti o le dinku nọmba awọn ẹgbẹ Ida. ijira ti awọn nkan adun ṣe ilọsiwaju didara ọja ati adunnu [21]. Fiimu apoti ti o jẹun le ṣee lo ni sisẹ ounjẹ makirowefu ti eto batter. Awọn ọja eran, ẹfọ, warankasi ati awọn eso ti wa ni iṣaju iṣaju nipasẹ sisọ, fibọ tabi fẹlẹ, ati bẹbẹ lọ, tio tutunini ati ti o fipamọ, ati pe o nilo nikan ni microwaved fun agbara.

Botilẹjẹpe awọn iwe idii ti o jẹun ti iṣowo diẹ ati awọn baagi wa, ọpọlọpọ awọn itọsi ti forukọsilẹ lori agbekalẹ ati ohun elo ti awọn ohun elo iṣakojọpọ ti o le jẹ. Awọn alaṣẹ ilana ounjẹ Faranse ti fọwọsi apo iṣakojọpọ ti iṣelọpọ ti iṣelọpọ ti a npè ni “SOLUPAN”, eyiti o jẹ ti hydroxypropyl methylcellulose, sitashi ati soda sorbate, ati pe o wa ni iṣowo.

1.1.3.2 Ohun elo ni Oogun

Gelatin, awọn itọsẹ cellulose, sitashi ati gomu ti o jẹun ni a le lo lati mura awọn ikarahun capsule rirọ ati lile ti awọn oogun ati awọn ọja ilera, eyiti o le rii daju imunadoko awọn oogun ati awọn ọja ilera, ati pe o jẹ ailewu ati jẹun; diẹ ninu awọn oogun ni itọwo kikoro, eyiti o nira lati lo nipasẹ awọn alaisan. Ti gba, awọn fiimu ti o jẹun le ṣee lo bi awọn ohun-ọṣọ ti o ni itọwo fun iru awọn oogun; diẹ ninu awọn polima enteric ko ni tu ni inu (pH 1.2) ayika, ṣugbọn jẹ tiotuka ni agbegbe oporoku (pH 6.8) ati pe o le ṣee lo ninu ifunkun Sustained-Tutu oogun bo; tun le ṣee lo bi awọn ti ngbe fun oloro ìfọkànsí.

Blanco-Fernandez et al. Ṣetan fiimu idapọmọra monoglyceride acetylated chitosan ati lo fun itusilẹ idaduro ti iṣẹ ṣiṣe ẹda ara ti Vitamin E, ati pe ipa naa jẹ iyalẹnu. Awọn ohun elo iṣakojọpọ antioxidant igba pipẹ. Zhang et al. sitashi ti a dapọ pẹlu gelatin, fi kun polyethylene glycol plasticizer, ati lilo ibile. Awọn agunmi lile ti o ṣofo ni a pese sile nipasẹ ilana sisọnu ti fiimu akojọpọ, ati akoyawo, awọn ohun-ini ẹrọ, awọn ohun-ini hydrophilic ati morphology alakoso ti fiimu apapo ni a ṣe iwadi. ti o dara kapusulu ohun elo [52]. Lal et al. ṣe kafirin sinu ibora ti o jẹun fun ibora ti inu ti awọn agunmi paracetamol, o si ṣe iwadi awọn ohun-ini ẹrọ, awọn ohun-ini gbona, awọn ohun-ini idena ati awọn ohun-ini idasilẹ oogun ti fiimu ti o jẹun. Awọn abajade fihan pe ibora ti oka Awọn oriṣiriṣi awọn capsules lile ti fiimu gliadin ko fọ ninu ikun, ṣugbọn tu oogun naa sinu ifun ni pH 6.8. Paik et al. pese sile HPMC phthalate patikulu ti a bo pẹlu indomethacin, ati sprayed awọn e je film- lara omi ti HPMC lori dada ti awọn oògùn patikulu, ati iwadi awọn oògùn entrapment oṣuwọn, apapọ patiku patikulu ti oògùn patikulu, e je fiimu awọn esi fihan wipe HPMCN-ti a bo. Oogun ẹnu indomethacin le ṣaṣeyọri idi ti iboju iparada itọwo kikorò ti oogun naa ati ifọkansi ifijiṣẹ oogun. Oladzadabbasabadi et al. idapọmọra títúnṣe sago sitashi pẹlu carrageenan lati mura ohun to se e je apapo fiimu bi a aropo fun ibile gelatin agunmi, ati ki o iwadi awọn oniwe-gbigbe kainetik, thermomechanical-ini, physicochemical-ini ati idankan ini, Awọn esi fihan wipe awọn eroja to se e je fiimu ni o ni iru-ini to gelatin ati ki o le ṣee lo ni iṣelọpọ awọn agunmi elegbogi.

1.1.3.3 Ohun elo ni eso ati ẹfọ itoju

Ninu awọn eso ati ẹfọ titun lẹhin yiyan, awọn aati biokemika ati isunmi tun n tẹsiwaju ni agbara, eyiti yoo mu ki ibajẹ àsopọ ti awọn eso ati ẹfọ pọ si, ati pe o rọrun lati fa isonu ti ọrinrin ninu awọn eso ati ẹfọ ni iwọn otutu yara, ti o mu abajade didara ti awọn tissu inu ati awọn ohun-ini ifarako ti awọn eso ati ẹfọ. sile. Nitorinaa, itọju ti di ọran pataki julọ ni ibi ipamọ ati gbigbe awọn eso ati ẹfọ; Awọn ọna itọju ibile ni ipa ti ko dara ati idiyele giga. Itọju ibora ti awọn eso ati ẹfọ jẹ lọwọlọwọ ọna ti o munadoko julọ ni itọju iwọn otutu yara. Omi ti o jẹ fiimu ti o jẹun jẹ ti a bo lori dada ti awọn eso ati ẹfọ, eyiti o le ṣe idiwọ ikọlu ti awọn microorganisms ni imunadoko, dinku isunmi, ipadanu omi ati ipadanu ounjẹ ti eso ati awọn ohun elo Ewebe, ṣe idaduro ti ogbo ti ẹkọ iwulo ti awọn eso ati awọn ẹfọ ẹfọ, ki o si pa eso ati Ewebe tissues Awọn atilẹba plump ati ki o dan. Irisi didan, nitorinaa lati ṣaṣeyọri idi ti mimu tuntun ati gigun akoko ipamọ. Awọn ara ilu Amẹrika lo acetyl monoglyceride ati warankasi ti a fa jade lati epo Ewebe bi awọn ohun elo aise akọkọ lati mura fiimu ti o jẹun, ati lo lati ge awọn eso ati ẹfọ lati tọju alabapade, ṣe idiwọ gbigbẹ, browning ati ikọlu ti awọn microorganisms, ki o le ṣetọju fun o to ojo meta. Ipo tuntun. Japan nlo siliki egbin bi ohun elo aise lati ṣeto fiimu mimu-itọju ọdunkun, eyiti o le ṣaṣeyọri ipa mimu-itọju tuntun ni afiwe si ti ibi ipamọ tutu. Awọn ara ilu Amẹrika lo epo ẹfọ ati eso bi awọn ohun elo aise akọkọ lati ṣe omi ti a bo, ati tọju eso ti a ge ni titun, ati rii pe ipa titọju dara.

Marquez et al. ti a lo amuaradagba whey ati pectin bi awọn ohun elo aise, o si ṣafikun glutaminase fun sisopọ agbelebu lati ṣeto fiimu ti o jẹun akojọpọ, eyiti a lo lati wọ awọn eso apple ti a ge tuntun, awọn tomati ati awọn Karooti, ​​eyiti o le dinku oṣuwọn pipadanu iwuwo ni pataki. , dojuti awọn idagba ti microorganisms lori dada ti alabapade-ge eso ati ẹfọ, ki o si fa awọn selifu aye lori ayika ile ti mimu awọn ohun itọwo ati adun ti alabapade-ge unrẹrẹ ati ẹfọ . Shi Lei et al. eso-ajara pupa globe ti a bo pẹlu fiimu ti o jẹun chitosan, eyiti o le dinku pipadanu iwuwo ati oṣuwọn rot ti eso-ajara, ṣetọju awọ ati didan ti eso-ajara, ati idaduro ibajẹ ti awọn okele tiotuka. Lilo chitosan, sodium alginate, sodium carboxymethylcellulose ati polyacrylate bi awọn ohun elo aise, Liu et al. pese sile e je fiimu nipa multilayer ti a bo fun alabapade-fifi ti unrẹrẹ ati ẹfọ, ati ki o iwadi wọn mofoloji, omi solubility, bbl Awọn esi ti fihan wipe soda carboxymethyl cellulose-chitosan-glycerol composite film ní ti o dara ju itoju ipa . Sun Qingshen et al. iwadi awọn fiimu apapo ti soybean amuaradagba sọtọ, eyi ti o ti lo fun itoju ti strawberries, eyi ti o le significantly din transpiration ti strawberries, dojuti wọn respiration, ati ki o din awọn oṣuwọn ti rotten eso . Ferreira et al. ti a lo eso ati ẹfọ iyokù lulú ati ọdunkun Peeli lulú lati ṣeto fiimu ti o jẹun idapọpọ, ṣe iwadi awọn solubility omi ati awọn ohun-ini ẹrọ ti fiimu alapọpọ, ati lo ọna ti a bo lati tọju hawthorn. Awọn abajade fihan pe igbesi aye selifu ti hawthorn ti pẹ. 50%, oṣuwọn pipadanu iwuwo dinku nipasẹ 30-57%, ati Organic acid ati ọrinrin ko yipada ni pataki. Fu Xiaowei et al. iwadi awọn itoju ti alabapade ata nipa chitosan e je film, ati awọn esi ti fihan wipe o le significantly din awọn respiration kikankikan ti alabapade ata nigba ipamọ ati idaduro ti ogbo ti ata . Navarro-Tarazaga et al. lo beeswax- títúnṣe HPMC to se e je fiimu lati se itoju plums. Awọn esi ti fihan pe beeswax le mu atẹgun ati awọn ohun-ini idena ọrinrin dara si ati awọn ohun-ini ẹrọ ti awọn fiimu HPMC. Iwọn pipadanu iwuwo ti awọn plums ti dinku ni pataki, rirọ ati ẹjẹ ti eso lakoko ipamọ ti dara si, ati akoko ipamọ ti awọn plums ti pẹ. Tang Liying et al. lo ojutu alkali alkali ni iyipada sitashi, fiimu iṣakojọpọ ti a pese silẹ, ati ṣe iwadi awọn ohun-ini fiimu rẹ; ni akoko kanna, lilo omi ti n ṣe fiimu lati wọ mangoes fun alabapade le dinku mimi ni imunadoko O le ṣe idiwọ lasan browning lakoko ibi ipamọ, dinku oṣuwọn pipadanu iwuwo ati gigun akoko ipamọ.

1.1.3.4 Ohun elo ni awọn processing ati itoju ti eran awọn ọja

Awọn ọja eran pẹlu awọn ounjẹ ọlọrọ ati iṣẹ ṣiṣe omi-giga ni irọrun yabo nipasẹ awọn microorganisms ninu ilana ti sisẹ, gbigbe, ibi ipamọ ati lilo, ti o mu ki o ṣokunkun ti awọ ati ifoyina sanra ati ibajẹ miiran. Lati le pẹ akoko ipamọ ati igbesi aye selifu ti awọn ọja eran, o jẹ dandan lati gbiyanju lati ṣe idiwọ iṣẹ ṣiṣe ti awọn enzymu ninu awọn ọja ẹran ati ayabo ti awọn microorganisms lori dada, ati ṣe idiwọ ibajẹ ti awọ ati oorun ti o fa nipasẹ ifoyina sanra. Ni lọwọlọwọ, itọju fiimu ti o jẹun jẹ ọkan ninu awọn ọna ti o wọpọ ti a lo pupọ ni titọju ẹran ni ile ati ni okeere. Ti a ṣe afiwe rẹ pẹlu ọna ti aṣa, o rii pe ikọlu ti awọn microorganisms ita, ipadanu oxidative ti ọra ati pipadanu oje ti ni ilọsiwaju ni pataki ninu awọn ọja ẹran ti a ṣajọ ni fiimu ti o jẹun, ati pe didara awọn ọja ẹran ti ni ilọsiwaju ni pataki. Igbesi aye selifu ti gbooro sii.

Iwadi lori fiimu ti o jẹun ti awọn ọja ẹran bẹrẹ ni ipari awọn ọdun 1950, ati pe ọran ohun elo ti o ṣaṣeyọri julọ jẹ fiimu ti o jẹ ejẹ collagen, eyiti a ti lo ni lilo pupọ ni iṣelọpọ soseji ati sisẹ. Emiroglu et al. fi epo sesame kun si fiimu ti o jẹ amuaradagba soybean lati ṣe fiimu antibacterial, o si ṣe iwadi ipa antibacterial rẹ lori ẹran didi. Awọn abajade fihan pe fiimu antibacterial le ṣe idiwọ ẹda ati idagbasoke ti Staphylococcus aureus ni pataki. Wook et al. pese fiimu ti o jẹun proanthocyanidin kan o si lo lati wọ ẹran ẹlẹdẹ ti o tutu fun tutu. Awọ, pH, iye TVB-N, thiobarbituric acid ati kika microbial ti ẹran ẹlẹdẹ lẹhin ibi ipamọ fun awọn ọjọ 14 ni a ṣe iwadi. Awọn abajade fihan pe fiimu ti o jẹun ti proanthocyanidins le dinku iṣelọpọ ti thiobarbituric acid ni imunadoko, ṣe idiwọ ibajẹ acid ọra, dinku ayabo ati ẹda ti awọn microorganisms lori dada ti awọn ọja ẹran, mu didara awọn ọja ẹran dara, ati gigun akoko ipamọ ati aye selifu. Jiang Shaotong et al. fi kun tii polyphenols ati allicin si sitashi-sodium alginate composite awopọ ojutu, o si lo wọn lati se itoju titun ti ẹran ẹlẹdẹ tutu, eyi ti o le wa ni ipamọ ni 0-4 °C fun diẹ ẹ sii ju 19 ọjọ. Cartagena et al. royin ipa antibacterial ti collagen edible film ti a fi kun pẹlu oluranlowo antimicrobial nisin lori titọju awọn ege ẹran ẹlẹdẹ, ti o fihan pe fiimu ti o jẹun collagen le dinku ijira ọrinrin ti awọn ege ẹran ẹlẹdẹ ti a fi tutu, ṣe idaduro rancidity ti awọn ọja eran, ki o si fi 2 Fiimu collagen pẹlu% nisin ni ipa titọju to dara julọ. Wang Rui et al. ṣe iwadi awọn iyipada ti iṣuu soda alginate, chitosan ati fiber carboxymethyl nipasẹ itupalẹ afiwera ti pH, nitrogen mimọ ti o yipada, pupa ati nọmba lapapọ ti awọn ileto ti eran malu laarin awọn ọjọ 16 ti ipamọ. Awọn oriṣi mẹta ti awọn fiimu ti o jẹun ti Vitamin iṣuu soda ni a lo lati ṣetọju titun ti ẹran-ọsin ti o tutu. Awọn abajade fihan pe fiimu ti o jẹun ti iṣuu soda alginate ni ipa itọju titun ti o dara julọ. Caprioli et al. igbaya Tọki ti a ti jinna pẹlu fiimu iṣu soda caseinate ti o jẹ ati lẹhinna fi sinu firiji ni 4 °C. Awọn ẹkọ-ẹkọ ti fihan pe fiimu iṣuu soda caseinate le fa fifalẹ ẹran Tọki lakoko itutu. ti rancidity.

1.1.3.5 Ohun elo ni titọju awọn ọja inu omi

Idinku didara ti awọn ọja inu omi jẹ afihan ni pataki ni idinku ọrinrin ọfẹ, ibajẹ adun ati ibajẹ ti sojurigindin ọja inu omi. Jijejijẹ ti awọn ọja inu omi, ifoyina, denaturation ati lilo gbigbẹ ti o fa nipasẹ ayabo makirobia jẹ gbogbo awọn nkan pataki ti o kan igbesi aye selifu ti awọn ọja omi. Ibi ipamọ tio tutunini jẹ ọna ti o wọpọ fun titọju awọn ọja inu omi, ṣugbọn iwọn kan ti ibajẹ didara yoo tun wa ninu ilana, eyiti o ṣe pataki julọ fun ẹja omi tutu.

Itoju fiimu ti o jẹun ti awọn ọja inu omi bẹrẹ ni ipari awọn ọdun 1970 ati pe o ti ni lilo pupọ. Fiimu ti o jẹun le ṣe itọju awọn ọja inu omi tutu ni imunadoko, dinku isonu omi, ati pe o tun le ni idapo pẹlu awọn antioxidants lati ṣe idiwọ ifoyina sanra, nitorinaa iyọrisi idi ti igbesi aye selifu ati igbesi aye selifu. Meenatchisundaram et al. Ṣetan fiimu ti o jẹ alapọpọ ti o da lori sitashi ni lilo sitashi bi matrix ati fi kun awọn turari bii clove ati eso igi gbigbẹ oloorun, o si lo fun titọju ede funfun. Awọn abajade fihan pe fiimu sitashi ti o jẹun le ṣe idiwọ idagbasoke ti awọn microorganism ni imunadoko, fa fifalẹ ifoyina sanra, gigun igbesi aye selifu ti ede funfun ti o tutu ni 10 °C ati 4 °C jẹ gigun bi ọjọ 14 ati 12, lẹsẹsẹ. Cheng Yuanyuan ati awọn miiran ṣe iwadi ni itọju ti ojutu pullulan ati gbe ẹja omi tutu naa. Itoju le ṣe idiwọ idagbasoke ti awọn microorganism ni imunadoko, fa fifalẹ ifoyina ti amuaradagba ẹja ati ọra, ati ni ipa itọju to dara julọ. Yunus et al. Ẹja ẹja Rainbow ti a bo pẹlu fiimu ti o jẹ gelatin si eyiti a fi kun epo pataki ti ewe bay, ti o si ṣe iwadi ipa ti itọju firiji ni 4 °C. Awọn abajade fihan pe fiimu ti o jẹ jilati jẹ doko ni mimu didara ti ẹja Rainbow fun ọjọ 22. fun igba pipẹ. Wang Siwei et al. lo sodium alginate, chitosan ati CMC gẹgẹbi awọn ohun elo akọkọ, fi kun stearic acid lati ṣeto omi fiimu ti o jẹun, o si lo lati wọ Penaeus vannamei fun alabapade. Iwadi na fihan pe fiimu apapo ti CMC ati chitosan Omi naa ni ipa titọju to dara ati pe o le fa igbesi aye selifu naa ni iwọn ọjọ meji 2. Yang Shengping ati awọn miiran lo fiimu ti o jẹun chitosan-tii polyphenol fun itutu ati itoju ti irun ori tuntun, eyiti o le ṣe idiwọ ẹda ti awọn kokoro arun ni oju iru irun, ṣe idaduro dida hydrochloric acid iyipada, ati fa igbesi aye selifu ti irun-ori si nipa 12 ọjọ.

1.1.3.6 Ohun elo ni sisun ounje

Ounjẹ didin jin jẹ ounjẹ ti o ṣetan-lati jẹ ti o gbajumọ pẹlu iṣelọpọ nla kan. O ti we pẹlu polysaccharide ati fiimu ti o jẹ amuaradagba, eyiti o le ṣe idiwọ iyipada awọ ti ounjẹ lakoko ilana frying ati dinku agbara epo. titẹsi ti atẹgun ati ọrinrin [80]. Bo ounje sisun pẹlu gellan gomu le dinku agbara epo nipasẹ 35% -63%, gẹgẹbi nigbati o ba n din sashimi, o le dinku agbara epo nipasẹ 63%; nigba didin awọn eerun igi ọdunkun, o le dinku agbara epo nipasẹ 35% -63%. Idinku agbara idana nipasẹ 60%, ati bẹbẹ lọ [81].

Singhhong et al. ṣe awọn fiimu ti o jẹun ti polysaccharides gẹgẹbi sodium alginate, carboxymethyl cellulose ati pectin, eyiti a lo fun ibora ti awọn ila ogede sisun, ti o si ṣe iwadi ni oṣuwọn gbigba epo lẹhin didin. Awọn abajade fihan pe pectin ati carboxyl Awọn ila ogede didin ti a bo pẹlu methylcellulose ṣe afihan didara ifarako ti o dara julọ, laarin eyiti fiimu ti o jẹun pectin ni ipa ti o dara julọ lori idinku gbigba epo [82]. Holownia et al. Awọn fiimu HPMC ti a bo ati awọn fiimu MC lori oju ti awọn fillet adiẹ sisun lati ṣe iwadi awọn iyipada ninu lilo epo, akoonu ọra acid ọfẹ ati iye awọ ni epo frying. Ibora-tẹlẹ le dinku gbigba epo ati ilọsiwaju igbesi aye epo [83]. Sheng Meixiang et al. ṣe awọn fiimu ti o jẹun ti CMC, chitosan ati soybean protein isolate, awọn eerun igi ọdunkun ti a bo, ati sisun wọn ni iwọn otutu giga lati ṣe iwadi gbigba epo, akoonu omi, awọ, akoonu acrylamide ati didara ifarako ti awọn eerun ọdunkun. Awọn abajade fihan pe fiimu ti o jẹun ti o jẹ ọlọjẹ soybean ni ipa pataki lori idinku agbara epo ti awọn eerun ọdunkun sisun, ati pe fiimu ti o jẹun chitosan ni ipa ti o dara julọ lori idinku akoonu acrylamide [84]. Salvador et al. ti a bo dada ti awọn oruka squid sisun pẹlu sitashi alikama, sitashi agbado ti a ṣe atunṣe, dextrin ati giluteni, eyiti o le mu ira dara ti awọn oruka squid ati dinku oṣuwọn gbigba epo [85].

1.1.3.7 Ohun elo ni ndin de

Fiimu ti o jẹun le ṣee lo bi ideri didan lati mu irisi awọn ọja ti o yan; le ṣee lo bi idena si ọrinrin, atẹgun, girisi, ati bẹbẹ lọ lati mu igbesi aye selifu ti awọn ọja ti o yan, fun apẹẹrẹ, fiimu ti o jẹun chitosan ni a lo lati dada akara ti a bo O tun le ṣee lo bi alemora fun awọn ipanu agaran ati awọn ipanu, fun apẹẹrẹ, awọn ẹpa sisun nigbagbogbo ni a fi bo pẹlu alemora lati ma ndan iyo ati awọn akoko [87].

Christos et al. ṣe awọn fiimu ti o jẹun ti iṣuu soda alginate ati amuaradagba whey ati ti a bo wọn lori dada akara Lactobacillus rhamnosus probiotic. Iwadi na fihan pe oṣuwọn iwalaaye ti awọn probiotics ti ni ilọsiwaju ni pataki, ṣugbọn awọn oriṣi meji ti akara fihan awọn ilana Digestive jẹ iru kanna, nitorinaa ti a bo ti fiimu ti o jẹun ko paarọ sojurigindin, adun ati awọn ohun-ini thermophysical ti akara [88]. Panuwat et al. ti a ṣafikun gusibẹri India sinu matrix methyl cellulose lati mura fiimu idapọmọra ti o le jẹ, o si lo lati ṣe itọju alabapade ti awọn cashews sisun. Awọn abajade fihan pe fiimu ti o jẹun akojọpọ le ṣe idiwọ awọn cashews sisun ni imunadoko lakoko ibi ipamọ. Didara ti bajẹ ati pe igbesi aye selifu ti awọn cashews sisun ti pọ si nipasẹ ọjọ 90 [89]. Schou et al. ṣe fiimu ti o jẹ didan ati irọrun pẹlu iṣuu soda caseinate ati glycerin, o si ṣe iwadi awọn ohun-ini ẹrọ rẹ, agbara omi ati ipa iṣakojọpọ rẹ lori awọn ege akara ti a yan. Awọn abajade fihan pe fiimu ti o jẹun ti iṣuu soda caseinate ti a we akara ti a yan. Lẹhin burẹdi, lile rẹ le dinku laarin awọn wakati 6 ti ibi ipamọ ni iwọn otutu yara [90]. Du et al. ti a lo fiimu ti o jẹ ti apple ati fiimu ti o jẹ ti tomati ti a fi kun pẹlu awọn epo pataki ọgbin lati fi ipari si adie sisun, eyiti kii ṣe idiwọ idagba ti awọn microorganism nikan ṣaaju sisun adiye naa, ṣugbọn tun mu adun adiye naa pọ si lẹhin sisun [91]. Javanmard et al. pese fiimu ti o jẹun ti sitashi alikama ati lo lati fi ipari si awọn kernel pistachio ti a yan. Awọn abajade fihan pe fiimu sitashi ti o jẹun le ṣe idiwọ aibikita oxidative ti awọn eso, mu didara awọn eso naa dara, ki o si fa igbesi aye selifu wọn gun [92]. Majid et al. ti a lo fiimu ti o jẹ amuaradagba whey lati wọ awọn ẹpa sisun, eyi ti o le mu idena atẹgun pọ si, dinku aijẹ ẹpa, mu ilọsiwaju ẹpa sisun, ki o si fa akoko ipamọ rẹ gun [93].

1.1.3.8 Ohun elo ni confectionery awọn ọja

Ile-iṣẹ suwiti ni awọn ibeere ti o ga julọ fun itankale awọn paati iyipada, nitorinaa fun chocolate ati awọn candies pẹlu awọn oju didan, o jẹ dandan lati lo awọn fiimu ti o jẹ ti omi tiotuka lati rọpo omi ti a bo ti o ni awọn paati iyipada. Fiimu iṣakojọpọ ti o jẹun le ṣe agbekalẹ fiimu aabo didan lori dada suwiti lati dinku ijira ti atẹgun ati ọrinrin [19]. Ohun elo ti awọn fiimu ti o jẹun amuaradagba whey ni confectionery le dinku itankale awọn paati iyipada rẹ ni pataki. Nigbati a ba lo chocolate lati ṣafikun awọn ounjẹ epo gẹgẹbi awọn kuki ati bota epa, epo naa yoo lọ si ita ita ti chocolate, ti o jẹ ki chocolate di alalepo ati ki o fa iṣẹlẹ “iyipada Frost”, ṣugbọn ohun elo inu yoo gbẹ, ti o mu abajade kan ayipada ninu awọn oniwe-adun. Ṣafikun ipele ti ohun elo apoti fiimu ti o jẹun pẹlu iṣẹ idena girisi le yanju iṣoro yii [94].

Nelson et al. ti a lo fiimu ti o jẹun methylcellulose lati wọ awọn candies ti o ni awọn lipids pupọ ati fifihan agbara ọra kekere pupọ, nitorina ni idinamọ iṣẹlẹ didi ni chocolate [95]. Meyers lo fiimu bilayer ti o jẹ hydrogel-wax bilayer si jijẹ gomu, eyiti o le mu imudara rẹ pọ si, dinku iyipada omi, ki o si fa igbesi aye selifu rẹ pẹ [21]. Omi ti a pese sile nipasẹ Fadini et al. Decollagen-koko bota to se e je film composite ti a iwadi fun awọn oniwe-darí ini ati omi permeability, ati awọn ti o ti lo bi awọn kan ti a bo fun chocolate awọn ọja pẹlu ti o dara esi [96].

1.1.4 Cellulose-orisun to se e je Films

Fiimu ti o da lori Cellulose jẹ iru fiimu ti o jẹun ti a ṣe lati inu cellulose lọpọlọpọ ati awọn itọsẹ rẹ ni iseda bi awọn ohun elo aise akọkọ. Fiimu ti o jẹun ti o da lori Cellulose jẹ aibikita ati aibikita, ati pe o ni agbara ẹrọ ti o dara, awọn ohun-ini idena epo, akoyawo, irọrun ati awọn ohun-ini idena gaasi to dara. Sibẹsibẹ, nitori iseda hydrophilic ti cellulose, resistance ti fiimu ti o jẹ orisun cellulose jẹ iṣẹ Omi ni gbogbogbo ko dara [82, 97-99].

Fiimu ti o jẹun ti o da lori cellulose ti a ṣe ti awọn ohun elo egbin ni iṣelọpọ ile-iṣẹ ounjẹ le gba awọn fiimu apoti ti o jẹun pẹlu iṣẹ ṣiṣe ti o dara julọ, ati pe o le tun lo awọn ohun elo egbin lati mu iye awọn ọja kun. Ferreira et al. eso ti a dapọ ati erupẹ Ewebe pẹlu erupẹ peeli ọdunkun lati ṣeto fiimu idapọmọra ti o jẹ ti o da lori cellulose, a si lo si ibora hawthorn lati tọju tutu, ati pe o ṣaṣeyọri awọn esi to dara [62]. Tan Huizi et al. lo okun ti ijẹunjẹ ti a fa jade lati awọn dregs ìrísí gẹgẹ bi ohun elo ipilẹ ati ṣafikun iye ti o nipọn lati mura fiimu ti o jẹun ti okun soybean, eyiti o ni awọn ohun-ini ẹrọ ti o dara ati awọn ohun-ini idena [100], eyiti o jẹ lilo ni pataki fun iṣakojọpọ Igba ounjẹ nudulu , o rọrun ati ounjẹ lati tu package ohun elo taara ni omi gbona.

Awọn itọsẹ cellulose ti omi-omi, gẹgẹbi methyl cellulose (MC), carboxymethyl cellulose (CMC) ati hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC), le ṣe agbekalẹ matrix ti o tẹsiwaju ati pe a lo nigbagbogbo ni idagbasoke awọn fiimu ti o jẹun ati iwadi. Xiao Naiyu et al. lo MC bi akọkọ film-lara sobusitireti, fi kun polyethylene glycol ati kalisiomu kiloraidi ati awọn miiran iranlọwọ awọn ohun elo, pese sile MC e je fiimu nipa simẹnti ọna, ati ki o loo o si awọn itoju ti olecranon, eyi ti o le fa awọn olecranon ẹnu. Igbesi aye selifu ti eso pishi jẹ ọjọ 4.5 [101]. Esmaeili et al. fiimu ti o jẹun MC ti o jẹun nipasẹ sisọ ati lo si ibora ti awọn microcapsules epo pataki ti ọgbin. Awọn abajade fihan pe fiimu MC ni ipa idilọwọ epo to dara ati pe o le lo si apoti ounjẹ lati ṣe idiwọ ibajẹ acid fatty acid [102]. Tian et al. ti a ṣe atunṣe awọn fiimu MC ti o jẹun pẹlu stearic acid ati awọn acids ọra ti ko ni itara, eyiti o le mu ilọsiwaju awọn ohun-ini idinamọ omi ti awọn fiimu ti o jẹun MC [103]. Lai Fengying et al. ṣe iwadi ipa ti iru epo lori ilana ṣiṣe fiimu ti fiimu ti o jẹun MC ati awọn ohun-ini idena ati awọn ohun-ini ẹrọ ti fiimu ti o jẹun [104].

Awọn membran CMC ni awọn ohun-ini idena to dara si O2, CO2 ati awọn epo, ati pe o jẹ lilo pupọ ni aaye ounjẹ ati oogun [99]. Bifani et al. Awọn membran CMC ti a pese silẹ ati ṣe iwadi ipa ti awọn ayokuro ewe lori awọn ohun-ini idena omi ati awọn ohun-ini idena gaasi ti awọn membran. Awọn abajade fihan pe afikun awọn ayokuro ewe le ṣe ilọsiwaju ọrinrin ati awọn ohun-ini idena atẹgun ti awọn membran, ṣugbọn kii ṣe fun CO2. Awọn ohun-ini idena jẹ ibatan si ifọkansi ti jade [105]. de Moura et al. Awọn ẹwẹ titobi chitosan ti a pese fun awọn fiimu CMC ti o lagbara, o si ṣe iwadi iduroṣinṣin igbona, awọn ohun-ini ẹrọ ati isokan omi ti awọn fiimu akojọpọ. Awọn abajade fihan pe awọn ẹwẹ titobi chitosan le mu ilọsiwaju si awọn ohun-ini ẹrọ ati iduroṣinṣin gbona ti awọn fiimu CMC. Ibalopo [98]. Ganbarzadeh et al. Awọn fiimu ti o jẹun CMC ti a pese silẹ ati ṣe iwadi awọn ipa ti glycerol ati oleic acid lori awọn ohun-ini kẹmika ti awọn fiimu CMC. Awọn abajade fihan pe awọn ohun-ini idena ti awọn fiimu ti ni ilọsiwaju ni pataki, ṣugbọn awọn ohun-ini ẹrọ ati akoyawo dinku [99]. Cheng et al. pese sile kan carboxymethyl cellulose-konjac glucomannan edible film composite, ati iwadi awọn ipa ti ọpẹ epo lori physicochemical-ini ti awọn akojọpọ fiimu. Awọn abajade fihan pe awọn microspheres ọra kekere le ṣe alekun fiimu akojọpọ ni pataki. Hydrophobicity dada ati ìsépo ti ikanni permeation molekule omi le mu iṣẹ idena ọrinrin dara si ti awo ilu [106].

HPMC ni awọn ohun-ini ti o ṣẹda fiimu ti o dara, ati pe fiimu rẹ rọ, sihin, ti ko ni awọ ati ailarun, ati pe o ni awọn ohun-ini idena epo ti o dara, ṣugbọn awọn ohun-ini ẹrọ ati awọn ohun-ini idena omi nilo lati ni ilọsiwaju. Iwadi nipasẹ Zuniga et al. fihan pe awọn ni ibẹrẹ microstructure ati iduroṣinṣin ti awọn HPMC film-lara ojutu le significantly ni ipa lori dada ati ti abẹnu be ti awọn fiimu, ati awọn ọna ti epo droplets tẹ nigba ti Ibiyi ti awọn fiimu be le ni ipa lori awọn gbigbe ina ati dada aṣayan iṣẹ-ṣiṣe. fiimu. Awọn afikun ti awọn oluranlowo le mu awọn iduroṣinṣin ti awọn film-lara ojutu, eyi ti o ni Tan yoo ni ipa lori awọn dada be ati opitika-ini ti awọn fiimu, ṣugbọn awọn darí ini ati air permeability ti wa ni ko dinku [107]. Klangmuang et al. lo amo ti a ṣe atunṣe ti ara ati oyin lati jẹki ati yipada fiimu ti o jẹun HPMC lati mu ilọsiwaju awọn ohun-ini ẹrọ ati awọn ohun-ini idena ti fiimu HPMC. Iwadi na fihan pe lẹhin oyin ati iyipada amo, awọn ohun-ini ẹrọ ti fiimu ti o jẹun HPMC jẹ afiwera si awọn fiimu ti o jẹun. Iṣe awọn paati ọrinrin ni ilọsiwaju [108]. Dogan et al. ti pese sile HPMC to se e je film, ati ki o lo microcrystalline cellulose lati mu ati ki o yipada HPMC fiimu, ati iwadi awọn omi permeability ati darí ini ti awọn fiimu. Awọn abajade fihan pe awọn ohun-ini idena ọrinrin ti fiimu ti a yipada ko yipada ni pataki. , ṣugbọn awọn ohun-ini ẹrọ rẹ ti ni ilọsiwaju ni pataki [109]. Choi et al. fi kun oregano bunkun ati bergamot awọn ibaraẹnisọrọ epo sinu HPMC matrix lati se e je eroja eroja, ati ki o loo o si awọn ti a bo itoju ti alabapade plums. Iwadi na fihan pe fiimu idapọmọra ti o jẹun le ṣe idiwọ isunmi ti awọn plums ni imunadoko, idinku iṣelọpọ ethylene, idinku oṣuwọn pipadanu iwuwo, ati imudarasi didara awọn plums [110]. Esteghlal et al. HPMC dapọ pẹlu gelatin lati mura awọn fiimu idapọmọra ti o le jẹ ati ṣe iwadi awọn fiimu idapọmọra ti o le jẹ. Awọn ohun-ini physicokemikali, awọn ohun-ini ẹrọ ati ibaramu ti HPMC gelatin fihan pe awọn ohun-ini fifẹ ti awọn fiimu akopọ gelatin HPMC ko yipada ni pataki, eyiti o le ṣee lo ni igbaradi ti awọn agunmi oogun [111]. Villacres et al. ṣe iwadi awọn ohun-ini ẹrọ, awọn ohun-ini idena gaasi ati awọn ohun-ini antibacterial ti HPMC-cassava starch edible composite films. Awọn abajade fihan pe awọn fiimu akojọpọ ni awọn ohun-ini idena atẹgun ti o dara ati awọn ipa antibacterial [112]. Byun et al. pese sile shellac-HPMC membran composite, ati iwadi awọn ipa ti awọn orisi ti emulsifiers ati shellac fojusi lori awọn membran apapo. Awọn emulsifier dinku awọn ohun-ini didi omi ti awopọpọpọ, ṣugbọn awọn ohun-ini ẹrọ rẹ ko dinku ni pataki; afikun ti shellac dara si iduroṣinṣin igbona ti awo awọ HPMC, ati pe ipa rẹ pọ si pẹlu ilosoke ti ifọkansi shellac [113].

1.1.5 Starch-orisun to se e je Films

Sitashi jẹ polymer adayeba fun igbaradi ti awọn fiimu ti o jẹun. O ni awọn anfani ti orisun jakejado, idiyele kekere, ibaramu biocompatibility ati iye ijẹẹmu, ati pe o jẹ lilo pupọ ni ounjẹ ati awọn ile-iṣẹ elegbogi [114-117]. Laipẹ, awọn iwadii lori awọn fiimu isunwọn sitashi mimọ ati awọn fiimu idapọmọra sitashi ti o jẹ jijẹ fun ibi ipamọ ounje ati itọju ti farahan ni ọkọọkan [118]. Sitashi amylose giga ati sitashi ti a ṣe atunṣe hydroxypropylated jẹ awọn ohun elo akọkọ fun igbaradi ti awọn fiimu ti o jẹ orisun sitashi [119]. Awọn retrogradation ti sitashi ni akọkọ idi fun awọn oniwe-agbara lati fẹlẹfẹlẹ kan ti fiimu. Awọn akoonu amylose ti o ga julọ, isunmọ intermolecular tighter, rọrun lati gbejade isọdọtun, ati pe ohun-ini ti o ṣẹda fiimu dara dara, ati agbara fifẹ ikẹhin ti fiimu naa. tobi. Amylose le ṣe awọn fiimu ti o yo omi pẹlu agbara atẹgun kekere, ati awọn ohun-ini idena ti awọn fiimu amylose giga kii yoo dinku labẹ awọn agbegbe iwọn otutu ti o ga, eyiti o le daabobo imunadoko ounje ti a kojọpọ [120].

Fiimu ti o jẹun sitashi, ti ko ni awọ ati ailarun, ni akoyawo ti o dara, solubility omi ati awọn ohun-ini idena gaasi, ṣugbọn o ṣafihan hydrophilicity ti o lagbara pupọ ati awọn ohun-ini idena ọrinrin ti ko dara, nitorinaa o lo ni akọkọ ninu atẹgun ounjẹ ati apoti idena epo [121-123]. Ni afikun, awọn membran ti o da lori sitashi jẹ itara si ti ogbo ati isọdọtun, ati pe awọn ohun-ini ẹrọ wọn ko dara [124]. Lati bori awọn ailagbara ti o wa loke, sitashi le ṣe atunṣe nipasẹ ti ara, kemikali, enzymatic, jiini ati awọn ọna afikun lati mu awọn ohun-ini ti awọn fiimu ti o jẹ orisun sitashi jẹ [114].

Zhang Zhengmao et al. ti lo fiimu isunmọ sitashi ti o dara julọ lati wọ awọn eso strawberries ati rii pe o le dinku isonu omi ni imunadoko, ṣe idaduro idinku ti akoonu suga tiotuka, ati imunadoko akoko ipamọ ti awọn strawberries [125]. Garcia et al. sitashi ti a ṣe atunṣe pẹlu awọn ipin pq oriṣiriṣi lati gba omi sitashi fiimu ti o yipada, eyiti a lo fun titọju fiimu ti a bo eso didun kan titun. Oṣuwọn ati oṣuwọn ibajẹ dara ju awọn ti ẹgbẹ ti a ko bo [126]. Ganbarzadeh et al. ti a ṣe atunṣe nipasẹ sitashi citric acid ati ki o gba fiimu sitashi ti o ni asopọ agbelebu ti kemikali. Awọn ijinlẹ ti fihan pe lẹhin iyipada ọna asopọ agbelebu, awọn ohun-ini idena ọrinrin ati awọn ohun-ini ẹrọ ti awọn fiimu sitashi ti ni ilọsiwaju [127]. Gao Qunyu et al. Ti ṣe itọju enzymatic hydrolysis ti sitashi ati gba fiimu ti o jẹun sitashi, ati awọn ohun-ini ẹrọ rẹ gẹgẹbi agbara fifẹ, elongation ati kika kika pọ si, ati iṣẹ idena ọrinrin pọ si pẹlu ilosoke ti akoko iṣe enzyme. ni ilọsiwaju pupọ [128]. Parra et al. ṣafikun oluranlowo ọna asopọ agbelebu si tapioca sitashi lati ṣeto fiimu ti o jẹun pẹlu awọn ohun-ini ẹrọ ti o dara ati iwọn gbigbe oru omi kekere [129]. Fonseca et al. ti a lo iṣuu soda hypochlorite lati oxidize sitashi ọdunkun ati pese fiimu ti o jẹun ti sitashi oxidized. Iwadi na fihan pe oṣuwọn gbigbe omi oru omi rẹ ati isokuso omi ti dinku ni pataki, eyiti o le lo si apoti ti ounjẹ iṣẹ ṣiṣe omi giga [130].

Sitashi idapọmọra pẹlu awọn polima ti o jẹun miiran ati awọn ṣiṣu ṣiṣu jẹ ọna pataki lati mu ilọsiwaju awọn ohun-ini ti awọn fiimu ti o jẹ orisun sitashi. Lọwọlọwọ, awọn polima ti o ni idiwọn ti o wọpọ julọ jẹ awọn colloid hydrophilic, gẹgẹbi pectin, cellulose, polysaccharide omi okun, chitosan, carrageenan ati xanthan gum [131].

Maria Rodriguez et al. ti a lo sitashi ọdunkun ati awọn ṣiṣu ṣiṣu tabi awọn ohun elo bi awọn ohun elo akọkọ lati ṣeto awọn fiimu ti o jẹ orisun sitashi, ti n fihan pe awọn ṣiṣu ṣiṣu le mu irọrun fiimu pọ si ati awọn ohun elo ti o le dinku isan fiimu [132]. Santana et al. ti a lo nanofibers lati jẹki ati ṣatunṣe awọn fiimu isunmọ sitashi cassava, ati gba awọn fiimu idapọmọra ti o jẹ orisun sitashi pẹlu awọn ohun-ini ẹrọ ti ilọsiwaju, awọn ohun-ini idena, ati iduroṣinṣin gbona [133]. Azevedo et al. compounded whey amuaradagba pẹlu thermoplastic sitashi lati mura kan aṣọ film awọn ohun elo ti, o nfihan pe whey amuaradagba ati thermoplastic sitashi ni lagbara interfacial adhesion, ati whey amuaradagba le significantly mu sitashi wiwa. Idilọwọ omi ati awọn ohun-ini ẹrọ ti awọn fiimu ti o jẹun [134]. Edirej et al. pese fiimu ti o jẹ orisun sitashi tapioca, o si ṣe iwadi ipa ti plasticizer lori ọna ti ara ati kemikali, awọn ohun-ini ẹrọ ati awọn ohun-ini gbona ti fiimu naa. Awọn abajade fihan pe iru ati ifọkansi ti plasticizer le ni ipa ni pataki fiimu sitashi tapioca. Ti a ṣe afiwe pẹlu awọn ṣiṣu ṣiṣu miiran gẹgẹbi urea ati triethylene glycol, pectin ni ipa ṣiṣu ti o dara julọ, ati pe fiimu sitashi pectin-plasticized ni awọn ohun-ini idilọwọ omi to dara [135]. Saberi et al. ti a lo sitashi pea, guar gomu ati glycerin fun igbaradi ti awọn fiimu idapọmọra ti o jẹun. Awọn abajade fihan pe sitashi pea ṣe ipa pataki ninu sisanra fiimu, iwuwo, isomọ, agbara omi ati agbara fifẹ. Guar gomu O le ni ipa lori agbara fifẹ ati modulus rirọ ti awọ ara, ati glycerol le mu irọrun ti awo ilu naa dara si [136]. Ji et al. idapọ chitosan ati sitashi agbado, o si ṣafikun awọn ẹwẹ titobi kalisiomu kaboneti lati ṣeto fiimu antibacterial ti o da lori sitashi. Iwadi na fihan pe awọn ifunmọ hydrogen intermolecular ni a ṣẹda laarin sitashi ati chitosan, ati awọn ohun-ini ẹrọ ti fiimu naa jẹ ati awọn ohun-ini antibacterial ti mu dara si [137]. Meira et al. ti mu dara si ati ki o títúnṣe oka sitashi to se e je antibacterial fiimu pẹlu kaolin awọn ẹwẹ titobi, ati awọn ẹrọ ati ki o gbona-ini ti awọn akojọpọ fiimu ti a dara si, ati awọn antibacterial ipa ko ni fowo [138]. Ortega-Toro et al. fi HPMC kun sitashi ati fi kun citric acid lati ṣeto fiimu ti o jẹun. Iwadi na fihan pe afikun ti HPMC ati citric acid le ṣe idiwọ ti ogbo ti sitashi daradara ati dinku agbara omi ti fiimu ti o jẹun, ṣugbọn awọn ohun-ini idena atẹgun silẹ [139].

1.2 polima hydrogels

Hydrogels jẹ kilasi ti awọn polima hydrophilic pẹlu ọna nẹtiwọọki onisẹpo mẹta ti ko ṣee ṣe ninu omi ṣugbọn o le wú nipasẹ omi. Macroscopically, hydrogel ni apẹrẹ ti o daju, ko le ṣàn, o si jẹ nkan ti o lagbara. Ni airi, awọn ohun alumọni-omi le pin ni awọn apẹrẹ ati titobi oriṣiriṣi ninu hydrogel ati tan kaakiri ni awọn oṣuwọn itọka ti o yatọ, nitorinaa hydrogel ṣe afihan awọn ohun-ini ti ojutu kan. Ilana inu ti awọn hydrogels ni agbara to lopin ati ni irọrun run. O wa ni ipo laarin omi to lagbara ati omi kan. O ni iru elasticity kan ti o lagbara, ati pe o han gbangba yatọ si ri to gidi.

1.2.1 Akopọ polima hydrogels

1.2.1.1 Classification ti polima hydrogels

Polymer hydrogel jẹ ọna nẹtiwọọki onisẹpo mẹta ti a ṣẹda nipasẹ ọna asopọ ti ara tabi kemikali laarin awọn ohun elo polima [143-146]. Ó máa ń gba omi púpọ̀ sínú omi láti wú, àti ní àkókò kan náà, ó lè bójú tó ìtòlẹ́sẹẹsẹ oníwọ̀n mẹ́ta rẹ̀ kí ó sì jẹ́ aláìlèsọ́pọ̀ nínú omi. omi.

Awọn ọna pupọ lo wa lati ṣe lẹtọ hydrogels. Da lori iyatọ ninu awọn ohun-ini ọna asopọ agbelebu, wọn le pin si awọn gels ti ara ati awọn gels kemikali. Awọn gels ti ara jẹ idasile nipasẹ awọn ifunmọ hydrogen alailagbara, awọn iwe ifowopamosi ionic, awọn ibaraenisepo hydrophobic, awọn ipa van der Waals ati ifaramọ ti ara laarin awọn ẹwọn molikula polymer ati awọn ipa ti ara miiran, ati pe o le yipada si awọn ojutu ni oriṣiriṣi awọn agbegbe ita. O ti wa ni a npe ni iparọ jeli; jeli kemikali nigbagbogbo jẹ eto nẹtiwọọki onisẹpo onisẹpo mẹta ti o yẹ nipasẹ ọna asopọ agbelebu ti awọn iwe ifowopamosi kemikali gẹgẹbi awọn ifunmọ covalent ni iwaju ooru, ina, olupilẹṣẹ, bbl Lẹhin ti o ti ṣẹda jeli, o jẹ aibikita ati ki o yẹ, tun mọ bi Fun condensate otitọ [147-149]. Awọn gels ti ara ni gbogbogbo ko nilo iyipada kemikali ati ni majele kekere, ṣugbọn awọn ohun-ini ẹrọ wọn ko dara ati pe o nira lati koju aapọn ita nla; awọn gels kemikali gbogbogbo ni iduroṣinṣin to dara julọ ati awọn ohun-ini ẹrọ.

Da lori awọn orisun oriṣiriṣi, awọn hydrogels le pin si awọn hydrogels polima sintetiki ati awọn hydrogels polymer adayeba. Awọn hydrogels polima sintetiki jẹ awọn hydrogels ti a ṣẹda nipasẹ polymerization kemikali ti awọn polima sintetiki, nipataki pẹlu polyacrylic acid, polyvinyl acetate, polyacrylamide, polyethylene oxide, ati bẹbẹ lọ; adayeba polima hydrogels ni Polymer hydrogels ti wa ni akoso nipasẹ ọna asopọ agbelebu ti awọn polima adayeba gẹgẹbi polysaccharides ati awọn ọlọjẹ ni iseda, pẹlu cellulose, alginate, sitashi, agarose, hyaluronic acid, gelatin, ati collagen [6, 7, 150], 151]. Awọn hydrogels polymer adayeba nigbagbogbo ni awọn abuda ti orisun jakejado, idiyele kekere ati majele kekere, ati awọn hydrogels polymer sintetiki jẹ irọrun gbogbogbo lati ṣiṣẹ ati ni awọn eso nla.

Da lori awọn idahun oriṣiriṣi si agbegbe ita, awọn hydrogels tun le pin si awọn hydrogels ibile ati awọn hydrogels ọlọgbọn. Awọn hydrogels ti aṣa jẹ aibikita si awọn ayipada ninu agbegbe ita; smart hydrogels le ni oye awọn ayipada kekere ni agbegbe ita ati gbejade awọn ayipada ti o baamu ni eto ti ara ati awọn ohun-ini kemikali [152-156]. Fun awọn hydrogels ti o ni iwọn otutu, iwọn didun yipada pẹlu iwọn otutu ti agbegbe. Nigbagbogbo iru awọn hydrogels polymer ni awọn ẹgbẹ hydrophilic gẹgẹbi hydroxyl, ether ati amide tabi awọn ẹgbẹ hydrophobic gẹgẹbi methyl, ethyl ati propyl. Iwọn otutu ti agbegbe ita le ni ipa lori ibaraenisepo hydrophilic tabi hydrophobic laarin awọn ohun elo gel, isunmọ hydrogen ati ibaraenisepo laarin awọn ohun elo omi ati awọn ẹwọn polima, nitorinaa ni ipa lori iwọntunwọnsi ti eto gel. Fun awọn hydrogels ifaraba pH, eto naa nigbagbogbo ni awọn ẹgbẹ iyipada-orisun acid gẹgẹbi awọn ẹgbẹ carboxyl, awọn ẹgbẹ sulfonic acid tabi awọn ẹgbẹ amino. Ni agbegbe pH ti o yipada, awọn ẹgbẹ wọnyi le fa tabi tu awọn protons silẹ, yiyipada isunmọ hydrogen ninu gel ati iyatọ laarin awọn ifọkansi ion inu ati ita, ti o mu iyipada iwọn didun ti gel. Fun aaye ina, aaye oofa ati awọn hydrogels ifamọ ina, wọn ni awọn ẹgbẹ iṣẹ gẹgẹbi awọn polyelectrolytes, awọn ohun elo irin, ati awọn ẹgbẹ fọtosensi, lẹsẹsẹ. Labẹ awọn iyanju ita oriṣiriṣi, iwọn otutu eto tabi iwọn ionization ti yipada, ati lẹhinna iwọn gel ti yipada nipasẹ ipilẹ ti o jọra si iwọn otutu tabi hydrogel ifamọ pH.

Da lori awọn ihuwasi jeli oriṣiriṣi, awọn hydrogels le pin si awọn gels ti o ni itọsi tutu ati awọn gels ti o gbona [157]. Geli tutu, ti a tọka si bi jeli tutu fun kukuru, jẹ macromolecule ti o wa ni irisi awọn coils laileto ni iwọn otutu giga. Lakoko ilana itutu agbaiye, nitori iṣe ti awọn ifunmọ hydrogen intermolecular, awọn ajẹkù helical ti di diẹdiẹ ti ṣẹda, nitorinaa ipari ilana lati ojutu. Awọn iyipada si gel [158]; gel-induced thermo-induced, tọka si bi jeli gbona, jẹ macromolecule ni ipo ojutu ni iwọn otutu kekere. Lakoko ilana alapapo, eto nẹtiwọọki onisẹpo mẹta ti ṣẹda nipasẹ ibaraenisepo hydrophobic, ati bẹbẹ lọ, nitorinaa ipari iyipada gelation [159], 160.

Awọn hydrogels tun le pin si awọn hydrogels homopolymeric, awọn hydrogels copolymerized ati awọn hydrogels nẹtiwọọki interpenetrating ti o da lori oriṣiriṣi awọn ohun-ini nẹtiwọọki, awọn hydrogels microscopic ati awọn hydrogels macroscopic ti o da lori awọn titobi gel oriṣiriṣi, ati awọn ohun-ini biodegradable. Iyatọ ti pin si awọn hydrogels ti o bajẹ ati awọn hydrogels ti kii ṣe degradable.

1.2.1.2 Ohun elo ti adayeba polima hydrogels

Awọn hydrogels polymer adayeba ni awọn abuda ti biocompatibility ti o dara, irọrun giga, awọn orisun lọpọlọpọ, ifamọ si agbegbe, idaduro omi giga ati majele kekere, ati pe a lo ni lilo pupọ ni biomedicine, ṣiṣe ounjẹ, aabo ayika, ogbin ati iṣelọpọ igbo ati pe o ti wa ni ibigbogbo. ti a lo ninu ile-iṣẹ ati awọn aaye miiran [142, 161-165].

Ohun elo ti awọn hydrogels polymer adayeba ni awọn aaye ti o ni ibatan biomedical. Awọn hydrogels polymer adayeba ni biocompatibility ti o dara, biodegradability, ati pe ko si awọn ipa ẹgbẹ majele, nitorinaa wọn le ṣee lo bi awọn wiwu ọgbẹ ati taara si awọn ara eniyan, eyiti o le dinku ayabo ti awọn microorganisms ni fitiro, ṣe idiwọ isonu ti awọn omi ara, ati gba atẹgun laaye. lati kọja. Ṣe igbega iwosan ọgbẹ; le ṣee lo lati ṣeto awọn lẹnsi olubasọrọ, pẹlu awọn anfani ti wiwọ itunu, itọsi atẹgun ti o dara, ati itọju iranlọwọ ti awọn arun oju [166, 167]. Awọn polymers adayeba jẹ iru si ọna ti awọn ara ti o wa laaye ati pe o le ṣe alabapin ninu iṣelọpọ deede ti ara eniyan, nitorina iru awọn hydrogels le ṣee lo bi awọn ohun elo ti o ni imọ-ẹrọ ti ara, atunṣe kerekere ti ara, ati bẹbẹ lọ. apẹrẹ ati abẹrẹ-molds scaffolds. Awọn stent ti a ti kọ tẹlẹ lo omi ọna ọna nẹtiwọọki onisẹpo mẹta pataki ti jeli jẹ ki o ṣe ipa atilẹyin kan ninu awọn sẹẹli ti ibi lakoko ti o pese aaye idagbasoke kan pato ati to fun awọn sẹẹli, ati pe o tun le fa idagbasoke sẹẹli, iyatọ, ati ibajẹ ati gbigba nipasẹ ara eniyan [168]. Awọn stent ti abẹrẹ ti abẹrẹ lo ihuwasi iyipada alakoso ti awọn hydrogels lati dagba awọn gels ni iyara lẹhin itasi ni ipo ojutu ti nṣàn, eyiti o le dinku irora awọn alaisan [169]. Diẹ ninu awọn hydrogels polymer adayeba jẹ ifarabalẹ ayika, nitorinaa wọn lo jakejado bi awọn ohun elo itusilẹ ti iṣakoso oogun, ki awọn oogun ti o wa ninu wọn le ṣe idasilẹ si awọn ẹya ti o nilo ti ara eniyan ni akoko ati titobi, dinku majele ati ẹgbẹ. Awọn ipa ti awọn oogun lori ara eniyan [170].

Ohun elo ti awọn hydrogels polymer adayeba ni awọn aaye ti o ni ibatan ounjẹ. Awọn hydrogels polymer adayeba jẹ apakan pataki ti awọn ounjẹ mẹta ti eniyan ni ọjọ kan, gẹgẹbi diẹ ninu awọn akara ajẹkẹyin ounjẹ, candies, awọn aropo ẹran, wara ati yinyin ipara. Nigbagbogbo a lo bi afikun ounjẹ ni awọn ọja ounjẹ, eyiti o le mu awọn ohun-ini ti ara rẹ dara ati fun ni itọwo didan. Fun apẹẹrẹ, o ti wa ni lo bi awọn kan nipon ni awọn ọbẹ ati obe, bi ohun emulsifier ni oje, ati bi a suspending oluranlowo. Ninu awọn ohun mimu wara, bi oluranlowo gelling ni awọn puddings ati awọn aspics, bi oluranlowo asọye ati imuduro foomu ninu ọti, bi inhibitor syneresis ninu wara-kasi, bi dinder ni sausages, bi sitashi retrogradation Inhibitors ti wa ni lilo ninu akara ati bota [171-174]. ]. Lati Iwe Imudani Awọn Fikun Ounjẹ, o le rii pe nọmba nla ti awọn hydrogels polymer adayeba ni a fọwọsi bi awọn afikun ounjẹ fun ṣiṣe ounjẹ [175]. Awọn hydrogels polymer adayeba ni a lo bi awọn oludasi ijẹẹmu ni idagbasoke awọn ọja ilera ati awọn ounjẹ iṣẹ-ṣiṣe, gẹgẹbi awọn okun ti ijẹunjẹ, ti a lo ninu awọn ọja pipadanu iwuwo ati awọn ọja egboogi-ọgbẹ [176, 177]; bi prebiotics, wọn ti wa ni lilo ninu colonic Health itoju awọn ọja ati awọn ọja fun idilọwọ awọn oluṣafihan akàn [178]; Awọn hydrogels polymer adayeba le ṣee ṣe si awọn ohun elo ti o jẹun tabi ibajẹ tabi awọn fiimu, eyiti o le ṣee lo ni aaye ti awọn ohun elo iṣakojọpọ ounjẹ, gẹgẹbi eso ati itọju Ewebe, nipa bo wọn lori awọn eso ati ẹfọ Lori dada, o le fa igbesi aye selifu gigun. ti awọn eso ati ẹfọ ati tọju awọn eso ati ẹfọ titun ati tutu; o tun le ṣee lo bi awọn ohun elo iṣakojọpọ fun awọn ounjẹ irọrun gẹgẹbi awọn soseji ati awọn condiments lati dẹrọ mimọ [179, 180].

Awọn ohun elo ti awọn hydrogels polymer adayeba ni awọn aaye miiran. Ni awọn ofin ti awọn ohun elo ojoojumọ, o le ṣe afikun si itọju awọ-ara ọra-ara tabi awọn ohun ikunra, eyi ti ko le ṣe idiwọ ọja nikan lati gbigbẹ ni ibi ipamọ, ṣugbọn o tun jẹ ki o tutu ati mimu awọ ara; o le ṣee lo fun iselona, ​​tutu ati itusilẹ lọra ti awọn turari ni atike ẹwa; O le ṣee lo ni awọn iwulo ojoojumọ gẹgẹbi awọn aṣọ inura iwe ati awọn iledìí [181]. Ni ogbin, o le ṣee lo lati koju ogbele ati daabobo awọn irugbin ati dinku kikankikan iṣẹ; bi oluranlowo ti a bo fun awọn irugbin ọgbin, o le ṣe alekun oṣuwọn germination ti awọn irugbin ni pataki; nigba lilo ninu gbigbe irugbin, o le ṣe alekun oṣuwọn iwalaaye ti awọn irugbin; ipakokoropaeku, mu iṣamulo dara si ati dinku idoti [182, 183]. Ni awọn ofin ti ayika, a lo bi flocculant ati adsorbent fun itọju omi idoti ti o ni awọn ions irin ti o wuwo nigbagbogbo, awọn agbo ogun oorun ati awọn awọ lati daabobo awọn orisun omi ati ilọsiwaju agbegbe [184]. Ni ile-iṣẹ, o ti lo bi oluranlowo gbigbẹ, lubricant liluho, ohun elo mimu okun, ohun elo edidi ati oluranlowo ibi ipamọ otutu, ati bẹbẹ lọ [185].

1.2.2 Hydroxypropyl methylcellulose thermogel

Cellulose jẹ agbo-ara macromolecular adayeba ti a ti ṣe iwadi ni kutukutu, ni ibatan ti o sunmọ julọ pẹlu eniyan, ati pe o pọ julọ ni iseda. O wa ni ibigbogbo ni awọn irugbin giga, ewe ati awọn microorganisms [186, 187]. Cellulose ti ṣe ifamọra akiyesi kaakiri nitori orisun rẹ jakejado, idiyele kekere, isọdọtun, biodegradable, ailewu, ti kii ṣe majele, ati biocompatibility to dara [188].

1.2.2.1 Cellulose ati awọn itọsẹ ether

Cellulose jẹ polima pq gigun laini ti a ṣẹda nipasẹ asopọ ti awọn ẹya igbekalẹ D-anhydroglucose nipasẹ awọn iwe adehun β-1,4 glycosidic [189-191]. Ailopin. Ayafi fun ẹgbẹ ipari kan ni opin kọọkan ti pq molikula, awọn ẹgbẹ pola hydroxyl mẹta wa ninu ẹyọ glukosi kọọkan, eyiti o le ṣe nọmba nla ti awọn ifunmọ hydrogen intramolecular ati intermolecular labẹ awọn ipo kan; ati cellulose ni a polycyclic be, ati awọn molikula pq jẹ ologbele-kosemi. Pq, kristalinity giga, ati deede deede ni eto, nitorinaa o ni awọn abuda ti iwọn giga ti polymerization, iṣalaye molikula ti o dara, ati iduroṣinṣin kemikali [83, 187]. Niwọn igba ti pq cellulose ni nọmba nla ti awọn ẹgbẹ hydroxyl, o le ṣe atunṣe kemikali nipasẹ awọn ọna oriṣiriṣi bii esterification, oxidation, ati etherification lati gba awọn itọsẹ cellulose pẹlu awọn ohun elo ohun elo to dara julọ [192, 193].

Awọn itọsẹ Cellulose jẹ ọkan ninu awọn iwadii akọkọ ati awọn ọja iṣelọpọ ni aaye ti kemistri polymer. Wọn jẹ awọn ohun elo kemikali ti o dara ti polima pẹlu ọpọlọpọ awọn lilo, eyiti o jẹ iyipada kemikali lati inu cellulose polymer adayeba. Lara wọn, awọn ethers cellulose jẹ lilo pupọ. O jẹ ọkan ninu awọn ohun elo aise kemikali pataki julọ ni awọn ohun elo ile-iṣẹ [194].

Ọpọlọpọ awọn oriṣiriṣi awọn ethers cellulose lo wa, gbogbo eyiti gbogbo wọn ni awọn ohun-ini alailẹgbẹ ati ti o dara julọ, ati pe wọn ti lo jakejado ni ọpọlọpọ awọn aaye bii ounjẹ ati oogun [195]. MC jẹ irufẹ cellulose ether ti o rọrun julọ pẹlu ẹgbẹ methyl. Pẹlu ilosoke ti alefa aropo, o le ni tituka ni ojutu ipilẹ dilute, omi, oti ati epo aromatic hydrocarbon ni titan, ti n ṣafihan awọn ohun-ini jeli gbona alailẹgbẹ. [196]. CMC jẹ ether cellulose anionic ti a gba lati inu cellulose adayeba nipasẹ alkalization ati acidification.

O jẹ ether cellulose ti a lo ati lilo julọ, eyiti o jẹ tiotuka ninu omi [197]. HPC, ether hydroxyalkyl cellulose ether ti a gba nipasẹ alkalizing ati etherifying cellulose, ni thermoplasticity ti o dara ati pe o tun ṣe afihan awọn ohun-ini jeli gbona, ati pe iwọn otutu gel rẹ ni ipa pataki nipasẹ iwọn ti aropo hydroxypropyl [198]. HPMC, ether adalu pataki, tun ni awọn ohun-ini jeli gbona, ati awọn ohun-ini gel rẹ ni ibatan si awọn aropo meji ati awọn ipin wọn [199].

1.2.2.2 Hydroxypropyl methylcellulose ẹya

Hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC), awọn molikula be ti han ni Figure 1-3, jẹ aṣoju ti kii-ionic omi-tiotuka cellulose adalu ether. Idahun etherification ti kiloraidi methyl ati propylene oxide ni a ṣe lati gba [200,201], ati pe idogba ifaseyin kemikali han ni Nọmba 1-4.

O wa hydroxy propoxy (-[OCH2CH (CH3)] n OH), methoxy (-OCH3) ati awọn ẹgbẹ hydroxyl ti ko ni atunṣe lori ẹya-ara ti HPMC ni akoko kanna, ati pe iṣẹ rẹ jẹ afihan ti iṣẹ apapọ ti awọn ẹgbẹ pupọ. [202]. Ipin laarin awọn aropo meji jẹ ipinnu nipasẹ ipin pupọ ti awọn aṣoju etherifying meji, ifọkansi ati iwọn ti iṣuu soda hydroxide, ati ipin pupọ ti awọn aṣoju etherifying fun ibi-ẹyọkan ti cellulose [203]. Hydroxy propoxy jẹ ẹya ti nṣiṣe lọwọ ẹgbẹ, eyi ti o le wa ni siwaju alkylated ati hydroxy alkylated; ẹgbẹ yii jẹ ẹgbẹ hydrophilic pẹlu ẹwọn ti o gun-gun, eyiti o ṣe ipa kan ninu ṣiṣu ṣiṣu inu pq. Methoxy jẹ ẹya ipari-capping ẹgbẹ, eyiti o nyorisi si inactivation ti yi lenu ojula lẹhin lenu; Ẹgbẹ yii jẹ ẹgbẹ hydrophobic ati pe o ni ọna kukuru ti o jo diẹ [204, 205]. Awọn ẹgbẹ hydroxyl ti ko ni idahun ati tuntun ti a ṣe afihan le tẹsiwaju lati rọpo, ti o yọrisi ilana igbekalẹ kẹmika ti o ni eka pupọ, ati awọn ohun-ini HPMC yatọ laarin iwọn kan. Fun HPMC, iye diẹ ti aropo le ṣe awọn ohun-ini physicokemikali yatọ pupọ [206], fun apẹẹrẹ, awọn ohun-ini physicochemical ti methoxy giga ati kekere hydroxypropyl HPMC wa nitosi MC; Išẹ ti HPMC sunmọ ti HPC.

1.2.2.3 Awọn ohun-ini ti hydroxypropyl methylcellulose

(1) Thermogelability ti HPMC

Ẹwọn HPMC ni awọn abuda hydration-gbigbẹ alailẹgbẹ nitori iṣafihan awọn ẹgbẹ hydrophobic-methyl ati hydrophilic-hydroxypropyl. O maa faragba iyipada gelation diẹdiẹ nigbati o gbona, ati pada si ipo ojutu kan lẹhin itutu agbaiye. Iyẹn ni, o ni awọn ohun-ini gel ti o gbona, ati pe iṣẹlẹ gelation jẹ iyipada ṣugbọn kii ṣe ilana kanna.

Nipa ilana gelation ti HPMC, o gba ni gbogbogbo pe ni awọn iwọn otutu kekere (labẹ iwọn otutu gelation), HPMC ni ojutu ati awọn ohun elo omi pola ni a so pọ nipasẹ awọn ifunmọ hydrogen lati ṣe agbekalẹ A ti a pe ni “ẹyẹ ẹyẹ”-bii eto supramolecular. Awọn ifaramọ ti o rọrun diẹ wa laarin awọn ẹwọn molikula ti HPMC ti o ni omi, yatọ si iyẹn, awọn ibaraenisọrọ diẹ diẹ wa. Nigbati iwọn otutu ba n pọ si, HPMC kọkọ gba agbara lati fọ awọn ifunmọ hydrogen intermolecular laarin awọn ohun elo omi ati awọn ohun elo HPMC, ba ile-ẹyẹ ba jẹ ẹya molikula, diėdiẹ padanu omi ti a dè lori pq molikula, ati ṣiṣafihan hydroxypropyl ati awọn ẹgbẹ methoxy. Bi iwọn otutu ti n tẹsiwaju lati pọ si (lati de iwọn otutu jeli), awọn ohun elo HPMC maa n ṣe agbekalẹ ọna nẹtiwọki onisẹpo mẹta nipasẹ ẹgbẹ hydrophobic, awọn gels HPMC bajẹ dagba [160, 207, 208].

Afikun awọn iyọ ti ko ni nkan ṣe ni ipa diẹ lori iwọn otutu jeli ti HPMC, diẹ ninu dinku iwọn otutu jeli nitori iyọ si lasan, ati awọn miiran mu iwọn otutu jeli pọ si nitori iṣẹlẹ itu iyọ [209]. Pẹlu afikun awọn iyọ gẹgẹbi NaCl, iṣẹlẹ ti iyọ jade waye ati iwọn otutu gel ti HPMC dinku [210, 211]. Lẹhin ti awọn iyọ ti wa ni afikun si HPMC, awọn ohun elo omi yoo ni itara lati darapo pẹlu awọn ions iyọ, ki asopọ hydrogen laarin awọn ohun elo omi ati HPMC ti bajẹ, omi ti o wa ni ayika awọn ohun elo HPMC ti jẹ run, ati pe awọn ohun elo HPMC le ṣe igbasilẹ ni kiakia fun hydrophobicity. Ẹgbẹ, iwọn otutu ti iṣelọpọ jeli dinku dinku. Ni ilodi si, nigbati awọn iyọ bii NaSCN ba ṣafikun, iṣẹlẹ ti itu iyọ waye ati iwọn otutu gel ti HPMC n pọ si [212]. Ilana ti ipa idinku ti awọn anions lori iwọn otutu jeli jẹ: SO42-> S2O32−> H2PO4−> F-> Cl−> Br−> NO3−> I-> ClO4−> SCN-, aṣẹ ti awọn cations lori ilosoke iwọn otutu jeli jẹ: Li+> Na+> K+> Mg2+> Ca2+> Ba2+ [213].

Nigbati diẹ ninu awọn ohun elo kekere Organic gẹgẹbi awọn ọti-waini monohydric ti o ni awọn ẹgbẹ hydroxyl ti wa ni afikun, iwọn otutu gel pọ si pẹlu ilosoke iye afikun, fihan iye ti o pọju ati lẹhinna dinku titi ipinya alakoso yoo waye [214, 215]. Eyi jẹ pataki nitori iwuwo molikula kekere rẹ, eyiti o jẹ afiwera si ti awọn ohun elo omi ni aṣẹ titobi, ati pe o le ṣaṣeyọri aiṣedeede ipele molikula lẹhin idapọ.

(2) Solubility ti HPMC

HPMC ni omi gbigbona ti a ko le yo ati awọn ohun-ini itọka omi tutu ti o jọra si MC, ṣugbọn o le pin si iru pipinka tutu ati iru pipinka gbona gẹgẹbi oriṣiriṣi omi solubility [203]. Tutu-tuka HPMC le ni kiakia tuka ninu omi ni tutu omi, ati awọn oniwe-iki posi lẹhin kan akoko ti akoko, ati awọn ti o ti wa ni tituka nitootọ ninu omi; ooru-tuka HPMC, ni ilodi si, fihan agglomeration nigba fifi omi ni a kekere otutu, sugbon o jẹ diẹ soro lati fi. Ninu omi otutu ti o ga, HPMC le yara tuka, ati iki posi lẹhin ti iwọn otutu dinku, di ojutu olomi gidi HPMC. Solubility ti HPMC ninu omi ni ibatan si akoonu ti awọn ẹgbẹ methoxy, eyiti o jẹ insoluble ninu omi gbona loke 85 °C, 65 °C ati 60 °C lati giga si kekere. Ni gbogbogbo, HPMC jẹ aifọkuba ninu awọn nkan ti ara ẹni gẹgẹbi acetone ati chloroform, ṣugbọn tiotuka ninu ojutu olomi ethanol ati awọn ojutu Organic idapọpọ.

(3) Iyọ ifarada ti HPMC

Iseda ti kii-ionic ti HPMC jẹ ki o ko le ṣe ionized ninu omi, nitorinaa kii yoo fesi pẹlu awọn ions irin lati ṣaju. Sibẹsibẹ, afikun iyọ yoo ni ipa lori iwọn otutu ti a ti ṣẹda gel HPMC. Nigbati ifọkansi iyọ ba pọ si, iwọn otutu gel ti HPMC dinku; nigbati ifọkansi iyọ ba kere ju aaye flocculation, iki ti ojutu HPMC le pọ si, nitorinaa ninu ohun elo, idi ti sisanra le ṣee ṣe nipasẹ fifi iye iyọ ti o yẹ sii [210, 216].

(4) Acid ati alkali resistance ti HPMC

Ni gbogbogbo, HPMC ni iduroṣinṣin acid-ipilẹ ti o lagbara ati pe ko ni ipa nipasẹ pH ni pH 2-12. HPMC ṣe afihan atako si iwọn kan ti acid dilute, ṣugbọn fihan ifarahan lati dinku ni iki fun acid ti o ni idojukọ; alkalis ni ipa diẹ lori rẹ, ṣugbọn o le pọ si diẹ lẹhinna laiyara dinku iki ojutu [217, 218].

(5) Ipa ipa ti viscosity HPMC

HPMC jẹ pseudoplastic, ojutu rẹ jẹ iduroṣinṣin ni iwọn otutu yara, ati iki rẹ ni ipa nipasẹ iwuwo molikula, ifọkansi ati iwọn otutu. Ni ifọkansi kanna, iwuwo molikula HPMC ti o ga julọ, iki ti o ga julọ; fun ọja iwuwo molikula kanna, ifọkansi HPMC ti o ga julọ, iki ti o ga julọ; iki ti ọja HPMC dinku pẹlu ilosoke ti iwọn otutu, o si de iwọn otutu idasile gel, pẹlu ilosoke lojiji ni iki nitori gelation [9, 219, 220].

(6) Miiran-ini ti HPMC

HPMC ni o ni lagbara resistance to ensaemusi, ati awọn oniwe-resistance si ensaemusi posi pẹlu awọn ìyí ti aropo. Nitorinaa, ọja naa ni didara iduroṣinṣin diẹ sii lakoko ibi ipamọ ju awọn ọja suga miiran lọ [189, 212]. HPMC ni awọn ohun-ini emulsifying kan. Awọn ẹgbẹ methoxy hydrophobic le jẹ adsorbed lori aaye ti ipele epo ni emulsion lati ṣe fẹlẹfẹlẹ adsorption ti o nipọn, eyiti o le ṣe bi ipele aabo; omi-tiotuka hydroxyl awọn ẹgbẹ le ti wa ni idapo pelu omi lati mu awọn lemọlemọfún alakoso. Viscosity, ṣe idinamọ ifọkanbalẹ ti ipele ti a tuka, dinku ẹdọfu oju, ati ṣe imuduro emulsion [221]. A le dapọ HPMC pẹlu awọn polima ti o ni omi-omi gẹgẹbi gelatin, methylcellulose, gomu ewa eṣú, carrageenan ati gum arabic lati ṣe aṣọ aṣọ ati ojutu sihin, ati pe o tun le dapọ pẹlu awọn ṣiṣu ṣiṣu bi glycerin ati polyethylene glycol. [200, 201, 214].

1.2.2.4 Awọn iṣoro ti o wa ninu ohun elo ti hydroxypropyl methylcellulose

Ni akọkọ, idiyele giga ṣe opin ohun elo jakejado ti HPMC. Bó tilẹ jẹ pé HPMC fiimu ni o ni ti o dara akoyawo, girisi idankan-ini ati darí-ini. Bibẹẹkọ, idiyele giga rẹ (bii 100,000/ton) ṣe opin ohun elo rẹ jakejado, paapaa ni awọn ohun elo elegbogi iye ti o ga julọ gẹgẹbi awọn capsules. Idi ti HPMC ṣe gbowolori pupọ jẹ akọkọ nitori pe cellulose ohun elo aise ti a lo lati pese HPMC jẹ gbowolori diẹ. Ni afikun, awọn ẹgbẹ aropo meji, ẹgbẹ hydroxypropyl ati ẹgbẹ methoxy, ti wa ni tirun lori HPMC ni akoko kanna, eyiti o jẹ ki ilana igbaradi rẹ nira pupọ. Eka, nitorina awọn ọja HPMC jẹ gbowolori diẹ sii.

Keji, awọn kekere iki ati kekere jeli agbara-ini ti HPMC ni kekere awọn iwọn otutu din awọn oniwe-processability ni orisirisi awọn ohun elo. HPMC jẹ jeli ti o gbona, eyiti o wa ni ipo ojutu pẹlu iki kekere pupọ ni iwọn otutu kekere, ati pe o le ṣe jeli ti o ni agbara viscous ni iwọn otutu giga, nitorinaa awọn ilana ṣiṣe bii ibora, spraying ati dipping gbọdọ ṣee ṣe ni iwọn otutu giga. . Bibẹẹkọ, ojutu naa yoo ni irọrun ṣan silẹ, ti o mu abajade ti iṣelọpọ ti ohun elo fiimu ti kii ṣe aṣọ, eyiti yoo ni ipa lori didara ati iṣẹ ti ọja naa. Iru iṣiṣẹ iwọn otutu ti o ga julọ ṣe alekun olùsọdipúpọ iṣoro ti iṣiṣẹ, Abajade ni agbara iṣelọpọ giga ati idiyele iṣelọpọ giga.

1.2.3 Hydroxypropyl sitashi tutu jeli

Sitashi jẹ apopọ polima adayeba ti iṣelọpọ nipasẹ photosynthesis ti awọn irugbin ni agbegbe adayeba. Awọn polysaccharides ti o jẹ apakan rẹ nigbagbogbo ni a fipamọ sinu awọn irugbin ati isu ti awọn irugbin ni irisi granules pẹlu awọn ọlọjẹ, awọn okun, awọn epo, awọn suga ati awọn ohun alumọni. tabi ninu gbongbo [222]. Sitashi kii ṣe orisun akọkọ ti gbigbemi agbara fun eniyan, ṣugbọn tun jẹ ohun elo aise ile-iṣẹ pataki. Nitori orisun rẹ ti o gbooro, idiyele kekere, alawọ ewe, adayeba ati isọdọtun, o ti jẹ lilo pupọ ni ounjẹ ati oogun, bakteria, ṣiṣe iwe, aṣọ ati awọn ile-iṣẹ Epo ilẹ [223].

1.2.3.1 Starch ati awọn itọsẹ rẹ

Sitashi jẹ polima giga ti ara ẹni ti ẹyọ igbekalẹ jẹ ẹyọ α-D-anhydroglucose. Awọn ẹya oriṣiriṣi jẹ asopọ nipasẹ awọn ifunmọ glycosidic, ati pe agbekalẹ molikula rẹ jẹ (C6H10O5) n. Apa kan ti pq molikula ni awọn granules sitashi jẹ asopọ nipasẹ awọn iwe α-1,4 glycosidic, eyiti o jẹ amylose laini; apakan miiran ti pq molikula jẹ asopọ nipasẹ α-1,6 glycosidic bonds lori ipilẹ yii, eyiti o jẹ ẹka amylopectin [224]. Ninu awọn granules sitashi, awọn agbegbe kristali wa ninu eyiti awọn ohun elo ti wa ni idayatọ ni eto tito lẹsẹsẹ ati awọn agbegbe amorphous ninu eyiti awọn ohun elo ti wa ni idayatọ ni rudurudu. apakan tiwqn. Ko si aala ti o han laarin agbegbe kirisita ati agbegbe amorphous, ati awọn ohun elo amylopectin le kọja nipasẹ awọn agbegbe kristali lọpọlọpọ ati awọn agbegbe amorphous. Da lori iseda aye ti iṣelọpọ sitashi, ilana polysaccharide ninu sitashi yatọ pẹlu awọn iru ọgbin ati awọn aaye orisun [225].

Botilẹjẹpe sitashi ti di ọkan ninu awọn ohun elo aise pataki fun iṣelọpọ ile-iṣẹ nitori orisun jakejado rẹ ati awọn ohun-ini isọdọtun, sitashi abinibi ni gbogbogbo ni awọn aila-nfani gẹgẹbi isodi omi ti ko dara ati awọn ohun-ini iṣelọpọ fiimu, emulsifying kekere ati awọn agbara gelling, ati iduroṣinṣin to. Lati faagun awọn iwọn ohun elo rẹ, sitashi nigbagbogbo ni atunṣe physicochemically lati ṣe deede si awọn ibeere ohun elo oriṣiriṣi [38, 114]. Awọn ẹgbẹ hydroxyl ọfẹ mẹta wa lori ẹyọ igbekalẹ glukosi kọọkan ninu awọn ohun elo sitashi. Awọn ẹgbẹ hydroxyl wọnyi nṣiṣẹ pupọ ati fifun sitashi pẹlu awọn ohun-ini ti o jọra si awọn polyols, eyiti o pese iṣeeṣe fun ifaseyin denaturation sitashi.

Lẹhin iyipada, diẹ ninu awọn ohun-ini ti sitashi abinibi ti ni ilọsiwaju si iwọn nla, bibori awọn abawọn lilo ti sitashi abinibi, nitorinaa sitashi ti a ṣe atunṣe ṣe ipa pataki ninu ile-iṣẹ lọwọlọwọ [226]. Sitashi Oxidized jẹ ọkan ninu awọn sitashi ti a ṣe atunṣe pupọ julọ ti a lo pẹlu imọ-ẹrọ ti o dagba. Ti a ṣe afiwe pẹlu sitashi abinibi, sitashi oxidized rọrun lati gelatinize. Awọn anfani ti adhesion giga. Sitashi Esterified jẹ itọsẹ sitashi kan ti a ṣẹda nipasẹ isamisi ti awọn ẹgbẹ hydroxyl ninu awọn ohun elo sitashi. Iwọn iyipada ti o kere pupọ le yi awọn ohun-ini ti sitashi abinibi pada ni pataki. Awọn akoyawo ati awọn ohun-ini iṣelọpọ fiimu ti sitashi sitashi ni ilọsiwaju han gbangba. Sitashi ti a ti ni itọlẹ jẹ iṣesi etherification ti awọn ẹgbẹ hydroxyl ninu awọn ohun elo sitashi lati ṣe ina ether polystarch, ati pe isọdọtun rẹ jẹ alailagbara. Labẹ awọn ipo ipilẹ ti o lagbara ti sitashi oxidized ati sitashi esterified ko ṣee lo, mnu ether tun le duro ni isunmọ. prone to hydrolysis. Sitashi ti a ṣe atunṣe acid, a ṣe itọju sitashi pẹlu acid lati mu akoonu amylose pọ si, ti o mu ki isọdọtun ti mu dara si ati lẹẹ sitashi. O jo sihin ati pe o ṣe jeli to lagbara lori itutu agbaiye [114].

1.2.3.2 Hydroxypropyl sitashi be

Hydroxypropyl sitashi (HPS), ti ilana molikula ti han ni Awọn nọmba 1-4, jẹ ether sitashi ti kii-ionic, eyiti a pese sile nipasẹ iṣesi etherification ti oxide propylene pẹlu sitashi labẹ awọn ipo ipilẹ [223, 227, 228], ati awọn oniwe- Idogba ifaseyin kemikali han ni Aworan 1-6.

Lakoko iṣelọpọ ti HPS, ni afikun si ifasilẹ pẹlu sitashi lati ṣe ina sitashi hydroxypropyl, propylene oxide tun le fesi pẹlu sitashi hydroxypropyl ti ipilẹṣẹ lati ṣe ipilẹṣẹ awọn ẹwọn ẹgbẹ polyoxypropyl. ìyí ti aropo. Iwọn iyipada (DS) n tọka si nọmba apapọ ti awọn ẹgbẹ hydroxyl ti o rọpo fun ẹgbẹ glucosyl. Pupọ julọ awọn ẹgbẹ glucosyl ti sitashi ni awọn ẹgbẹ hydroxyl 3 ti o le paarọ rẹ, nitorinaa DS ti o pọ julọ jẹ 3. Iwọn aropo molar (MS) tọka si iwọn apapọ ti awọn aropo fun moolu ti ẹgbẹ glucosyl [223, 229]. Awọn ipo ilana ti iṣesi hydroxypropylation, sitashi granule mofoloji, ati ipin amylose si amylopectin ninu sitashi abinibi gbogbo ni ipa lori iwọn MS.

1.2.3.3 Awọn ohun-ini ti sitashi hydroxypropyl

(1) Cold gelation ti HPS

Fun awọn gbona HPS sitashi lẹẹ, paapa awọn eto pẹlu ga amylose akoonu, nigba ti itutu ilana, awọn amylose molikula ẹwọn ni sitashi lẹẹ entangle pẹlu kọọkan miiran lati fẹlẹfẹlẹ kan ti onisẹpo mẹta nẹtiwọki be, ati ki o han kedere ri to-bi ihuwasi. O di elastomer, fọọmu jeli kan, o le pada si ipo ojutu kan lẹhin igbati o tun gbona, iyẹn ni, o ni awọn ohun-ini gel tutu, ati pe iṣẹlẹ gel yii ni awọn ohun-ini iyipada [228].

Amylose ti o jẹ gelatin ti jẹ kiko nigbagbogbo lati ṣe agbekalẹ eto helical coaxial kan. Ni ita ti awọn ẹya helical ẹyọkan jẹ ẹgbẹ hydrophilic, ati inu jẹ iho hydrophobic kan. Ni iwọn otutu ti o ga, HPS wa ni ojutu olomi bi awọn coils laileto lati eyiti diẹ ninu awọn apa helical kan na jade. Nigbati iwọn otutu ba dinku, awọn ifunmọ hydrogen laarin HPS ati omi ti bajẹ, omi igbekalẹ ti sọnu, ati awọn ifunmọ hydrogen laarin awọn ẹwọn molikula ti wa ni idasilẹ nigbagbogbo, nikẹhin ti n ṣe agbekalẹ jeli onisẹpo mẹta. Ipele kikun ninu nẹtiwọọki jeli ti sitashi jẹ awọn granules sitashi ti o ku tabi awọn ajẹkù lẹhin ti gelatinization, ati intertwining ti diẹ ninu amylopectin tun ṣe alabapin si dida gel [230-232].

(2) Hydrophilicity ti HPS

Ifihan awọn ẹgbẹ hydroxypropyl hydrophilic ṣe irẹwẹsi agbara ti awọn ifunmọ hydrogen laarin awọn ohun elo sitashi, ṣe agbega gbigbe ti awọn ohun elo sitashi tabi awọn apakan, ati dinku iwọn otutu yo ti sitashi microcrystals; Ilana ti awọn granules sitashi ti yipada, ati oju ti awọn granules sitashi jẹ ti o ni inira Bi iwọn otutu ti n pọ si, diẹ ninu awọn dojuijako tabi awọn ihò han, ki awọn ohun elo omi le ni irọrun wọ inu inu ti awọn granules sitashi, jẹ ki sitashi rọrun lati wú ati gelatinize, nitorina iwọn otutu gelatinization ti sitashi dinku. Bi iwọn iyipada ti n pọ si, iwọn otutu gelatinization ti sitashi hydroxypropyl dinku, ati nikẹhin o le wú ninu omi tutu. Lẹhin hydroxypropylation, ṣiṣan ṣiṣan, iduroṣinṣin otutu kekere, akoyawo, solubility, ati awọn ohun-ini iṣelọpọ fiimu ti awọn pasita sitashi ni ilọsiwaju [233-235].

(3) Iduroṣinṣin ti HPS

HPS jẹ ether sitashi ti kii-ionic pẹlu iduroṣinṣin to gaju. Lakoko awọn aati kemikali gẹgẹbi hydrolysis, oxidation, ati ọna asopọ agbelebu, asopọ ether kii yoo fọ ati awọn aropo kii yoo ṣubu. Nitorina, awọn ohun-ini ti HPS ko ni ipa diẹ nipasẹ awọn elekitiroti ati pH, ni idaniloju pe o le ṣee lo ni ibiti o pọju ti pH acid-base [236-238].

1.2.3.4 Ohun elo ti HPS ni aaye ounje ati oogun

HPS kii ṣe majele ti ko ni itọwo, pẹlu iṣẹ ṣiṣe tito nkan lẹsẹsẹ ti o dara ati iki hydrolyzate kekere kekere. O ti wa ni mọ bi a ailewu to se e je sitashi títúnṣe ni ile ati odi. Ni kutukutu awọn ọdun 1950, Amẹrika fọwọsi sitashi hydroxypropyl fun lilo taara ninu ounjẹ [223, 229, 238]. HPS jẹ sitashi ti a ṣe atunṣe ti a lo ni ibigbogbo ni aaye ounjẹ, ti a lo ni akọkọ bi oluranlowo nipon, oluranlowo idaduro ati imuduro.

O le ṣee lo ni awọn ounjẹ irọrun ati awọn ounjẹ ti o tutu gẹgẹbi awọn ohun mimu, yinyin ipara, ati awọn jams; o le paarọ awọn gomu ti o jẹ idiyele ti o ga julọ gẹgẹbi gelatin; o le ṣe si awọn fiimu ti o jẹun ati lo bi awọn ohun elo ounje ati apoti [229, 236].

HPS ni a maa n lo ni aaye oogun gẹgẹbi awọn kikun, awọn ohun elo fun awọn irugbin oogun, awọn disintegrants fun awọn tabulẹti, awọn ohun elo fun elegbogi rirọ ati awọn capsules lile, awọn ohun elo oogun, awọn aṣoju anti-condensing fun awọn sẹẹli ẹjẹ pupa atọwọda ati awọn pilasima thickeners, ati bẹbẹ lọ [239]. .

1.3 Polymer Compounding

Awọn ohun elo polima ti wa ni lilo pupọ ni gbogbo awọn aaye ti igbesi aye ati pe ko ṣe pataki ati awọn ohun elo pataki. Ilọsiwaju ti imọ-jinlẹ ati imọ-ẹrọ jẹ ki awọn ibeere eniyan lọpọlọpọ ati siwaju sii, ati pe o nira gbogbogbo fun awọn ohun elo polima-ẹyọkan lati pade awọn ibeere ohun elo oniruuru ti eniyan. Apapọ awọn polima meji tabi diẹ sii jẹ ọna ti ọrọ-aje ati ti o munadoko julọ lati gba awọn ohun elo polima pẹlu idiyele kekere, iṣẹ ṣiṣe ti o dara julọ, ṣiṣe irọrun ati ohun elo jakejado, eyiti o ti fa akiyesi ọpọlọpọ awọn oniwadi ati pe a ti san diẹ sii ati akiyesi [240-242]. .

1.3.1 Idi ati ọna ti polima compounding

Idi akọkọ ti idapọmọra polymer: (l) Lati mu awọn ohun-ini okeerẹ ti awọn ohun elo ṣiṣẹ. Awọn polima ti o yatọ ti wa ni idapọ, nitorinaa agbo-ipari ti o da duro awọn ohun-ini ti o dara julọ ti macromolecule kan, kọ ẹkọ lati awọn agbara kọọkan miiran ati ṣe ibamu awọn ailagbara rẹ, ati pe o mu awọn ohun-ini okeerẹ ti awọn ohun elo polymer ṣiṣẹ. (2) Dinku iye owo ohun elo. Diẹ ninu awọn ohun elo polymer ni awọn ohun-ini to dara julọ, ṣugbọn wọn jẹ gbowolori. Nitorinaa, wọn le ṣe idapọ pẹlu awọn polima miiran ti ko gbowolori lati dinku awọn idiyele laisi ni ipa lori lilo. (3) Ṣe ilọsiwaju awọn ohun-ini iṣelọpọ ohun elo. Diẹ ninu awọn ohun elo ni awọn ohun-ini to dara julọ ṣugbọn o nira lati ṣe ilana, ati pe awọn polima miiran ti o dara ni a le ṣafikun lati mu ilọsiwaju awọn ohun-ini sisẹ wọn. (4) Lati lokun ohun-ini kan ti ohun elo naa. Lati le mu iṣẹ ohun elo dara si ni abala kan pato, a lo polymer miiran lati ṣe atunṣe rẹ. (5) Dagbasoke awọn iṣẹ titun ti awọn ohun elo.

Awọn ọna idapọ polima ti o wọpọ: (l) Iṣajọpọ didi. Labẹ iṣẹ irẹrun ti ohun elo idapọmọra, awọn oriṣiriṣi awọn polima ti wa ni kikan si oke iwọn otutu ṣiṣan viscous fun sisọpọ, ati lẹhinna tutu ati granulated lẹhin idapọ. (2) Atunṣe ojutu. Awọn paati meji naa ni aruwo ati idapọpọ nipasẹ lilo epo ti o wọpọ, tabi awọn solusan polima ti o yatọ ti a ti tuka ni aruwo ni deede, ati lẹhinna yọ epo kuro lati gba agbo-ara polima kan. (3) Emulsion compounding. Lẹhin igbiyanju ati dapọ awọn emulsions polima ti o yatọ ti iru emulsifier kanna, a ṣe afikun coagulant lati ṣajọpọ polima lati gba agbopọ polima kan. (4) Copolymerization ati compounding. Pẹlu alọmọ copolymerization, Àkọsílẹ copolymerization ati ifaseyin copolymerization, awọn compounding ilana ti wa ni de pelu kemikali lenu. (5) Nẹtiwọọki Ibaraẹnisọrọ [10].

1.3.2 Compounding ti adayeba polysaccharides

Awọn polysaccharides adayeba jẹ kilasi ti o wọpọ ti awọn ohun elo polima ni iseda, eyiti a ṣe atunṣe kemikali nigbagbogbo ati ṣafihan ọpọlọpọ awọn ohun-ini to dara julọ. Bibẹẹkọ, awọn ohun elo polysaccharide ẹyọkan nigbagbogbo ni awọn idiwọn iṣẹ ṣiṣe kan, nitorinaa awọn oriṣiriṣi polysaccharides nigbagbogbo ni idapo lati ṣaṣeyọri idi ti imudara awọn anfani iṣẹ ti paati kọọkan ati faagun ipari ohun elo. Ni kutukutu bi awọn ọdun 1980, iwadii lori idapọ ti awọn polysaccharides ti o yatọ si ti pọ si pupọ [243]. Iwadi lori eto idapọmọra polysaccharide adayeba ni ile ati ni okeere okeene fojusi lori eto agbopọ ti curdlan ati ti kii-curdlan ati eto agbopọ ti awọn iru meji ti polysaccharide ti kii-curd.

1.3.2.1 Iyasọtọ ti adayeba polysaccharide hydrogels

Awọn polysaccharides adayeba le pin si curdlan ati ti kii-curdlan gẹgẹbi agbara wọn lati ṣe awọn gels. Diẹ ninu awọn polysaccharides le ṣe awọn gels nipasẹ ara wọn, nitorina wọn pe wọn ni curdlan, gẹgẹbi carrageenan, ati bẹbẹ lọ; Awọn miiran ko ni awọn ohun-ini gelling funrara wọn, ati pe wọn pe ni polysaccharides ti kii-curd, gẹgẹbi xanthan gum.

Awọn hydrogels le ṣee gba nipasẹ itu curdlan adayeba ni ojutu olomi kan. Da lori iwọn otutu ti jeli abajade ati igbẹkẹle iwọn otutu ti modulus rẹ, o le pin si awọn oriṣi mẹrin mẹrin wọnyi [244]:

(1) Cryogel, ojutu polysaccharide le gba gel nikan ni iwọn otutu kekere, gẹgẹbi carrageenan.

(2) Gel ti o gbona, ojutu polysaccharide le gba gel nikan ni iwọn otutu giga, gẹgẹbi glucomannan.

(3) Ojutu polysaccharide ko le gba gel nikan ni iwọn otutu kekere, ṣugbọn tun gba gel ni iwọn otutu ti o ga julọ, ṣugbọn ṣafihan ipo ojutu ni iwọn otutu agbedemeji.

(4) Ojutu le gba gel nikan ni iwọn otutu kan ni aarin. Curdlan adayeba ti o yatọ ni ifọkansi pataki ti tirẹ (o kere ju), loke eyiti gel le ṣee gba. Idojukọ pataki ti gel jẹ ibatan si gigun gigun ti pq molikula polysaccharide; agbara jeli ni ipa pupọ nipasẹ ifọkansi ati iwuwo molikula ti ojutu, ati ni gbogbogbo, agbara jeli n pọ si bi ifọkansi ti pọ si [245].

1.3.2.2 Agbo eto ti curdlan ati ti kii-curdlan

Ṣiṣepọ ti kii-curdlan pẹlu curdlan ni gbogbogbo ṣe ilọsiwaju agbara gel ti polysaccharides [246]. Isọpọ ti konjac gomu ati carrageenan ṣe imudara iduroṣinṣin ati rirọ gel ti ọna nẹtiwọki gel apapo, ati ni pataki mu agbara jeli rẹ pọ si. Wei Yu et al. compounded carrageenan ati konjac gomu, o si jiroro lori jeli be lẹhin compounding. Iwadi na ri pe lẹhin idapọ carrageenan ati konjac gomu, ipa ti iṣelọpọ kan ti ṣe, ati pe eto nẹtiwọki kan ti o jẹ gaba lori carrageenan ti wa ni ipilẹ, konjac gum ti tuka ninu rẹ, ati pe nẹtiwọki gel jẹ iwuwo ju ti carrageenan funfun [247]. Kohyama et al. ṣe iwadi eto eto ti carrageenan / konjac gum, ati awọn esi ti o fihan pe pẹlu ilọsiwaju ilọsiwaju ti iwuwo molikula ti konjac gomu, wahala rupture ti gel composite tesiwaju lati mu sii; konjac gomu pẹlu oriṣiriṣi awọn iwuwo molikula fihan idasile jeli ti o jọra. otutu. Ninu eto idapọmọra yii, iṣelọpọ ti nẹtiwọọki gel jẹ nipasẹ carrageenan, ati ibaraenisepo laarin awọn moleku curdlan meji ni abajade ni dida awọn agbegbe ti o ni asopọ alailagbara [248]. Nishinari et al. iwadi Gellan gomu/konjac gomu eto, ati awọn esi ti fihan wipe awọn ipa ti monovalent cations lori yellow yellow wà diẹ oyè. O le mu modulus eto ati iwọn otutu Ibiyi jeli pọ si. Divalent cations le ṣe igbega dida awọn gels apapo si iye kan, ṣugbọn awọn iye ti o pọ julọ yoo fa ipinya alakoso ati dinku modulus ti eto naa [246]. Breneer et al. iwadi awọn compounding ti carrageenan, eṣú ewa gomu ati konjac gomu, o si ri pe carrageenan, eṣú ewa gomu ati konjac gum le gbe awọn synergistic ipa, ati awọn ti o dara ju ratio ni eṣú ewa gomu/carrageenan 1:5.5, konjac gum/carrageenan 1:7 , ati nigbati awọn mẹta ti wa ni idapo pọ, ipa synergistic jẹ kanna bi ti carrageenan / konjac gum, ti o fihan pe ko si idapọ pataki ti awọn mẹta. ibaraenisepo [249].

1.3.2.2 Meji ti kii-curdlan agbo awọn ọna šiše

Awọn polysaccharides adayeba meji ti ko ni awọn ohun-ini gel le ṣe afihan awọn ohun-ini gel nipasẹ sisọpọ, ti o mu awọn ọja gel [250]. Apapọ eṣú ewa gomu pẹlu xanthan gomu ṣe agbejade ipa amuṣiṣẹpọ ti o fa idasile ti awọn gels tuntun [251]. Ọja gel tuntun tun le gba nipasẹ fifi xanthan gum kun si konjac glucomannan fun idapọ [252]. Wei Yanxia et al. ṣe iwadi awọn ohun-ini rheological ti eka ti gomu eṣú eṣú ati xanthan gomu. Awọn abajade fihan pe akopọ ti gomu eṣú eṣú ati xanthan gomu nmu ipa amuṣiṣẹpọ kan. Nigbati ipin iwọn didun agbo ba jẹ 4:6, ipa amuṣiṣẹpọ to lagbara julọ [253]. Fitzsimons et al. compounded konjac glucomannan pẹlu xanthan gomu ni iwọn otutu yara ati labẹ alapapo. Awọn abajade fihan pe gbogbo awọn agbo ogun ṣe afihan awọn ohun-ini gel, ti n ṣe afihan ipa amuṣiṣẹpọ laarin awọn meji. Iwọn otutu idapọ ati ipo igbekale ti xanthan gum ko ni ipa lori ibaraenisepo laarin awọn meji [254]. Guo Shoujun ati awọn miiran ṣe iwadi idapọ atilẹba ti ẹlẹdẹ feces bean gomu ati xanthan gum, ati awọn abajade fihan pe ẹlẹdẹ feces bean gum ati xanthan gum ni ipa amuṣiṣẹpọ to lagbara. Ipin idapọ ti aipe ti ẹlẹdẹ feces bean gum ati xanthan gum compound alemora jẹ 6/4 (w/w). O jẹ awọn akoko 102 ti ojutu kanṣoṣo ti gomu soybean, ati gel ti wa ni ipilẹṣẹ nigbati ifọkansi ti gomu agbo ba de 0.4%. Alemora agbo naa ni iki giga, iduroṣinṣin to dara ati awọn ohun-ini rheological, ati pe o jẹ gomu ounjẹ to dara julọ [255].

1.3.3 Ibamu ti polima apapo

Ibamu, lati oju iwoye thermodynamic, n tọka si iyọrisi ibamu ipele-molekula, ti a tun mọ ni isọdipọ. Gẹgẹbi ilana ilana awoṣe Flory-Huggins, iyipada agbara ọfẹ ti eto idapọmọra polymer lakoko ilana idapọmọra ni ibamu si agbekalẹ agbara ọfẹ Gibbs:

△���=△���-T△S (1-1)

Lara won, △���ni eka ofe agbara, △���ni eka ooru, ni eka entropy; jẹ iwọn otutu pipe; Eto eka naa jẹ eto ibaramu nikan nigbati agbara ọfẹ ba yipada △���nigba eka ilana [256].

Awọn Erongba ti miscibility dide lati ni otitọ wipe gan diẹ awọn ọna šiše le se aseyori thermodynamic ibamu. Aitọtọ n tọka si agbara ti awọn paati oriṣiriṣi lati ṣe agbekalẹ awọn eka isokan, ati pe ami iyasọtọ ti a lo nigbagbogbo ni pe awọn eka naa ṣafihan aaye iyipada gilasi kan.

Yatọ si ibaramu thermodynamic, ibaramu gbogbogbo n tọka si agbara ti paati kọọkan ninu eto akojọpọ lati gba ara wọn, eyiti o dabaa lati oju iwoye to wulo [257].

Da lori ibamu gbogboogbo, awọn ọna ṣiṣe idapọmọra polima le pin si ibaramu patapata, ibaramu ni apakan ati awọn ọna ṣiṣe ibamu patapata. Eto ibaramu ni kikun tumọ si pe agbo-ara jẹ thermodynamically miscible ni ipele molikula; eto ibaramu apakan kan tumọ si pe idapọmọra jẹ ibaramu laarin iwọn otutu kan tabi sakani akojọpọ; eto ti ko ni ibamu patapata tumọ si pe yellow jẹ miscibility ipele-Molecular ko ṣee ṣe ni eyikeyi iwọn otutu tabi akopọ.

Nitori awọn iyatọ igbekale kan ati entropy conformational laarin awọn oriṣiriṣi awọn polima, pupọ julọ awọn ọna ṣiṣe eka polima ni ibamu ni apakan tabi ko ni ibamu [11, 12]. Ti o da lori ipinya alakoso ti eto agbo ati ipele ti idapọ, ibaramu ti eto ibaramu apakan yoo tun yatọ pupọ [11]. Awọn ohun-ini macroscopic ti awọn akojọpọ polima ni ibatan pẹkipẹki si imọ-jinlẹ ti inu wọn ati awọn ohun-ini ti ara ati kemikali ti paati kọọkan. 240], nitorinaa o ṣe pataki pupọ lati ṣe iwadi imọ-jinlẹ airi ati ibaramu ti eto agbo.

Iwadi ati Awọn ọna Iwa fun Ibamu Awọn Apo Alakomeji:

(1) Gilasi iyipada otutu T���lafiwe ọna. Ṣe afiwe T���ti apapo pẹlu T���ti awọn paati rẹ, ti o ba jẹ ọkan T���han ninu agbo, eto agbo jẹ eto ibaramu; ti meji ba wa T���, ati awọn meji T���awọn ipo ti agbo naa wa ni awọn ẹgbẹ meji Aarin awọn aaye T���tọkasi wipe awọn yellow eto ti wa ni a apa kan ibamu eto; ti meji ba wa T���, ati pe wọn wa ni awọn ipo ti awọn paati meji T���, o tọkasi wipe awọn yellow eto jẹ ẹya aisedede eto.

T���Awọn ohun elo idanwo ti a lo nigbagbogbo ni ọna lafiwe jẹ oluyanju thermomechanical ti o ni agbara (DMA) ati calorimeter ọlọjẹ iyatọ (DSC). Ọna yii le ṣe idajọ ibaramu ti eto agbo, ṣugbọn ti T���ti awọn paati meji jẹ iru, T kan ṣoṣo���yoo tun han lẹhin idapọ, nitorina ọna yii ni awọn ailagbara kan [10].

(2) Ọna akiyesi Morphological. Ni akọkọ, ṣe akiyesi morphology macroscopic ti agbo. Ti o ba ti yellow ni o ni kedere alakoso Iyapa, o le ti wa ni preliminarily dajo wipe yellow eto jẹ ẹya ibamu eto. Ni ẹẹkeji, mofoloji airi ati igbekalẹ apakan ti agbo ni a ṣe akiyesi nipasẹ maikirosikopu. Awọn paati meji ti o ni ibamu patapata yoo ṣe ipo isokan. Nitorina, awọn yellow pẹlu ti o dara ibamu le mo daju aṣọ alakoso pinpin ati kekere dispersed alakoso patiku iwọn. ati blurry ni wiwo.

Awọn ohun elo idanwo ti a nlo nigbagbogbo ni ọna akiyesi oju-aye jẹ maikirosikopu opiti ati ọlọjẹ elekitironi (SEM). Ọna akiyesi topography le ṣee lo bi ọna iranlọwọ ni apapo pẹlu awọn ọna abuda miiran.

(3) ọna akoyawo. Ninu eto akojọpọ ibaramu ni apakan, awọn paati meji le wa ni ibaramu laarin iwọn otutu kan ati iwọn akopọ, ati ipinya alakoso yoo waye ju iwọn yii lọ. Ninu ilana ti iyipada ti eto idapọmọra lati eto isokan si eto ipele-meji, gbigbe ina rẹ yoo yipada, nitorinaa ibamu rẹ le ṣe iwadi nipasẹ kikọ ẹkọ akoyawo ti agbo.

Ọna yii le ṣee lo nikan gẹgẹbi ọna iranlọwọ, nitori nigbati awọn itọka ifasilẹ ti awọn polima meji jẹ kanna, agbo ti a gba nipasẹ sisọpọ awọn polima meji ti ko ni ibamu tun jẹ afihan.

(4) Rheological ọna. Ni ọna yii, iyipada lojiji ti awọn paramita viscoelastic ti agbo naa ni a lo bi ami ti ipinya alakoso, fun apẹẹrẹ, iyipada lojiji ti iṣipopada-iwọn otutu ni a lo lati samisi ipinya alakoso, ati iyipada lojiji ti o han gbangba. rirẹ wahala-otutu ti tẹ ti wa ni lo bi awọn ami ti alakoso Iyapa. Eto idapọ laisi ipinya alakoso lẹhin idapọpọ ni ibamu ti o dara, ati awọn ti o ni ipinya alakoso ko ni ibamu tabi eto ibaramu apakan [258].

(5) Han ká ti tẹ ọna. Iwọn ti Han jẹ lg���'(���) lg G”, ti o ba ti Han ká ti tẹ ti awọn yellow eto ni o ni ko si otutu gbára, ati awọn Han ká ti tẹ ni orisirisi awọn iwọn otutu fọọmu kan akọkọ ti tẹ, awọn yellow eto ni ibamu; ti o ba ti awọn yellow eto ni ibamu The Han ká ti tẹ ni otutu-ti o gbẹkẹle. Ti ọna ti Han ba ti yapa si ara wọn ni awọn iwọn otutu ti o yatọ ati pe ko le ṣe agbekalẹ akọkọ ti tẹ, eto akojọpọ ko ni ibamu tabi ni ibamu ni apakan. Nitorina, awọn ibamu ti awọn yellow eto le ti wa ni dajo ni ibamu si awọn Iyapa ti Han ká ti tẹ.

(6) Solusan iki ọna. Ọna yii nlo iyipada ti iki ojutu lati ṣe afihan ibamu ti eto agbo. Labẹ awọn ifọkansi ojutu oriṣiriṣi, iki ti yellow ti wa ni igbero lodi si akopọ. Ti o ba jẹ ibatan laini, o tumọ si pe eto akojọpọ jẹ ibaramu patapata; ti o ba jẹ ibatan ti kii ṣe lainidi, o tumọ si pe eto akojọpọ jẹ ibaramu ni apakan; ti o ba jẹ iha S-sókè, lẹhinna o fihan pe eto akojọpọ ko ni ibamu patapata [10].

(7) infurarẹẹdi spectroscopy. Lẹhin ti awọn polima meji ti wa ni idapọ, ti ibaramu ba dara, awọn ibaraenisepo yoo wa gẹgẹbi awọn ifunmọ hydrogen, ati awọn ipo ẹgbẹ ti awọn ẹgbẹ abuda lori irisi infurarẹẹdi ti ẹgbẹ kọọkan lori pq polima yoo yipada. Aiṣedeede ti awọn ẹgbẹ ẹgbẹ abuda ti eka naa ati paati kọọkan le ṣe idajọ ibamu ti eto eka naa.

Ni afikun, ibaramu ti awọn eka naa tun le ṣe iwadi nipasẹ awọn olutọpa thermogravimetric, iyatọ X-ray, itọka X-ray igun kekere, itọka ina, itọka elekitironi neutroni, resonance oofa iparun ati awọn imuposi ultrasonic [10].

1.3.4 Ilọsiwaju iwadi ti hydroxypropyl methylcellulose/hydroxypropyl starch compounding

1.3.4.1 Iṣọkan ti hydroxypropyl methylcellulose ati awọn nkan miiran

Awọn akojọpọ ti HPMC ati awọn nkan miiran ni a lo ni akọkọ ninu awọn eto idasilẹ ti iṣakoso oogun ati awọn ohun elo iṣakojọpọ fiimu ti o jẹ tabi ibajẹ. Ninu ohun elo ti itusilẹ iṣakoso oogun, awọn polima nigbagbogbo ni idapọ pẹlu HPMC pẹlu awọn polima sintetiki gẹgẹbi polyvinyl alcohol (PVA), lactic acid-glycolic acid copolymer (PLGA) ati polycaprolactone (PCL), ati awọn ọlọjẹ, Awọn polima Adayeba gẹgẹbi polysaccharides. Abdel-Zaher et al. ṣe iwadi akojọpọ igbekalẹ, iduroṣinṣin igbona ati ibatan wọn pẹlu iṣẹ ti awọn akojọpọ HPMC/PVA, ati awọn abajade fihan pe aibikita diẹ wa niwaju awọn polima meji [259]. Zabihi et al. ti a lo eka HPMC/PLGA lati ṣeto awọn microcapsules fun iṣakoso ati itusilẹ iduroṣinṣin ti hisulini, eyiti o le ṣaṣeyọri itusilẹ iduroṣinṣin ninu ikun ati ifun [260]. Javed et al. HPMC hydrophilic ti o ni idapọ ati PCL hydrophobic ati lilo awọn eka HPMC/PCL gẹgẹbi awọn ohun elo microcapsule fun iṣakoso oogun ati itusilẹ idaduro, eyiti o le ṣe idasilẹ ni awọn ẹya oriṣiriṣi ti ara eniyan nipa ṣiṣatunṣe ipin idapọ [261]. Ding et al. ṣe iwadi awọn ohun-ini rheological gẹgẹbi iki, viscoelasticity ti o ni agbara, imularada ti nrakò, ati thixotropy ti awọn ile-iṣẹ HPMC / collagen ti a lo ni aaye ti itusilẹ oogun ti iṣakoso, n pese itọnisọna imọ-jinlẹ fun awọn ohun elo ile-iṣẹ [262]. Arthanari, Cai ati Rai et al. [263-265] Awọn eka ti HPMC ati polysaccharides gẹgẹbi chitosan, xanthan gum, ati sodium alginate ni a lo ninu ilana ti ajesara ati itusilẹ ti oogun, ati awọn abajade fihan ipa itusilẹ oogun ti iṣakoso [263-265].

Ninu idagbasoke awọn ohun elo iṣakojọpọ fiimu ti o jẹun tabi ibajẹ, awọn polima nigbagbogbo ti o pọ pẹlu HPMC jẹ awọn polima ti ara bi awọn lipids, awọn ọlọjẹ ati awọn polysaccharides. Karaca, Fagundes og Contreras-Oliva et al. pese sile e je apapo tanna pẹlu HPMC / ora eka, ati ki o lo wọn ni itoju plums, ṣẹẹri tomati ati osan, lẹsẹsẹ. Awọn abajade fihan pe awọn membran eka ti HPMC/ọra ni ipa ipakokoropaerẹ ti o dara ti fifipamọ tuntun [266-268]. Shetty, Rubilar, ati Ding et al. ṣe iwadi awọn ohun-ini ẹrọ, iduroṣinṣin igbona, microstructure, ati awọn ibaraenisepo laarin awọn paati ti awọn fiimu idapọmọra ti o jẹun ti a pese sile lati HPMC, amuaradagba siliki, sọtọ protein whey, ati collagen, lẹsẹsẹ [269-271]. Esteghlal et al. ti a ṣe agbekalẹ HPMC pẹlu gelatin lati ṣeto awọn fiimu ti o jẹun fun lilo ninu awọn ohun elo iṣakojọpọ ti o da lori bio [111]. Priya, Kondaveeti, Sakata ati Ortega-Toro et al. pese HPMC/chitosan HPMC/xyloglucan, HPMC/ethyl cellulose ati HPMC/sitashi to se e je fiimu akojọpọ, lẹsẹsẹ, ati iwadi wọn gbona iduroṣinṣin, darí ini, microstructure ati antibacterial-ini [139, 272-274]. Apapọ HPMC/PLA tun le ṣee lo bi ohun elo apoti fun awọn ọja ounjẹ, nigbagbogbo nipasẹ extrusion [275].

Ninu idagbasoke awọn ohun elo iṣakojọpọ fiimu ti o jẹun tabi ibajẹ, awọn polima nigbagbogbo ti o pọ pẹlu HPMC jẹ awọn polima ti ara bi awọn lipids, awọn ọlọjẹ ati awọn polysaccharides. Karaca, Fagundes og Contreras-Oliva et al. pese sile e je apapo tanna pẹlu HPMC / ora eka, ati ki o lo wọn ni itoju plums, ṣẹẹri tomati ati osan, lẹsẹsẹ. Awọn abajade fihan pe awọn membran eka ti HPMC/ọra ni ipa ipakokoropaerẹ ti o dara ti fifipamọ tuntun [266-268]. Shetty, Rubilar, ati Ding et al. ṣe iwadi awọn ohun-ini ẹrọ, iduroṣinṣin igbona, microstructure, ati awọn ibaraenisepo laarin awọn paati ti awọn fiimu idapọmọra ti o jẹun ti a pese sile lati HPMC, amuaradagba siliki, sọtọ protein whey, ati collagen, lẹsẹsẹ [269-271]. Esteghlal et al. ti a ṣe agbekalẹ HPMC pẹlu gelatin lati ṣeto awọn fiimu ti o jẹun fun lilo ninu awọn ohun elo iṣakojọpọ ti o da lori bio [111]. Priya, Kondaveeti, Sakata ati Ortega-Toro et al. pese HPMC/chitosan HPMC/xyloglucan, HPMC/ethyl cellulose ati HPMC/sitashi to se e je fiimu akojọpọ, lẹsẹsẹ, ati iwadi wọn gbona iduroṣinṣin, darí ini, microstructure ati antibacterial-ini [139, 272-274]. Apapọ HPMC/PLA tun le ṣee lo bi ohun elo apoti fun awọn ọja ounjẹ, nigbagbogbo nipasẹ extrusion [275].

1.3.4.2 Compounding ti sitashi ati awọn miiran oludoti

Iwadi lori idapọ ti sitashi ati awọn nkan miiran ni ibẹrẹ lojutu lori ọpọlọpọ awọn nkan polyester hydrophobic aliphatic, pẹlu polylactic acid (PLA), polycaprolactone (PCL), polybutene succinic acid (PBSA), bbl 276. Muller et al. ṣe iwadi ilana ati awọn ohun-ini ti awọn akojọpọ sitashi/PLA ati ibaraenisepo laarin awọn mejeeji, ati awọn abajade fihan pe ibaraenisepo laarin awọn mejeeji ko lagbara ati awọn ohun-ini ẹrọ ti awọn akojọpọ ko dara [277]. Correa, Komur ati Diaz-Gomez et al. ṣe iwadi awọn ohun-ini ẹrọ, awọn ohun-ini rheological, awọn ohun-ini gel ati ibamu ti awọn paati meji ti sitashi / awọn eka PCL, eyiti a lo si idagbasoke awọn ohun elo biodegradable, Awọn ohun elo biomedical ati Awọn ohun elo Scafolding Tissue Engineering [278-280]. Ohkika et al. ri pe idapọ ti cornstarch ati PBSA jẹ ileri pupọ. Nigbati akoonu sitashi jẹ 5-30%, jijẹ akoonu ti awọn granules sitashi le pọ si modulus ati dinku aapọn fifẹ ati elongation ni isinmi [281,282]. Polyester aliphatic Hydrophobic jẹ ibaramu thermodynamically pẹlu sitashi hydrophilic, ati pe ọpọlọpọ awọn ibaramu ati awọn afikun ni a ṣafikun nigbagbogbo lati mu ilọsiwaju ni wiwo alakoso laarin sitashi ati polyester. Szadkowska, Ferri, ati Li et al. ṣe iwadi awọn ipa ti awọn ṣiṣu ṣiṣu ti o da lori silanol, epo linseed anhydride maleic, ati awọn itọsẹ epo Ewebe ti o ṣiṣẹ lori eto ati awọn ohun-ini ti awọn eka sitashi/PLA, lẹsẹsẹ [283-285]. Ortega-Toro, Yu et al. ti a lo citric acid ati diphenylmethane diisocyanate lati ṣe ibamu sitashi / PCL yellow ati sitashi/PBSA yellow, lẹsẹsẹ, lati mu awọn ohun-ini ohun elo ati iduroṣinṣin dara si [286, 287].

Ni awọn ọdun aipẹ, awọn iwadii siwaju ati siwaju sii ni a ti ṣe lori idapọ ti sitashi pẹlu awọn polima adayeba gẹgẹbi awọn ọlọjẹ, polysaccharides ati awọn lipids. Teklehaimanot, Sahin-Nadeen ati Zhang et al ṣe iwadi awọn ohun-ini physicochemical ti sitashi / zein, sitashi / whey amuaradagba ati sitashi/gelatin complexes, lẹsẹsẹ, ati awọn esi ti gbogbo awọn esi ti o dara, eyi ti a le lo si ounje biomaterials ati awọn capsules [52, 288, 289]. Lozanno-Navarro, Talon ati Ren et al. ṣe iwadi gbigbe ina, awọn ohun-ini ẹrọ, awọn ohun-ini antibacterial ati ifọkansi chitosan ti sitashi/awọn fiimu akojọpọ chitosan, ni atele, ati awọn ayokuro adayeba ti a ṣafikun, polyphenols tii ati awọn aṣoju antibacterial adayeba miiran lati mu ilọsiwaju ipa antibacterial ti fiimu apapo. Awọn abajade iwadii fihan pe sitashi/fiimu akojọpọ chitosan ni agbara nla ninu iṣakojọpọ ounjẹ ati oogun [290-292]. Kaushik, Ghanbarzadeh, Arvanitoyannis, ati Zhang et al. ṣe iwadi awọn ohun-ini ti sitashi/cellulose nanocrystals, sitashi/carboxymethylcellulose, sitashi/methylcellulose, ati sitashi/hydroxypropylmethylcellulose films composite, lẹsẹsẹ, ati awọn ohun elo akọkọ ni awọn ohun elo ti o jẹun / biodegradable [293-295]. Dafe, Jumaidin ati Lascombes et al. iwadi sitashi/ounje gomu agbo bi sitashi/pectin, sitashi/agar ati sitashi/carrageenan, o kun lo ninu awọn aaye ti ounje ati ounje apoti [296-298]. Awọn ohun-ini physicokemika ti tapioca sitashi / epo oka, sitashi / awọn eka ọra ni a ṣe iwadi nipasẹ Perez, De et al., Ni akọkọ lati ṣe itọsọna ilana iṣelọpọ ti awọn ounjẹ extruded [299, 300].

1.3.4.3 Iṣọkan ti hydroxypropyl methylcellulose ati sitashi

Ni bayi, ko si ọpọlọpọ awọn iwadi lori awọn yellow eto ti HPMC ati sitashi ni ile ati odi, ati ọpọlọpọ awọn ti wọn ti wa ni fifi kan kekere iye ti HPMC sinu sitashi matrix lati mu awọn ti ogbo lasan ti sitashi. Jimenez et al. ti a lo HPMC lati din ti ogbo ti abinibi sitashi lati mu awọn permeability ti sitashi membran. Awọn abajade fihan pe afikun ti HPMC dinku ti ogbo ti sitashi ati ki o pọ si ni irọrun ti awopọ apapo. Afẹfẹ atẹgun ti awopọpọpọ pọ si ni pataki, ṣugbọn iṣẹ ti ko ni omi ko ṣe. Elo ti yipada [301]. Villacres, Basch et al. Compote HPMC ati tapioca sitashi lati ṣeto HPMC/sitashi composite film packing awọn ohun elo, ati ki o iwadi awọn plasticizing ipa ti glycerin lori fiimu apapo ati awọn ipa ti potasiomu sorbate ati nisin lori awọn antibacterial-ini ti awọn apapo fiimu. Awọn abajade O fihan pe pẹlu ilosoke ti akoonu HPMC, awọn modulu rirọ ati agbara fifẹ ti fiimu apapo ti pọ si, elongation ni isinmi ti dinku, ati pe omi ti nfa omi ni ipa diẹ; potasiomu sorbate ati nisin le mejeeji mu fiimu alapọpọ pọ si. Ipa antibacterial ti awọn aṣoju antibacterial meji dara julọ nigba lilo papọ [112, 302]. Ortega-Toro et al. ṣe iwadi awọn ohun-ini ti HPMC/sitashi awọn membran composite gbigbona ti a tẹ, o si ṣe iwadi ipa ti citric acid lori awọn ohun-ini ti awọn membran composite. Awọn esi fihan wipe HPMC ti a tuka ni sitashi lemọlemọfún alakoso, ati awọn mejeeji citric acid ati HPMC ní ohun ipa lori awọn ti ogbo ti sitashi. si iwọn kan ti idinamọ [139]. Ayorinde et al. ti a lo HPMC/sitashi film composite fun awọn ti a bo ti oral amlodipine, ati awọn esi ti fihan pe awọn disintegration akoko ati Tu silẹ ti fiimu apapo dara gidigidi [303].

Zhao Ming et al. ṣe iwadi ipa ti sitashi lori iwọn idaduro omi ti awọn fiimu HPMC, ati awọn abajade fihan pe sitashi ati HPMC ni ipa amuṣiṣẹpọ kan, eyiti o yorisi ilosoke gbogbogbo ni oṣuwọn idaduro omi [304]. Zhang et al. ṣe iwadi awọn ohun-ini fiimu ti agbo HPMC/HPS ati awọn ohun-ini rheological ti ojutu. Awọn abajade fihan pe eto idapọmọra HPMC/HPS ni ibamu kan, iṣẹ awopọ awopọ dara, ati awọn ohun-ini rheological ti HPS si HPMC Ni ipa iwọntunwọnsi to dara [305, 306]. Awọn ijinlẹ diẹ wa lori eto idapọmọra HPMC/sitashi pẹlu akoonu HPMC ti o ga, ati pe pupọ julọ wọn wa ninu iwadii iṣẹ aijinile, ati pe iwadii imọ-jinlẹ lori eto idapọmọra jẹ aipe, paapaa jeli ti HPMC/HPS tutu-ooru yi pada. -fase apapo jeli. Awọn ijinlẹ ẹrọ tun wa ni ipo ofo kan.

1.4 Rheology ti awọn eka polima

Ninu ilana ti sisẹ awọn ohun elo polima, ṣiṣan ati abuku yoo ṣẹlẹ laiseaniani, ati rheology jẹ imọ-jinlẹ ti o ṣe iwadii sisan ati awọn ofin ibajẹ ti awọn ohun elo [307]. Sisan jẹ ohun-ini ti awọn ohun elo omi, lakoko ti ibajẹ jẹ ohun-ini ti awọn ohun elo to lagbara (crystalline). Ifiwewe gbogbogbo ti sisan omi ati abuku to lagbara jẹ atẹle yii:

Ni awọn ohun elo ile-iṣẹ ti o wulo ti awọn ohun elo polymer, iki wọn ati viscoelasticity pinnu iṣẹ ṣiṣe wọn. Ninu ilana ti iṣelọpọ ati mimu, pẹlu iyipada ti oṣuwọn irẹwẹsi, iki ti awọn ohun elo polymer le ni titobi nla ti awọn aṣẹ titobi pupọ. Yipada [308]. Awọn ohun-ini rheological gẹgẹbi iki ati irẹwẹsi tinrin taara ni ipa lori iṣakoso fifa, perfusion, pipinka ati fifa lakoko sisẹ awọn ohun elo polima, ati pe o jẹ awọn ohun-ini pataki julọ ti awọn ohun elo polima.

1.4.1 Viscoelasticity ti awọn polima

Labẹ agbara ita, omi polima ko le ṣàn nikan, ṣugbọn tun ṣe afihan abuku, ti o nfihan iru iṣẹ “viscoelasticity” kan, ati pe pataki rẹ jẹ ibagbepo ti “omi-omi-omi meji-alakoso” [309]. Sibẹsibẹ, viscoelasticity yii kii ṣe viscoelasticity laini ni awọn abuku kekere, ṣugbọn viscoelasticity ti kii ṣe laini ni ibi ti ohun elo n ṣe afihan awọn abuku nla ati aapọn gigun [310].

Ojutu olomi polysaccharide adayeba ni a tun pe ni hydrosol. Ninu ojutu dilute, awọn macromolecules polysaccharide wa ni irisi coils ti o ya sọtọ si ara wọn. Nigbati ifọkansi ba pọ si iye kan, awọn coils macromolecular interpenetrate ati ni lqkan kọọkan miiran. Iye naa ni a pe ni ifọkansi to ṣe pataki [311]. Ni isalẹ ifọkansi to ṣe pataki, iki ti ojutu jẹ iwọn kekere, ati pe ko ni ipa nipasẹ oṣuwọn rirẹ, ti n ṣafihan ihuwasi ito Newtonian; nigbati ifọkansi to ṣe pataki ti de, awọn macromolecules ti o gbe ni akọkọ ni ipinya bẹrẹ lati wọ ara wọn, ati iki oju ojutu pọ si ni pataki. pọ si [312]; nigba ti ifọkansi ba kọja ifọkansi to ṣe pataki, tinrin rirẹ ni a ṣe akiyesi ati ojutu n ṣe afihan ihuwasi ti omi ti kii-Newtonian [245].

Diẹ ninu awọn hydrosols le ṣe awọn gels labẹ awọn ipo kan, ati pe awọn ohun-ini viscoelastic wọn nigbagbogbo jẹ ifihan nipasẹ modulus ipamọ G', modulus isonu G” ati igbẹkẹle igbohunsafẹfẹ wọn. Awọn modulu ipamọ ni ibamu si rirọ ti eto naa, lakoko ti Module isonu ṣe deede si iki ti eto naa [311]. Ni awọn ojutu dilute, ko si ifaramọ laarin awọn ohun elo, nitorinaa lori ọpọlọpọ awọn igbohunsafẹfẹ, G′ kere pupọ ju G″, ati ṣafihan igbẹkẹle igbohunsafẹfẹ to lagbara. Niwọn igba ti G' ati G″ jẹ iwon-iwọn si igbohunsafẹfẹ ω ati kuadiratiki rẹ, lẹsẹsẹ, nigbati igbohunsafẹfẹ ba ga, G′> G″. Nigbati ifọkansi ba ga ju ifọkansi to ṣe pataki, G′ ati G″ tun ni igbẹkẹle igbohunsafẹfẹ. Nigbati igbohunsafẹfẹ ba dinku, G′ <G″, ati igbohunsafẹfẹ yoo pọ si diẹdiẹ, awọn mejeeji yoo kọja, wọn yoo yipada si G′> ni agbegbe igbohunsafẹfẹ giga G”.

Ojuami to ṣe pataki ni eyiti polysaccharide hydrosol adayeba kan yipada si gel ni a pe ni aaye gel. Ọpọlọpọ awọn itumọ ti aaye gel, ati pe o wọpọ julọ ni itumọ ti viscoelasticity ti o ni agbara ni rheology. Nigbati modulus ipamọ G′ ti eto naa ba dọgba si modulus isonu G″, o jẹ aaye gel, ati G′> G″ Gel didasilẹ [312, 313].

Diẹ ninu awọn ohun elo polysaccharide adayeba dagba awọn ẹgbẹ alailagbara, ati pe ọna gel wọn jẹ irọrun run, ati pe G' jẹ diẹ ti o tobi ju G”, ti o nfihan igbẹkẹle igbohunsafẹfẹ kekere; lakoko ti diẹ ninu awọn ohun elo polysaccharide adayeba le ṣe agbekalẹ awọn agbegbe isopo-agbelebu iduroṣinṣin, eyiti ọna gel jẹ okun sii, G' tobi pupọ ju G″, ko si ni igbẹkẹle igbohunsafẹfẹ [311].

1.4.2 Rheological ihuwasi ti polima eka

Fun eto idapọmọra polima ti o ni ibamu ni kikun, agbo naa jẹ eto isokan, ati viscoelasticity rẹ ni gbogbogbo lapapọ awọn ohun-ini ti polima kan, ati viscoelasticity rẹ ni a le ṣapejuwe nipasẹ awọn ofin imudara ti o rọrun [314]. Iwa ti fihan pe eto isọdọkan ko ni itara si ilọsiwaju ti awọn ohun-ini ẹrọ rẹ. Ni ilodi si, diẹ ninu awọn ọna ṣiṣe ti o nipọn pẹlu awọn ẹya ti o ya sọtọ ni ipele ni iṣẹ ṣiṣe to dara julọ [315].

Ibamu ti eto ibaramu apakan kan yoo ni ipa nipasẹ awọn ifosiwewe bii ipin idapọ eto, oṣuwọn rirẹ, iwọn otutu ati ẹya paati, fifihan ibamu tabi ipinya alakoso, ati iyipada lati ibaramu si ipinya alakoso jẹ eyiti ko ṣeeṣe. yori si pataki ayipada ninu viscoelasticity ti awọn eto [316, 317]. Ni awọn ọdun aipẹ, awọn iwadii lọpọlọpọ ti wa lori ihuwasi viscoelastic ti awọn eto eka polymer ibaramu apakan. Iwadi na fihan pe ihuwasi rheological ti eto agbo ni agbegbe ibaramu ṣafihan awọn abuda ti eto isokan. Ni agbegbe ipinya alakoso, ihuwasi rheological yatọ patapata si agbegbe isokan ati eka pupọ.

Loye awọn ohun-ini rheological ti eto idapọmọra labẹ awọn ifọkansi oriṣiriṣi, awọn ipin idapọmọra, awọn oṣuwọn rirẹ, awọn iwọn otutu, ati bẹbẹ lọ jẹ pataki pupọ fun yiyan ti o tọ ti imọ-ẹrọ processing, apẹrẹ onipin ti awọn agbekalẹ, iṣakoso to muna ti didara ọja, ati idinku ti iṣelọpọ ti o yẹ. agbara agbara. [309]. Fun apẹẹrẹ, fun awọn ohun elo ti o ni iwọn otutu, iki ti ohun elo naa le yipada nipasẹ ṣatunṣe iwọn otutu. Ati ilọsiwaju iṣẹ ṣiṣe; loye agbegbe ti o tinrin rirẹ ti ohun elo naa, yan iwọn irẹwẹsi ti o yẹ lati ṣakoso iṣẹ ṣiṣe ti ohun elo naa, ati mu ilọsiwaju iṣelọpọ ṣiṣẹ.

1.4.3 Awọn okunfa ti o ni ipa lori awọn ohun-ini rheological ti agbo

1.4.3.1 Tiwqn

Awọn ohun-ini ti ara ati kemikali ati eto inu ti eto agbopọ jẹ ifojusọna okeerẹ ti awọn ifunni apapọ ti awọn ohun-ini ti paati kọọkan ati ibaraenisepo laarin awọn paati. Nitorinaa, awọn ohun-ini ti ara ati kemikali ti paati kọọkan funrararẹ ni ipa ipinnu ninu eto akojọpọ. Iwọn ibaramu laarin awọn polima oriṣiriṣi yatọ lọpọlọpọ, diẹ ninu ni ibaramu pupọ, ati diẹ ninu jẹ aibaramu patapata.

1.4.3.2 Awọn ipin ti yellow eto

Viscoelasticity ati awọn ohun-ini ẹrọ ti eto agbopọ polima yoo yipada ni pataki pẹlu iyipada ti ipin agbo. Eleyi jẹ nitori awọn yellow ratio ipinnu awọn ilowosi ti kọọkan paati si awọn yellow eto, ati ki o tun ni ipa lori kọọkan paati. ibaraenisepo ati pinpin alakoso. Xie Yajie et al. ṣe iwadi chitosan/hydroxypropyl cellulose o si rii pe iki ti agbopọ pọ si ni pataki pẹlu ilosoke ti akoonu cellulose hydroxypropyl [318]. Zhang Yayuan et al. ṣe iwadi eka ti xanthan gomu ati sitashi oka ati rii pe nigbati ipin ti xanthan gomu jẹ 10%, aitasera aitasera, aapọn ikore ati atọka ito ti eto eka naa pọ si ni pataki. O han gbangba [319].

1.4.3.3 Irẹrun oṣuwọn

Pupọ julọ awọn olomi polima jẹ awọn ṣiṣan pseudoplastic, eyiti ko ni ibamu si ofin sisan ti Newton. Ẹya akọkọ ni pe iki jẹ ipilẹ ko yipada labẹ rirẹ kekere, ati iki dinku ni kiakia pẹlu ilosoke ti oṣuwọn rirẹ [308, 320]. Iwọn ṣiṣan ti omi polima le ti pin ni aijọju si awọn agbegbe mẹta: agbegbe Newtonian rirẹ kekere, agbegbe tinrin rirẹ ati agbegbe iduroṣinṣin rirẹ ga. Nigbati oṣuwọn rirẹ naa duro si odo, aapọn ati igara di laini, ati ihuwasi sisan ti omi naa jẹ iru ti omi Newtonian kan. Ni akoko yii, iki naa duro si iye kan, eyiti a pe ni viscosity zero-shear η0. η0 ṣe afihan akoko isinmi ti o pọju ti ohun elo ati pe o jẹ paramita pataki ti awọn ohun elo polima, eyiti o ni ibatan si iwuwo molikula apapọ ti polima ati agbara imuṣiṣẹ ti ṣiṣan viscous. Ni agbegbe tinrin rirẹ, viscosity naa dinku diẹdiẹ pẹlu ilosoke ti oṣuwọn rirẹ, ati iṣẹlẹ ti “tinrin rirẹ” waye. Agbegbe yii jẹ agbegbe ṣiṣan aṣoju ni sisẹ awọn ohun elo polima. Ni agbegbe iduroṣinṣin ti o ga julọ, bi oṣuwọn irẹrun ti n tẹsiwaju lati pọ si, viscosity duro si igbagbogbo miiran, viscosity rirẹ ailopin η∞, ṣugbọn agbegbe yii nigbagbogbo nira lati de ọdọ.

1.4.3.4 otutu

Iwọn otutu taara ni ipa lori kikankikan ti iṣipopada igbona laileto ti awọn moleku, eyiti o le ni ipa pataki awọn ibaraenisepo intermolecular gẹgẹbi itọka, iṣalaye pq molikula, ati isọdi. Ni gbogbogbo, lakoko ṣiṣan ti awọn ohun elo polima, iṣipopada awọn ẹwọn molikula ni a ṣe ni awọn apakan; bi iwọn otutu ti n pọ si, iwọn didun ọfẹ n pọ si, ati resistance resistance ti awọn apakan dinku, nitorinaa iki dinku. Bibẹẹkọ, fun diẹ ninu awọn polima, bi iwọn otutu ti n pọ si, ẹgbẹ hydrophobic waye laarin awọn ẹwọn, nitorinaa viscosity pọ si dipo.

Awọn polima oriṣiriṣi ni awọn iwọn oriṣiriṣi ti ifamọ si iwọn otutu, ati polima giga kanna ni awọn ipa oriṣiriṣi lori iṣẹ ṣiṣe ti ẹrọ rẹ ni awọn sakani iwọn otutu oriṣiriṣi.

1.5 Iwadi pataki, idi iwadi ati akoonu iwadi ti koko yii

1.5.1 Iwadi pataki

Botilẹjẹpe HPMC jẹ ohun elo ailewu ati ohun elo ti o jẹun ni lilo pupọ ni aaye ounjẹ ati oogun, o ni iṣelọpọ fiimu ti o dara, tuka, nipọn, ati awọn ohun-ini imuduro. Fiimu HPMC tun ni akoyawo to dara, awọn ohun-ini idena epo, ati awọn ohun-ini ẹrọ. Bibẹẹkọ, idiyele giga rẹ (bii 100,000/ton) ṣe opin ohun elo rẹ jakejado, paapaa ni awọn ohun elo elegbogi iye ti o ga julọ gẹgẹbi awọn capsules. Ni afikun, HPMC jẹ jeli ti o ni igbona, eyiti o wa ni ipo ojutu pẹlu iki kekere ni iwọn otutu kekere, ati pe o le ṣe geli viscous ti o lagbara-bi ni iwọn otutu giga, nitorinaa awọn ilana ṣiṣe bii ibora, spraying ati dipping gbọdọ O ti gbe. jade ni iwọn otutu giga, ti o mu ki agbara iṣelọpọ giga ati idiyele iṣelọpọ giga. Awọn ohun-ini bii iki kekere ati agbara jeli ti HPMC ni awọn iwọn otutu kekere dinku iṣẹ ṣiṣe ti HPMC ni ọpọlọpọ awọn ohun elo.

Ni idakeji, HPS jẹ ohun elo ti o jẹ olowo poku (nipa 20,000/ton) ti o tun jẹ lilo pupọ ni aaye ounjẹ ati oogun. Idi ti HPMC ṣe gbowolori pupọ ni pe cellulose aise ti a lo lati pese HPMC jẹ gbowolori diẹ sii ju sitashi ohun elo aise ti a lo lati pese HPS. Ni afikun, HPMC jẹ tirun pẹlu awọn aropo meji, hydroxypropyl ati methoxy. Bi abajade, ilana igbaradi jẹ idiju pupọ, nitorinaa idiyele ti HPMC ga pupọ ju ti HPS lọ. Ise agbese yii nireti lati rọpo diẹ ninu awọn HPMC ti o gbowolori pẹlu HPS ti o ni idiyele kekere, ati dinku idiyele ọja lori ipilẹ ti mimu awọn iṣẹ kanna.

Ni afikun, HPS jẹ jeli tutu, eyiti o wa ni ipo gel viscoelastic ni iwọn otutu kekere ati fọọmu ojutu ṣiṣan ni iwọn otutu giga. Nitorinaa, fifi HPS kun si HPMC le dinku iwọn otutu jeli ti HPMC ati mu iki rẹ pọ si ni iwọn otutu kekere. ati agbara gel, imudarasi ilana ilana rẹ ni awọn iwọn otutu kekere. Pẹlupẹlu, fiimu ti o jẹun HPS ni awọn ohun-ini idena atẹgun ti o dara, nitorinaa fifi HPS sinu HPMC le ṣe ilọsiwaju awọn ohun-ini idena atẹgun ti fiimu ti o jẹun.

Ni akojọpọ, apapọ HPMC ati HPS: Ni akọkọ, o ni pataki imọ-jinlẹ pataki. HPMC ni a gbona jeli, ati HPS ni a tutu jeli. Nipa sisọpọ awọn meji, imọ-jinlẹ ni aaye iyipada kan wa laarin awọn jeli gbona ati tutu. Idasile ti HPMC/HPS tutu ati eto agbo-igi jeli gbona ati iwadii ẹrọ rẹ le pese ọna tuntun fun iwadii iru iru tutu ati eto ifasilẹ-gbigbo ti o gbona-alakoso jeli, ti iṣeto itọnisọna imọ-jinlẹ. Ni ẹẹkeji, o le dinku awọn idiyele iṣelọpọ ati ilọsiwaju awọn ere ọja. Nipasẹ apapọ HPS ati HPMC, iye owo iṣelọpọ le dinku ni awọn ofin ti awọn ohun elo aise ati agbara iṣelọpọ, ati pe èrè ọja le ni ilọsiwaju pupọ. Ni ẹkẹta, o le mu ilọsiwaju sisẹ ṣiṣẹ ati faagun ohun elo naa. Awọn afikun ti HPS le mu awọn fojusi ati jeli agbara ti HPMC ni kekere otutu, ati ki o mu awọn oniwe-processing iṣẹ ni kekere otutu. Ni afikun, iṣẹ ṣiṣe ọja le ni ilọsiwaju. Nipa fifi HPS kun lati ṣeto fiimu idapọmọra ti o jẹun ti HPMC/HPS, awọn ohun-ini idena atẹgun ti fiimu ti o jẹun le ni ilọsiwaju.

Ibamu ti eto idapọmọra polima le pinnu taara mofoloji airi ati awọn ohun-ini okeerẹ ti yellow, ni pataki awọn ohun-ini ẹrọ. Nitorinaa, o ṣe pataki pupọ lati kawe ibamu ti eto agbopọ HPMC/HPS. Mejeeji HPMC ati HPS jẹ awọn polysaccharides hydrophilic pẹlu ẹyọ-glukosi igbekale kanna ati ti a ṣe atunṣe nipasẹ ẹgbẹ iṣẹ ṣiṣe kanna hydroxypropyl, eyiti o ṣe imudara ibaramu ti eto agbopọ HPMC/HPS pupọ. Bibẹẹkọ, HPMC jẹ jeli tutu ati HPS jẹ jeli ti o gbona, ati ihuwasi jeli onidakeji ti awọn mejeeji yori si lasan iyapa alakoso ti eto idapọmọra HPMC/HPS. Ni akojọpọ, mofoloji alakoso ati iyipada alakoso ti HPMC/HPS tutu-gbona jeli akojọpọ eto jẹ eka pupọ, nitorinaa ibamu ati ipinya alakoso eto yii yoo jẹ ohun ti o nifẹ pupọ.

Ẹya ara-ara ati ihuwasi rheological ti awọn ọna ṣiṣe eka polymer jẹ ibatan. Ni ọna kan, ihuwasi rheological lakoko sisẹ yoo ni ipa nla lori eto iṣan-ara ti eto naa; ti a ba tun wo lo, awọn rheological ihuwasi ti awọn eto le parí afihan awọn ayipada ninu awọn morphological be ti awọn eto. Nitorinaa, o jẹ iwulo nla lati ṣe iwadi awọn ohun-ini rheological ti eto idapọmọra HPMC/HPS fun iṣelọpọ itọsọna, sisẹ ati iṣakoso didara.

Awọn ohun-ini macroscopic gẹgẹbi igbekalẹ morphological, ibaramu ati rheology ti HPMC/HPS tutu ati eto agbo-ẹda gel gbona jẹ agbara, ati pe o ni ipa nipasẹ ọpọlọpọ awọn okunfa bii ifọkansi ojutu, ipin idapọmọra, oṣuwọn rirẹ ati iwọn otutu. Ibasepo laarin awọn ohun-ọṣọ iṣan-ara ti airi ati awọn ohun-ini macroscopic ti eto akojọpọ le jẹ ilana nipasẹ ṣiṣe iṣakoso eto iṣan-ara ati ibamu ti eto akojọpọ.

1.5.2 Iwadi idi

The HPMC/HPS tutu ati ki o gbona ifasilẹ awọn-alakoso agbo yellow eto ti a ti won ko, awọn oniwe-rheological-ini won iwadi, ati awọn ipa ti awọn ti ara ati kemikali be ti awọn irinše, yellowing ratio ati processing ipo lori awọn rheological-ini ti awọn eto ti a waidi. A ti pese fiimu idapọmọra ti o jẹun ti HPMC/HPS, ati awọn ohun-ini macroscopic gẹgẹbi awọn ohun-ini ẹrọ, agbara afẹfẹ ati awọn ohun-ini opiti ti fiimu naa, ati awọn ifosiwewe ti o ni ipa ati awọn ofin ti ṣawari. Ṣe iwadi ni ifinufindo ni iyipada alakoso, ibaramu ati ipinya alakoso ti HPMC/HPS tutu ati ki o gbona ipadasẹhin-alakoso jeli eto, ṣawari awọn oniwe-ikolu ati awọn ilana, ki o si fi idi awọn ibasepọ laarin awọn airi mofoloji be ati macroscopic-ini. Ilana ti iṣan-ara ati ibaramu ti eto akojọpọ ni a lo lati ṣakoso awọn ohun-ini ti awọn ohun elo ti o wapọ.

1.5.3 Iwadi akoonu

Lati le ṣaṣeyọri idi iwadi ti a nireti, iwe yii yoo ṣe iwadii atẹle:

(1) Kọ HPMC/HPS tutu ati ki o gbona ipadasẹhin-alakoso jeli agbo eto, ati ki o lo a rheometer lati iwadi awọn rheological-ini ti awọn yellow ojutu, paapa awọn ipa ti fojusi, compounding ratio ati rirẹ-rẹ oṣuwọn lori iki ati sisan atọka ti eto agbo. Ipa ati ofin ti awọn ohun-ini rheological gẹgẹbi thixotropy ati thixotropy ni a ṣe iwadii, ati pe ẹrọ iṣelọpọ ti tutu ati jeli akojọpọ gbona ni a ṣawari ni iṣaaju.

(2) HPMC/HPS to se e je fiimu apapo ti a ti pese sile, ati Antivirus elekitironi ti a lo lati iwadi awọn ipa ti awọn atorunwa-ini ti kọọkan paati ati awọn tiwqn ratio lori awọn airi mofoloji ti awọn akojọpọ fiimu; a ti lo oluyẹwo ohun-ini ẹrọ lati ṣe iwadi awọn ohun-ini atorunwa ti paati kọọkan, akopọ ti fiimu akojọpọ Ipa ti ipin ati ọriniinitutu ibatan ayika lori awọn ohun-ini ẹrọ ti fiimu akojọpọ; lilo oluyẹwo oṣuwọn gbigbe atẹgun ati UV-Vis spectrophotometer lati ṣe iwadi awọn ipa ti awọn ohun-ini inherent ti awọn paati ati ipin idapọ lori atẹgun ati awọn ohun-ini gbigbe ina ti fiimu apapo Ibaramu ati ipinya alakoso ti HPMC/HPS tutu- gbona onidakeji jeli eto won iwadi nipa Antivirus itanna maikirosikopu, thermogravimetric onínọmbà ati ìmúdàgba thermomechanical onínọmbà.

(3) Awọn ibatan laarin awọn airi mofoloji ati darí-ini ti HPMC/HPS tutu-gbona inverse jeli eto a ti iṣeto. Fiimu idapọmọra ti o jẹun ti HPMC/HPS ti pese sile, ati ipa ti ifọkansi idapọ ati ipin ipin lori pinpin alakoso ati iyipada ipele ti apẹẹrẹ ni a ṣe iwadi nipasẹ maikirosikopu opiti ati ọna dyeing iodine; Ofin ipa ti ifọkansi agbo ati ipin ipin lori awọn ohun-ini ẹrọ ati awọn ohun-ini gbigbe ina ti awọn ayẹwo ni a fi idi mulẹ. Ibasepo laarin awọn microstructure ati awọn ohun-ini ẹrọ ti HPMC/HPS tutu-gbona onidakeji jeli eto ti a ṣe iwadi.

(4) Awọn ipa ti alefa fidipo HPS lori awọn ohun-ini rheological ati awọn ohun-ini jeli ti HPMC/HPS tutu-gbona-tutu-ipo-ipo-ipo-ọna jeli ipadabọ-alakoso. Awọn ipa ti alefa fidipo HPS, oṣuwọn rirẹ ati iwọn otutu lori iki ati awọn ohun-ini rheological miiran ti eto agbo, bi aaye iyipada jeli, igbẹkẹle igbohunsafẹfẹ modulus ati awọn ohun-ini gel miiran ati awọn ofin wọn ni ikẹkọ nipasẹ lilo rheometer kan. Pipin ipin-igbẹkẹle iwọn otutu ati iyipada ipele ti awọn ayẹwo ni a ṣe iwadi nipasẹ abawọn iodine, ati pe ẹrọ gelation ti HPMC/HPS tutu-gbona ti o ni iyipada-ipo-ọna gel eka ti a ṣe apejuwe.

(5) Awọn ipa ti iyipada igbekalẹ kẹmika ti HPS lori awọn ohun-ini macroscopic ati ibamu ti HPMC/HPS tutu-gbona yiyipada-ilana gel composite system. Fiimu idapọmọra ti o jẹun ti HPMC/HPS ti pese sile, ati ipa ti HPS hydroxypropyl ìyí aropo lori ilana gara ati igbekalẹ micro-ašẹ ti fiimu apapo ni a ṣe iwadi nipasẹ itanna synchrotron kekere-igun X-ray ti tuka imọ-ẹrọ. Ofin ipa ti alefa fidipo HPS hydroxypropyl lori awọn ohun-ini ẹrọ ti awopọpọ awopọ jẹ ikẹkọ nipasẹ oluyẹwo ohun-ini ẹrọ; Ofin ipa ti alefa fidipo HPS lori agbara atẹgun ti awopọpọ awopọ ni a ṣe iwadi nipasẹ oluyẹwo permeability atẹgun; awọn HPS hydroxypropyl Ipa ti iwọn aropo ẹgbẹ lori iduroṣinṣin gbona ti awọn fiimu akojọpọ HPMC/HPS.

Chapter 2 Rheological iwadi ti HPMC/HPS agbo

Awọn fiimu ti o jẹ elejẹ ti o da lori polima ni a le pese sile nipasẹ ọna tutu ti o rọrun diẹ [321]. Ni akọkọ, polima ti wa ni tituka tabi tuka ni ipele omi lati ṣeto omi ti o jẹ fiimu ti o le jẹ tabi idadoro fiimu, ati lẹhinna ogidi nipasẹ yiyọ epo. Nibi, isẹ naa ni a maa n ṣe nipasẹ gbigbe ni iwọn otutu ti o ga julọ. Ilana yii ni a maa n lo lati gbe awọn fiimu ti o jẹ ti a ti ṣajọ silẹ, tabi lati wọ ọja naa taara pẹlu ojutu ti o ṣẹda fiimu nipasẹ fifẹ, fẹlẹ tabi fifa. Apẹrẹ ti sisẹ fiimu ti o jẹun nilo gbigba ti data rheological deede ti omi ti o ṣẹda fiimu, eyiti o jẹ pataki pupọ fun iṣakoso didara ọja ti awọn fiimu apoti ti o jẹun ati awọn aṣọ [322].

HPMC jẹ alemora gbona, eyiti o ṣe fọọmu gel ni iwọn otutu giga ati pe o wa ni ipo ojutu ni iwọn otutu kekere. Ohun-ini jeli gbona yii jẹ ki iki rẹ ni iwọn otutu kekere pupọ, eyiti ko ni itara si awọn ilana iṣelọpọ kan pato gẹgẹbi dipping, brushing ati dipping. isẹ, Abajade ni ko dara processability ni kekere awọn iwọn otutu. Ni idakeji, HPS jẹ jeli tutu, ipo gel viscous ni iwọn otutu kekere, ati iwọn otutu giga. A kekere iki ojutu ipinle. Nitorina, nipasẹ awọn apapo ti awọn meji, awọn rheological-ini ti HPMC bi iki ni kekere otutu le ti wa ni iwontunwonsi si kan awọn iye.

Yi ipin fojusi lori awọn ipa ti ojutu ifọkansi, compounding ratio ati otutu lori awọn rheological-ini bi odo-rẹ iki, sisan Ìwé ati thixotropy ti HPMC/HPS tutu-gbona onidakeji jeli agbo. Ofin afikun naa ni a lo lati jiroro ni iṣaaju lori ibaramu ti eto agbo.

2.2 esiperimenta ọna

2.2.1 Igbaradi ti HPMC/HPS yellow ojutu

Ni akọkọ ṣe iwọn HPMC ati HPS gbẹ lulú, ati dapọ ni ibamu si 15% (w / w) ifọkansi ati awọn ipin oriṣiriṣi ti 10: 0, 7: 3, 5: 5, 3: 7, 0: 10; lẹhinna fi 70 °C kun Ni omi C, mu yarayara fun awọn iṣẹju 30 ni 120 rpm / min lati tuka HPMC ni kikun; lẹhinna gbona ojutu si loke 95 °C, aruwo ni iyara fun 1 h ni iyara kanna lati gelatinize HPS patapata; gelatinization ti pari Lẹhin iyẹn, iwọn otutu ti ojutu ti dinku ni iyara si 70 °C, ati pe HPMC ti tuka ni kikun nipasẹ gbigbe ni iyara lọra ti 80 rpm / min fun 40 min. (Gbogbo w / w ninu nkan yii jẹ: ibi-ipilẹ gbigbẹ ti apẹẹrẹ / ibi-ojutu lapapọ).

2.2.2 Rheological-ini ti HPMC/HPS agbo eto

2.2.2.1 Ilana ti iṣiro rheological

Rheometer iyipo ti ni ipese pẹlu bata ti oke ati isalẹ ni afiwe, ati ṣiṣan rirẹ ti o rọrun le ṣee ṣe nipasẹ iṣipopada ibatan laarin awọn clamps. A le ṣe idanwo rheometer ni ipo igbesẹ, ipo ṣiṣan ati ipo oscillation: ni ipo igbesẹ, rheometer le lo aapọn igba diẹ si apẹẹrẹ, eyiti o jẹ lilo ni pataki lati ṣe idanwo esi ihuwasi tionkojalo ati akoko iduro-ipinle ti apẹẹrẹ. Igbelewọn ati esi viscoelastic gẹgẹbi isinmi aapọn, ti nrakò ati imularada; ni ipo sisan, rheometer le lo aapọn laini si apẹẹrẹ, eyiti o jẹ lilo ni pataki lati ṣe idanwo igbẹkẹle ti iki ti ayẹwo lori oṣuwọn rirẹ ati igbẹkẹle iki lori iwọn otutu ati thixotropy; ni oscillation mode, awọn rheometer le se ina sinusoidal alternating oscillating wahala, eyi ti o ti wa ni o kun lo fun awọn ipinnu ti awọn laini viscoelastic ekun, gbona iduroṣinṣin igbelewọn ati gelation otutu ti awọn ayẹwo.

2.2.2.2 Sisan mode igbeyewo ọna

Apẹrẹ awo ti o jọra pẹlu iwọn ila opin ti 40 mm ni a lo, ati pe a ṣeto aye awo si 0.5 mm.

1. Viscosity yipada pẹlu akoko. Iwọn otutu idanwo jẹ 25 °C, oṣuwọn rirẹ jẹ 800 s-1, ati akoko idanwo jẹ 2500 s.

2. Viscosity yatọ pẹlu irẹrun oṣuwọn. Iwọn otutu idanwo 25 °C, oṣuwọn iṣaju-irẹrun 800 s-1, akoko iṣaju-irun 1000 s; oṣuwọn rirẹ 10²-10³s.

Wahala irẹrun (τ) ati oṣuwọn rirẹ (γ) tẹle ofin agbara Ostwald-de Waele:

̇τ=K.γ n (2-1)

ibi ti τ ni wahala rirẹ, Pa;

γ ni oṣuwọn rirẹ, s-1;

n jẹ atọka oloomi;

K jẹ olùsọdipúpọ̀ iki, Pa·sn.

Ibasepo laarin viscosity (ŋ) ti ojutu polima ati oṣuwọn rirẹ (γ) le ni ibamu nipasẹ modulus carren:

Lára wọn,ŋ0viscosity rirẹ, Pa s;

ŋ∞ni iki rirẹ ailopin, Pa s;

λ ni akoko isinmi, s;

n jẹ atọka tinrin rirẹ;

3. Ọna idanwo thixotropy ipele mẹta. Iwọn otutu idanwo jẹ 25 °C, a. Ipele ti o duro, oṣuwọn rirẹ jẹ 1 s-1, ati akoko idanwo jẹ 50 s; b. Ipele irẹrun, oṣuwọn irẹrun jẹ 1000 s-1, ati akoko idanwo jẹ 20 s; c. Ilana imularada eto, oṣuwọn rirẹ jẹ 1 s-1, ati akoko idanwo jẹ 250 s.

Ninu ilana ti imularada eto, iwọn imularada ti igbekalẹ lẹhin akoko imularada oriṣiriṣi ni a fihan nipasẹ iwọn imularada ti iki:

DSR=ŋt⁄ ŋ╳100%

Lára wọn,ŋt jẹ iki ni akoko imularada igbekale ts, Pa s;

hŋjẹ iki ni opin ipele akọkọ, Pa s.

2.3 Awọn esi ati ijiroro

2.3.1 Ipa ti akoko rirẹ lori awọn ohun-ini rheological ti eto agbo

Ni oṣuwọn rirẹ nigbagbogbo, iki ti o han gbangba le ṣe afihan awọn aṣa oriṣiriṣi pẹlu jijẹ akoko rirẹ. Olusin 2-1 ṣe afihan igbi aṣoju ti iki dipo akoko ninu eto idapọmọra HPMC/HPS. O le rii lati inu nọmba naa pe pẹlu itẹsiwaju ti akoko irẹrun, iki ti o han gbangba n dinku nigbagbogbo. Nigbati akoko irẹrun ba de iwọn 500 s, viscosity de ipo iduroṣinṣin, eyiti o tọka si pe iki ti eto agbo-ara labẹ irẹrun iyara ni iye kan. Igbẹkẹle akoko ti, iyẹn ni, thixotropy jẹ ifihan laarin iwọn akoko kan.

Nitorinaa, nigba ikẹkọ ofin iyatọ ti viscosity ti eto agbopọ pẹlu oṣuwọn irẹwẹsi, ṣaaju idanwo irẹrẹ-irẹlẹ gidi, akoko kan ti iyara-giga-irun-irun ni a nilo lati yọkuro ipa ti thixotropy lori eto agbo. . Nitorinaa, ofin ti iyatọ viscosity pẹlu oṣuwọn rirẹ bi ifosiwewe kan ti gba. Ninu idanwo yii, iki ti gbogbo awọn ayẹwo de ipo ti o duro ṣaaju ki 1000 s ni iwọn irẹrun giga ti 800 1/s pẹlu akoko, eyiti ko ṣe ipinnu nibi. Nitorina, ni apẹrẹ idanwo ti ojo iwaju, iṣaju-irun-irun fun 1000 s ni iwọn ti o ga julọ ti 800 1 / s ni a gba lati yọkuro ipa ti thixotropy ti gbogbo awọn ayẹwo.

2.3.2 Ipa ti ifọkansi lori awọn ohun-ini rheological ti eto agbo

Ni gbogbogbo, iki ti awọn solusan polima pọ si pẹlu ilosoke ti ifọkansi ojutu. Nọmba 2-2 ṣe afihan ipa ti ifọkansi lori igbẹkẹle oṣuwọn rirẹ ti iki ti awọn agbekalẹ HPMC/HPS. Lati nọmba naa, a le rii pe ni iwọn irẹwẹsi kanna, iki ti eto akojọpọ pọ si ni diėdiė pẹlu ilosoke ti ifọkansi ojutu. Igi iki ti awọn ojutu agbopọ HPMC/HPS pẹlu awọn ifọkansi oriṣiriṣi dinku ni diėdiė pẹlu ilosoke ti oṣuwọn rirẹ, ti n ṣe afihan lasan tinrin rirẹ ti o han gbangba, eyiti o tọka pe awọn ojutu agbopọ pẹlu awọn ifọkansi oriṣiriṣi jẹ ti awọn omi inu pseudoplastic. Sibẹsibẹ, igbẹkẹle oṣuwọn rirẹ ti iki ṣe afihan aṣa ti o yatọ pẹlu iyipada ti ifọkansi ojutu. Nigbati ifọkansi ojutu ba lọ silẹ, iṣẹlẹ tinrin rirẹ ti ojutu apapo jẹ kekere; pẹlu ilosoke ti ifọkansi ojutu, isẹlẹ tinrin rirẹ ti ojutu akojọpọ jẹ kedere diẹ sii.

2.3.2.1 Ipa ti ifọkansi lori odo rirẹ viscosity ti yellow eto

Awọn iyipo oṣuwọn viscosity-shear ti eto akojọpọ ni awọn ifọkansi ti o yatọ si ni ibamu nipasẹ awoṣe Carren, ati viscosity odo-shear ti ojutu yellow ti a ṣe afikun (0.9960 <R₂< 0.9997). Ipa ti ifọkansi lori iki ti ojutu yellow le ṣe iwadi siwaju sii nipa kikọ ibatan laarin iki rirẹ odo ati ifọkansi. Lati oluya 2-3, o le rii pe ibatan laarin iki-irẹ-odo ati ifọkansi ti ojutu idapọ tẹle ofin agbara kan:

ibi ti k ati m ni o wa ibakan.

Ni ipoidojuko logarithmic ilọpo meji, da lori titobi ti ite m, o le rii pe igbẹkẹle lori ifọkansi ṣafihan awọn aṣa oriṣiriṣi meji. Gẹgẹbi ẹkọ Dio-Edwards, ni ifọkansi kekere, ite naa ga julọ (m = 11.9, R2 = 0.9942), eyiti o jẹ ti ojutu dilute; lakoko ti o wa ni ifọkansi giga, ite naa jẹ kekere (m = 2.8, R2 = 0.9822), eyiti o jẹ ti ojutu Iṣojukọ ipin. Nitorinaa, ifọkansi pataki C * ti eto agbo le pinnu lati jẹ 8% nipasẹ isunmọ ti awọn agbegbe meji wọnyi. Gẹgẹbi ibatan ti o wọpọ laarin awọn oriṣiriṣi awọn ipinlẹ ati awọn ifọkansi ti awọn polima ni ojutu, awoṣe ipinlẹ molikula ti eto idapọmọra HPMC/HPS ni ojutu iwọn otutu kekere ni a dabaa, bi a ṣe han ni Nọmba 2-3.

HPS jẹ jeli tutu, o jẹ ipo gel ni iwọn otutu kekere, ati pe o jẹ ipo ojutu ni iwọn otutu giga. Ni iwọn otutu idanwo (25 °C), HPS jẹ ipo gel, bi a ṣe han ni agbegbe nẹtiwọki buluu ni nọmba; ni ilodi si, HPMC jẹ jeli ti o gbona, Ni iwọn otutu idanwo, o wa ni ipo ojutu, bi o ti han ninu moleku laini pupa.

Ninu ojutu dilute ti C <C *, awọn ẹwọn molikula HPMC wa ni akọkọ bi awọn ẹya ẹwọn ominira, ati iwọn didun ti a ko kuro jẹ ki awọn ẹwọn lọtọ si ara wọn; pẹlupẹlu, awọn HPS jeli alakoso interacts pẹlu kan diẹ HPMC moleku lati dagba kan odidi Fọọmù ati HPMC ominira molikula dè wa lọtọ lati kọọkan miiran, bi han ni Figure 2-2a.

Pẹlu ifọkansi ti o pọ si, aaye laarin awọn ẹwọn molikula ominira ati awọn agbegbe alakoso dinku diẹdiẹ. Nigbati ifọkansi to ṣe pataki C * ti de, awọn ohun elo HPMC ti n ba ajọṣepọ pẹlu ipele gel HPS pọ si ni diėdiė, ati awọn ẹwọn molikula HPMC ominira bẹrẹ lati sopọ pẹlu ara wọn, ti o ṣẹda ipele HPS gẹgẹbi ile-iṣẹ gel, ati awọn ẹwọn molikula HPMC ti wa ni asopọ. ati ti sopọ pẹlu kọọkan miiran. Awọn microgel ipinle ti han ni Figure 2-2b.

Pẹlu ilọsiwaju siwaju ti ifọkansi, C> C *, aaye laarin awọn ipele gel HPS ti dinku siwaju sii, ati awọn ẹwọn polymer HPMC ti o ni ibatan ati agbegbe alakoso HPS di idiju ati ibaraenisepo diẹ sii, nitorinaa ojutu naa ṣe afihan ihuwasi. iru si ti polima yo, bi o han ni olusin 2-2c.

2.3.2.2 Ipa ti ifọkansi lori ihuwasi ito ti eto agbo

Ofin agbara Ostwald-de Waele (wo agbekalẹ (2-1)) ni a lo lati ṣe ibamu si aapọn irẹwẹsi ati awọn iyipo oṣuwọn irẹwẹsi (ti a fihan ninu ọrọ) ti eto agbopọ pẹlu awọn ifọkansi oriṣiriṣi, ati itọka ṣiṣan n ati olùsọdipúpọ viscosity K le gba. , Abajade ibamu jẹ bi a ṣe han ni Table 2-1.

Tabili 2-1 atọka ihuwasi ṣiṣan (n) ati atọka aitasera ito (K) ti ojutu HPS/HPMC pẹlu ọpọlọpọ ifọkansi ni 25 °C

Òpùrọ́ ìṣàn omi Newtonian jẹ n = 1, ìṣàn òpùrọ́ omi pseudoplastic jẹ n <1, tí n sì jìnnà sí 1, bẹ́ẹ̀ ni pseudoplasticity ti omi náà yóò ṣe lágbára síi, àti òpùrọ́ ìṣàn omi dilatant jẹ n> 1. O le rii lati Tabili 2-1 pe awọn iye n ti awọn ojutu idapọpọ pẹlu awọn ifọkansi oriṣiriṣi jẹ gbogbo kere ju 1, ti o nfihan pe awọn ojutu agbopọ jẹ gbogbo awọn fifa pseudoplastic. Ni awọn ifọkansi kekere, iye n ti ojutu ti a tunṣe jẹ isunmọ si 0, eyiti o tọka si pe ojutu ifọkansi kekere ti sunmo omi Newtonian, nitori ninu ojutu idapọ-kekere, awọn ẹwọn polymer wa ni ominira ti ara wọn. Pẹlu ilosoke ti ifọkansi ojutu, iye n ti eto idapọmọra dinku diẹdiẹ, eyiti o tọka pe ilosoke ti ifọkansi mu ilọsiwaju ihuwasi pseudoplastic ti ojutu yellow. Awọn ibaraenisepo gẹgẹbi idimọ waye laarin ati pẹlu ipele HPS, ati ihuwasi sisan rẹ sunmọ ti polima yo.

Ni kekere ifọkansi, awọn iki olùsọdipúpọ K ti awọn yellow eto jẹ kekere (C <8%, K <1 Pa·sn), ati pẹlu awọn ilosoke ti fojusi, awọn K iye ti awọn yellow eto maa posi, o nfihan pe awọn iki ti awọn. eto idapọmọra dinku, eyiti o ni ibamu pẹlu igbẹkẹle ifọkansi ti iki rirẹ odo odo.

2.3.3 Ipa ti yellowing ratio lori rheological-ini ti compounding eto

Aworan 2-4 Viscosity vs. Irẹrẹ oṣuwọn ti ojutu HPMC/HPS pẹlu ipin idapọ oriṣiriṣi ni 25 °C

Tabili 2-2 Atọka ihuwasi sisan (n) ati atọka aitasera ito (K) ti ojutu HPS/HPMC pẹlu ọpọlọpọ ipin idapọmọra ni 25 °

Awọn eeya 2-4 ṣe afihan ipa ti ipin idapọ lori igbẹkẹle oṣuwọn rirẹ ti iki ojutu idapọpọ HPMC/HPS. O le rii lati inu eeya naa pe iki ti eto idapọ pẹlu akoonu HPS kekere (HPS <20%) ko yipada ni pataki pẹlu ilosoke ti oṣuwọn rirẹ, nipataki nitori ninu eto agbo pẹlu akoonu HPS kekere, HPMC ni ipo ojutu. ni kekere otutu ni awọn lemọlemọfún alakoso; viscosity ti eto agbo pẹlu akoonu HPS giga maa n dinku diẹdiẹ pẹlu ilosoke ti oṣuwọn rirẹ, ti n ṣafihan iṣẹlẹ tinrin rirẹ ti o han gbangba, eyiti o tọka si pe ojutu idapọ jẹ omi pseudoplastic. Ni oṣuwọn rirẹ kanna, iki ti ojutu idapọ pọ pẹlu ilosoke akoonu HPS, eyiti o jẹ pataki nitori HPS wa ni ipo gel viscous diẹ sii ni iwọn otutu kekere.

Lilo ofin agbara Ostwald-de Waele (wo agbekalẹ (2-1)) lati baamu awọn iṣipopada oṣuwọn irẹwẹsi-irẹwẹsi (kii ṣe afihan ninu ọrọ) ti awọn ọna ṣiṣe idapọmọra pẹlu awọn ipin oriṣiriṣi oriṣiriṣi, olutọpa ṣiṣan n ati alasọpọ viscosity K, awọn abajade ibamu ti han ni Tabili 2-2. O le rii lati tabili pe 0.9869 <R2 <0.9999, abajade ibamu dara julọ. Atọka sisan n ti eto idapọmọra dinku diẹdiẹ pẹlu ilosoke ti akoonu HPS, lakoko ti alasọditi viscosity K ṣe afihan aṣa ti n pọ si diẹdiẹ pẹlu ilosoke ti akoonu HPS, ti o nfihan pe afikun ti HPS jẹ ki ojutu idapọ pọ si viscous ati pe o nira lati ṣàn. . Aṣa yii wa ni ibamu pẹlu awọn abajade iwadi ti Zhang, ṣugbọn fun ipin idapọ kanna, iye n ti ojutu idapọ pọ ga ju abajade Zhang lọ [305], eyiti o jẹ pataki nitori irẹrun-irun ni a ṣe ni idanwo yii lati yọkuro ipa ti thixotropy. ti yọ kuro; abajade Zhang jẹ abajade ti iṣiṣẹ apapọ ti thixotropy ati oṣuwọn rirẹ; Iyapa ti awọn ọna meji wọnyi yoo jẹ ijiroro ni kikun ni Orí 5.

2.3.3.1 Ipa ti ipin idapọ lori iki rirẹ odo odo ti eto idapọmọra

Ibasepo laarin awọn ohun-ini rheological ti eto idapọmọra polima isokan ati awọn ohun-ini rheological ti awọn paati ninu eto naa ni ibamu si ofin akopọ logarithmic. Fun eto akojọpọ paati meji, ibatan laarin eto akojọpọ ati paati kọọkan le ṣe afihan nipasẹ idogba atẹle:

Lara wọn, F jẹ paramita ohun-ini rheological ti eto eka;

F1, F2 jẹ awọn iṣiro rheological ti paati 1 ati paati 2, lẹsẹsẹ;

∅1 ati ∅2 jẹ awọn ida pupọ ti paati 1 ati paati 2, lẹsẹsẹ, ati ∅1 ∅2.

Nitorinaa, viscosity odo-shear ti eto agbopọ lẹhin idapọ pẹlu awọn ipin idapọ oriṣiriṣi le ṣe iṣiro ni ibamu si ipilẹ akopọ logarithmic lati ṣe iṣiro iye asọtẹlẹ ti o baamu. Awọn iye esiperimenta ti awọn ojutu idapọmọra pẹlu oriṣiriṣi awọn ipin idapọmọra ni a tun ṣe afikun nipasẹ ibaramu carren ti iṣu oṣuwọn iki-shear. Iye ti a sọtẹlẹ ti iki rirẹ odo odo ti eto idapọmọra HPMC/HPS pẹlu awọn ipin akojọpọ oriṣiriṣi jẹ akawe pẹlu iye esiperimenta, bi o ṣe han ni Nọmba 2-5.

Apa ila ti o ni aami ninu eeya naa ni iye asọtẹlẹ ti iki rirẹ odo odo ti ojutu idapọ ti a gba nipasẹ ofin apao logarithmic, ati iwọn ila ti o ni aami jẹ iye esiperimenta ti eto agbopọ pẹlu awọn ipin idapọ oriṣiriṣi. O le rii lati inu eeya naa pe iye esiperimenta ti ojutu yellow n ṣe afihan iyatọ rere-odi-iyọkuro ibatan si ofin idapọmọra, ti o nfihan pe eto idapọmọra ko le ṣaṣeyọri ibaramu thermodynamic, ati pe eto idapọmọra jẹ ipin-itẹsiwaju ni alakoso iwọn otutu kekere Awọn ọna “erekusu okun” ti eto eto-meji; ati pẹlu idinku lemọlemọfún ti HPMC/HPS compounding ratio, lemọlemọfún ipele ti awọn compounding eto yi pada lẹhin ti awọn compounding ratio je 4:6. Awọn ipin ti jiroro awọn iwadi ni apejuwe awọn.

O le rii ni kedere lati inu eeya pe nigbati ipin idapọ HPMC/HPS tobi, eto agbo ni o ni iyapa odi, eyiti o le jẹ nitori pe iki giga HPS ti pin ni ipo alakoso tuka ni iki isalẹ HPMC lemọlemọfún alakoso aarin. . Pẹlu ilosoke ti akoonu HPS, iyatọ rere wa ninu eto agbo, ti o nfihan pe iyipada alakoso lemọlemọfún waye ninu eto agbo ni akoko yii. HPS pẹlu ga iki di awọn lemọlemọfún alakoso ti awọn yellow eto, nigba ti HPMC ti wa ni tuka ni lemọlemọfún alakoso HPS ni kan diẹ aṣọ ipinle.

2.3.3.2 Ipa ti iṣiro idapọ lori ihuwasi ito ti eto sisọpọ

Awọn nọmba 2-6 ṣe afihan itọka sisan n ti eto ti a dapọ gẹgẹbi iṣẹ ti akoonu HPS. Niwọn igba ti atọka sisan n ti ni ibamu lati ipoidojuko log-logarithmic, n nibi ni apao laini kan. A le rii lati inu eeya naa pe pẹlu ilosoke akoonu HPS, atọka sisan n ti eto agbo-ara naa dinku diẹdiẹ, ti o nfihan pe HPS dinku awọn ohun-ini ito Newtonian ti ojutu yellow ati ilọsiwaju ihuwasi ito pseudoplastic rẹ. Apa isalẹ jẹ ipo gel pẹlu iki ti o ga julọ. O tun le rii lati inu nọmba naa pe ibatan laarin itọka ṣiṣan ti eto agbo ati akoonu ti HPS ni ibamu si ibatan laini (R2 jẹ 0.98062), eyi fihan pe eto idapọmọra ni ibamu to dara.

2.3.3.3 Ipa ti compounding ratio on viscosity olùsọdipúpọ ti compounding eto

Nọmba 2-7 ṣe afihan olùsọdipúpọ viscosity K ti ojutu idapọpọ gẹgẹbi iṣẹ ti akoonu HPS. O le rii lati inu eeya naa pe iye K ti HPMC mimọ jẹ kekere pupọ, lakoko ti iye K ti HPS mimọ jẹ eyiti o tobi julọ, eyiti o ni ibatan si awọn ohun-ini gel ti HPMC ati HPS, eyiti o wa ni ojutu ati ipo gel lẹsẹsẹ ni kekere otutu. Nigbati akoonu ti paati iki-kekere ba ga, iyẹn ni, nigbati akoonu ti HPS ba lọ silẹ, olùsọdipúpọ viscosity ti ojutu yellow jẹ isunmọ ti paati iki-kekere HPMC; lakoko ti akoonu ti paati viscosity giga ga, iye K ti ojutu yellow pọ si pẹlu ilosoke akoonu HPS pọ si ni pataki, eyiti o tọka pe HPS pọ si iki ti HPMC ni iwọn otutu kekere. Eyi ni akọkọ ṣe afihan ilowosi ti iki ti ipele ti o tẹsiwaju si iki ti eto agbo. Ni orisirisi awọn igba ibi ti kekere-iki paati ni awọn lemọlemọfún alakoso ati awọn ga-iki paati ni awọn lemọlemọfún alakoso, awọn ilowosi ti awọn lemọlemọfún iki alakoso si iki ti awọn yellow eto ni o han ni o yatọ si. Nigba ti kekere-iki HPMC ni awọn lemọlemọfún alakoso, awọn iki ti awọn yellow eto o kun afihan awọn ilowosi ti awọn iki ti awọn lemọlemọfún alakoso; ati nigbati HPS-giga-giga ni awọn lemọlemọfún alakoso, HPMC bi awọn tuka alakoso yoo din iki ti awọn ga-iki HPS. ipa.

2.3.4 Thixotropy

A le lo Thixotropy lati ṣe iṣiro iduroṣinṣin ti awọn nkan tabi awọn ọna ṣiṣe pupọ, nitori thixotropy le gba alaye lori eto inu ati iwọn ibajẹ labẹ agbara irẹrun [323-325]. Thixotropy le ni ibamu pẹlu awọn ipa igba diẹ ati itan-irẹrun ti o yori si awọn ayipada microstructural [324, 326]. Ọna thixotropic ipele-mẹta ni a lo lati ṣe iwadi ipa ti awọn ipin idapọ oriṣiriṣi lori awọn ohun-ini thixotropic ti eto idapọmọra. Gẹgẹbi a ti le rii lati Awọn nọmba 2-5, gbogbo awọn ayẹwo ṣe afihan awọn iwọn oriṣiriṣi ti thixotropy. Ni awọn oṣuwọn rirẹ kekere, iki ti ojutu idapọ pọ si ni pataki pẹlu ilosoke akoonu HPS, eyiti o ni ibamu pẹlu iyipada ti viscosity odo-shear pẹlu akoonu HPS.

Iwọn imularada igbekalẹ DSR ti awọn ayẹwo akojọpọ ni oriṣiriṣi akoko imularada ni iṣiro nipasẹ agbekalẹ (2-3), bi a ṣe han ni Tabili 2-1. Ti o ba jẹ DSR <1, ayẹwo ni o ni kekere resistance resistance, ati awọn ayẹwo jẹ thixotropic; Lọna, ti o ba ti DSR> 1, awọn ayẹwo ni o ni egboogi-thixotropy. Lati tabili, a le rii pe iye DSR ti HPMC mimọ ga pupọ, o fẹrẹ to 1, eyi jẹ nitori moleku HPMC jẹ ẹwọn lile, ati akoko isinmi rẹ kuru, ati pe eto naa ti gba pada ni iyara labẹ agbara rirẹ giga. Iwọn DSR ti HPS jẹ kekere, eyiti o jẹrisi awọn ohun-ini thixotropic ti o lagbara, ni pataki nitori HPS jẹ ẹwọn rọ ati akoko isinmi rẹ gun. Eto naa ko gba pada ni kikun laarin fireemu akoko idanwo naa.

Fun ojutu idapọmọra, ni akoko imularada kanna, nigbati akoonu HPMC ba tobi ju 70%, DSR dinku ni iyara pẹlu ilosoke ti akoonu HPS, nitori pq molikula HPS jẹ ẹwọn rọ, ati nọmba awọn ẹwọn molikula kosemi. ninu awọn yellow eto posi pẹlu awọn afikun ti HPS. Ti o ba ti wa ni dinku, awọn isinmi akoko ti awọn ìwò molikula apa ti awọn yellow eto ti wa ni pẹ, ati awọn thixotropy ti awọn yellow eto ko le wa ni gba pada ni kiakia labẹ awọn igbese ti ga rirẹ-rẹrun. Nigbati akoonu ti HPMC ba kere ju 70%, DSR n pọ si pẹlu ilosoke ti akoonu ti HPS, eyiti o tọka si pe ibaraenisepo wa laarin awọn ẹwọn molikula ti HPS ati HPMC ninu eto agbo, eyiti o ṣe imudara iduroṣinṣin gbogbogbo ti molikula. awọn apakan ninu eto idapọmọra ati kikuru akoko isinmi ti eto idapọ ti dinku, ati pe thixotropy dinku.

Ni afikun, iye DSR ti eto idapọmọra kere pupọ ju ti HPMC mimọ, eyiti o tọka si pe thixotropy ti HPMC ni ilọsiwaju ni pataki nipasẹ sisọpọ. Awọn iye DSR ti pupọ julọ awọn ayẹwo ti o wa ninu eto akojọpọ pọ ju awọn ti HPS mimọ lọ, ti o nfihan pe iduroṣinṣin ti HPS ti ni ilọsiwaju si iwọn kan.

O tun le rii lati tabili pe ni awọn akoko imularada oriṣiriṣi, awọn idiyele DSR gbogbo fihan aaye ti o kere julọ nigbati akoonu HPMC jẹ 70%, ati nigbati akoonu sitashi ba tobi ju 60%, iye DSR ti eka naa ga ju. ti HPS funfun. Awọn iye DSR laarin awọn iṣẹju 10 ti gbogbo awọn ayẹwo wa nitosi awọn iye DSR ti o kẹhin, eyiti o tọka si pe eto ti eto akojọpọ ni ipilẹ ti pari pupọ julọ awọn iṣẹ ṣiṣe ti imularada igbekalẹ laarin awọn iṣẹju 10. O tọ lati ṣe akiyesi pe awọn ayẹwo akojọpọ pẹlu akoonu HPS giga ṣe afihan aṣa ti jijẹ ni akọkọ ati lẹhinna dinku pẹlu gigun ti akoko imularada, eyiti o tọka pe awọn apẹẹrẹ akojọpọ tun ṣafihan iwọn kan ti thixotropy labẹ iṣe ti irẹrun kekere, ati wọn be diẹ riru.

Awọn ti agbara onínọmbà ti awọn mẹta-ipele thixotropy ni ibamu pẹlu awọn royin thixotropic oruka igbeyewo esi, ṣugbọn pipo onínọmbà esi ti wa ni aisedede pẹlu thixotropic oruka igbeyewo esi. Awọn thixotropy ti HPMC/HPS yellow system ni a wọn nipasẹ ọna oruka thixotropic pẹlu ilosoke ti akoonu HPS [305]. Ibajẹ akọkọ dinku ati lẹhinna pọ si. Idanwo thixotropic oruka le nikan speculate awọn aye ti thixotropic lasan, sugbon ko le jẹrisi o, nitori awọn thixotropic oruka ni abajade ti awọn igbakana igbese ti rirẹ akoko ati rirẹ oṣuwọn [325-327].

2.4 Akopọ ti yi ipin

Ninu ori yii, HPMC jeli gbona ati HPS jeli tutu ni a lo bi awọn ohun elo aise akọkọ lati ṣe eto akojọpọ ala-meji ti tutu ati jeli gbona. Ipa ti awọn ohun-ini rheological gẹgẹbi iki, ilana sisan ati thixotropy. Gẹgẹbi ibatan ti o wọpọ laarin awọn oriṣiriṣi awọn ipinlẹ ati awọn ifọkansi ti awọn polima ni ojutu, awoṣe ipinlẹ molikula ti eto agbopọ HPMC/HPS ni ojutu iwọn otutu kekere ni a dabaa. Gẹgẹbi ilana akopọ logarithmic ti awọn ohun-ini ti awọn oriṣiriṣi awọn paati ninu eto agbo, a ṣe iwadi ibamu ti eto agbo. Awọn abajade akọkọ jẹ bi atẹle:

1. Awọn ayẹwo akojọpọ pẹlu awọn ifọkansi oriṣiriṣi gbogbo fihan iwọn kan ti irẹwẹsi tinrin, ati iwọn irẹwẹsi ti o pọ si pẹlu ilosoke ti ifọkansi.
2. Pẹlu ilosoke ti ifọkansi, itọka sisan ti eto akojọpọ dinku, ati viscosity odo-shear ati olùsọdipúpọ viscosity pọ si, ti o nfihan pe ihuwasi ti o fẹsẹmulẹ ti eto agbo ti mu dara si.
3. Idojukọ to ṣe pataki (8%) wa ninu eto idapọmọra HPMC/HPS, ni isalẹ ifọkansi to ṣe pataki, awọn ẹwọn molikula HPMC ati agbegbe apakan gel gel HPS ni ojutu idapọmọra ti yapa si ara wọn ati pe o wa ni ominira; nigbati ifọkansi to ṣe pataki ti de, ninu ojutu yellow A ti ṣẹda ipo microgel pẹlu ipele HPS bi ile-iṣẹ gel, ati awọn ẹwọn molikula HPMC ti wa ni asopọ ati ti sopọ si ara wọn; loke ifọkansi to ṣe pataki, awọn ẹwọn macromolecular HPMC ti o kunju ati isọdọkan wọn pẹlu agbegbe alakoso HPS jẹ eka sii, ati ibaraenisepo jẹ eka sii. diẹ intense, ki awọn ojutu huwa bi a polima yo.
4. Ipin idapọmọra ni ipa pataki lori awọn ohun-ini rheological ti ojutu agbopọ HPMC/HPS. Pẹlu ilosoke ti akoonu HPS, isẹlẹ tinrin rirẹ ti eto akojọpọ jẹ kedere diẹ sii, atọka ṣiṣan n dinku diẹdiẹ, ati iki-irẹrun-odo ati alasọditi viscosity maa n pọ si ni diėdiẹ. posi, o nfihan pe awọn ri to-bi ihuwasi ti awọn eka ti wa ni significantly dara si.
5. Igi-irẹrẹ-odo ti eto akojọpọ n ṣe afihan iyasọtọ rere-odi-ipin ibatan si ofin akopọ logarithmic. Awọn yellow eto ti wa ni a meji-alakoso eto pẹlu kan lemọlemọfún alakoso-tuka alakoso "okun-erekusu" be ni kekere otutu, ati, Bi awọn HPMC/HPS compounding ratio din ku lẹhin 4: 6, awọn lemọlemọfún alakoso awọn compounding eto yi pada.
6. Ibasepo laini kan wa laarin itọka ṣiṣan ati ipin idapọpọ ti awọn solusan ti o ni idapọ pẹlu awọn ipin idapọ oriṣiriṣi, eyiti o tọka pe eto idapọmọra ni ibamu to dara.
7. Fun awọn HPMC/HPS yellow eto, nigbati awọn kekere-iki paati ni awọn lemọlemọfún alakoso ati awọn ga-iki paati ni awọn lemọlemọfún alakoso, awọn ilowosi ti awọn lemọlemọfún alakoso iki si awọn iki ti awọn yellow eto jẹ significantly o yatọ. Nigba ti kekere-iki HPMC ni awọn lemọlemọfún alakoso, awọn iki ti awọn yellow eto o kun afihan awọn ilowosi ti awọn lemọlemọfún-alakoso iki; nigba ti HPS ti o ga-giga jẹ ipele ti nlọsiwaju, HPMC bi alakoso tuka yoo dinku iki ti HPS giga-iki. ipa.
8. A lo thixotropy ipele-mẹta lati ṣe iwadi ipa ti ipin idapọ lori thixotropy ti eto idapọmọra. Awọn thixotropy ti eto akojọpọ ṣe afihan aṣa ti idinku akọkọ ati lẹhinna jijẹ pẹlu idinku ti ipin idapọpọ HPMC/HPS.
9. Awọn abajade esiperimenta ti o wa loke fihan pe nipasẹ idapọ ti HPMC ati HPS, awọn ohun-ini rheological ti awọn paati meji, gẹgẹbi iki, lasan tinrin rirẹ ati thixotropy, ti ni iwọntunwọnsi si iye kan.

Abala 3 Igbaradi ati Awọn ohun-ini ti HPMC/HPS Edible Composite Films

Polymer compounding jẹ ọna ti o munadoko julọ lati ṣaṣeyọri ibaramu iṣẹ paati pupọ, dagbasoke awọn ohun elo tuntun pẹlu iṣẹ ṣiṣe to dara julọ, dinku awọn idiyele ọja, ati faagun iwọn ohun elo ti awọn ohun elo [240-242, 328]. Lẹhinna, nitori awọn iyatọ igbekalẹ molikula kan ati entropy conformational laarin awọn oriṣiriṣi awọn polima, pupọ julọ awọn ọna ṣiṣe idapọmọra polima ko ni ibamu tabi ibaramu ni apakan [11, 12]. Awọn ohun-ini ẹrọ ati awọn ohun-ini macroscopic miiran ti eto idapọmọra polymer ni ibatan pẹkipẹki si awọn ohun-ini physicokemika ti paati kọọkan, ipin idapọ ti paati kọọkan, ibaramu laarin awọn paati, ati igbekalẹ microscopic ti inu ati awọn ifosiwewe miiran [240, 329].

Lati oju iwoye ọna kemikali, mejeeji HPMC ati HPS jẹ curdlan hydrophilic, ni ẹyọ igbekale kanna - glukosi, ati pe a ṣe atunṣe nipasẹ ẹgbẹ iṣẹ ṣiṣe kanna - ẹgbẹ hydroxypropyl, nitorinaa HPMC ati HPS yẹ ki o ni ipele ti o dara. Agbara. Sibẹsibẹ, HPMC jẹ gel ti o ni itara ti o gbona, eyiti o wa ni ipo ojutu pẹlu iki kekere pupọ ni iwọn otutu kekere, ati pe o ṣe colloid ni iwọn otutu giga; HPS jẹ gel ti o ni itọsi tutu, eyiti o jẹ gel iwọn otutu kekere ati pe o wa ni ipo ojutu ni iwọn otutu giga; awọn ipo jeli ati ihuwasi jẹ idakeji patapata. Iṣakojọpọ ti HPMC ati HPS ko ni itara si dida eto isokan kan pẹlu ibamu to dara. Ti o ba ṣe akiyesi igbekalẹ kemikali mejeeji ati thermodynamics, o jẹ iwulo imọ-jinlẹ nla ati iye ilowo lati ṣajọpọ HPMC pẹlu HPS lati fi idi eto agbo-igi-gbona jeli kan mulẹ.

Ipin yii fojusi lori iwadi ti awọn ohun-ini atorunwa ti awọn paati ninu HPMC/HPS tutu ati eto agbo-igi jeli gbona, ipin idapọ ati ọriniinitutu ibatan ti agbegbe lori imọ-jinlẹ airi, ibaramu ati ipinya alakoso, awọn ohun-ini ẹrọ, awọn ohun-ini opitika. , ati ki o gbona ju-ini ti awọn yellow eto. Ati ipa ti awọn ohun-ini macroscopic gẹgẹbi awọn ohun-ini idena atẹgun.

3.1 Ohun elo ati ẹrọ

3.1.1 Main esiperimenta ohun elo

3.1.2 Main irinse ati ẹrọ itanna

3.2 esiperimenta ọna

3.2.1 Igbaradi ti HPMC/HPS e je film composite

Awọn 15% (w / w) lulú gbigbẹ ti HPMC ati HPS ti dapọ pẹlu 3% (w / w) Awọn polyethylene glycol plasticizer ti wa ni idapo ni omi ti a ti sọ diionized lati gba omi ti o n ṣe fiimu ti o ni idapọ, ati fiimu ti o jẹun ti HPMC / HPS ti pese sile nipasẹ ọna simẹnti.

Ọna igbaradi: ni akọkọ ṣe iwọn HPMC ati HPS gbẹ lulú, ki o si dapọ wọn ni ibamu si awọn ipin oriṣiriṣi; ki o si fi sinu 70 °C omi, ati ki o aruwo ni kiakia ni 120 rpm / min fun 30 min lati ni kikun tuka HPMC; lẹhinna gbona ojutu si Loke 95 °C, aruwo ni kiakia ni iyara kanna fun 1 h lati gelatinize HPS patapata; lẹhin ti gelatinization ti pari, iwọn otutu ti ojutu naa ti dinku ni iyara si 70 °C, ati pe ojutu naa ni iyara ti o lọra ti 80 rpm / min fun awọn iṣẹju 40. Ni kikun tu HPMC. Tú 20 g ti ojutu idapọ fiimu ti a dapọ sinu satelaiti polystyrene petri kan pẹlu iwọn ila opin ti 15 cm, sọ ọ ni pẹlẹbẹ, ki o gbẹ ni 37 °C. Fiimu ti o gbẹ ti yọ kuro lati inu disiki lati gba awo awọ-ara ti o le jẹ.

Awọn fiimu ti o jẹun jẹ iwọntunwọnsi ni 57% ọriniinitutu fun diẹ sii ju awọn ọjọ 3 ṣaaju idanwo, ati pe apakan fiimu ti o jẹun ti a lo fun idanwo ohun-ini ẹrọ jẹ iwọntunwọnsi ni 75% ọriniinitutu fun diẹ sii ju awọn ọjọ 3 lọ.

3.2.2 Micromorphology ti fiimu apapo ti o jẹun ti HPMC/HPS

3.2.2.1 Analysis opo ti Antivirus itanna maikirosikopu

Ibon elekitironi ti o wa ni oke ti Scanning Electron Maikirosikopu (SEM) le ṣe itusilẹ iye ti o ga julọ ti awọn elekitironi. Lẹhin ti o dinku ati idojukọ, o le ṣe tan ina elekitironi pẹlu agbara ati kikankikan kan. Ṣiṣe nipasẹ aaye oofa ti okun ọlọjẹ, ni ibamu si akoko kan ati aṣẹ aaye Ṣe ọlọjẹ oju aaye ayẹwo nipasẹ aaye. Nitori iyatọ ninu awọn abuda ti agbegbe micro-dada, ibaraenisepo laarin apẹẹrẹ ati tan ina elekitironi yoo ṣe ina awọn ifihan agbara elekitironi keji pẹlu awọn kikankikan oriṣiriṣi, eyiti a gba nipasẹ aṣawari ati yipada si awọn ifihan agbara itanna, eyiti o jẹ imudara nipasẹ fidio naa. ati igbewọle si Akoj ti tube aworan, lẹhin ti o ṣatunṣe imọlẹ ti tube aworan, aworan elekitironi keji le ṣee gba ti o le ṣe afihan imọ-ara ati awọn abuda ti agbegbe micro-agbegbe lori oju ti ayẹwo naa. Ti a bawe pẹlu awọn microscopes opiti ibile, ipinnu ti SEM jẹ giga ti o ga, nipa 3nm-6nm ti Layer dada ti apẹẹrẹ, eyiti o dara julọ fun akiyesi awọn ẹya-ara micro-structure lori oju awọn ohun elo.

3.2.2.2 igbeyewo ọna

Fiimu ti o jẹun ni a gbe sinu ẹrọ mimu fun gbigbe, ati pe a yan iwọn ti o yẹ fun fiimu ti o jẹun, ti a fi si ori ipele apẹẹrẹ SEM pataki pẹlu alemora adaṣe, ati lẹhinna ti a fi goolu ṣe pẹlu aṣọ igbale. Lakoko idanwo naa, a fi ayẹwo naa sinu SEM, ati pe a ṣe akiyesi morphology microscopic ti ayẹwo ati ti ya aworan ni awọn akoko 300 ati awọn akoko 1000 ti o pọ si labẹ foliteji isare elekitironi ti 5 kV.

3.2.3 Light transmittance ti HPMC/HPS to se e je apapo film

3.2.3.1 Opo onínọmbà ti UV-Vis spectrophotometry

UV-Vis spectrophotometer le tan ina pẹlu igbi gigun ti 200 ~ 800nm ​​ki o si tan ina sori ohun naa. Diẹ ninu awọn iwọn gigun kan pato ti ina ninu ina isẹlẹ naa jẹ gbigba nipasẹ ohun elo, ati iyipada ipele agbara gbigbọn molikula ati iyipada ipele agbara itanna waye. Niwọn igba ti nkan kọọkan ni o ni oriṣiriṣi molikula, atomiki ati awọn ẹya aye ti molikula, nkan kọọkan ni irisi ifamọ ni pato, ati pe akoonu ti nkan na le pinnu tabi pinnu ni ibamu si ipele gbigba ni diẹ ninu awọn iwọn gigun kan pato lori irisi gbigba. Nitorinaa, itupalẹ UV-Vis spectrophotometric jẹ ọkan ninu awọn ọna ti o munadoko lati ṣe iwadi akopọ, eto ati ibaraenisepo ti awọn nkan.

Nigbati ina ba lu ohun kan, apakan ti ina isẹlẹ naa yoo gba nipasẹ ohun naa, ati pe apakan miiran ti ina isẹlẹ naa yoo tan nipasẹ ohun naa; awọn ipin ti awọn zqwq ina kikankikan si awọn isẹlẹ ina kikankikan ni awọn transmittance.

Ilana fun ibatan laarin gbigba ati gbigbe jẹ:

Lara wọn, A ni gbigba;

T ni gbigbe,%.

Igbẹhin ikẹhin jẹ atunṣe ni iṣọkan nipasẹ gbigba × 0.25 mm / sisanra.

3.2.3.2 igbeyewo ọna

Mura 5% HPMC ati awọn solusan HPS, dapọ wọn ni ibamu si awọn ipin oriṣiriṣi, tú 10 g ti ojutu fọọmu fiimu sinu satelaiti polystyrene petri pẹlu iwọn ila opin ti 15 cm, ki o gbẹ wọn ni 37 ° C lati ṣe fiimu kan. Ge fiimu ti o le jẹ sinu ṣiṣan onigun 1mm × 3mm, fi sinu cuvette, ki o si ṣe fiimu ti o le jẹ sunmọ si odi inu ti cuvette. A WFZ UV-3802 UV-vis spectrophotometer ti a lo lati ọlọjẹ awọn ayẹwo ni kikun wefulenti ti 200-800 nm, ati kọọkan ayẹwo ni idanwo 5 igba.

3.2.4 Ìmúdàgba thermomechanical-ini ti HPMC/HPS to se e je eroja eroja

3.2.4.1 Ilana ti ìmúdàgba thermomechanical onínọmbà

Yiyi Thermomechanical Analysis (DMA) jẹ ohun elo ti o le wiwọn awọn ibasepọ laarin awọn ibi-ati otutu ti awọn ayẹwo labẹ kan awọn mọnamọna fifuye ati awọn iwọn otutu siseto, ati ki o le se idanwo awọn darí-ini ti awọn ayẹwo labẹ awọn iṣẹ ti igbakọọkan alternating wahala ati akoko, iwọn otutu ati iwọn otutu. igbohunsafẹfẹ ibasepo.

Awọn polima molikula giga ni awọn ohun-ini viscoelastic, eyiti o le tọju agbara ẹrọ bi elastomer ni ọwọ kan, ati jẹ agbara bi mucus ni apa keji. Nigbati a ba lo agbara iyipada igbakọọkan, apakan rirọ yi agbara pada sinu agbara ti o pọju ati tọju rẹ; lakoko ti apakan viscous ṣe iyipada agbara sinu agbara ooru ati padanu rẹ. Awọn ohun elo polima ni gbogbogbo ṣafihan awọn ipinlẹ meji ti ipo gilasi iwọn otutu kekere ati ipo rọba otutu otutu, ati iwọn otutu iyipada laarin awọn ipinlẹ meji ni iwọn otutu iyipada gilasi. Iwọn otutu iyipada gilasi taara ni ipa lori eto ati awọn ohun-ini ti awọn ohun elo, ati pe o jẹ ọkan ninu awọn iwọn otutu abuda pataki julọ ti awọn polima.

Nipa itupalẹ awọn ohun-ini thermomechanical ti o ni agbara ti awọn polima, viscoelasticity ti awọn polima le ṣe akiyesi, ati pe awọn aye pataki ti o pinnu iṣẹ ti awọn polima le ṣee gba, ki wọn le dara julọ si agbegbe lilo gangan. Ni afikun, itupalẹ thermomechanical ti o ni agbara jẹ ifarabalẹ pupọ si iyipada gilasi, ipinya alakoso, ọna asopọ agbelebu, crystallization ati išipopada molikula ni gbogbo awọn ipele ti awọn apakan molikula, ati pe o le gba alaye pupọ lori eto ati awọn ohun-ini ti awọn polima. Nigbagbogbo a lo lati ṣe iwadi awọn ohun elo ti awọn polima. ihuwasi ronu. Lilo ipo gbigba iwọn otutu ti DMA, iṣẹlẹ ti awọn iyipada alakoso gẹgẹbi iyipada gilasi le ṣe idanwo. Ti a ṣe afiwe pẹlu DSC, DMA ni ifamọ ti o ga julọ ati pe o dara julọ fun itupalẹ awọn ohun elo ti n ṣe adaṣe lilo gangan.

3.2.4.2 igbeyewo ọna

Yan mimọ, aṣọ ile, alapin ati awọn ayẹwo ti ko bajẹ, ki o ge wọn si awọn ila onigun 10mm × 20mm. Awọn ayẹwo naa ni idanwo ni ipo fifẹ ni lilo Pydris Diamond oluyanju thermomechanical ti o ni agbara lati PerkinElmer, AMẸRIKA. Iwọn iwọn otutu idanwo jẹ 25 ~ 150 °C, oṣuwọn alapapo jẹ 2 °C / min, igbohunsafẹfẹ jẹ 1 Hz, ati pe idanwo naa tun ṣe lẹmeji fun apẹẹrẹ kọọkan. Lakoko idanwo naa, modulus ibi ipamọ (E') ati modulus isonu (E”) ti ayẹwo ni a gbasilẹ, ati ipin ti modulus isonu si modulus ipamọ, iyẹn ni, igun tangent tan δ, tun le ṣe iṣiro.

3.2.5 Gbona iduroṣinṣin ti HPMC/HPS to se e je apapo fiimu

3.2.5.1 Ilana ti iṣiro thermogravimetric

Thermal Gravimetric Analyzer (TGA) le wiwọn iyipada ti ibi-apẹẹrẹ pẹlu iwọn otutu tabi akoko ni iwọn otutu ti a ṣeto, ati pe o le ṣee lo lati ṣe iwadi evaporation ti o ṣeeṣe, yo, sublimation, gbígbẹ, jijẹ ati oxidation ti awọn nkan lakoko ilana alapapo. . ati awọn iṣẹlẹ ti ara ati kemikali miiran. Ipin ibatan laarin iwọn ti ọrọ ati iwọn otutu (tabi akoko) ti a gba taara lẹhin ti idanwo ayẹwo ni a pe ni thermogravimetric (TGA curve). àdánù làìpẹ ati awọn miiran alaye. Itẹsẹ Thermogravimetric curve (DTG curve) le ṣee gba lẹhin itọsẹ aṣẹ-akọkọ ti tẹ TGA, eyiti o ṣe afihan iyipada ti oṣuwọn pipadanu iwuwo ti ayẹwo idanwo pẹlu iwọn otutu tabi akoko, ati pe aaye ti o ga julọ jẹ aaye ti o pọju ti ibakan. oṣuwọn.

3.2.5.2 igbeyewo ọna

Yan fiimu ti o jẹun pẹlu sisanra aṣọ, ge sinu Circle pẹlu iwọn ila opin kanna bi disiki idanwo itupale thermogravimetric, lẹhinna gbe e lelẹ lori disiki idanwo, ki o ṣe idanwo ni oju-aye nitrogen pẹlu iwọn sisan ti 20 milimita / min. . Iwọn iwọn otutu jẹ 30-700 °C, oṣuwọn alapapo jẹ 10 °C / min, ati ayẹwo kọọkan ni idanwo lẹẹmeji.

3.2.6.1 Ilana ti itupalẹ ohun-ini fifẹ

3.2.6 Awọn ohun-ini fifẹ ti awọn fiimu idapọmọra HPMC/HPS

Oluyẹwo ohun-ini ẹrọ ẹrọ le lo ẹru fifẹ aimi si spline lẹgbẹẹ ipo gigun labẹ iwọn otutu kan pato, ọriniinitutu ati awọn ipo iyara titi ti spline yoo fi fọ. Lakoko idanwo naa, ẹru ti a lo si spline ati iye idibajẹ rẹ ni a gbasilẹ nipasẹ oluyẹwo ohun-ini ẹrọ, ati pe aapọn-iṣan ti aapọn lakoko ibajẹ fifẹ ti spline ti fa. Lati iṣipopada-iṣan-iṣan, agbara fifẹ (ζt), elongation ni Bireki (εb) ati modulus rirọ (E) le ṣe iṣiro lati ṣe iṣiro awọn ohun-ini fifẹ ti fiimu naa.

Ibasepo wahala-ibanujẹ ti awọn ohun elo ni gbogbogbo le pin si awọn ẹya meji: agbegbe ibajẹ rirọ ati agbegbe abuku ṣiṣu. Ni agbegbe iṣipopada rirọ, aapọn ati igara ti awọn ohun elo ti ni ibatan laini, ati pe idibajẹ ni akoko yii le gba pada patapata, eyiti o wa ni ibamu pẹlu ofin Cook; ni agbegbe idọti ṣiṣu, aapọn ati igara ti ohun elo ko si laini laini mọ, ati ibajẹ ti o waye ni akoko yii jẹ aibikita, nikẹhin ohun elo naa fọ.

Ilana iṣiro agbara fifẹ:

Nibo: ni agbara fifẹ, MPa;

p jẹ ẹru ti o pọju tabi fifọ fifọ, N;

b jẹ iwọn ayẹwo, mm;

d ni sisanra ti awọn ayẹwo, mm.

Ilana fun iṣiro elongation ni isinmi:

Nibo: εb ni elongation ni isinmi,%;

L jẹ aaye laarin awọn laini isamisi nigbati ayẹwo ba ya, mm;

L0 jẹ ipari iwọn atilẹba ti apẹẹrẹ, mm.

Ilana iṣiro modulus rirọ:

Lara wọn: E jẹ modulus rirọ, MPa;

ζ jẹ wahala, MPa;

ε ni igara naa.

3.2.6.2 igbeyewo ọna

Yan mimọ, aṣọ ile, alapin ati awọn ayẹwo ti ko bajẹ, tọka si boṣewa orilẹ-ede GB13022-91, ki o ge wọn sinu awọn splines ti o ni apẹrẹ dumbbell pẹlu ipari lapapọ ti 120mm, aaye ibẹrẹ laarin awọn imuduro ti 86mm, aaye laarin awọn ami ti 40mm, ati iwọn ti 10mm. A gbe awọn splines si 75% ati 57% (ni oju-aye ti iṣuu soda kiloraidi ati ojutu iṣuu soda bromide) ọriniinitutu, ati ni iwọntunwọnsi fun diẹ sii ju awọn ọjọ 3 ṣaaju iwọnwọn. Ninu idanwo yii, ASTM D638, 5566 oluyẹwo ohun-ini ẹrọ ti Instron Corporation ti Amẹrika ati dimole pneumatic 2712-003 rẹ ni a lo fun idanwo. Iyara fifẹ jẹ 10 mm / min, ati pe a tun ṣe ayẹwo naa ni awọn akoko 7, ati pe a ṣe iṣiro iye apapọ.

3.2.7 Atẹgun permeability ti HPMC/HPS e je film composite

3.2.7.1 Ilana ti iṣiro permeability atẹgun

Lẹhin ti ayẹwo idanwo ti fi sori ẹrọ, iho idanwo ti pin si awọn ẹya meji, A ati B; ṣiṣan atẹgun ti o ga-mimọ pẹlu iwọn sisan kan ti o kọja sinu iho A, ati ṣiṣan nitrogen pẹlu iwọn sisan kan ti o kọja sinu iho B; lakoko ilana idanwo, iho A Awọn atẹgun n lọ nipasẹ ayẹwo sinu iho B, ati atẹgun ti a wọ sinu iho B jẹ gbigbe nipasẹ ṣiṣan nitrogen ati fi aaye B silẹ lati de sensọ atẹgun. Sensọ atẹgun ṣe iwọn akoonu atẹgun ti o wa ninu ṣiṣan nitrogen ati ṣejade ifihan agbara itanna ti o baamu, nitorinaa ṣe iṣiro ayẹwo atẹgun. gbigbe.

3.2.7.2 igbeyewo ọna

Mu awọn fiimu idapọmọra ti o jẹun ti ko bajẹ, ge wọn sinu awọn apẹẹrẹ ti o ni iwọn 10.16 x 10.16 cm, wọ awọn igun eti ti awọn clamps pẹlu girisi igbale, ki o di awọn ayẹwo si idinaduro idanwo. Idanwo ni ibamu si ASTM D-3985, ayẹwo kọọkan ni agbegbe idanwo ti 50 cm2.

3.3 Awọn esi ati ijiroro

3.3.1 Microstructure igbekale ti e je apapo fiimu

Ibaraẹnisọrọ laarin awọn paati ti omi ti n ṣe fiimu ati awọn ipo gbigbẹ-pinnu igbekalẹ ipari ti fiimu naa ati ni pataki ni ipa lori ọpọlọpọ awọn ohun-ini ti ara ati kemikali ti fiimu naa [330, 331]. Awọn ohun-ini gel atorunwa ati ipin idapọpọ ti paati kọọkan le ni ipa lori imọ-ara ti agbo-ara, eyiti o ni ipa lori eto dada ati awọn ohun-ini ikẹhin ti awo ilu [301, 332]. Nitorinaa, itupalẹ microstructural ti awọn fiimu le pese alaye ti o yẹ lori atunto molikula ti paati kọọkan, eyiti o le ṣe iranlọwọ fun wa ni oye daradara awọn ohun-ini idena, awọn ohun-ini ẹrọ, ati awọn ohun-ini opiti ti awọn fiimu naa.

Awọn microscope elekitironi ti n ṣayẹwo dada ti awọn fiimu ti o jẹ HPS/HPMC pẹlu awọn ipin oriṣiriṣi jẹ afihan ni Nọmba 3-1. Gẹgẹbi a ti le rii lati aworan 3-1, diẹ ninu awọn apẹẹrẹ fihan awọn dojuijako micro-cracks lori dada, eyiti o le fa nipasẹ idinku ọrinrin ninu ayẹwo lakoko idanwo, tabi nipasẹ ikọlu ti ina elekitironi ninu iho microscope [122] , 139]. Ninu eeya naa, awọ awọ HPP mimọ ati HPMC mimọ. Awọn membran fihan jo dan airi roboto, ati awọn microstructure ti funfun HPS membrans je diẹ isokan ati ki o dan ju HPMC tanna, eyi ti o le wa ni o kun nitori sitashi macromolecules (amylose moleku ati amylopectin moleku) nigba ti itutu ilana.) waye dara molikula atunto. ni aqueous ojutu. Ọpọlọpọ awọn ijinlẹ ti fihan pe eto amylose-amylopectin-omi ni ilana itutu agbaiye

O le jẹ ẹrọ ifigagbaga laarin iṣelọpọ gel ati ipinya alakoso. Ti o ba jẹ pe oṣuwọn ti ipinya alakoso kere ju iwọn ti iṣeto gel, ipinya alakoso ko ni waye ninu eto, bibẹẹkọ, ipinya alakoso yoo waye ninu eto [333, 334]. Pẹlupẹlu, nigbati akoonu amylose ba kọja 25%, gelatinization ti amylose ati eto nẹtiwọọki amylose lemọlemọ le ṣe idiwọ hihan ipinya alakoso [334]. Akoonu amylose ti HPS ti a lo ninu iwe yii jẹ 80%, ti o ga pupọ ju 25% lọ, nitorinaa o dara julọ ti o ṣe afihan lasan pe awọn membran HPS mimọ jẹ isokan ati rirọrun ju awọn membran HPMC mimọ.

O le rii lati lafiwe ti awọn eeka pe awọn ipele ti gbogbo awọn fiimu akojọpọ jẹ inira, ati diẹ ninu awọn bumps alaibamu ti tuka, ti o fihan pe iwọn kan ti aibikita laarin HPMC ati HPS. Pẹlupẹlu, awọn membran apapo pẹlu akoonu HPMC giga ṣe afihan igbekalẹ isokan diẹ sii ju awọn ti o ni akoonu HPS giga. HPS-orisun condensation ni 37 °C fiimu Ibiyi otutu

Da lori awọn ohun-ini gel, HPS gbekalẹ ipo gel viscous; lakoko ti o da lori awọn ohun-ini jeli gbona ti HPMC, HPMC gbekalẹ ipo ojutu omi-bi. Ninu awo awopọ pẹlu akoonu HPS giga (7: 3 HPS/HPMC), HPS viscous jẹ ipele ti nlọsiwaju, ati omi-bi HPMC ti tuka ni ipele giga-iki HPS lemọlemọfún bi ipele ti tuka, eyiti ko ni itara. si pinpin iṣọkan ti ipele ti a tuka; Ninu fiimu idapọmọra pẹlu akoonu HPMC giga (3: 7 HPS/HPMC), HPMC kekere iki yipada si ipele ti nlọsiwaju, ati pe HPS viscous ti tuka ni ipele iki kekere HPMC bi ipele pipinka, eyiti o ṣe iranlọwọ si Ibiyi ti isokan alakoso. eto agbo.

O le rii lati inu eeya naa pe botilẹjẹpe gbogbo awọn fiimu akojọpọ ṣe afihan inira ati awọn ẹya dada inhomogeneous, ko si wiwo alakoso ti o han gbangba, ti o nfihan pe HPMC ati HPS ni ibaramu to dara. Awọn fiimu HPMC/sitashi composite laisi awọn ṣiṣu ṣiṣu bii PEG ṣe afihan ipinya alakoso ti o han gbangba [301], nitorinaa o nfihan pe mejeeji iyipada hydroxypropyl ti sitashi ati awọn pilasitik PEG le mu ibaramu ti eto-pipapọ pọ si.

3.3.2 Opiti-ini igbekale ti e je apapo fiimu

Awọn ohun-ini gbigbe ina ti awọn fiimu idapọmọra ti o jẹun ti HPMC/HPS pẹlu awọn ipin oriṣiriṣi ni a ni idanwo nipasẹ UV-vis spectrophotometer, ati iwoye UV ti han ni Nọmba 3-2. Ti o tobi iye gbigbe ina, diẹ sii aṣọ aṣọ ati sihin fiimu naa jẹ; Lọna, awọn kere awọn ina transmittance iye, awọn diẹ uneven ati akomo fiimu ni. O le rii lati aworan 3-2 (a) pe gbogbo awọn fiimu akojọpọ ṣe afihan aṣa kan ti o jọra pẹlu ilosoke ti iwọn gigun iboju ni iwọn wiwa gigun ni kikun, ati gbigbe ina n pọ si ni diėdiė pẹlu ilosoke gigun. Ni 350nm, awọn ifọwọyi maa wa ni pẹtẹlẹ.

Yan awọn gbigbe ni awọn wefulenti ti 500nm fun lafiwe, bi o han ni Figure 3-2(b), awọn gbigbe ti funfun HPS fiimu ni kekere ju ti o ti HPMC film mimọ, ati pẹlu awọn ilosoke ti HPMC akoonu, awọn transmittance din akọkọ. ati lẹhinna pọ si lẹhin ti o de iye ti o kere julọ. Nigbati akoonu HPMC pọ si 70%, gbigbe ina ti fiimu akojọpọ pọ si ti HPS mimọ. O jẹ mimọ daradara pe eto isokan kan yoo ṣafihan gbigbe ina to dara julọ, ati pe iye gbigbe UV rẹ ga julọ ni gbogbogbo; Awọn ohun elo aibikita ni gbogbogbo jẹ opaque diẹ sii ati pe wọn ni awọn iye gbigbe UV kekere. Awọn iye gbigbe ti awọn fiimu akojọpọ (7: 3, 5: 5) kere ju ti HPS ati fiimu HPMC mimọ, ti o nfihan pe iwọn kan wa ti ipinya alakoso laarin awọn paati meji ti HPS ati HPMC.

Aworan 3-2 UV spectra ni gbogbo awọn gigun gigun (a), ati ni 500 nm (b), fun awọn fiimu idapọmọra HPS/HPMC. Pẹpẹ naa duro fun awọn iyatọ ± boṣewa. ac: awọn lẹta oriṣiriṣi yatọ ni pataki pẹlu ọpọlọpọ ipin idapọmọra (p <0.05), ti a lo ninu iwe afọwọsi kikun

3.3.3 Ìmúdàgba thermomechanical igbekale ti e je apapo fiimu

Nọmba 3-3 ṣe afihan awọn ohun-ini thermomechanical ti o ni agbara ti awọn fiimu ti o jẹun ti HPMC/HPS pẹlu awọn agbekalẹ oriṣiriṣi. O le rii lati aworan 3-3 (a) pe modulus ipamọ (E') dinku pẹlu ilosoke ti akoonu HPMC. Ni afikun, awọn modulu ipamọ ti gbogbo awọn ayẹwo dinku diẹdiẹ pẹlu iwọn otutu ti o pọ si, ayafi ti iwọn ipamọ ti HPS mimọ (10: 0) fiimu pọ si diẹ lẹhin iwọn otutu ti pọ si 70 °C. Ni iwọn otutu ti o ga, fun fiimu idapọmọra pẹlu akoonu HPMC giga, modulus ipamọ ti fiimu apapo ni aṣa ti o han ni isalẹ pẹlu ilosoke iwọn otutu; lakoko fun apẹẹrẹ pẹlu akoonu HPS giga, modulus ipamọ nikan dinku diẹ pẹlu ilosoke iwọn otutu.

Aworan 3-3 modulus Ibi ipamọ (E′) (a) ati tangent isonu (tan δ) (b) ti awọn fiimu idapọmọra HPS/HPMC

O le rii lati Nọmba 3-3 (b) pe awọn ayẹwo pẹlu akoonu HPMC ti o ga ju 30% (5: 5, 3: 7, 0: 10) gbogbo wọn ṣafihan tente iyipada gilasi kan, ati pẹlu ilosoke ti akoonu HPMC, iyipada gilasi iwọn otutu iyipada si iwọn otutu ti o ga, nfihan pe irọrun ti pq polima HPMC dinku. Ni ida keji, awo alawọ HPS mimọ n ṣe afihan tente oke apoowe nla kan ni ayika 67 °C, lakoko ti awopọ apapo pẹlu akoonu 70% HPS ko ni iyipada gilasi ti o han gbangba. Eyi le jẹ nitori iwọn ibaraenisepo kan wa laarin HPMC ati HPS, nitorinaa ni ihamọ gbigbe ti awọn abala molikula ti HPMC ati HPS.

3.3.4 Gbona iduroṣinṣin igbekale ti e je apapo fiimu

Aworan 3-4 TGA ìsépo (a) ati itọsẹ wọn (DTG) ekoro (b) ti HPS/HPMC fiimu parapo

Iduroṣinṣin igbona ti fiimu idapọmọra ti o jẹun ti HPMC/HPS ni idanwo nipasẹ olutunu thermogravimetric. Nọmba 3-4 ṣe afihan iwọn-ara thermogravimetric (TGA) ati iwọn isonu iwuwo iwuwo rẹ (DTG) ti fiimu akojọpọ. Lati igun TGA ni Nọmba 3-4 (a), o le rii pe awọn ayẹwo awopọ awopọpọ pẹlu awọn ipin oriṣiriṣi fihan awọn ipele iyipada thermogravimetric meji ti o han gbangba pẹlu ilosoke iwọn otutu. Iyipada ti omi ti a fi sii nipasẹ polysaccharide macromolecule awọn abajade ni ipele kekere ti pipadanu iwuwo ni 30-180 °C ṣaaju ki ibajẹ gbona gangan waye. Lẹhinna, ipele nla ti pipadanu iwuwo wa ni 300 ~ 450 °C, nibi ipele ibajẹ gbona ti HPMC ati HPS.

Lati awọn igun DTG ni Nọmba 3-4(b), o le rii pe awọn iwọn otutu ibaje gbona ti HPS mimọ ati HPMC mimọ jẹ 338 °C ati 400 °C, ni atele, ati iwọn otutu ibaje gbona ti HPMC mimọ jẹ ti o ga ju ti HPS lọ, nfihan pe HPMC Iduroṣinṣin igbona dara ju HPS lọ. Nigbati akoonu HPMC jẹ 30% (7: 3), tente oke kan han ni 347 °C, eyiti o ni ibamu si tente abuda ti HPS, ṣugbọn iwọn otutu ti ga ju oke ibajẹ gbona ti HPS lọ; nigbati akoonu HPMC jẹ 70% ( 3: 7), nikan ni agbara abuda ti HPMC han ni 400 °C; nigbati akoonu ti HPMC jẹ 50%, awọn giga ibaje gbigbona meji han lori iha DTG, 345 °C ati 396 °C, lẹsẹsẹ. Awọn oke giga ni ibamu si awọn oke abuda ti HPS ati HPMC, ni atele, ṣugbọn tente ibajẹ igbona ti o baamu si HPS kere, ati pe awọn oke mejeeji ni iyipada kan. A le rii pe pupọ julọ awọn membran apapo nikan ṣafihan tente ẹyọkan abuda kan ti o baamu si paati kan, ati pe wọn jẹ aiṣedeede ni akawe si awo paati mimọ, eyiti o tọka pe iyatọ kan wa laarin awọn paati HPMC ati HPS. ìyí ti ibamu. Iwọn otutu ibaje igbona ti awopọpọ pọ ga ju ti HPS mimọ lọ, ti o nfihan pe HPMC le mu iduroṣinṣin igbona ti awo awọ HPS pọ si iye kan.

3.3.5 Mechanical-ini igbekale ti se e je eroja apapo

Awọn ohun-ini fifẹ ti awọn fiimu akojọpọ HPMC/HPS pẹlu awọn ipin oriṣiriṣi ni a wọn nipasẹ olutupalẹ ohun-ini ẹrọ ni 25 °C, ọriniinitutu ibatan ti 57% ati 75%. Nọmba 3-5 ṣe afihan modulus rirọ (a), elongation ni isinmi (b) ati agbara fifẹ (c) ti awọn fiimu akojọpọ HPMC/HPS pẹlu awọn ipin oriṣiriṣi labẹ oriṣiriṣi ọriniinitutu ibatan. O le rii lati inu eeya naa pe nigbati ọriniinitutu ibatan ba jẹ 57%, modulu rirọ ati agbara fifẹ ti fiimu HPS mimọ jẹ eyiti o tobi julọ, ati HPMC mimọ jẹ eyiti o kere julọ. Pẹlu ilosoke ti akoonu HPS, modulu rirọ ati agbara fifẹ ti awọn fiimu akojọpọ pọ si nigbagbogbo. Awọn elongation ni Bireki ti funfun HPMC awo jẹ Elo tobi ju ti o ti funfun HPS awo, ati awọn mejeeji ni o wa tobi ju ti o ti apapo awopọ.

Nigbati ọriniinitutu ojulumo ga julọ (75%) ni akawe si 57% ọriniinitutu ojulumo, modulu rirọ ati agbara fifẹ ti gbogbo awọn ayẹwo dinku, lakoko ti elongation ni isinmi pọ si ni pataki. Eyi jẹ nipataki nitori omi, bi pilasita gbogboogbo, le dilute HPMC ati matrix HPS, dinku agbara laarin awọn ẹwọn polima, ati ilọsiwaju lilọ kiri ti awọn apakan polima. Ni ọriniinitutu ojulumo giga, modulu rirọ ati agbara fifẹ ti awọn fiimu HPMC mimọ ga ju ti awọn fiimu HPS mimọ lọ, ṣugbọn elongation ni isinmi kere, abajade ti o yatọ patapata si awọn abajade ni ọriniinitutu kekere. O tọ lati ṣe akiyesi pe iyatọ ti awọn ohun-ini ẹrọ ti awọn fiimu apapo pẹlu awọn ipin paati ni ọriniinitutu giga ti 75% jẹ idakeji patapata si iyẹn ni ọriniinitutu kekere ni akawe si ọran ni ọriniinitutu ibatan ti 57%. Labẹ ọriniinitutu giga, akoonu ọrinrin ti fiimu naa pọ si, ati pe omi ko ni ipa ṣiṣu kan nikan lori matrix polima, ṣugbọn tun ṣe agbega isọdọtun ti sitashi. Ti a ṣe afiwe pẹlu HPMC, HPS ni itara ti o lagbara lati tun kọ, nitorinaa ipa ọriniinitutu ojulumo lori HPS tobi pupọ ju ti HPMC lọ.

Aworan 3-5 Awọn ohun-ini fifẹ ti awọn fiimu HPS/HPMC pẹlu oriṣiriṣi HPS/HPMC ni iwọntunwọnsi labẹ awọn ipo irẹlẹ ibatan ti o yatọ (RH). * Awọn lẹta nọmba oriṣiriṣi yatọ si pataki pẹlu ọpọlọpọ RH, ti a lo ninu iwe afọwọsi ni kikun

3.3.6 Onínọmbà ti Atẹgun Permeability ti Awọn fiimu Apapo Ti o jẹun

Fiimu idapọmọra ti o jẹun ni a lo bi ohun elo apoti ounjẹ lati fa igbesi aye selifu ti ounjẹ, ati iṣẹ idena atẹgun rẹ jẹ ọkan ninu awọn itọkasi pataki. Nitorinaa, awọn oṣuwọn gbigbe atẹgun ti awọn fiimu ti o jẹun pẹlu awọn ipin oriṣiriṣi ti HPMC/HPS ni iwọn otutu ti 23 °C, ati awọn abajade ti han ni Nọmba 3-6. A le rii lati inu eeya naa pe agbara atẹgun ti awo alawọ HPS mimọ ti dinku ni pataki ju ti awọ ara HPMC mimọ, ti o nfihan pe awọ membran HPS ni awọn ohun-ini idena atẹgun ti o dara julọ ju awo awọ HPMC lọ. Nitori awọn kekere iki ati awọn aye ti amorphous awọn ẹkun ni, HPMC jẹ rorun lati fẹlẹfẹlẹ kan ti jo alaimuṣinṣin kekere-iwuwo nẹtiwọki be ni fiimu; akawe pẹlu HPS, o ni o ni kan ti o ga ifarahan lati recrystallize, ati awọn ti o jẹ rorun lati fẹlẹfẹlẹ kan ti ipon be ni fiimu. Ọpọlọpọ awọn ijinlẹ ti fihan pe awọn fiimu sitashi ni awọn ohun-ini idena atẹgun ti o dara ni akawe pẹlu awọn polima miiran [139, 301, 335, 336].

Aworan 3-6 atẹgun atẹgun ti awọn fiimu idapọmọra HPS / HPMC

Imudara ti HPS le dinku ijẹẹmu atẹgun ti awọn membran HPMC, ati agbara atẹgun ti awọn membran apapo n dinku ni kiakia pẹlu ilosoke ti akoonu HPS. Imudara ti HPS ti ko ni agbara atẹgun le ṣe alekun tortuosity ti ikanni atẹgun ninu awopọ apapo, eyiti o yori si idinku ninu oṣuwọn permeation atẹgun ati nikẹhin ti o dinku eefin atẹgun. Awọn abajade ti o jọra ni a ti royin fun awọn starches abinibi miiran [139,301].

3.4 Akopọ ti yi ipin

Ni ori yii, lilo HPMC ati HPS gẹgẹbi awọn ohun elo aise akọkọ, ati fifi polyethylene glycol kun bi ṣiṣu ṣiṣu, awọn fiimu idapọmọra ti o jẹun ti HPMC/HPS pẹlu awọn ipin oriṣiriṣi ni a pese sile nipasẹ ọna simẹnti. Ipa ti awọn ohun-ini atorunwa ti awọn paati ati ipin idapọpọ lori imọ-jinlẹ airi ti awopọpọ awopọpọ ni a ṣe iwadi nipasẹ wiwo ohun airi elekitironi; awọn ohun-ini ẹrọ ti awopọpọ awopọ ni a ṣe iwadi nipasẹ oluyẹwo ẹrọ-ini. Ipa ti awọn ohun-ini inherent ti awọn paati ati ipin idapọpọ lori awọn ohun-ini idena atẹgun ati gbigbe ina ti fiimu akojọpọ ni a ṣe iwadi nipasẹ oluyẹwo transmittance atẹgun ati UV-vis spectrophotometer. Ayẹwo elekitironi maikirosikopu, itupalẹ thermogravimetric ati itupalẹ igbona ti o ni agbara ni a lo. Atupalẹ ẹrọ ati awọn ọna itupalẹ miiran ni a lo lati ṣe iwadii ibaramu ati ipinya alakoso ti eto agbo-igi tutu-gbona. Awọn abajade akọkọ jẹ bi atẹle:

1. Ti a ṣe afiwe pẹlu HPMC mimọ, HPS mimọ rọrun lati ṣe agbekalẹ isokan kan ati didan ohun aimọ dada. Eyi jẹ nipataki nitori atunto molikula to dara julọ ti sitashi macromolecules (awọn ohun elo amylose ati awọn ohun elo amylopectin) ninu ojutu olomi sitashi lakoko ilana itutu agbaiye.
2. Awọn akojọpọ pẹlu akoonu HPMC giga jẹ diẹ sii lati ṣe agbekalẹ awọn ẹya awọ ara isokan. Eyi da lori awọn ohun-ini jeli ti HPMC ati HPS. Ni iwọn otutu ti o ṣẹda fiimu, HPMC ati HPS ṣe afihan ipo ojutu viscosity kekere ati ipo gel viscosity giga, ni atele. Awọn ga-iki tuka alakoso ti wa ni tuka ni kekere-iki lemọlemọfún alakoso. , o rọrun lati ṣe eto isokan.
3. Ọriniinitutu ibatan ni ipa pataki lori awọn ohun-ini ẹrọ ti awọn fiimu akojọpọ HPMC/HPS, ati iwọn ipa rẹ pọ si pẹlu ilosoke ti akoonu HPS. Ni ọriniinitutu ibatan kekere, mejeeji modulus rirọ ati agbara fifẹ ti awọn fiimu akojọpọ pọ si pẹlu ilosoke ti akoonu HPS, ati gigun ni isinmi ti awọn fiimu apapo jẹ kekere pupọ ju ti awọn fiimu paati mimọ. Pẹlu ilosoke ọriniinitutu ojulumo, modulu rirọ ati agbara fifẹ ti fiimu apapo dinku, ati elongation ni isinmi pọ si ni pataki, ati pe ibatan laarin awọn ohun-ini ẹrọ ti fiimu apapo ati ipin idapọmọra fihan ilana iyipada idakeji patapata labẹ oriṣiriṣi oriṣiriṣi. ojulumo ọriniinitutu. Awọn ohun-ini ẹrọ ti awọn membran apapo pẹlu awọn ipin idapọ oriṣiriṣi ṣe afihan ikorita labẹ oriṣiriṣi awọn ipo ọriniinitutu ibatan, eyiti o pese aye lati mu iṣẹ ṣiṣe ọja pọ si ni ibamu si awọn ibeere ohun elo oriṣiriṣi.
4. Afikun ti HPS ni pataki dara si awọn ohun-ini idena atẹgun ti awopọpọpọ. Afẹfẹ atẹgun ti awopọ awopọ dinku ni kiakia pẹlu ilosoke ti akoonu HPS.
5. Ninu HPMC/HPS tutu ati eto agbopọ gel gbona, ibaramu kan wa laarin awọn paati meji. Ko si oju-ọna oju-ọna meji ti o han gbangba ti a rii ni awọn aworan SEM ti gbogbo awọn fiimu akojọpọ, pupọ julọ awọn fiimu akojọpọ ni aaye iyipada gilasi kan nikan ni awọn abajade DMA, ati pe tente ibajẹ gbigbona kan ṣoṣo ti o han ni awọn iyipo DTG ti pupọ julọ akojọpọ akojọpọ. awọn fiimu. O fihan pe apejuwe kan wa laarin HPMC ati HPS.

Awọn abajade esiperimenta ti o wa loke fihan pe idapọ ti HPS ati HPMC ko le dinku idiyele iṣelọpọ ti fiimu ti o jẹun HPMC, ṣugbọn tun ṣe ilọsiwaju iṣẹ rẹ. Awọn ohun-ini ẹrọ, awọn ohun-ini idena atẹgun ati awọn ohun-ini opiti ti fiimu idapọmọra ti o jẹun le ṣee ṣe nipasẹ ṣiṣe atunṣe ipin idapọpọ ti awọn paati meji ati ọriniinitutu ibatan ti agbegbe ita.

Chapter 4 Ibasepo laarin Micromorphology ati Mechanical Properties ti HPMC/HPS Compound System

Ti a bawe pẹlu entropy idapọ ti o ga julọ lakoko idapọ irin alloy, entropy idapọmọra lakoko idapọ polymer jẹ igbagbogbo kekere, ati ooru ti idapọmọra lakoko idapọpọ nigbagbogbo jẹ rere, ti o mu abajade awọn ilana iṣelọpọ polima. Iyipada agbara ọfẹ Gibbs jẹ rere (���>), nitorinaa, awọn agbekalẹ polima ṣọ lati dagba awọn ọna ṣiṣe meji-meji ti o ya sọtọ, ati awọn agbekalẹ polymer ibaramu ni kikun jẹ ṣọwọn pupọ [242].

Awọn ọna ṣiṣe idapọmọra alaiṣe le nigbagbogbo ṣaṣeyọri aiṣedeede ipele molikula ni thermodynamics ati ṣe agbekalẹ awọn agbo ogun isokan, nitorinaa ọpọlọpọ awọn ọna ṣiṣe agbopọ polima jẹ aibikita. Bibẹẹkọ, ọpọlọpọ awọn ọna ṣiṣe idapọmọra polymer le de ipo ibaramu labẹ awọn ipo kan ati di awọn eto agbopọ pẹlu ibaramu kan [257].

Awọn ohun-ini macroscopic gẹgẹbi awọn ohun-ini ẹrọ ti awọn ọna ṣiṣe akojọpọ polima dale si iwọn nla lori ibaraenisepo ati mofoloji alakoso ti awọn paati wọn, ni pataki ibamu laarin awọn paati ati akopọ ti awọn ilọsiwaju ati awọn ipele tuka [301]. Nitorinaa, o ṣe pataki pupọ lati ṣe iwadii imọ-jinlẹ airi ati awọn ohun-ini macroscopic ti eto idapọmọra ati fi idi ibatan laarin wọn, eyiti o jẹ pataki pupọ lati ṣakoso awọn ohun-ini ti awọn ohun elo idapọmọra nipasẹ ṣiṣakoso iṣeto alakoso ati ibamu ti eto akojọpọ.

Ninu ilana ti kikọ ẹkọ mofoloji ati aworan atọka ti eto eka, o ṣe pataki pupọ lati yan awọn ọna ti o yẹ lati ṣe iyatọ awọn paati oriṣiriṣi. Sibẹsibẹ, awọn adayanri laarin HPMC ati HPS jẹ ohun soro, nitori awọn mejeeji ni o dara akoyawo ati iru refractive atọka, ki o jẹ soro lati se iyato awọn meji irinše nipa opitika maikirosikopu; ni afikun, nitori mejeji ni o wa Organic erogba-orisun ohun elo, ki awọn meji ni iru agbara gbigba, ki o jẹ tun soro fun Antivirus itanna maikirosikopu lati parí iyato awọn bata ti irinše. Fourier transform infurarẹẹdi spectroscopy le ṣe afihan awọn iyipada ninu morphology ati aworan atọka ti amuaradagba-sitashi eka eto nipasẹ ipin agbegbe ti ẹgbẹ polysaccharide ni 1180-953 cm-1 ati ẹgbẹ amide ni 1750-1483 cm-1 [52, 337], ṣugbọn ilana yii jẹ eka pupọ ati pe o nilo igbagbogbo synchrotron Ìtọjú Fourier yi pada infurarẹẹdi imuposi lati se ina itansan to fun HPMC/HPS arabara awọn ọna šiše. Awọn ilana tun wa lati ṣaṣeyọri ipinya ti awọn paati, gẹgẹ bi microscopy elekitironi gbigbe ati pipinka X-ray igun kekere, ṣugbọn awọn ilana wọnyi jẹ eka pupọ [338]. Ninu koko-ọrọ yii, ọna itupalẹ microscope opitika ti o rọrun ti iodine ti lo, ati pe ipilẹ ti ẹgbẹ ipari ti eto helical amylose le fesi pẹlu iodine lati ṣe awọn eka ifisi ni a lo lati ṣe awọ eto agbopọ HPMC/HPS nipasẹ awọ iodine, nitorinaa. pe HPS Awọn paati jẹ iyatọ si awọn paati HPMC nipasẹ awọn awọ oriṣiriṣi wọn labẹ maikirosikopu ina. Nitorinaa, ọna itupalẹ maikirosikopu opiti iodine jẹ ọna ti o rọrun ati imunadoko fun imọ-jinlẹ ati aworan atọka ti awọn ọna ṣiṣe ipilẹ sitashi.

Ni ori yii, imọ-jinlẹ airi, ipinpinpin alakoso, iyipada alakoso ati awọn microstructures miiran ti eto agbopọ HPMC/HPS ni a ṣe iwadi nipasẹ awọn itupalẹ maikirosikopu opitika dyeing iodine; ati awọn ohun-ini ẹrọ ati awọn ohun-ini macroscopic miiran; ati nipasẹ awọn igbekale ibamu ti awọn airi mofoloji ati macroscopic-ini ti o yatọ si ojutu ifọkansi ati compounding ratio, awọn ibasepọ laarin awọn microstructure ati macroscopic-ini ti awọn HPMC/HPS yellow eto ti wa ni idasilẹ, ni ibere lati sakoso HPMC/HPS. Pese ipilẹ fun awọn ohun-ini ti awọn ohun elo apapo.

4.1 Ohun elo ati ẹrọ

4.1.1 Main esiperimenta ohun elo

4.2 esiperimenta ọna

4.2.1 Igbaradi ti HPMC/HPS yellow ojutu

Mura ojutu HPMC ati ojutu HPS ni 3%, 5%, 7% ati 9% fojusi, wo 2.2.1 fun ọna igbaradi. Dapọ ojutu HPMC ati ojutu HPS ni ibamu si 100: 0, 90: 10, 80:20, 70:30, 60:40, 50:50, 45:55, 40:60, 30:70, 20:80, 0: 100 Awọn iyatọ oriṣiriṣi ni a dapọ ni iyara ti 250 rmp / min ni 21 ° C fun awọn iṣẹju 30, ati awọn iṣeduro ti o dapọ pẹlu awọn ifọkansi oriṣiriṣi ati awọn iyatọ ti o yatọ ni a gba.

4.2.2 Igbaradi ti HPMC/HPS awopọ awo

Wo 3.2.1.

4.2.3 Igbaradi ti HPMC/HPS composite capsules

Tọkasi ojutu ti a pese sile nipasẹ ọna ti o wa ni 2.2.1, lo ohun elo irin alagbara-irin fun fibọ, ki o si gbẹ ni 37 °C. Fa awọn capsules ti o gbẹ, ge awọn ti o pọ ju, ki o si fi wọn papọ lati ṣe bata.

4.2.4 HPMC/HPS apapo film opitika maikirosikopu

4.2.4.1 Agbekale ti Optical Maikirosikopi Analysis

Maikirosikopu opiti naa nlo ilana opiti ti fifi aworan ga soke nipasẹ lẹnsi convex, o si nlo awọn lẹnsi isọpọ meji lati faagun igun ṣiṣi ti awọn nkan kekere ti o wa nitosi si awọn oju, ati tobi iwọn awọn nkan kekere ti oju eniyan ko le mọ. titi iwọn awọn oludoti le ṣe akiyesi nipasẹ oju eniyan.

4.2.4.2 igbeyewo ọna

Awọn ojutu idapọmọra HPMC/HPS ti awọn ifọkansi oriṣiriṣi ati awọn ipin idapọmọra ni a mu jade ni 21 °C, silẹ lori ifaworanhan gilasi kan, sọ sinu Layer tinrin, ati gbigbe ni iwọn otutu kanna. Awọn fiimu ti wa ni abawọn pẹlu 1% iodine ojutu (1 g ti iodine ati 10 g ti potasiomu iodide ni a gbe sinu 100-mL volumetric flask, ati tituka ni ethanol), ti a gbe sinu aaye ti microscope ina fun akiyesi ati aworan.

4.2.5 Light transmittance ti HPMC / HP composite film

4.2.5.1 Opo onínọmbà ti UV-vis spectrophotometry

Kanna bi 3.2.3.1.

4.2.5.1 igbeyewo ọna

Wo 3.2.3.2.

4.2.6 Awọn ohun-ini fifẹ ti awọn fiimu akojọpọ HPMC/HPS

4.2.6.1 Ilana ti itupalẹ ohun-ini fifẹ

Kanna bi 3.2.3.1.

4.2.6.1 igbeyewo ọna

Awọn ayẹwo naa ni idanwo lẹhin iwọntunwọnsi ni 73% ọriniinitutu fun awọn wakati 48. Wo 3.2.3.2 fun ọna idanwo.

4.3 Awọn esi ati ijiroro

4.3.1 Ọja akoyawo akiyesi

Nọmba 4-1 fihan awọn fiimu ti o jẹun ati awọn capsules ti a pese sile nipasẹ sisọpọ HPMC ati HPS ni ipin idapọ 70:30. Gẹgẹbi a ti le rii lati inu eeya naa, awọn ọja naa ni akoyawo to dara, eyiti o tọka pe HPMC ati HPS ni awọn itọka itusilẹ kanna, ati pe o le gba idapọpọ isokan lẹhin idapọ awọn meji.

4.3.2 Awọn aworan maikirosikopu opiti ti awọn eka HPMC/HPS ṣaaju ati lẹhin abawọn

Nọmba 4-2 ṣe afihan ẹda ara-ara aṣoju ṣaaju ati lẹhin kikun ti awọn eka HPMC/HPS pẹlu awọn ipin idapọ oriṣiriṣi ti a ṣe akiyesi labẹ maikirosikopu opiti. Gẹgẹbi a ti le rii lati nọmba naa, o nira lati ṣe iyatọ ipele HPMC ati ipele HPS ni eeya ti ko ni abawọn; HPMC funfun ti a pa ati HPS mimọ n ṣe afihan awọn awọ alailẹgbẹ tiwọn, eyiti o jẹ nitori iṣesi ti HPS ati iodine nipasẹ abawọn iodine Awọ rẹ di dudu. Nitorinaa, awọn ipele meji ti o wa ninu eto idapọmọra HPMC/HPS jẹ iyasọtọ ati iyasọtọ ni kedere, eyiti o jẹri siwaju pe HPMC ati HPS kii ṣe aibikita ati pe wọn ko le ṣe akojọpọ isokan kan. Gẹgẹbi a ti le rii lati inu eeya naa, bi akoonu HPS ṣe n pọ si, agbegbe ti agbegbe dudu (ipele HPS) ninu eeya naa n pọ si bi o ti ṣe yẹ, nitorinaa jẹrisi pe atunto ipele-meji waye lakoko ilana yii. Nigbati akoonu ti HPMC ba ga ju 40%, HPMC ṣe afihan ipo ti ipele ti o tẹsiwaju, ati pe HPS ti tuka ni ipele ti o tẹsiwaju ti HPMC bi ipele ti tuka. Ni idakeji, nigbati akoonu ti HPMC ba kere ju 40%, HPS ṣe afihan ipo ti ipele ti o tẹsiwaju, ati pe HPMC ti tuka ni ipele ilọsiwaju ti HPS gẹgẹbi ipele ti a tuka. Nitoribẹẹ, ninu ojutu agbopọ 5% HPMC/HPS, pẹlu akoonu HPS ti n pọ si, idakeji ṣẹlẹ nigbati ipin idapọmọra jẹ HPMC/HPS 40:60. Ipele lemọlemọfún yipada lati ipele HPMC akọkọ si ipele HPS nigbamii. Nipa wiwo apẹrẹ alakoso, o le rii pe ipele HPMC ninu matrix HPS jẹ iyipo lẹhin pipinka, lakoko ti apẹrẹ tuka ti ipele HPS ni matrix HPMC jẹ alaibamu diẹ sii.

Pẹlupẹlu, nipa iṣiro ipin ti agbegbe ti agbegbe awọ-awọ-awọ (HPMC) si agbegbe awọ-awọ-awọ (HPS) ni ile-iṣẹ HPMC / HPS lẹhin dyeing (laisi iṣaro ipo mesophase), o ri pe agbegbe ti HPMC (awọ ina)/HPS (awọ dudu) ninu eeya Ipin naa nigbagbogbo tobi ju ipin idapọ HPMC/HPS gangan. Fun apẹẹrẹ, ninu aworan atọka ti agbo HPMC/HPS pẹlu ipin ipin ti 50:50, agbegbe ti HPS ni agbegbe interphase ko ṣe iṣiro, ati ipin ti ina/agbegbe dudu jẹ 71/29. Abajade yii jẹrisi aye ti nọmba nla ti mesophases ninu eto akojọpọ HPMC/HPS.

O ti wa ni daradara mọ pe ni kikun ibamu polima compounding awọn ọna šiše ni o wa oyimbo toje nitori nigba ti polima compounding ilana, awọn ooru ti compounding jẹ nigbagbogbo rere ati awọn entropy ti compounding maa n yipada diẹ, nitorina Abajade ni free agbara nigba compounding ayipada si kan rere iye. Bibẹẹkọ, ninu eto idapọmọra HPMC/HPS, HPMC ati HPS tun n ṣe ileri lati ṣafihan iwọn ibaramu ti o tobi julọ, nitori HPMC ati HPS jẹ mejeeji polysaccharides hydrophilic, ni ẹyọ igbekalẹ kanna - glukosi, ati kọja ẹgbẹ iṣẹ ṣiṣe kanna ni a ṣe atunṣe pẹlu hydroxypropyl. Iṣẹlẹ ti awọn mesophases pupọ ninu eto idapọmọra HPMC/HPS tun tọka pe HPMC ati HPS ninu agbo naa ni iwọn ibaramu kan, ati pe iru lasan kan waye ninu eto idapọmọra oti sitashi-polyvinyl pẹlu ṣiṣu ṣiṣu. tun farahan [339].

4.3.3 Awọn ibasepọ laarin awọn airi mofoloji ati awọn macroscopic-ini ti awọn yellow eto

Ibasepo laarin mofoloji, iṣẹlẹ ipinya alakoso, akoyawo ati awọn ohun-ini ẹrọ ti eto akojọpọ HPMC/HPS ni a ṣe iwadi ni kikun. Nọmba 4-3 ṣe afihan ipa ti akoonu HPS lori awọn ohun-ini macroscopic gẹgẹbi akoyawo ati modulus fifẹ ti eto agbopọ HPMC/HPS. O le rii lati inu eeya naa pe akoyawo ti HPMC mimọ ga ju ti HPS mimọ lọ, ni pataki nitori isọdọtun ti sitashi dinku akoyawo ti HPS, ati iyipada hydroxypropyl ti sitashi tun jẹ idi pataki fun idinku akoyawo ti HPS [340, 341]. O le rii lati inu eeya naa pe gbigbejade ti eto agbopọ HPMC/HPS yoo ni iye ti o kere ju pẹlu iyatọ ti akoonu HPS. Gbigbe ti eto agbo, ni iwọn ti akoonu HPS ni isalẹ 70%, pọ si pẹluit dinku pẹlu ilosoke ti akoonu HPS; nigbati akoonu HPS kọja 70%, o pọ si pẹlu ilosoke ti akoonu HPS. Yi lasan tumo si wipe HPMC/HPS yellow eto jẹ immiscible, nitori awọn alakoso Iyapa lasan ti awọn eto nyorisi si isalẹ ti ina transmittance. Ni ilodi si, modulus ọdọ ti eto agbo tun han aaye ti o kere ju pẹlu awọn ipin oriṣiriṣi, ati pe modulus ọdọ tẹsiwaju lati dinku pẹlu ilosoke akoonu HPS, o si de aaye ti o kere julọ nigbati akoonu HPS jẹ 60%. Modulu naa tẹsiwaju lati pọ si, ati pe modulu pọ si diẹ. Modulu Ọdọmọde ti eto agbopọ HPMC/HPS ṣe afihan iye ti o kere ju, eyiti o tun tọka si pe eto agbopọ jẹ eto aibikita. Awọn ni asuwon ti ojuami ti ina transmittance ti HPMC/HPS yellow eto ni ibamu pẹlu awọn ipele orilede ojuami ti HPMC lemọlemọfún alakoso si tuka alakoso ati awọn ni asuwon ti ojuami ti Young ká modulus iye ni Figure 4-2.

4.3.4 Awọn ipa ti ifọkansi ojutu lori awọn airi mofoloji ti awọn yellow eto

Nọmba 4-4 ṣe afihan ipa ti ifọkansi ojutu lori morphology ati iyipada alakoso ti eto agbopọ HPMC/HPS. Gẹgẹbi a ti le rii lati inu nọmba naa, ifọkansi kekere ti 3% HPMC/HPS compound system, ni ipin idapọ ti HPMC/HPS jẹ 40:60, hihan ti iṣeto-itẹsiwaju le ṣe akiyesi; lakoko ti o wa ni ifọkansi giga ti ojutu 7%, ilana-itẹsiwaju yii ni a ṣe akiyesi ni eeya pẹlu ipin idapọ ti 50:50. Abajade yii fihan pe aaye iyipada alakoso ti eto idapọmọra HPMC/HPS ni igbẹkẹle ifọkansi kan, ati ipin idapọ HPMC/HPS ti iyipada alakoso pọ si pẹlu ilosoke ti ifọkansi ojutu ojutu, ati HPS n duro lati ṣe ipele ipele ti nlọsiwaju. . . Ni afikun, awọn ibugbe HPS tuka ni HPMC lemọlemọfún alakoso fihan iru ni nitobi ati morphologies pẹlu awọn iyipada ti fojusi; lakoko ti awọn ipele HPMC tuka kaakiri ni ipele lilọsiwaju HPS ṣe afihan awọn apẹrẹ oriṣiriṣi ati awọn ẹda ni awọn ifọkansi oriṣiriṣi. ati pẹlu ilosoke ti ifọkansi ojutu, agbegbe pipinka ti HPMC di diẹ ati siwaju sii alaibamu. Idi akọkọ fun iṣẹlẹ yii ni pe iki ti ojutu HPS ga pupọ ju ti ojutu HPMC ni iwọn otutu yara, ati ifarahan ti ipele HPMC lati ṣe ipo iyipo afinju ti tẹmọlẹ nitori ẹdọfu oju.

4.3.5 Ipa ti ifọkansi ojutu lori awọn ohun-ini ẹrọ ti eto agbo

Ni ibamu si awọn morphologies ti Ọpọtọ 4-4, Fig. 4-5 fihan awọn ohun-ini fifẹ ti awọn fiimu apapo ti a ṣẹda labẹ awọn iṣeduro ifọkansi oriṣiriṣi. O le rii lati inu eeya naa pe modulus ọdọ ati elongation ni isinmi ti eto akojọpọ HPMC/HPS ṣọ lati dinku pẹlu ilosoke ti ifọkansi ojutu, eyiti o ni ibamu pẹlu iyipada mimu ti HPMC lati ipele ti nlọsiwaju si ipele tuka ni Nọmba 4 -4. Awọn airi mofoloji ni ibamu. Niwọn bi modulu ti ọdọ ti HPMC homopolymer ti ga ju ti HPS lọ, o jẹ asọtẹlẹ pe modulus ọdọ ti eto akojọpọ HPMC/HPS yoo ni ilọsiwaju nigbati HPMC jẹ ipele ti nlọsiwaju.

4.4 Akopọ ti yi ipin

Ni ori yii, awọn ojutu agbopọ HPMC/HPS ati awọn fiimu idapọmọra ti o jẹun pẹlu awọn ifọkansi oriṣiriṣi ati awọn ipin idapọmọra ni a pese sile, ati pe a ti pese imọ-jinlẹ microscopic ati iyipada ipele ti eto idapọmọra HPMC/HPS nipasẹ itupalẹ microscope opitika ti abawọn iodine lati ṣe iyatọ awọn ipele sitashi. Gbigbe ina ati awọn ohun-ini ẹrọ ti fiimu idapọmọra ti o jẹun ti HPMC/HPS ni a ṣe iwadi nipasẹ UV-vis spectrophotometer ati oluyẹwo ohun-ini ẹrọ, ati awọn ipa ti awọn ifọkansi oriṣiriṣi ati awọn ipin idapọpọ lori awọn ohun-ini opitika ati awọn ohun-ini ẹrọ ti eto idapọmọra ni a ṣe iwadi. Ibasepo laarin awọn ohun-ini microstructure ati awọn ohun-ini macroscopic ti HPMC/HPS yellow system ti dasilẹ nipasẹ apapọ microstructure ti eto akojọpọ, gẹgẹbi microstructure, iyipada alakoso ati ipinya alakoso, ati awọn ohun-ini macroscopic gẹgẹbi awọn ohun-ini opitika ati awọn ohun-ini ẹrọ. Awọn abajade akọkọ jẹ bi atẹle:

1. Ọna itupalẹ maikirosikopu opiti lati ṣe iyatọ awọn ipele sitashi nipasẹ idoti iodine jẹ ọna ti o rọrun julọ, taara ati imunadoko fun kikọ ẹkọ mofoloji ati iyipada ipele ti awọn ọna ṣiṣe ipilẹ sitashi. Pẹlu abawọn iodine, ipele sitashi yoo han ṣokunkun ati ṣokunkun labẹ ina maikirosikopu, lakoko ti HPMC ko ni abawọn ati nitorina o han fẹẹrẹ ni awọ.
2. HPMC/HPS yellow eto ni ko miscible, ati nibẹ ni a alakoso orilede ojuami ninu awọn yellow eto, ki o si yi alakoso orilede ojuami ni o ni kan awọn yellow ratio gbára ati ojutu fojusi gbára.
3. Eto agbopọ HPMC/HPS ni ibamu to dara, ati pe nọmba nla ti mesophases wa ninu eto agbo. Ni awọn agbedemeji alakoso, awọn lemọlemọfún alakoso ti wa ni tuka ni awọn dispersed alakoso ni ipinle ti patikulu.
4. Ipele ti a tuka ti HPS ni matrix HPMC ṣe afihan iru iyipo ti o jọra ni awọn ifọkansi oriṣiriṣi; HPMC ṣe afihan iṣan-ara alaibamu ni matrix HPS, ati aiṣedeede ti mofoloji pọ si pẹlu ilosoke ti ifọkansi.
5. Ibasepo laarin microstructure, iyipada alakoso, akoyawo ati awọn ohun-ini ẹrọ ti ẹrọ akojọpọ HPMC/HPS ni a fi idi mulẹ. a. Awọn ni asuwon ti ojuami ti akoyawo ti awọn yellow eto ni ibamu pẹlu awọn ipele orilede ojuami ti HPMC lati awọn lemọlemọfún alakoso si awọn tuka alakoso ati awọn kere ojuami ti awọn idinku ti fifẹ modulus. b. Modulu ti Ọdọmọde ati elongation ni isinmi dinku pẹlu ilosoke ti ifọkansi ojutu, eyiti o ni ibatan si iyipada mofoloji ti HPMC lati ipele ti nlọ lọwọ si ipo tuka ninu eto agbo.

Ni akojọpọ, awọn ohun-ini macroscopic ti eto akojọpọ HPMC/HPS ni ibatan pẹkipẹki si eto imọ-ara ohun airi, iyipada alakoso, ipinya alakoso ati awọn iṣẹlẹ miiran, ati awọn ohun-ini ti awọn akojọpọ le ṣe ilana nipasẹ ṣiṣakoso ilana ilana ati ibaramu ti apapo. eto.

Abala 5 Ipa ti HPS Hydroxypropyl ìyí Iyipada lori Awọn ohun-ini Rheological ti HPMC/HPS Compound System

O ti wa ni daradara mọ pe kekere ayipada ninu awọn kemikali be ti sitashi le ja si ìgbésẹ ayipada ninu awọn oniwe-rheological-ini. Nitorinaa, iyipada kemikali nfunni ni anfani lati ni ilọsiwaju ati iṣakoso awọn ohun-ini rheological ti awọn ọja orisun sitashi [342]. Ni ọna, iṣakoso ipa ti eto kemikali sitashi lori awọn ohun-ini rheological rẹ le ni oye diẹ sii awọn ohun-ini igbekale ti awọn ọja ti o da lori sitashi, ati pese ipilẹ fun apẹrẹ awọn sitashi ti a yipada pẹlu awọn ohun-ini iṣẹ ṣiṣe sitashi ti ilọsiwaju [235]. Sitashi Hydroxypropyl jẹ sitashi alamọdaju ti a ṣe atunṣe ni lilo pupọ ni aaye ounjẹ ati oogun. O maa n pese sile nipasẹ iṣesi etherification ti sitashi abinibi pẹlu propylene oxide labẹ awọn ipo ipilẹ. Hydroxypropyl jẹ ẹgbẹ hydrophilic. Ifihan awọn ẹgbẹ wọnyi sinu pq molikula sitashi le fọ tabi irẹwẹsi awọn ifunmọ hydrogen intramolecular ti o ṣetọju igbekalẹ granulu sitashi. Nitorinaa, awọn ohun-ini kemikali ti sitashi hydroxypropyl ni ibatan si iwọn iyipada ti awọn ẹgbẹ hydroxypropyl lori ẹwọn molikula rẹ [233, 235, 343, 344].

Ọpọlọpọ awọn ijinlẹ ti ṣe iwadii ipa ti alefa aropo hydroxypropyl lori awọn ohun-ini kemikali ti sitashi hydroxypropyl. Han et al. ṣe iwadi awọn ipa ti sitashi hydroxypropyl waxy ati hydroxypropyl cornstarch lori eto ati awọn abuda isọdọtun ti awọn akara iresi glutinous ti Korea. Iwadi na rii pe hydroxypropylation le dinku iwọn otutu gelatinization ti sitashi ati mu agbara idaduro omi ti sitashi dara. iṣẹ ṣiṣe, ati ni pataki ni idinamọ iṣẹlẹ ti ogbo ti sitashi ni awọn akara iresi glutinous Korean [345]. Kaur et al. ṣe iwadi ipa ti aropo hydroxypropyl lori awọn ohun-ini physicochemical ti awọn oriṣiriṣi oriṣiriṣi ti sitashi ọdunkun, o si rii pe iwọn ti aropo hydroxypropyl ti sitashi ọdunkun yatọ pẹlu awọn oriṣiriṣi oriṣiriṣi, ati ipa rẹ lori awọn ohun-ini ti sitashi pẹlu iwọn patiku nla Die pataki; iṣesi hydroxypropylation nfa ọpọlọpọ awọn ajẹkù ati grooves lori dada ti sitashi granules; aropo hydroxypropyl le ṣe ilọsiwaju awọn ohun-ini wiwu ni pataki, solubility omi ati solubility ti sitashi ni dimethyl sulfoxide, ati mu sitashi pọ si akoyawo ti lẹẹ [346]. Lawal et al. ṣe iwadi ipa ti aropo hydroxypropyl lori awọn ohun-ini ti sitashi ọdunkun didùn. Iwadi na fihan pe lẹhin iyipada hydroxypropyl, agbara wiwu ọfẹ ati solubility omi ti sitashi ti ni ilọsiwaju; awọn recrystallization ati retrogradation ti abinibi sitashi ni idinamọ; Dijetimu ti ni ilọsiwaju [347]. Schmitz et al. ti a pese silẹ sitashi hydroxypropyl tapioca o si rii pe o ni agbara wiwu ti o ga julọ ati iki, oṣuwọn ti ogbo kekere, ati iduroṣinṣin di-thaw ti o ga julọ [344].

Bibẹẹkọ, awọn iwadii diẹ wa lori awọn ohun-ini rheological ti sitashi hydroxypropyl, ati awọn ipa ti iyipada hydroxypropyl lori awọn ohun-ini rheological ati awọn ohun-ini gel ti awọn eto idapọmọra sitashi ti ṣọwọn ni a ti royin titi di isisiyi. Chun et al. iwadi awọn rheology ti kekere-fokansi (5%) hydroxypropyl iresi sitashi ojutu. Awọn abajade fihan pe ipa ti iyipada hydroxypropyl lori ipo iduro ati agbara viscoelasticity ti ojutu sitashi jẹ ibatan si iwọn ti aropo, ati iwọn kekere ti aropo hydroxypropyl Propyl le ṣe pataki iyipada awọn ohun-ini rheological ti awọn ojutu sitashi; olùsọdipúpọ viscosity ti awọn solusan sitashi dinku pẹlu ilosoke ti iwọn aropo, ati igbẹkẹle iwọn otutu ti awọn ohun-ini rheological rẹ pọ si pẹlu ilosoke ti alefa aropo hydroxypropyl. Iye dinku pẹlu jijẹ iwọn aropo [342]. Lee et al. ṣe iwadi ipa ti aropo hydroxypropyl lori awọn ohun-ini ti ara ati awọn ohun-ini rheological ti sitashi ọdunkun dun, ati awọn abajade fihan pe agbara wiwu ati solubility omi ti sitashi pọ si pẹlu ilosoke ti iwọn ti aropo hydroxypropyl; Iwọn enthalpy dinku pẹlu ilosoke ti iwọn aropo hydroxypropyl; olùsọdipúpọ viscosity, viscosity eka, aapọn ikore, iki eka ati modulus ìmúdàgba ti ojutu sitashi gbogbo dinku pẹlu ilosoke ti iwọn aropo hydroxypropyl, atọka ito ati ifosiwewe pipadanu O pọ si pẹlu iwọn ti aropo hydroxypropyl; agbara jeli ti sitashi lẹ pọ n dinku, iduroṣinṣin di-thaw n pọ si, ati ipa syneresis dinku [235].

Ninu ori yii, ipa ti alefa fidipo HPS hydroxypropyl lori awọn ohun-ini rheological ati awọn ohun-ini jeli ti HPMC/HPS tutu ati eto agbopọ gel gbona ni a ṣe iwadi. Ipo iyipada jẹ pataki nla fun oye ti o jinlẹ ti ibatan laarin dida igbekalẹ ati awọn ohun-ini rheological. Ni afikun, ẹrọ gelation ti HPMC/HPS eto agbo-itutu-tutu ni a ti jiroro ni iṣaaju, lati le pese itọsọna imọ-jinlẹ fun awọn ọna ṣiṣe jeli itutu-ooru miiran ti o jọra.

5.1 Ohun elo ati ẹrọ

5.1.1 Main esiperimenta ohun elo

5.1.2 Main irinse ati ẹrọ itanna

5.2 esiperimenta ọna

5.2.1 Igbaradi ti yellow solusan

15% HPMC/HPS awọn ojutu idapọmọra pẹlu awọn ipin idapọ oriṣiriṣi (100/0, 50/50, 0/100) ati HPS pẹlu oriṣiriṣi awọn iwọn aropo hydroxypropyl (G80, A939, A1081) ni a pese sile. Awọn ọna igbaradi ti A1081, A939, HPMC ati awọn solusan agbo wọn ti han ni 2.2.1. G80 ati awọn solusan agbopọ rẹ pẹlu HPMC jẹ gelatinized nipasẹ gbigbe labẹ awọn ipo ti 1500psi ati 110 ° C ni autoclave, nitori sitashi Native G80 jẹ amylose giga (80%), ati iwọn otutu gelatinization rẹ ga ju 100 ° C, eyiti ko le jẹ. ti de nipasẹ atilẹba ọna gelatinization omi-wẹ [348].

5.2.2 Awọn ohun-ini rheological ti HPMC/HPS awọn ojutu idapọmọra pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi ti aropo HPS hydroxypropyl

5.2.2.1 Ilana ti iṣiro rheological

Kanna bi 2.2.2.1

5.2.2.2 Sisan mode igbeyewo ọna

Dimole awo ti o jọra pẹlu iwọn ila opin ti 60 mm ni a lo, ati pe a ṣeto aye awo si 1 mm.

1. Ọna idanwo sisan-irun-irẹrun wa ati thixotropy ipele mẹta. Kanna bi 2.2.2.2.
2. Ọna idanwo ṣiṣan laisi irẹrun-tẹlẹ ati oruka thixotropic thixotropy. Iwọn otutu idanwo jẹ 25 °C, a. Irẹrun ni iyara ti o pọ si, iwọn oṣuwọn irẹwẹsi 0-1000 s-1, akoko irẹrun 1 min; b. Irẹrun igbagbogbo, oṣuwọn irẹrun 1000 s-1, akoko irẹrun 1 min; c. Irẹrun iyara ti o dinku, iwọn oṣuwọn irẹrun jẹ 1000-0s-1, ati akoko irẹrun jẹ 1 min.

5.2.2.3 Oscillation mode igbeyewo ọna

Imuduro awo ti o jọra pẹlu iwọn ila opin ti 60 mm ni a lo, ati pe a ṣeto aye awo si 1 mm.

1. Ayipada ìgbálẹ. Igbeyewo otutu 25 °C, igbohunsafẹfẹ 1 Hz, abuku 0.01-100 %.
2. Ayẹwo iwọn otutu. Igbohunsafẹfẹ 1 Hz, abuku 0.1 %, a. Ilana alapapo, iwọn otutu 5-85 °C, oṣuwọn alapapo 2 °C / min; b. Ilana itutu agbaiye, iwọn otutu 85-5 °C, oṣuwọn itutu agbaiye 2 °C / min. A lo edidi epo silikoni ni ayika ayẹwo lati yago fun pipadanu ọrinrin lakoko idanwo.
3. Igbohunsafẹfẹ gbigba. Iyatọ 0.1%, igbohunsafẹfẹ 1-100 rad / s. Awọn idanwo naa ni a ṣe ni 5 °C ati 85 °C, lẹsẹsẹ, ati ni iwọntunwọnsi ni iwọn otutu idanwo fun iṣẹju 5 ṣaaju idanwo.

Ibasepo laarin modulus ibi ipamọ G 'ati isonu modulus G″ ti ojutu polima ati igbohunsafẹfẹ angula ω tẹle ofin agbara kan:

nibiti n' ati n″ wa ni awọn oke ti log G'-log ω ati log G″-log ω, lẹsẹsẹ;

G0′ ati G0″ jẹ awọn idalọwọduro ti log G′-log ω ati log G″-log ω, lẹsẹsẹ.

5.2.3 opitika maikirosikopu

5.2.3.1 Instrument opo

Kanna bi 4.2.3.1

5.2.3.2 igbeyewo ọna

Ojutu 3% 5:5 HPMC/HPS ni a mu jade ni awọn iwọn otutu oriṣiriṣi ti 25 °C, 45 °C, ati 85 °C, silẹ lori ifaworanhan gilasi ti a tọju ni iwọn otutu kanna, ati sọ sinu fiimu tinrin. ojutu Layer ati ki o gbẹ ni iwọn otutu kanna. Awọn fiimu naa jẹ abawọn pẹlu 1% ojutu iodine, ti a gbe sinu aaye ti microscope ina fun akiyesi ati ya aworan.

5.3 Awọn esi ati ijiroro

5.3.1 Viscosity ati sisan Àpẹẹrẹ onínọmbà

5.3.1.1 Ọna idanwo ṣiṣan laisi irẹrun-tẹlẹ ati thixotropic oruka thixotropy

Lilo ọna idanwo sisan laisi irẹrun-tẹlẹ ati ọna thixotropic oruka thixotropic, iki ti ojutu idapọ HPMC/HPS pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi ti aropo hydroxypropyl HPS ni a ṣe iwadi. Awọn esi ti wa ni han ni Figure 5-1. O le rii lati inu nọmba naa pe iki ti gbogbo awọn ayẹwo ṣe afihan aṣa ti o dinku pẹlu ilosoke ti oṣuwọn irẹwẹsi labẹ iṣe ti agbara irẹrun, ti o nfihan iwọn kan ti iyalẹnu tinrin rirẹ. Pupọ julọ awọn solusan polima ifọkansi giga tabi yo faragba disentanglement to lagbara ati atunto molikula labẹ irẹrun, nitorinaa n ṣe afihan ihuwasi omi pseudoplastic [305, 349, 350]. Bibẹẹkọ, awọn iwọn tinrin rirẹ ti awọn ojutu agbopọ HPMC/HPS ti HPS pẹlu awọn iwọn aropo hydroxypropyl oriṣiriṣi yatọ.

Aworan 5-1 Viscosities vs. Oṣuwọn rirẹ ti ojutu HPS/HPMC pẹlu o yatọ si iwọn aropo hydropropyl ti HPS (laisi irẹrun tẹlẹ, awọn aami to lagbara ati ṣofo ṣafihan oṣuwọn jijẹ ati ilana oṣuwọn idinku, lẹsẹsẹ)

A le rii lati inu eeya naa pe iki ati iwọn tinrin rirẹ ti ayẹwo HPS mimọ ga ju awọn ti apẹẹrẹ agbopọ HPMC/HPS lọ, lakoko ti iwọn tinrin rirẹ ti ojutu HPMC jẹ eyiti o kere julọ, ni pataki nitori iki ti HPS ni kekere otutu ni significantly ti o ga ju ti HPMC. Ni afikun, fun ojutu agbopọ HPMC/HPS pẹlu ipin idapọmọra kanna, viscosity n pọ si pẹlu iwọn aropo HPS hydroxypropyl. Eyi le jẹ nitori afikun awọn ẹgbẹ hydroxypropyl ninu awọn ohun elo sitashi n fọ awọn asopọ hydrogen intermolecular ati nitorinaa o yori si itusilẹ ti awọn granules sitashi. Hydroxypropylation ni pataki dinku lasan tinrin rirẹ ti sitashi, ati iṣẹlẹ tinrin rirẹ ti sitashi abinibi jẹ eyiti o han julọ. Pẹlu ilosoke ilọsiwaju ti alefa aropo hydroxypropyl, iwọn tinrin rirẹ ti HPS dinku diẹdiẹ.

Gbogbo awọn ayẹwo ni awọn oruka thixotropic lori iṣipopada oṣuwọn irẹwẹsi-irẹwẹsi, nfihan pe gbogbo awọn ayẹwo ni iwọn kan ti thixotropy. Agbara thixotropic jẹ aṣoju nipasẹ iwọn agbegbe iwọn thixotropic. Awọn diẹ thixotropic ayẹwo jẹ [351]. Atọka sisan n ati alasọdipúpọ viscosity K ti ojutu ayẹwo le jẹ iṣiro nipasẹ ofin agbara Ostwald-de Waele (wo idogba (2-1)).

Tabili 5-1 atọka ihuwasi ṣiṣan (n) ati atọka aitasera ito (K) lakoko oṣuwọn jijẹ ati ilana oṣuwọn idinku ati agbegbe loop thixotropy ti ojutu HPS/HPMC pẹlu iwọn aropo hydropropyl oriṣiriṣi ti HPS ni 25 °C

Tabili 5-1 ṣe afihan atọka sisan n, olùsọdipúpọ viscosity K ati agbegbe oruka thixotropic ti HPMC/HPS awọn ojutu idapọmọra pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi ti aropo hydroxypropyl HPS ninu ilana jijẹ irẹrun ati idinku irẹrun. O le rii lati tabili pe itọka sisan n ti gbogbo awọn ayẹwo ko kere ju 1, ti o nfihan pe gbogbo awọn ojutu ayẹwo jẹ awọn fifa pseudoplastic. Fun eto idapọmọra HPMC/HPS pẹlu iwọn aropo HPS hydroxypropyl kanna, atọka sisan n pọ si pẹlu ilosoke ti akoonu HPMC, ti o nfihan pe afikun ti HPMC jẹ ki ojutu idapọmọra ṣafihan awọn abuda ito Newtonian ti o lagbara. Bibẹẹkọ, pẹlu alekun akoonu HPMC, olusọdipúpọ viscosity K dinku nigbagbogbo, o nfihan pe afikun ti HPMC dinku iki ti ojutu idapọmọra, nitori olusọditi viscosity K jẹ ibamu si iki. Iwọn n ati iye K ti HPS mimọ pẹlu oriṣiriṣi awọn iwọn aropo hydroxypropyl ni ipele irẹrun ti nyara awọn mejeeji dinku pẹlu ilosoke ti alefa aropo hydroxypropyl, ti o nfihan pe iyipada hydroxypropylation le mu pseudoplasticity ti sitashi dara ati dinku viscosity ti awọn ojutu sitashi. Ni ilodi si, iye ti n pọ si pẹlu ilosoke ti iwọn aropo ni ipele irẹrẹ ti o dinku, ti o nfihan pe hydroxypropylation ṣe ilọsiwaju ihuwasi ito Newtonian ti ojutu lẹhin irẹrun-iyara. Iwọn n ati iye K ti eto agbopọ HPMC/HPS ni ipa nipasẹ mejeeji HPS hydroxypropylation ati HPMC, eyiti o jẹ abajade ti iṣe apapọ wọn. Ti a ṣe afiwe pẹlu ipele irẹrun ti n pọ si, awọn iye n ti gbogbo awọn ayẹwo ni ipele irẹrun ti o dinku di nla, lakoko ti awọn iye K ti dinku, ti o nfihan pe iki ti ojutu idapọ ti dinku lẹhin irẹrun iyara giga, ati Ihuwasi ito Newtonian ti ojutu agbo ti ni ilọsiwaju. .

Agbegbe ti iwọn thixotropic dinku pẹlu ilosoke ti akoonu HPMC, ti o fihan pe afikun ti HPMC dinku thixotropy ti ojutu yellow ati ki o dara si iduroṣinṣin rẹ. Fun ojutu agbopọ HPMC/HPS pẹlu ipin idapọ kanna, agbegbe ti iwọn thixotropic dinku pẹlu ilosoke ti iwọn aropo HPS hydroxypropyl, ti o nfihan pe hydroxypropylation ṣe imuduro iduroṣinṣin ti HPS.

5.3.1.2 Ọna irẹrun pẹlu gige-tẹlẹ ati ọna thixotropic ipele mẹta

Ọna irẹrun pẹlu iṣaju-irẹrun ni a lo lati ṣe iwadi iyipada ti viscosity ti ojutu agbopọ HPMC/HPS pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi ti aropo hydroxypropyl HPS pẹlu oṣuwọn rirẹ. Awọn esi ti han ni Figure 5-2. O le rii lati inu eeya naa pe ojutu HPMC fihan fere ko si tinrin rirẹ, lakoko ti awọn apẹẹrẹ miiran ṣe afihan tinrin rirẹ. Eyi ni ibamu pẹlu awọn abajade ti a gba pẹlu ọna irẹrun laisi iṣaju-irun. O tun le rii lati inu eeya pe ni awọn iwọn rirẹ kekere, ayẹwo aropo hydroxypropyl ti o ga julọ ṣe afihan agbegbe Plateau kan.

Aworan 5-2 Viscosities vs. Irẹrẹ oṣuwọn ti ojutu HPS/HPMC pẹlu oriṣiriṣi aropo hydropropyl ti HPS (pẹlu irẹrun-tẹlẹ)

Atọka-irẹwẹsi odo (h0), atọka ṣiṣan (n) ati alasọdipúpọ viscosity (K) ti a gba nipasẹ ibamu ni a fihan ni Tabili 5-2. Lati tabili, a le rii pe fun awọn ayẹwo HPS mimọ, awọn iye n ti o gba nipasẹ awọn ọna mejeeji pọ si pẹlu iwọn aropo, ti o nfihan pe ihuwasi ti o fẹsẹmulẹ ti ojutu sitashi dinku bi iwọn ti aropo n pọ si. Pẹlu ilosoke ti akoonu HPMC, awọn iye n ṣe afihan aṣa sisale, ti o fihan pe HPMC dinku ihuwasi ti o lagbara ti ojutu. Eyi fihan pe awọn abajade itupalẹ agbara ti awọn ọna meji jẹ ibamu.

Ifiwera data ti a gba fun apẹẹrẹ kanna labẹ awọn ọna idanwo oriṣiriṣi, o rii pe iye ti n gba lẹhin irẹ-irun jẹ nigbagbogbo tobi ju eyiti a gba nipasẹ ọna laisi irẹrun, eyiti o tọka pe eto akojọpọ ti a gba nipasẹ iṣaaju. -ọna irẹrun jẹ ti o lagbara-bi ihuwasi jẹ kekere ju eyiti a ṣe iwọn nipasẹ ọna laisi irẹrun-tẹlẹ. Eyi jẹ nitori abajade ikẹhin ti a gba ni idanwo laisi iṣaju-iṣaaju jẹ kosi abajade ti iṣẹ-ṣiṣe ti o ni idapo ti oṣuwọn irẹwẹsi ati akoko irẹwẹsi, lakoko ti ọna idanwo pẹlu iṣaju-irẹwẹsi akọkọ yọkuro ipa thixotropic nipasẹ irẹrun giga fun akoko kan ti akoko. Nitorinaa, ọna yii le pinnu ni deede diẹ sii lasan tinrin rirẹ ati awọn abuda sisan ti eto agbo.

Lati tabili, a tun le rii pe fun ipin idapọmọra kanna (5: 5), iye n ti eto idapọmọra sunmọ 1, ati pe tẹlẹ sheared n pọ si pẹlu iwọn ti aropo hydroxypropyl O fihan pe HPMC jẹ a lemọlemọfún alakoso ninu awọn yellow eto, ati HPMC ni o ni kan ni okun ipa lori sitashi awọn ayẹwo pẹlu kekere hydroxypropyl aropo ìyí, eyi ti o jẹ ibamu pẹlu awọn abajade ti awọn n iye posi pẹlu awọn ilosoke ti aropo ìyí lai ami-irẹrun lori ilodi si. Awọn iye K ti awọn ọna ṣiṣe idapọmọra pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi ti aropo ni awọn ọna meji jẹ iru, ati pe ko si aṣa ti o han gbangba, lakoko ti viscosity odo-shear fihan aṣa ti o han si isalẹ, nitori viscosity odo-shear jẹ ominira ti irẹrun. oṣuwọn. Igi oju inu le ṣe afihan deede awọn ohun-ini ti nkan na funrararẹ.

Aworan 5-3 thixotropy aarin mẹta ti ojutu idapọpọ HPS/HPMC pẹlu iwọn aropo hydropropyl oriṣiriṣi ti HPS

Ọna thixotropic ipele mẹta ni a lo lati ṣe iwadi ipa ti awọn iwọn oriṣiriṣi ti aropo hydroxypropyl ti sitashi hydroxypropyl lori awọn ohun-ini thixotropic ti eto agbo. O le rii lati Nọmba 5-3 pe ni ipele irẹrẹ kekere, iki oju ojutu dinku pẹlu ilosoke ti akoonu HPMC, ati dinku pẹlu ilosoke iwọn aropo, eyiti o ni ibamu pẹlu ofin ti viscosity shear odo.

Iwọn ti imularada igbekale lẹhin ti o yatọ si akoko ni ipele imularada ni a fihan nipasẹ oṣuwọn imularada viscosity DSR, ati ọna iṣiro ti han ni 2.3.2. O le rii lati Tabili 5-2 pe laarin akoko imularada kanna, DSR ti HPS mimọ dinku pupọ ju ti HPMC mimọ, eyiti o jẹ pataki nitori pe molecule HPMC jẹ ẹwọn lile, ati akoko isinmi rẹ kuru, ati awọn be le wa ni pada ni igba diẹ. bọsipọ. Lakoko ti HPS jẹ ẹwọn rọ, akoko isinmi rẹ gun, ati imularada eto gba akoko pipẹ. Pẹlu ilosoke ti alefa aropo, DSR ti HPS mimọ dinku pẹlu ilosoke ti alefa aropo, ti o nfihan pe hydroxypropylation ṣe imudara irọrun ti pq molikula sitashi ati jẹ ki akoko isinmi ti HPS gun. DSR ti ojutu yellow jẹ kekere ju ti HPS mimọ ati awọn ayẹwo HPMC mimọ, ṣugbọn pẹlu ilosoke ti alefa aropo ti HPS hydroxypropyl, DSR ti awọn ayẹwo akojọpọ pọ si, eyiti o tọka si pe thixotropy ti eto akopọ pọ si pẹlu ilosoke ti HPS hydroxypropyl iyipada. O dinku pẹlu jijẹ iwọn ti aropo ipilẹṣẹ, eyiti o ni ibamu pẹlu awọn abajade laisi irẹrun-tẹlẹ.

Tabili 5-2 Zero rirẹ viscosity (h0), itọka ihuwasi sisan (n), atọka aitasera ito (K) lakoko oṣuwọn ti o pọ si ati iwọn ti imularada eto (DSR) lẹhin akoko imularada kan fun ojutu HPS/HPMC pẹlu oriṣiriṣi hydropropyl iwọn iyipada ti HPS ni 25 °C

Ni akojọpọ, idanwo ipo iduro laisi irẹrun-iṣaaju ati idanwo thixotropic oruka thixotropy le ṣe itupalẹ awọn ayẹwo ni didara pẹlu awọn iyatọ iṣẹ ṣiṣe nla, ṣugbọn fun awọn agbo ogun pẹlu awọn iwọn aropo HPS hydroxypropyl oriṣiriṣi pẹlu awọn iyatọ iṣẹ ṣiṣe kekere Awọn abajade iwadii ti ojutu jẹ ilodi si awọn esi ti o daju, nitori pe data ti a ṣewọn jẹ awọn esi ti o pọju ti ipa ti oṣuwọn irẹwẹsi ati akoko irẹwẹsi, ati pe ko le ṣe afihan ipa ti iyipada kan.

5.3.2 Agbegbe viscoelastic Linear

O jẹ mimọ daradara pe fun awọn hydrogels, modulus ipamọ G′ jẹ ipinnu nipasẹ lile, agbara ati nọmba ti awọn ẹwọn molikula ti o munadoko, ati pe modulus isonu G′′ jẹ ipinnu nipasẹ ijira, iṣipopada ati ija ti awọn ohun elo kekere ati awọn ẹgbẹ iṣẹ . O ti pinnu nipasẹ lilo agbara aropin gẹgẹbi gbigbọn ati yiyi. Ami wiwa ti ikorita ti modulus ibi ipamọ G′ ati isonu modulus G″ (ie tan δ = 1). Iyipada lati ojutu si jeli ni a pe ni aaye gel. modulus ibi ipamọ G' ati modulus isonu G″ ni igbagbogbo lo lati ṣe iwadi ihuwasi gelation, oṣuwọn idasile ati awọn ohun-ini igbekale ti eto nẹtiwọọki jeli [352]. Wọn tun le ṣe afihan idagbasoke eto inu inu ati igbekalẹ molikula lakoko dida eto nẹtiwọọki gel. ibaraenisepo [353].

Nọmba 5-4 ṣe afihan awọn iṣipa gbigba igara ti awọn ojutu agbopọ HPMC/HPS pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi ti aropo hydroxypropyl HPS ni igbohunsafẹfẹ 1 Hz ati iwọn igara ti 0.01%-100%. O le rii lati inu eeya pe ni agbegbe abuku kekere (0.01–1%), gbogbo awọn ayẹwo ayafi HPMC jẹ G′> G″, ti n ṣafihan ipo gel kan. Fun HPMC, G' wa ni gbogbo apẹrẹ Iwọn iyipada nigbagbogbo kere ju G”, ti o nfihan pe HPMC wa ni ipo ojutu. Ni afikun, igbẹkẹle abuku ti viscoelasticity ti awọn apẹẹrẹ oriṣiriṣi yatọ. Fun apẹẹrẹ G80, igbẹkẹle igbohunsafẹfẹ ti viscoelasticity jẹ kedere diẹ sii: nigbati abuku ba tobi ju 0.3%, o le rii pe G 'diẹ dinku, pẹlu ilosoke pataki ni G”. ilosoke, bakanna bi ilosoke pataki ninu tan δ; ati intersect nigbati iye abuku jẹ 1.7%, eyiti o tọka si pe ọna nẹtiwọọki gel ti G80 ti bajẹ pupọ lẹhin iye abuku ti kọja 1.7%, ati pe o wa ni ipo ojutu kan.

Aworan 5-4 modulus Ibi ipamọ (G′) ati modulus isonu (G″) vs. igara fun HPS/HPMC parapo pẹlu o yatọ si hydroypropyl ìyí aropo ti HPS (Awọn aami ri to ati ṣofo wa G′ ati G″, lẹsẹsẹ)

Aworan 5-5 tan δ vs. igara fun ojutu idapọpọ HPMC/HPS pẹlu iwọn aropo hydropropyl oriṣiriṣi ti HPS

A le rii lati inu eeya naa pe agbegbe viscoelastic laini ti HPS mimọ ti han gbangba dín pẹlu idinku iwọn aropo hydroxypropyl. Ni awọn ọrọ miiran, bi iwọn HPS hydroxypropyl ti aropo ṣe n pọ si, awọn ayipada pataki ninu ohun ti tẹ tan δ maa han ni iwọn iye abuku ti o ga julọ. Ni pataki, agbegbe viscoelastic laini ti G80 jẹ dín julọ ti gbogbo awọn ayẹwo. Nitorinaa, agbegbe viscoelastic laini ti G80 ni a lo lati pinnu

Awọn ibeere fun ṣiṣe ipinnu iye ti oniyipada abuku ninu jara ti awọn idanwo atẹle. Fun eto idapọmọra HPMC/HPS pẹlu ipin idapọ kanna, agbegbe viscoelastic laini tun dinku pẹlu idinku ti iwọn aropo hydroxypropyl ti HPS, ṣugbọn ipa idinku ti alefa aropo hydroxypropyl lori agbegbe viscoelastic laini ko han bẹ.

5.3.3 Viscoelastic-ini nigba alapapo ati itutu

Awọn ohun-ini viscoelastic ti o ni agbara ti awọn ojutu agbopọ HPMC/HPS ti HPS pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi ti aropo hydroxypropyl jẹ afihan ni Nọmba 5-6. Gẹgẹbi a ti le rii lati eeya naa, HPMC ṣe afihan awọn ipele mẹrin lakoko ilana alapapo: agbegbe Plateau akọkọ, awọn ipele igbekalẹ-idasilẹ meji, ati agbegbe Plateau ipari kan. Ni ipele Plateau akọkọ, G′ <G″, awọn iye ti G' ati G″ kere, wọn si ṣọ lati dinku diẹ pẹlu ilosoke iwọn otutu, ti n ṣafihan ihuwasi viscoelastic olomi ti o wọpọ. Gelation igbona ti HPMC ni awọn ipele oriṣiriṣi meji ti idasile igbekalẹ ti o ni ihamọ nipasẹ ikorita ti G′ ati G″ (iyẹn, aaye iyipada-gel ojutu, ni ayika 49 °C), eyiti o ni ibamu pẹlu awọn ijabọ iṣaaju. Dédéédéé [160, 354]. Ni iwọn otutu ti o ga, nitori ẹgbẹ hydrophobic ati ẹgbẹ hydrophilic, HPMC maa n ṣe agbekalẹ ọna nẹtiwọki agbelebu kan [344, 355, 356]. Ni agbegbe Plateau ti iru, awọn iye ti G' ati G″ ga, eyiti o tọka si pe ọna nẹtiwọọki gel HPMC ti ṣẹda ni kikun.

Awọn ipele mẹrin wọnyi ti HPMC han ni atẹlera ni ọna yiyipada bi iwọn otutu ṣe dinku. Ikorita ti G' ati G″ yi lọ si agbegbe iwọn otutu kekere ni iwọn 32 °C lakoko ipele itutu agbaiye, eyiti o le jẹ nitori hysteresis [208] tabi ipa ifunmọ ti pq ni iwọn otutu kekere [355]. Iru si HPMC, miiran awọn ayẹwo nigba ti alapapo ilana Nibẹ ni o wa tun mẹrin awọn ipele ninu, ati awọn iparọ lasan waye nigba ti itutu ilana. Bibẹẹkọ, o le rii lati inu eeya naa pe G80 ati A939 ṣe afihan ilana ti o rọrun kan laisi ikorita laarin G' ati G”, ati tẹ ti G80 ko paapaa han. Agbegbe Syeed ni ẹhin.

Fun HPS mimọ, iwọn giga ti aropo hydroxypropyl le yipada mejeeji ni ibẹrẹ ati awọn iwọn otutu ti o kẹhin ti iṣelọpọ gel, paapaa iwọn otutu ibẹrẹ, eyiti o jẹ 61 °C fun G80, A939, ati A1081, lẹsẹsẹ. , 62 °C ati 54 °C. Ni afikun, fun awọn ayẹwo HPMC/HPS pẹlu ipin idapọ kanna, bi iwọn ti aropo n pọ si, awọn iye G′ ati G″ mejeeji maa n dinku, eyiti o ni ibamu pẹlu awọn abajade ti awọn iwadii iṣaaju [357, 358]. Bi iwọn ti aropo ti n pọ si, sojurigindin ti gel di rirọ. Nitorinaa, hydroxypropylation fọ ilana ti a paṣẹ fun sitashi abinibi ati pe o mu hydrophilicity rẹ dara si [343].

Fun awọn ayẹwo agbopọ HPMC/HPS, mejeeji G′ ati G″ dinku pẹlu ilosoke ti iwọn aropo HPS hydroxypropyl, eyiti o jẹ ibamu pẹlu awọn abajade ti HPS mimọ. Pẹlupẹlu, pẹlu afikun ti HPMC, alefa aropo naa ni ipa pataki lori G′ Ipa pẹlu G” di ope.

Awọn iyipo viscoelastic ti gbogbo awọn ayẹwo akojọpọ HPMC/HPS ṣe afihan aṣa kanna, eyiti o baamu si HPS ni iwọn otutu kekere ati HPMC ni iwọn otutu giga. Ni awọn ọrọ miiran, ni iwọn otutu kekere, HPS jẹ gaba lori awọn ohun-ini viscoelastic ti eto idapọmọra, lakoko ti o wa ni iwọn otutu giga HPMC pinnu awọn ohun-ini viscoelastic ti eto idapọmọra. Abajade yii jẹ pataki si HPMC. Ni pato, HPS jẹ gel tutu, eyi ti o yipada lati ipo gel si ipo ojutu nigbati o gbona; lori ilodi si, HPMC ni a gbona jeli, eyi ti o maa fọọmu kan jeli pẹlu jijẹ otutu nẹtiwọki be. Fun eto idapọmọra HPMC/HPS, ni iwọn otutu kekere, awọn ohun-ini jeli ti eto idapọmọra jẹ idasi nipataki nipasẹ jeli tutu HPS, ati ni iwọn otutu giga, ni awọn iwọn otutu gbona, gelation ti HPMC jẹ gaba lori ninu eto agbo.

Aworan 5-6 modulus Ibi ipamọ (G′), modulus isonu (G″) ati tan δ vs. otutu fun ojutu idapọpọ HPS/HPMC pẹlu iwọn aropo hydroypropyl oriṣiriṣi ti HPS

Awọn modulu ti eto akojọpọ HPMC/HPS, bi o ti ṣe yẹ, wa laarin moduli ti HPMC mimọ ati HPS mimọ. Pẹlupẹlu, eto eka naa ṣafihan G′> G″ ni gbogbo iwọn ibojuwo iwọn otutu, eyiti o tọka pe mejeeji HPMC ati HPS le ṣe awọn ifunmọ hydrogen intermolecular pẹlu awọn ohun elo omi, ni atele, ati pe o tun le ṣe awọn ifunmọ hydrogen intermolecular pẹlu ara wọn. Ni afikun, Lori isonu ifosiwewe ti tẹ, gbogbo eka awọn ọna šiše ni a Tan δ tente ni nipa 45 °C, o nfihan pe awọn lemọlemọfún alakoso orilede ti lodo wa ninu awọn eka eto. Yi alakoso iyipada yoo wa ni sísọ ninu tókàn 5.3.6. tesiwaju fanfa.

5.3.4 Ipa ti iwọn otutu lori iki agbo

Imọye ipa ti iwọn otutu lori awọn ohun-ini rheological ti awọn ohun elo jẹ pataki nitori iwọn iwọn otutu ti o le waye lakoko sisẹ ati ibi ipamọ [359, 360]. Ni ibiti o ti 5 °C – 85 °C, ipa ti iwọn otutu lori iki eka ti awọn solusan agbopọ HPMC/HPS pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi ti HPS aropo hydroxypropyl ti han ni Nọmba 5-7. Lati olusin 5-7 (a), o le rii pe iki eka ti HPS mimọ dinku ni pataki pẹlu ilosoke iwọn otutu; iki ti HPMC mimọ dinku diẹ lati ibẹrẹ si 45 °C pẹlu ilosoke ti iwọn otutu. mu dara.

Awọn iyipo viscosity ti gbogbo awọn apẹẹrẹ agbopọ ṣe afihan awọn aṣa ti o jọra pẹlu iwọn otutu, akọkọ dinku pẹlu iwọn otutu ti o pọ si ati lẹhinna jijẹ pẹlu iwọn otutu ti o pọ si. Ni afikun, iki ti awọn ayẹwo idapọmọra jẹ isunmọ ti HPS ni iwọn otutu kekere ati sunmọ ti HPMC ni iwọn otutu giga. Abajade yii tun ni ibatan si ihuwasi gelation ti o yatọ ti HPMC ati HPS. Iyika iki ti apẹẹrẹ ti o papọ ṣe afihan iyipada iyara ni 45 °C, boya nitori iyipada alakoso ninu eto idapọmọra HPMC/HPS. Sibẹsibẹ, o tọ lati ṣe akiyesi pe iki ti G80/HPMC 5:5 ayẹwo akojọpọ ni iwọn otutu ti o ga ju ti HPMC mimọ lọ, eyiti o jẹ pataki nitori iki ti o ga julọ ti G80 ni iwọn otutu giga [361]. Labẹ ipin idapọ kanna, iki idapọmọra ti eto iṣakojọpọ dinku pẹlu ilosoke ti iwọn aropo HPS hydroxypropyl. Nitorinaa, iṣafihan awọn ẹgbẹ hydroxypropyl sinu awọn ohun elo sitashi le ja si fifọ awọn ifunmọ hydrogen intramolecular ninu awọn moleku sitashi.

Aworan 5-7 Complex viscosity vs. otutu fun HPS/HPMC parapo pẹlu orisirisi awọn aropo hydroypropyl ìyí HPS

Ipa ti iwọn otutu lori iki eka ti eto idapọmọra HPMC/HPS ṣe ibamu si ibatan Arrhenius laarin iwọn otutu kan, ati iki eka naa ni ibatan alapin pẹlu iwọn otutu. Idogba Arrhenius jẹ bi atẹle:

Lara wọn, η * ni idiju iki, Pa s;

A ni ibakan, Pa s;

T ni iwọn otutu pipe, K;

R jẹ gaasi ibakan, 8.3144 J·mol–1·K–1;

E ni agbara imuṣiṣẹ, J·mol–1.

Ti o ni ibamu si agbekalẹ (5-3), iṣiṣan iki-iwọn otutu ti eto agbo le pin si awọn ẹya meji ni ibamu si tan δ tente ni 45 ° C; eto agbo ni 5 °C - 45 °C ati 45 °C - 85 ° Awọn iye ti agbara imuṣiṣẹ E ati igbagbogbo A ti a gba nipasẹ ibamu ni iwọn C ti han ni Table 5-3. Awọn iye iṣiro ti agbara imuṣiṣẹ E wa laarin -174 kJ · mol-1 ati 124 kJ·mol-1, ati awọn iye ti igbagbogbo A wa laarin 6.24 × 10-11 Pa·s ati 1.99 × 1028 Pa·s. Laarin ibiti o ti yẹ, awọn iṣiro ibamu ti o ni ibamu jẹ ti o ga julọ (R2 = 0.9071 -0.9892) ayafi fun apẹẹrẹ G80/HPMC. Ayẹwo G80/HPMC ni olùsọdipúpọ ibamu kekere (R2 = 0.4435) ni iwọn otutu ti 45 °C – 85 °C, eyiti o le jẹ nitori líle ti o ga julọ ti G80 ati iwuwo yiyara rẹ ni akawe si oṣuwọn Crystallization HPS miiran [ 362]. Ohun-ini ti G80 jẹ ki o ṣee ṣe diẹ sii lati dagba awọn agbo ogun ti kii ṣe isokan nigba ti a ba pọ pẹlu HPMC.

Ni iwọn otutu ti 5 °C - 45 °C, iye E ti ayẹwo akojọpọ HPMC/HPS jẹ kekere diẹ sii ju ti HPS mimọ, eyiti o le jẹ nitori ibaraenisepo laarin HPS ati HPMC. Dinku igbẹkẹle iwọn otutu ti iki. Iye E ti HPMC mimọ ga ju ti awọn apẹẹrẹ miiran lọ. Awọn agbara imuṣiṣẹ fun gbogbo awọn ayẹwo ti o ni sitashi jẹ awọn iye rere kekere, ti o nfihan pe ni awọn iwọn otutu kekere, idinku ninu iki pẹlu iwọn otutu ko ni ikede ati awọn agbekalẹ ṣe afihan sitashi-bi sojurigindin.

Tabili 5-3 Awọn iṣiro idogba Arrhenius (E: agbara imuṣiṣẹ; A: ibakan; R 2: olùsọdipúpọ ipinnu) lati Eq. (1) fun awọn idapọpọ HPS/HPMC pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi ti hydroxypropylation ti HPS

Bibẹẹkọ, ni iwọn otutu ti o ga julọ ti 45 °C – 85 °C, iye E yipada ni didara laarin HPS mimọ ati awọn ayẹwo akojọpọ HPMC/HPS, ati iye E ti awọn HPS mimọ jẹ 45.6 kJ · mol−1 – Ni ibiti o ti le. 124 kJ·mol−1, awọn iye E ti awọn eka ti o wa ni iwọn -3.77 kJ·mol-1- -72.2 kJ·mol-1. Iyipada yii ṣe afihan ipa ti o lagbara ti HPMC lori agbara imuṣiṣẹ ti eto eka, bi iye E ti HPMC mimọ jẹ -174 kJ mol-1. Awọn iye E ti HPMC mimọ ati eto idapọmọra jẹ odi, eyiti o tọka pe ni awọn iwọn otutu ti o ga julọ, iki n pọ si pẹlu iwọn otutu ti o pọ si, ati pe akopọ n ṣe afihan awoara ihuwasi bii HPMC.

Awọn ipa ti HPMC ati HPS lori iki eka ti awọn ọna ṣiṣe agbopọ HPMC/HPS ni iwọn otutu giga ati iwọn otutu kekere wa ni ibamu pẹlu awọn ohun-ini viscoelastic ti a jiroro.

5.3.5 Yiyi darí-ini

Awọn eeya 5-8 ṣe afihan awọn iṣipopada gbigba igbohunsafẹfẹ ni 5 °C ti awọn ojutu agbopọ HPMC/HPS ti HPS pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi ti aropo hydroxypropyl. A le rii lati inu eeya naa pe HPS mimọ ṣe afihan ihuwasi ti o ni agbara-ara (G′> G″), lakoko ti HPMC jẹ ihuwasi-bi olomi (G′ <G″). Gbogbo awọn agbekalẹ HPMC/HPS ṣe afihan ihuwasi ti o ni agbara. Fun pupọ julọ awọn ayẹwo, mejeeji G' ati G″ pọ si pẹlu igbohunsafẹfẹ ti o pọ si, ti o nfihan pe ihuwasi to fẹsẹmulẹ ti ohun elo naa lagbara.

Awọn HPMC mimọ ṣe afihan igbẹkẹle igbohunsafẹfẹ mimọ ti o nira lati rii ni awọn ayẹwo HPS mimọ. Gẹgẹbi a ti ṣe yẹ, eto eka HPMC/HPS ṣe afihan iwọn kan ti igbẹkẹle igbohunsafẹfẹ. Fun gbogbo awọn ayẹwo ti o ni HPS, n' nigbagbogbo kere ju n″, ati G″ ṣe afihan igbẹkẹle igbohunsafẹfẹ ti o lagbara ju G′, ti o nfihan pe awọn ayẹwo wọnyi jẹ rirọ ju viscous [352, 359, 363]. Nitorinaa, iṣẹ ṣiṣe ti awọn ayẹwo idapọmọra ni pataki nipasẹ HPS, eyiti o jẹ pataki nitori HPMC ṣafihan ipo ojutu iki kekere ni iwọn otutu kekere.

Tabili 5-4 n', n″, G0' ati G0″ fun HPS/HPMC pẹlu orisirisi iwọn aropo hydropropyl ti HPS ni 5 °C bi a ti pinnu lati Eqs. (5-1) ati (5-2)

Aworan.

Awọn HPMC mimọ ṣe afihan igbẹkẹle igbohunsafẹfẹ mimọ ti o nira lati rii ni awọn ayẹwo HPS mimọ. Gẹgẹbi o ti ṣe yẹ fun eka HPMC/HPS, eto ligand ṣe afihan iwọn kan ti igbẹkẹle igbohunsafẹfẹ. Fun gbogbo awọn ayẹwo ti o ni HPS, n' nigbagbogbo kere ju n″, ati G″ ṣe afihan igbẹkẹle igbohunsafẹfẹ ti o lagbara ju G′, ti o nfihan pe awọn ayẹwo wọnyi jẹ rirọ ju viscous [352, 359, 363]. Nitorinaa, iṣẹ ṣiṣe ti awọn ayẹwo idapọmọra ni pataki nipasẹ HPS, eyiti o jẹ pataki nitori HPMC ṣafihan ipo ojutu iki kekere ni iwọn otutu kekere.

Awọn eeya 5-9 ṣe afihan awọn iyipo gbigba igbohunsafẹfẹ ti awọn ojutu agbopọ HPMC/HPS ti HPS pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi ti aropo hydroxypropyl ni 85°C. Gẹgẹbi a ti le rii lati nọmba naa, gbogbo awọn ayẹwo HPS miiran ayafi A1081 ṣe afihan ihuwasi ti o lagbara-bii. Fun A1081, awọn iye ti G' ati G” sunmọ pupọ, ati pe G' jẹ diẹ kere ju G”, eyiti o tọka si pe A1081 huwa bi ito.

Eyi le jẹ nitori A1081 jẹ gel tutu ati ki o gba iyipada gel-si-ojutu ni iwọn otutu giga. Ni apa keji, fun awọn ayẹwo pẹlu ipin idapọ kanna, awọn iye ti n ', n″, G0' ati G0″ (Table 5-5) gbogbo wọn dinku pẹlu ilosoke ti iwọn aropo hydroxypropyl, ti o nfihan pe hydroxypropylation dinku ni ri to- bii ihuwasi ti sitashi ni iwọn otutu giga (85°C). Ni pataki, awọn n 'ati n″ ti G80 sunmọ 0, ti n ṣafihan ihuwasi ti o lagbara-bi; ni idakeji, awọn iye n ′ ati n″ ti A1081 sunmọ 1, ti n ṣafihan ihuwasi ito to lagbara. Awọn iye n' ati n” wọnyi ni ibamu pẹlu data fun G' ati G”. Ni afikun, bi a ti le rii lati Awọn nọmba 5-9, iwọn ti aropo hydroxypropyl le ṣe ilọsiwaju igbẹkẹle igbohunsafẹfẹ ti HPS ni iwọn otutu giga.

Aworan.

Awọn eeya 5-9 fihan pe HPMC ṣe afihan ihuwasi ti o jọra ti o lagbara (G′> G″) ni 85°C, eyiti o jẹ pataki si awọn ohun-ini thermogel rẹ. Ni afikun, G' ati G″ ti HPMC yatọ pẹlu igbohunsafẹfẹ Ilọsi ko yipada pupọ, nfihan pe ko ni igbẹkẹle igbohunsafẹfẹ to han gbangba.

Fun eto agbopọ HPMC/HPS, awọn iye ti n ′ ati n″ mejeeji sunmo 0, ati pe G0′ jẹ pataki ti o ga ju G0 (Table″ 5-5), ifẹsẹmulẹ iwa ti o ni agbara. Ni ida keji, aropo hydroxypropyl ti o ga julọ le yi HPS pada lati inu-bi-lile si ihuwasi iru-omi, lasan ti ko waye ninu awọn ojutu idapọ. Ni afikun, fun eto idapọmọra ti a ṣafikun pẹlu HPMC, pẹlu alekun igbohunsafẹfẹ, mejeeji G' ati G” wa ni iduroṣinṣin diẹ, ati awọn iye ti n ati n” sunmọ awọn ti HPMC. Gbogbo awọn abajade wọnyi daba pe HPMC jẹ gaba lori viscoelasticity ti eto idapọmọra ni iwọn otutu giga ti 85°C.

Tabili 5-5 n', n″, G0' ati G0″ fun HPS/HPMC pẹlu oriṣiriṣi hydropropyl aropo ti HPS ni 85 °C bi a ti pinnu lati Eqs. (5-1) ati (5-2)

5.3.6 Mofoloji ti HPMC/HPS apapo eto

Iyipo alakoso ti eto idapọmọra HPMC/HPS ni a ṣe iwadi nipasẹ aibikita iodine opiti maikirosikopu. Eto agbopọ HPMC/HPS pẹlu ipin ipin ti 5:5 ni idanwo ni 25°C, 45°C ati 85°C. Awọn aworan maikirosikopu ina ti o wa ni isalẹ wa ni afihan ni Awọn nọmba 5-10. A le rii lati inu eeya naa pe lẹhin tidi pẹlu iodine, ipele HPS ti wa ni awọ sinu awọ dudu, ati pe ipele HPMC n ṣe afihan awọ fẹẹrẹfẹ nitori pe ko ṣee ṣe nipasẹ iodine. Nitorinaa, awọn ipele meji ti HPMC/HPS le jẹ iyatọ ni kedere. Ni awọn iwọn otutu ti o ga julọ, agbegbe awọn agbegbe dudu (ipele HPS) pọ si ati agbegbe ti awọn agbegbe ti o ni imọlẹ (ipele HPMC) dinku. Ni pataki, ni 25 °C, HPMC (awọ didan) jẹ ipele ti nlọsiwaju ninu eto akojọpọ HPMC/HPS, ati ipele HPS iyipo kekere (awọ dudu) ti tuka ni ipele ilọsiwaju HPMC. Ni ifiwera, ni 85 °C, HPMC di kekere pupọ ati ni irisi aiṣedeede ti tuka kaakiri ni ipele lilọsiwaju HPS.

Aworan 5-8 Awọn iṣesi ti awọ 1:1 HPMC/HPS parapo ni 25 °C, 45 °C ati 85 °C

Pẹlu ilosoke ti iwọn otutu, aaye iyipada yẹ ki o wa ti mofoloji alakoso ti ipele lemọlemọfún lati HPMC si HPS ninu eto agbopọ HPMC/HPS. Ni imọran, o yẹ ki o waye nigbati iki ti HPMC ati HPS jẹ kanna tabi jọra pupọ. Gẹgẹbi a ti le rii lati awọn micrographs 45 °C ni Awọn nọmba 5-10, aṣoju aṣoju “okun-erekusu” aṣoju ko han, ṣugbọn ipele ti o tẹsiwaju ni a ṣe akiyesi. Akiyesi yi tun jerisi o daju wipe a alakoso orilede ti awọn lemọlemọfún alakoso le ti waye ni Tan δ tente oke ni dissipation ifosiwewe-iwọn otutu ti tẹ sísọ ni 5.3.3.

O tun le rii lati inu eeya naa pe ni iwọn otutu kekere (25 ° C), diẹ ninu awọn apakan ti okunkun dudu ti o pin kakiri HPS fihan iwọn kan ti awọ didan, eyiti o le jẹ nitori apakan ti ipele HPMC wa ni ipele HPS ni akoko fọọmu ti a tuka alakoso. arin. Lairotẹlẹ, ni iwọn otutu ti o ga (85 °C), diẹ ninu awọn patikulu dudu kekere ti wa ni pinpin ni ipele HPMC ti o ni awọ didan, ati awọn patikulu dudu dudu kekere wọnyi jẹ ipele HPS lemọlemọfún. Awọn akiyesi wọnyi daba pe iwọn kan ti mesophase wa ninu eto idapọmọra HPMC-HPS, nitorinaa tun nfihan pe HPMC ni ibamu kan pẹlu HPS.

5.3.7 Sikematiki aworan atọka ti alakoso orilede ti HPMC/HPS agbo eto

Da lori ihuwasi rheological kilasika ti awọn solusan polima ati awọn aaye gel apapo [216, 232] ati lafiwe pẹlu awọn eka ti a jiroro ninu iwe naa, awoṣe ipilẹ kan fun iyipada igbekalẹ ti awọn eka HPMC/HPS pẹlu iwọn otutu ni a dabaa, bi a ṣe han ni Ọpọtọ. 5-11.

olusin 5-11 Sikematiki awọn ẹya ti awọn Sol-gel orilede ti HPMC (a); HPS (b); ati HPMC/HPS (c)

Ihuwasi jeli ti HPMC ati ilana iyipada-gel ojutu ti o ni ibatan ti ni iwadi pupọ [159, 160, 207, 208]. Ọkan ninu awọn ti a gba ni ibigbogbo ni pe awọn ẹwọn HPMC wa ni ojutu ni irisi awọn edidi akojọpọ. Awọn iṣupọ wọnyi wa ni isopo nipasẹ wiwu diẹ ninu awọn ẹya cellulose ti ko ni iyipada tabi diẹ, ati pe o ni asopọ si awọn agbegbe ti o rọpo iwuwo nipasẹ apapọ hydrophobic ti awọn ẹgbẹ methyl ati awọn ẹgbẹ hydroxyl. Ni iwọn otutu kekere, awọn ohun elo omi ṣe agbekalẹ awọn ile-gẹgẹbi awọn ẹya ni ita awọn ẹgbẹ methyl hydrophobic ati awọn ẹya ikarahun omi ni ita awọn ẹgbẹ hydrophilic gẹgẹbi awọn ẹgbẹ hydroxyl, idilọwọ HPMC lati ṣe agbekalẹ awọn ifunmọ hydrogen interchain ni awọn iwọn otutu kekere. Bi iwọn otutu ti n pọ si, HPMC n gba agbara ati awọn ẹyẹ omi wọnyi ati awọn ẹya ikarahun omi ti fọ, eyiti o jẹ kinetics ti iyipada-gel ojutu. Pipa ti agọ ẹyẹ ati ikarahun omi n ṣafihan awọn ẹgbẹ methyl ati awọn ẹgbẹ hydroxypropyl si agbegbe olomi, ti o mu ki ilosoke pataki ni iwọn didun ọfẹ. Ni iwọn otutu ti o ga julọ, nitori awọn ẹgbẹ hydrophobic ti awọn ẹgbẹ hydrophobic ati awọn ẹgbẹ hydrophilic ti awọn ẹgbẹ hydrophilic, ọna-ọna nẹtiwọki onisẹpo mẹta ti gel jẹ nipari ti a ṣe, bi a ṣe han ni Nọmba 5-11 (a).

Lẹhin ti sitashi gelatinization, amylose dissolves lati sitashi granules lati fẹlẹfẹlẹ kan ti ṣofo nikan helical be, eyi ti o ti continuously egbo ati nipari iloju ipinle kan ti ID coils. Ẹyọ-ẹyọ-ẹyọ-ẹyọkan ṣe fọọmu iho hydrophobic kan ni inu ati dada hydrophilic ni ita. Eto ipon ti sitashi yii fun ni iduroṣinṣin to dara julọ [230-232]. Nitorinaa, HPS wa ni irisi awọn coils ID oniyipada pẹlu diẹ ninu awọn apa helical ti o nà ni ojutu olomi ni iwọn otutu giga. Bi iwọn otutu ti n dinku, awọn ifunmọ hydrogen laarin HPS ati awọn ohun elo omi ti bajẹ ati pe omi ti a dè ti sọnu. Nikẹhin, eto nẹtiwọọki onisẹpo mẹta ti wa ni idasilẹ nitori dida awọn ifunmọ hydrogen laarin awọn ẹwọn molikula, ati gel kan ti ṣẹda, gẹgẹ bi o ṣe han ni Nọmba 5-11 (b).

Nigbagbogbo, nigbati awọn paati meji pẹlu awọn viscosities ti o yatọ pupọ pọ si, paati iki ti o ga julọ duro lati ṣe ipele ti a tuka ati ti tuka ni ipele ilọsiwaju ti paati iki kekere. Ni awọn iwọn otutu kekere, iki ti HPMC dinku ni pataki ju ti HPS lọ. Nitorinaa, HPMC ṣe agbekalẹ ipele ti nlọsiwaju ni agbegbe ipele jeli HPS giga-giga. Ni awọn egbegbe ti awọn ipele meji, awọn ẹgbẹ hydroxyl lori awọn ẹwọn HPMC padanu apakan ti omi ti a so ati ṣe awọn ifunmọ hydrogen intermolecular pẹlu awọn ẹwọn molikula HPS. Lakoko ilana alapapo, awọn ẹwọn molikula HPS gbe nitori gbigba agbara ti o to ati ṣẹda awọn ifunmọ hydrogen pẹlu awọn ohun elo omi, ti o yọrisi rupture ti ọna gel. Ni akoko kanna, eto ẹyẹ-omi ati igbekalẹ omi-ikarahun lori pq HPMC ni a run ati diėdiẹ ruptured lati fi han awọn ẹgbẹ hydrophilic ati awọn iṣupọ hydrophobic. Ni iwọn otutu ti o ga, HPMC ṣe agbekalẹ ọna nẹtiwọọki jeli nitori awọn iwe ifowopamosi hydrogen intermolecular ati ẹgbẹ hydrophobic, ati nitorinaa di ipele ti o tuka giga-iki ti o tuka ni ipo lilọsiwaju HPS ti awọn coils ID, bi o ti han ni Nọmba 5-11 (c). Nitorinaa, HPS ati HPMC jẹ gaba lori awọn ohun-ini rheological, awọn ohun-ini gel ati morphology alakoso ti awọn gels akojọpọ ni awọn iwọn otutu kekere ati giga, ni atele.

Ifilọlẹ ti awọn ẹgbẹ hydroxypropyl sinu awọn ohun alumọni sitashi fọ ilana ifunmọ hydrogen intramolecular intramolecular ti abẹnu, ki awọn ohun elo amylose ti gelatinized wa ni wiwu ati ipo ti o nà, eyiti o pọ si iwọn hydration ti o munadoko ti awọn ohun elo ati ṣe idiwọ ifarahan ti awọn ohun elo sitashi lati dirapọ laileto. ni olomi ojutu [362]. Nitoribẹẹ, awọn ohun-ini nla ati hydrophilic ti hydroxypropyl jẹ ki isọdọtun ti awọn ẹwọn molikula amylose ati dida awọn agbegbe ọna asopọ agbelebu nira [233]. Nitoribẹẹ, pẹlu idinku iwọn otutu, ni akawe pẹlu sitashi abinibi, HPS n duro lati ṣe agbekalẹ ọna ti nẹtiwọọki jeli ti o rọ ati rirọ.

Pẹlu ilosoke ti alefa aropo hydroxypropyl, awọn ajẹkù helical ti o gbooro diẹ sii wa ninu ojutu HPS, eyiti o le ṣe agbekalẹ awọn ifunmọ hydrogen intermolecular diẹ sii pẹlu pq molikula HPMC ni aala ti awọn ipele meji, nitorinaa ṣiṣe agbekalẹ eto iṣọkan diẹ sii. Ni afikun, hydroxypropylation dinku iki ti sitashi, eyiti o dinku iyatọ viscosity laarin HPMC ati HPS ninu agbekalẹ. Nitorinaa, aaye iyipada alakoso ni eto eka HPMC/HPS yipada si iwọn otutu kekere pẹlu ilosoke ti alefa aropo HPS hydroxypropyl. Eyi le jẹrisi nipasẹ iyipada airotẹlẹ ni iki pẹlu iwọn otutu ti awọn ayẹwo ti a tunṣe ni 5.3.4.

5.4 Chapter Lakotan

Ni ori yii, awọn ojutu agbopọ HPMC/HPS pẹlu oriṣiriṣi awọn iwọn fidipo HPS hydroxypropyl ni a pese silẹ, ati ipa ti iwọn aropo HPS hydroxypropyl lori awọn ohun-ini rheological ati awọn ohun-ini jeli ti HPMC/HPS tutu ati eto agbopọ gel gbona ni a ṣewadii nipasẹ rheometer. Pipin ipinpinpin ti HPMC/HPS tutu ati eto akojọpọ jeli gbona ni a ṣe iwadi nipasẹ itusilẹ maikirosikopu opiti iodine. Awọn abajade akọkọ jẹ bi atẹle:

1. Ni iwọn otutu yara, iki ati didin rirẹ ti ojutu agbopọ HPMC/HPS dinku pẹlu ilosoke ti iwọn aropo HPS hydroxypropyl. Eyi jẹ ni pataki nitori ifihan ti ẹgbẹ hydroxypropyl sinu moleku sitashi ṣe iparun ilana isunmọ hydrogen intramolecular rẹ ati pe o ni ilọsiwaju hydrophilicity ti sitashi.
2. Ni iwọn otutu yara, hiscosity odo-shear h0, itọka sisan n, ati olusọdipúpọ viscosity K ti awọn ojutu agbopọ HPMC/HPS ni ipa nipasẹ mejeeji HPMC ati hydroxypropylation. Pẹlu ilosoke ti akoonu HPMC, hiscosity shear zero h0 dinku, itọka sisan n pọ si, ati alasọpọ viscosity K dinku; awọn odo shear viscosity h0, sisan atọka n ati viscosity olùsọdipúpọ K ti funfun HPS gbogbo ilosoke pẹlu awọn hydroxyl Pẹlu awọn ilosoke ti awọn ìyí ti propyl aropo, o di kere; ṣugbọn fun eto agbo, odo rirẹ viscosity h0 dinku pẹlu awọn ilosoke ti awọn ìyí ti aropo, nigba ti sisan Ìwé n ati awọn iki ibakan K ilosoke pẹlu awọn ilosoke ti awọn ìyí ti aropo.
3. Ọna irẹrun pẹlu iṣaju-irẹrun ati thixotropy ipele-mẹta le ṣe afihan iki diẹ sii ni deede, awọn ohun-ini ṣiṣan ati thixotropy ti ojutu agbo.
4. Ẹkun viscoelastic laini ti eto agbopọ HPMC/HPS dín pẹlu idinku ti iwọn aropo hydroxypropyl ti HPS.
5. Ninu eto agbopọ gel tutu-gbona yii, HPMC ati HPS le ṣe agbekalẹ awọn ipele lilọsiwaju ni awọn iwọn otutu kekere ati giga, lẹsẹsẹ. Iyipada ọna eto alakoso le ni ipa pataki iki eka, awọn ohun-ini viscoelastic, igbẹkẹle igbohunsafẹfẹ ati awọn ohun-ini jeli ti jeli eka naa.
6. Gẹgẹbi awọn ipele ti a tuka, HPMC ati HPS le pinnu awọn ohun-ini rheological ati awọn ohun-ini jeli ti awọn ọna agbopọ HPMC/HPS ni awọn iwọn otutu giga ati kekere, lẹsẹsẹ. Awọn iyipo viscoelastic ti awọn ayẹwo akojọpọ HPMC/HPS ni ibamu pẹlu HPS ni iwọn otutu kekere ati HPMC ni iwọn otutu giga.
7. Iwọn oriṣiriṣi ti iyipada kemikali ti eto sitashi tun ni ipa pataki lori awọn ohun-ini jeli. Awọn abajade fihan pe iki eka, modulus ibi ipamọ, ati modulus isonu gbogbo dinku pẹlu ilosoke ti iwọn aropo HPS hydroxypropyl. Nitorinaa, hydroxypropylation ti sitashi abinibi le fa idalọwọduro eto ti a paṣẹ ati mu hydrophilicity ti sitashi pọ si, ti o mu abajade jeli rirọ.
8. Hydroxypropylation le dinku ihuwasi-bii ihuwasi ti awọn ojutu sitashi ni iwọn otutu kekere ati ihuwasi iru-omi ni iwọn otutu giga. Ni iwọn otutu kekere, awọn iye ti n 'ati n″ di nla pẹlu ilosoke ti iwọn aropo HPS hydroxypropyl; ni iwọn otutu giga, n ′ ati n″ iye di kere pẹlu ilosoke ti iwọn aropo HPS hydroxypropyl.
9. Ibasepo laarin microstructure, awọn ohun-ini rheological ati awọn ohun-ini jeli ti eto akojọpọ HPMC/HPS ni a fi idi mulẹ. Mejeeji iyipada airotẹlẹ ni iha viscosity ti eto idapọmọra ati tan δ tente oke ni ipadanu ifosiwewe isonu han ni 45 °C, eyiti o ni ibamu pẹlu lasan alakoso itesiwaju ti a ṣe akiyesi ni micrograph (ni 45 °C).

Ni akojọpọ, HPMC/HPS tutu-gbona jeli eto ṣe afihan iwọn otutu-iṣakoso iṣakoso iwọn otutu pataki ati awọn ohun-ini. Nipasẹ ọpọlọpọ awọn iyipada kemikali ti sitashi ati cellulose, HPMC/HPS tutu ati eto agbo-ẹda gel gbona le ṣee lo fun idagbasoke ati ohun elo ti awọn ohun elo smati iye-giga.

Abala 6 Awọn ipa ti Ipele Iyipada HPS lori Awọn ohun-ini ati Ibamu Eto ti Awọn Membrane Apapo HPMC/HPS

O le rii lati ori 5 pe iyipada ti ilana kemikali ti awọn paati ninu eto idapọmọra pinnu iyatọ ninu awọn ohun-ini rheological, awọn ohun-ini gel ati awọn ohun-ini iṣelọpọ miiran ti eto agbo. Iṣe apapọ ni ipa pataki.

Ipin yii da lori ipa ti ọna kemikali ti awọn paati lori microstructure ati awọn ohun-ini macroscopic ti awọ awopọpọ HPMC/HPS. Ni idapọ pẹlu ipa ti Abala 5 lori awọn ohun-ini rheological ti eto akojọpọ, awọn ohun-ini rheological ti eto akojọpọ HPMC/HPS jẹ iṣeto-ibasepo laarin awọn ohun-ini fiimu.

6.1 Ohun elo ati ẹrọ

6.1.1 Main esiperimenta ohun elo

6.1.2 Main irinse ati ẹrọ itanna

6.2 esiperimenta ọna

6.2.1 Igbaradi ti awọn membran composite HPMC/HPS pẹlu oriṣiriṣi awọn iwọn fidipo HPS hydroxypropyl

Lapapọ ifọkansi ti ojutu yellow jẹ 8% (w / w), ipin idapọ HPMC/HPS jẹ 10: 0, 5: 5, 0: 10, ṣiṣu jẹ 2.4% (w / w) polyethylene glycol, Ohun ti o jẹun fiimu apapo ti HPMC/HPS ti pese sile nipasẹ ọna simẹnti. Fun ọna igbaradi pato, wo 3.2.1.

6.2.2 Ipilẹ Microdomain ti awọn membran akojọpọ HPMC/HPS pẹlu oriṣiriṣi awọn iwọn aropo HPS hydroxypropyl

6.2.2.1 Ilana ti igbekale microstructure ti synchrotron Ìtọjú kekere-igun X-ray tituka

Angẹli kekere X-ray Scattering (SAXS) n tọka si iṣẹlẹ ti ntanka ti o ṣẹlẹ nipasẹ X-ray beam ti npa ayẹwo labẹ idanwo laarin igun kekere ti o sunmọ si X-ray beam. Da lori iyatọ iwuwo elekitironi nanoscale laarin olukakiri ati alabọde agbegbe, pipinka X-ray igun kekere-kekere ni a lo nigbagbogbo ni iwadii ti awọn ohun elo ti o lagbara, colloidal, ati awọn ohun elo polima olomi ni ibiti nanoscale. Ti a ṣe afiwe pẹlu imọ-ẹrọ diffraction X-ray jakejado, SAXS le gba alaye igbekale lori iwọn ti o tobi, eyiti o le ṣee lo lati ṣe itupalẹ ibamu ti awọn ẹwọn molikula polymer, awọn ẹya igba pipẹ, ati eto apakan ati pinpin ipin ti awọn eto eka polymer. . Isun ina X-ray Synchrotron jẹ oriṣi tuntun ti orisun ina ti o ni agbara giga, eyiti o ni awọn anfani ti mimọ giga, polarization giga, pulse dín, imọlẹ giga, ati collimation giga, nitorinaa o le gba alaye igbekale nanoscale ti awọn ohun elo ni iyara diẹ sii. ati deede. Ṣiṣayẹwo iwoye SAXS ti nkan ti o ni iwọn le ni agbara gba isokan ti iwuwo awọsanma elekitironi, isokan ti iwuwo awọsanma elekitironi-ọkan (iyapa rere lati Porod tabi imọ-jinlẹ Debye), ati mimọ ti wiwo ipele-meji (iyapa odi lati Porod). tabi Debye's theorem). ), Ibajọra ara ẹni olukapa (boya o ni awọn ẹya fractal), pipinka kaakiri (monodispersity tabi polydispersity ti a pinnu nipasẹ Guinier) ati awọn alaye miiran, ati iwọn-itumọ fractal, radius gyration, ati iwọn apapọ ti awọn iwọn atunṣe tun le gba ni iwọn. Sisanra, iwọn apapọ, ida iwọn didun kaakiri, agbegbe dada kan pato ati awọn aye miiran.

6.2.2.2 igbeyewo ọna

Ni Ile-iṣẹ Radiation Synchrotron ti ilu Ọstrelia (Clayton, Victoria, Australia), orisun itankalẹ iran-kẹta ti ilọsiwaju synchrotron (flux 1013 photons/s, wevelength 1.47 Å) ni a lo lati pinnu eto agbegbe agbegbe ati alaye miiran ti o ni ibatan ti apapo. fiimu. Ilana pipinka meji-meji ti ayẹwo ayẹwo ni a gba nipasẹ olutọpa Pilatus 1M (agbegbe 169 × 172 μm, 172 × 172 μm pixel size), ati pe a ṣe ayẹwo ni iwọn 0.015 <q <0.15 Å−1 ( q jẹ fekito ti ntan kaakiri) Igun-igun kekere-igun X-ray ti inu ti inu ni a gba lati inu apẹrẹ pipinka onisẹpo meji nipasẹ sọfitiwia ScatterBrain, ati pector q ati igun pipinka 2 yipada nipasẹ agbekalẹ i / , ibi ti X-ray wefulenti. Gbogbo data ni a ti ṣe deede ṣaaju itupalẹ data.

6.2.3 Thermogravimetric igbekale ti HPMC/HPS membran composite pẹlu orisirisi awọn iwọn ti HPS hydroxypropyl aropo

6.2.3.1 Ilana ti iṣiro thermogravimetric

Kanna bi 3.2.5.1

6.2.3.2 igbeyewo ọna

Wo 3.2.5.2

6.2.4 Awọn ohun-ini fifẹ ti awọn fiimu akojọpọ HPMC/HPS pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi ti aropo HPS hydroxypropyl

6.2.4.1 Ilana ti itupalẹ ohun-ini fifẹ

Kanna bi 3.2.6.1

6.2.4.2 igbeyewo ọna

Wo 3.2.6.2

Lilo boṣewa ISO37, o ge sinu awọn splines ti o ni apẹrẹ dumbbell, pẹlu ipari lapapọ ti 35mm, aaye laarin awọn laini isamisi ti 12mm, ati iwọn ti 2mm. Gbogbo awọn apẹẹrẹ idanwo ni iwọntunwọnsi ni 75% ọriniinitutu fun diẹ sii ju 3 d.

6.2.5 atẹgun atẹgun ti awọn membran composite HPMC/HPS pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi ti aropo HPS hydroxypropyl

6.2.5.1 Ilana ti iṣiro permeability atẹgun

Kanna bi 3.2.7.1

6.2.5.2 igbeyewo ọna

Wo 3.2.7.2

6.3 Awọn esi ati ijiroro

6.3.1 Iṣiro eto Crystal ti awọn fiimu akojọpọ HPMC/HPS pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi ti aropo HPS hydroxypropyl

Nọmba 6-1 ṣe afihan igun kekere X-ray ti o ntan kaakiri ti awọn fiimu akojọpọ HPMC/HPS pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi ti HPS hydroxypropyl fidipo. A le rii lati inu eeya naa pe ni iwọn iwọn nla ti q> 0.3 Å (2θ> 40), awọn oke abuda abuda ti o han gbangba han ni gbogbo awọn ayẹwo awo awọ. Lati ilana itọka X-ray ti fiimu paati mimọ (Fig. 6-1a), HPMC mimọ ni o ni agbara ti o ga julọ ti X-ray ti o ga julọ ni 0.569 Å, ti o nfihan pe HPMC ni tente kaakiri X-ray ni igun jakejado. agbegbe ti 7.70 (2θ> 50). Awọn oke abuda ti Crystal, ti o nfihan pe HPMC ni eto kirisita kan nibi. Mejeeji A939 funfun ati awọn ayẹwo fiimu sitashi A1081 ṣe afihan tente pipinka X-ray ọtọtọ ni 0.397 Å, ti o nfihan pe HPS ni tente abuda ti o ga ni agbegbe igun jakejado ti 5.30, eyiti o ni ibamu si tente oke kirisita B-iru ti sitashi. O le rii ni kedere lati inu eeya pe A939 pẹlu aropo hydroxypropyl kekere ni agbegbe tente oke ti o tobi ju A1081 pẹlu iyipada giga. Eyi jẹ nipataki nitori iṣafihan ẹgbẹ hydroxypropyl sinu pq molikula sitashi fọ ilana atilẹba ti a ti paṣẹ ti awọn ohun elo sitashi, mu iṣoro ti atunto ati sisopọ laarin awọn ẹwọn molikula sitashi, ati dinku iwọn isọdọtun sitashi. Pẹlu ilosoke iwọn aropo ti ẹgbẹ hydroxypropyl, ipa inhibitory ti ẹgbẹ hydroxypropyl lori isọdọtun sitashi jẹ kedere diẹ sii.

O le rii lati awọn iwo oju-iwe kekere ti X-ray ti o ni itọka ti awọn ayẹwo akojọpọ (Fig. 6-1b) pe awọn fiimu fiimu HPMC-HPS gbogbo ṣe afihan awọn oke abuda abuda ti o han ni 0.569 Å ati 0.397 Å, ti o baamu si 7.70 HPMC crystal crystal ti iwa ga ju, lẹsẹsẹ. Awọn agbegbe tente oke ti HPS crystallization ti HPMC/A939 film composite ti wa ni significantly tobi ju ti HPMC/A1081 film composite. Atunto ti wa ni idinku, eyiti o ni ibamu pẹlu iyatọ ti agbegbe tente oke crystallization HPS pẹlu iwọn aropo hydroxypropyl ni awọn fiimu paati mimọ. Agbegbe tente oke kristali ti o baamu si HPMC ni 7.70 fun awọn membran apapo pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi ti HPS hydroxypropyl fidipo ko yipada pupọ. Ti a bawe pẹlu iwọn ti awọn ayẹwo paati mimọ (Eeya. 5-1a), awọn agbegbe ti HPMC crystallization peaks ati HPS crystallization peaks of the composite samples dinku, eyiti o fihan pe nipasẹ apapọ awọn mejeeji, mejeeji HPMC ati HPS le munadoko fun ẹgbẹ miiran. Iyatọ atunkọ ti ohun elo ipinya fiimu ṣe ipa idilọwọ kan.

Aworan 6-1 SAXS spectra ti awọn fiimu idapọmọra HPMC/HPS pẹlu orisirisi iwọn aropo hydroxypropyl ti HPS

Ni ipari, ilosoke ti alefa fidipo HPS hydroxypropyl ati idapọpọ awọn paati meji le ṣe idiwọ lasan isọdọtun ti awọ awopọpọ HPMC/HPS si iwọn kan. Ilọsoke ti alefa aropo hydroxypropyl ti HPS ni pataki ṣe idiwọ atunkọ ti HPS ninu awo awọpọpọ, lakoko ti idapọpọ paati meji ṣe ipa idinamọ kan ninu isọdọtun ti HPS ati HPMC ninu awopọ alapọpọ.

6.3.2 Itupalẹ igbekalẹ fractal ti ara ẹni ti ara ẹni ti awọn membran akojọpọ HPMC/HPS pẹlu oriṣiriṣi awọn iwọn aropo HPS hydroxypropyl

Iwọn gigun gigun (R) ti awọn ohun elo polysaccharide gẹgẹbi awọn ohun elo sitashi ati awọn sẹẹli cellulose wa ni iwọn 1000-1500 nm, ati q wa ni iwọn 0.01-0.1 Å-1, pẹlu qR >> 1. Gẹgẹbi Ilana Porod, awọn apẹẹrẹ fiimu polysaccharide ni a le rii Ibasepo laarin igun-kekere X-ray ti o npa kikankikan ati igun ti o pin ni:

Lara eyi, I (q) ni igun-kekere X-ray itọka kikankikan;

q jẹ igun ti tuka;

α ni ite Porod.

Ipete Porod α jẹ ibatan si eto fractal. Ti α <3, o tọka si pe eto ohun elo jẹ alaimuṣinṣin, oju ti olutuka jẹ dan, ati pe o jẹ fractal pupọ, ati iwọn fractal D = α; ti o ba ti 3 <α <4, o tọkasi wipe awọn ohun elo ti be ni ipon ati awọn scatterer ni dada ni inira, eyi ti o jẹ a dada fractal, ati awọn oniwe-fractal apa miran D = 6 - α.

Nọmba 6-2 ṣe afihan awọn igbero lnI (q) -lnq ti awọn membran akojọpọ akojọpọ HPMC/HPS pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi ti aropo HPS hydroxypropyl. O le rii lati inu eeya naa pe gbogbo awọn ayẹwo ṣe afihan ilana fractal ti o jọra ti ara ẹni laarin awọn sakani kan, ati pe slope Porod α kere ju 3, ti o fihan pe fiimu alapọpọ ṣafihan fractal pupọ, ati dada ti fiimu apapo jẹ jo. dan. Awọn iwọn fractal pupọ ti awọn membran composite HPMC/HPS pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi ti HPS hydroxypropyl fidipo jẹ afihan ni Tabili 6-1.

Tabili 6-1 ṣe afihan iwọn fractal ti awọn membran akojọpọ akojọpọ HPMC/HPS pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi ti aropo HPS hydroxypropyl. O le rii lati tabili pe fun awọn ayẹwo HPS mimọ, iwọn fractal ti A939 rọpo pẹlu hydroxypropyl kekere jẹ ga julọ ju ti A1081 rọpo pẹlu hydroxypropyl giga, eyiti o tọka si pe pẹlu ilosoke iwọn ti aropo hydroxypropyl, ninu awo awo ilu. Awọn iwuwo ti ara-iru be ti wa ni significantly dinku. Eyi jẹ nitori iṣafihan awọn ẹgbẹ hydroxypropyl lori pq molikula sitashi ṣe idiwọ isọdọkan ti awọn apakan HPS, ti o fa idinku ninu iwuwo ti igbekalẹ ti ara ẹni ninu fiimu naa. Awọn ẹgbẹ hydroxypropyl hydrophilic le ṣe awọn ifunmọ hydrogen intermolecular pẹlu awọn ohun elo omi, idinku ibaraenisepo laarin awọn apa molikula; Awọn ẹgbẹ hydroxypropyl ti o tobi julọ ṣe idinwo isọdọtun ati isopo-agbelebu laarin awọn apa molikula sitashi, nitorinaa pẹlu iwọn ti o pọ si ti aropo hydroxypropyl, HPS ṣe agbekalẹ igbekalẹ ara ẹni ti o jọra diẹ sii.

Fun eto agbopọ HPMC/A939, iwọn fractal ti HPS ga ju ti HPMC lọ, eyiti o jẹ nitori sitashi recrystalizes, ati pe eto ti a paṣẹ diẹ sii ni a ṣẹda laarin awọn ẹwọn molikula, eyiti o yori si igbekalẹ ti ara ẹni ninu awo awo ilu. . Iwọn iwuwo giga. Iwọn fractal ti apẹẹrẹ akojọpọ jẹ kekere ju ti awọn paati mimọ meji, nitori nipasẹ sisọpọ, isọdọkan ti awọn apa molikula ti awọn paati meji jẹ idilọwọ nipasẹ ara wọn, ti o mu ki iwuwo ti awọn ẹya ara ẹni ti o jọra dinku. Ni idakeji, ninu eto agbopọ HPMC/A1081, iwọn fractal ti HPS kere pupọ ju ti HPMC lọ. Eyi jẹ nitori iṣafihan awọn ẹgbẹ hydroxypropyl ninu awọn ohun elo sitashi ni pataki ṣe idiwọ isọdọtun ti sitashi. Ilana ti o jọra ti ara ẹni ninu igi jẹ alaimuṣinṣin diẹ sii. Ni akoko kanna, iwọn fractal ti apẹẹrẹ agbopọ HPMC/A1081 ga ju ti HPS mimọ lọ, eyiti o tun jẹ iyatọ pataki si eto agbopọ HPMC/A939. Ilana ti o jọra ti ara ẹni, awọn ohun elo HPMC ti o ni ẹwọn le wọ inu iho ti eto alaimuṣinṣin rẹ, nitorinaa imudara iwuwo ti igbekalẹ ara-ẹni ti HPS, eyiti o tun tọka si pe HPS pẹlu aropo hydroxypropyl giga le ṣe agbekalẹ eka isokan diẹ sii lẹhin idapọpọ. pẹlu HPMC. eroja. Lati awọn data ti awọn ohun-ini rheological, o le rii pe hydroxypropylation le dinku iki ti sitashi, nitorina lakoko ilana iṣelọpọ, iyatọ iki laarin awọn paati meji ninu eto idapọmọra ti dinku, eyiti o jẹ itara diẹ sii si dida isokan. agbo.

Aworan 6-2 lnI(q) -lnq awọn ilana ati awọn igun ibamu rẹ fun awọn fiimu idapọmọra HPMC/HPS pẹlu ọpọlọpọ iwọn aropo hydroxypropyl ti HPS

Tabili 6-1 Awọn aye igbekalẹ Fractal ti awọn fiimu idapọmọra HPS/HPMC pẹlu ọpọlọpọ iwọn aropo hydroxypropyl ti HPS

Fun awọn membran apapo pẹlu ipin idapọ kanna, iwọn fractal tun dinku pẹlu ilosoke iwọn aropo ti ẹgbẹ hydroxypropyl. Ifilọlẹ hydroxypropyl sinu moleku HPS le dinku isọdọkan ti awọn apa polima ninu eto agbo, nitorinaa idinku iwuwo ti awopọpọpọpọ; HPS pẹlu aropo hydroxypropyl giga ni ibaramu to dara julọ pẹlu HPMC, Rọrun lati dagba aṣọ ile ati agbo-ara ipon. Nitorinaa, iwuwo ti igbekalẹ iru-ara-ara ni awopọ apapo n dinku pẹlu ilosoke ti alefa aropo ti HPS, eyiti o jẹ abajade ti ipa apapọ ti alefa aropo ti HPS hydroxypropyl ati ibaramu ti awọn paati meji ninu akopọ. eto.

6.3.3 Itupalẹ iduroṣinṣin igbona ti awọn fiimu akojọpọ HPMC/HPS pẹlu oriṣiriṣi awọn iwọn aropo HPS hydroxypropyl

Oluyanju Thermogravimetric ni a lo lati ṣe idanwo iduroṣinṣin igbona ti awọn fiimu idapọmọra HPMC/HPS to jẹun pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi ti aropo hydroxypropyl. Nọmba 6-3 ṣe afihan ihamu thermogravimetric (TGA) ati iwọn ipadanu iwuwo rẹ (DTG) ti awọn fiimu akojọpọ pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi ti HPS aropo hydroxypropyl. O le rii lati iha TGA ni Nọmba 6-3(a) pe awọn ayẹwo awopọ awopọ pẹlu awọn iwọn aropo HPS hydroxypropyl oriṣiriṣi. Awọn ipele iyipada thermogravimetric ti o han gbangba meji wa pẹlu ilosoke ti iwọn otutu. Ni akọkọ, ipele isonu iwuwo kekere wa ni 30 ~ 180 °C, eyiti o jẹ pataki nipasẹ iyipada ti omi ti a fi sita nipasẹ polysaccharide macromolecule. Ipele ipadanu iwuwo nla kan wa ni 300 ~ 450 °C, eyiti o jẹ apakan ibajẹ gbona gidi, eyiti o fa nipasẹ ibajẹ igbona ti HPMC ati HPS. O tun le rii lati inu eeya naa pe awọn ọna ipadanu iwuwo ti HPS pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi ti aropo hydroxypropyl jẹ iru ati ni pataki ti o yatọ si ti HPMC. Laarin awọn oriṣi meji ti awọn ọna ipadanu iwuwo fun HPMC mimọ ati awọn ayẹwo HPS mimọ.

Lati awọn igun DTG ni Nọmba 6-3 (b), o le rii pe awọn iwọn otutu ibajẹ gbona ti HPS mimọ pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi ti aropo hydroxypropyl sunmọ pupọ, ati awọn iwọn otutu ibaje gbona ti A939 ati awọn ayẹwo A081 jẹ 310 °C ati 305 °C, lẹsẹsẹ Awọn iwọn otutu ibaje gbona ti ayẹwo HPMC mimọ jẹ pataki ti o ga ju ti HPS lọ, ati pe iwọn otutu ti o ga julọ jẹ 365 °C; Fiimu idapọpọ HPMC/HPS ni awọn giga ibaje gbona meji lori iha DTG, ti o baamu si ibajẹ gbona ti HPS ati HPMC, lẹsẹsẹ. Awọn tente oke abuda, eyiti o tọka pe iwọn kan wa ti ipinya alakoso ninu eto akojọpọ pẹlu ipin idapọpọ ti 5: 5, eyiti o ni ibamu pẹlu awọn abajade ibajẹ gbigbona ti fiimu alapọpọ pẹlu ipin akojọpọ ti 5: 5 ni ori 3 Awọn iwọn otutu ti o ga julọ ti ibajẹ ti HPMC/A939 jẹ 302 °C ati 363 °C, lẹsẹsẹ; awọn iwọn otutu ibaje gbona ti HPMC/A1081 awọn ayẹwo fiimu apapo jẹ 306 °C ati 363 °C, lẹsẹsẹ. Awọn iwọn otutu ti o ga julọ ti awọn apẹẹrẹ fiimu apapo ni a yipada si awọn iwọn otutu kekere ju awọn apẹẹrẹ paati mimọ, eyiti o tọka pe iduroṣinṣin igbona ti awọn apẹẹrẹ apapo ti dinku. Fun awọn ayẹwo pẹlu ipin idapọmọra kanna, iwọn otutu ibaje gbona dinku pẹlu ilosoke ti iwọn aropo hydroxypropyl, nfihan pe iduroṣinṣin igbona ti fiimu apapo dinku pẹlu ilosoke ti iwọn aropo hydroxypropyl. Eyi jẹ nitori iṣafihan awọn ẹgbẹ hydroxypropyl sinu awọn ohun elo sitashi dinku ibaraenisepo laarin awọn apa molikula ati ṣe idiwọ atunto tito lẹsẹsẹ ti awọn moleku. O wa ni ibamu pẹlu awọn abajade pe iwuwo ti awọn ẹya ara ẹni ti o jọra dinku pẹlu ilosoke iwọn ti aropo hydroxypropyl.

Aworan 6-3 TGA ìsépo (a) ati itọsẹ wọn (DTG) ekoro (b) ti HPMC/HPS fiimu parapo pẹlu orisirisi hydroxypropyl ìyí aropo ti HPS

6.3.4 Ṣiṣayẹwo awọn ohun-ini ẹrọ ti HPMC/HPS awọn membran apapo pẹlu oriṣiriṣi awọn iwọn aropo HPS hydroxypropyl

Aworan 6-5 Awọn ohun-ini fifẹ ti awọn fiimu HPMC/HPS pẹlu ọpọlọpọ iwọn aropo hydroxypropyl ti HPS

Awọn ohun-ini fifẹ ti awọn fiimu akojọpọ HPMC/HPS pẹlu oriṣiriṣi awọn iwọn aropo HPS hydroxypropyl ni idanwo nipasẹ olutupalẹ ohun-ini ẹrọ ni 25 °C ati 75% ọriniinitutu ibatan. Awọn eeya 6-5 ṣe afihan modulus rirọ (a), elongation ni isinmi (b) ati agbara fifẹ (c) ti awọn fiimu akojọpọ pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi ti HPS hydroxypropyl fidipo. O le rii lati inu eeya naa pe fun eto idapọmọra HPMC / A1081, pẹlu ilosoke ti akoonu HPS, modulus rirọ ati agbara fifẹ ti fiimu alapọpọ dinku dinku, ati elongation ni isinmi pọ si ni pataki, eyiti o ni ibamu pẹlu 3.3. 5 alabọde ati ọriniinitutu giga. Awọn abajade ti awọn membran idapọpọ pẹlu awọn ipin idapọ oriṣiriṣi jẹ deede.

Fun awọn membran HPS mimọ, mejeeji modulus rirọ ati agbara fifẹ pọ si pẹlu idinku alefa aropo HPS hydroxypropyl, ni iyanju pe hydroxypropylation dinku lile ti awọ ara alapọpọ ati ilọsiwaju irọrun rẹ. Eyi jẹ nipataki nitori pẹlu ilosoke ti alefa aropo hydroxypropyl, hydrophilicity ti HPS pọ si, ati pe eto awo ilu di alaimuṣinṣin, eyiti o ni ibamu pẹlu abajade ti iwọn fractal dinku pẹlu ilosoke ti alefa aropo ni igun kekere X- ray tuka igbeyewo. Bibẹẹkọ, elongation ni isinmi dinku pẹlu idinku ti alefa aropo ti ẹgbẹ HPS hydroxypropyl, eyiti o jẹ pataki nitori iṣafihan ẹgbẹ hydroxypropyl sinu moleku sitashi le ṣe idiwọ isọdọtun ti sitashi. Awọn abajade wa ni ibamu pẹlu ilosoke ati idinku.

Fun awopọ awopọ HPMC/HPS pẹlu ipin idapọ kanna, modulu rirọ ti ohun elo awo ilu pọ si pẹlu idinku ti alefa aropo HPS hydroxypropyl, ati agbara fifẹ ati elongation ni isinmi mejeeji dinku pẹlu idinku iwọn aropo. O tọ lati ṣe akiyesi pe awọn ohun-ini ẹrọ ti awọn membran apapo yatọ patapata pẹlu ipin idapọ pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi ti aropo HPS hydroxypropyl. Eyi jẹ nipataki nitori awọn ohun-ini ẹrọ ti awopọpọ ko ni kan nipasẹ alefa aropo HPS nikan lori eto awo awọ, ṣugbọn tun nipasẹ ibamu laarin awọn paati ninu eto agbo. Igi iki ti HPS dinku pẹlu ilosoke ti alefa aropo hydroxypropyl, o ni itara diẹ sii lati ṣe agbero aṣọ kan nipasẹ sisọpọ.

6.3.5 Atẹgun permeability onínọmbà ti HPMC/HPS membran composite pẹlu orisirisi HPS hydroxypropyl iwọn aropo

Oxidation ti o fa nipasẹ atẹgun jẹ ipele ibẹrẹ ni ọpọlọpọ awọn ọna ti nfa ibajẹ ounjẹ, nitorinaa awọn fiimu idapọmọra ti o jẹun pẹlu awọn ohun-ini idena atẹgun kan le mu didara ounjẹ dara si ati gigun igbesi aye selifu ounjẹ [108, 364]. Nitorinaa, awọn oṣuwọn gbigbe atẹgun ti awọn membran composite HPMC/HPS pẹlu oriṣiriṣi awọn iwọn aropo HPS hydroxypropyl ni a wọn, ati awọn abajade ti han ni Nọmba 5-6. A le rii lati inu eeya naa pe agbara atẹgun ti gbogbo awọn membran HPS mimọ jẹ kekere ju ti awọn membran HPMC mimọ, ti o fihan pe awọn membran HPS ni awọn ohun-ini idena atẹgun ti o dara ju awọn membran HPMC, eyiti o ni ibamu pẹlu awọn abajade iṣaaju. Fun awọn membran HPS mimọ pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi ti aropo hydroxypropyl, iwọn gbigbe atẹgun pọ si pẹlu ilosoke iwọn ti aropo, eyiti o tọka pe agbegbe nibiti atẹgun ti n lọ sinu ohun elo awo awọ n pọ si. Eyi ni ibamu pẹlu itupalẹ microstructure ti igun kekere X-ray ti tuka pe eto ti awo ilu naa di alaimuṣinṣin pẹlu ilosoke iwọn ti aropo hydroxypropyl, nitorinaa ikanni permeation ti atẹgun ninu awo ilu di nla, ati atẹgun ninu awo ilu naa permeates Bi agbegbe ti n pọ si, iwọn gbigbe atẹgun tun pọ si ni diėdiė.

Aworan 6-6 Agbara atẹgun ti awọn fiimu HPS/HPMC pẹlu orisirisi iwọn aropo hydroxypropyl ti HPS

Fun awọn membran apapo pẹlu oriṣiriṣi awọn iwọn aropo HPS hydroxypropyl, iwọn gbigbe atẹgun dinku pẹlu ilosoke ti alefa aropo hydroxypropyl. Eyi jẹ pataki nitori pe ninu 5: 5 eto idapọ, HPS wa ni irisi ipele ti a tuka ni ipele kekere-iki HPMC lemọlemọfún, ati iki ti HPS dinku pẹlu ilosoke ti iwọn aropo hydroxypropyl. Iyatọ viscosity ti o kere si, diẹ sii ni itara si dida idapọmọra isokan, diẹ sii tortuous ikanni permeation atẹgun ninu ohun elo awo awọ, ati pe oṣuwọn gbigbe atẹgun kere si.

6.4 Chapter Lakotan

Ni ori yii, awọn fiimu idapọmọra HPMC/HPS ti o jẹun ni a pese sile nipasẹ sisọ HPS ati HPMC pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi ti aropo hydroxypropyl, ati fifi polyethylene glycol kun bi pilasita kan. Ipa ti o yatọ si awọn iwọn iyipada HPS hydroxypropyl lori igbekalẹ gara ati igbekalẹ microdomain ti awopọ awopọ ni a ṣe iwadi nipasẹ imọ-ẹrọ pipinka X-ray kekere-igun synchrotron. Awọn ipa ti oriṣiriṣi awọn iwọn aropo HPS hydroxypropyl lori iduroṣinṣin igbona, awọn ohun-ini ẹrọ ati agbara atẹgun ti awọn membran apapo ati awọn ofin wọn ni a ṣe iwadi nipasẹ olutunu thermogravimetric, oluyẹwo ohun-ini ẹrọ ati oluyẹwo permeability oxygen. Awọn abajade akọkọ jẹ bi atẹle:

1. Fun awọ awopọpọ HPMC/HPS pẹlu ipin idapọ kanna, pẹlu ilosoke ti iwọn aropo hydroxypropyl, agbegbe tente oke crystallization ti o baamu HPS ni 5.30 dinku, lakoko ti agbegbe tente oke crystallization ti o baamu si HPMC ni 7.70 ko yipada pupọ, ti o tọka si pe hydroxypropylation ti sitashi le dojuti atunkọ ti sitashi ni fiimu akojọpọ.
2. Ti a ṣe afiwe pẹlu awọn membran paati mimọ ti HPMC ati HPS, awọn agbegbe tente oke crystallization ti HPS (5.30) ati HPMC (7.70) ti awọn membran apapo ti dinku, eyiti o tọka pe nipasẹ apapọ awọn mejeeji, mejeeji HPMC ati HPS le munadoko ninu awọn membran apapo. Recrystalization ti paati miiran ṣe ipa idinamọ kan.
3. Gbogbo awọn membran akojọpọ HPMC/HPS ṣe afihan ara-ijọra ti ibi-ibi-ẹjẹ fractal. Fun awọn membran apapo pẹlu ipin idapọ kanna, iwuwo ti ohun elo awo ilu dinku ni pataki pẹlu ilosoke ti iwọn aropo hydroxypropyl; aropo HPS hydroxypropyl kekere iwuwo ti awọn ohun elo awo awopọ jẹ pataki ti o kere ju ti ohun elo paati mimọ meji, lakoko ti iwuwo ti ohun elo awo awopọ pẹlu alefa fidipo HPS hydroxypropyl giga ga ju ti awọ awọ HPS mimọ, eyiti o jẹ giga. nipataki nitori iwuwo ti ohun elo awo awopọ ti ni ipa ni akoko kanna. Ipa ti HPS hydroxypropylation lori idinku ti asopọ apa polymer ati ibaramu laarin awọn paati meji ti eto agbo.
4. Hydroxypropylation ti HPS le dinku iduroṣinṣin igbona ti awọn fiimu apapo HPMC/HPS, ati iwọn otutu ibaje gbona ti awọn fiimu apapo yipada si agbegbe iwọn otutu kekere pẹlu ilosoke ti iwọn aropo hydroxypropyl, eyiti o jẹ nitori ẹgbẹ hydroxypropyl ninu awọn ohun elo sitashi. Ifihan naa dinku ibaraenisepo laarin awọn apa molikula ati ṣe idiwọ atunto lẹsẹsẹ ti awọn ohun elo.
5. Iwọn rirọ ati agbara fifẹ ti awọ ara HPS mimọ dinku pẹlu ilosoke ti alefa fidipo HPS hydroxypropyl, lakoko ti elongation ni isinmi pọ si. Eyi jẹ nipataki nitori hydroxypropylation ṣe idiwọ atunko ti sitashi ati ki o jẹ ki fiimu alapọpọ ṣe agbekalẹ eto alaimuṣinṣin.
6. Iwọn rirọ ti fiimu idapọmọra HPMC/HPS dinku pẹlu ilosoke ti alefa fidipo HPS hydroxypropyl, ṣugbọn agbara fifẹ ati elongation ni isinmi pọ si, nitori awọn ohun-ini ẹrọ ti fiimu apapo ko ni ipa nipasẹ iwọn aropo HPS hydroxypropyl. Ni afikun si ipa ti, o tun ni ipa nipasẹ ibamu ti awọn ẹya meji ti eto agbo.
7. Agbara atẹgun ti HPS mimọ pọ si pẹlu ilosoke ti iwọn aropo hydroxypropyl, nitori hydroxypropylation dinku iwuwo ti agbegbe amorphous HPS ati ki o pọ si agbegbe ti permeation atẹgun ninu awo awọ; HPMC/HPS awopọ awopọ Apapọ atẹgun atẹgun n dinku pẹlu ilosoke ti iwọn aropo hydroxypropyl, eyiti o jẹ pataki nitori pe HPS hyperhydroxypropylated ni ibamu to dara julọ pẹlu HPMC, eyiti o yori si alekun tortuosity ti ikanni permeation atẹgun ninu awo awọpọ. Dinku atẹgun permeability.

Awọn abajade esiperimenta ti o wa loke fihan pe awọn ohun-ini macroscopic gẹgẹbi awọn ohun-ini ẹrọ, iduroṣinṣin gbigbona ati agbara atẹgun ti awọn membran composite HPMC/HPS jẹ ibatan pẹkipẹki si eto kilikili inu wọn ati igbekalẹ agbegbe amorphous, eyiti kii ṣe ipa nipasẹ HPS hydroxypropyl aropo nikan, ṣugbọn tun nipasẹ awọn eka. Ipa ti ibamu paati meji ti awọn ọna ligand.

Ipari ati Outlook

1. Ipari

Ninu iwe yii, HPMC jeli gbona ati HPS jeli tutu ti wa ni idapọ, ati pe HPMC/HPS tutu ati ki o gbona yiyipada jeli yellow eto ti wa ni ti won ko. Idojukọ ojutu, ipin idapọ ati ipa irẹrun lori eto agbo ni a ṣe iwadi ni ọna ṣiṣe ni ipa ti awọn ohun-ini rheological gẹgẹbi iki, atọka sisan ati thixotropy, ni idapo pẹlu awọn ohun-ini ẹrọ, awọn ohun-ini thermomechanical ti o ni agbara, permeability atẹgun, awọn ohun-ini gbigbe ina ati iduroṣinṣin gbona ti awọn fiimu apapo ti a pese sile nipasẹ ọna simẹnti. Awọn ohun-ini okeerẹ, ati ọti-waini iodine ti o ni ibamu, iyipada alakoso ati morphology alakoso ti eto akojọpọ ni a ṣe iwadi nipasẹ microscopy opitika, ati ibasepọ laarin awọn ohun-ini microstructure ati awọn ohun-ini macroscopic ti HPMC/HPS ti ṣeto. Lati le ṣakoso awọn ohun-ini ti awọn akojọpọ nipa ṣiṣakoso ilana alakoso ati ibaramu ti eto akojọpọ HPMC/HPS ni ibamu si ibatan laarin awọn ohun-ini macroscopic ati igbekalẹ micromorphological ti eto akojọpọ HPMC/HPS. Nipa kikọ ẹkọ awọn ipa ti HPS kemikali ti a yipada pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi lori awọn ohun-ini rheological, awọn ohun-ini gel, microstructure ati awọn ohun-ini macroscopic ti awọn membran, ibatan laarin microstructure ati awọn ohun-ini macroscopic ti HPMC/HPS tutu ati eto jeli onidakeji gbona ni a ṣe iwadii siwaju. Ibasepo laarin awọn meji, ati awoṣe ti ara ni a fi idi mulẹ lati ṣe alaye ilana gelation ati awọn okunfa ti o ni ipa ati awọn ofin ti tutu ati ki o gbona jeli ninu eto agbo. Awọn iwadi ti o yẹ ti fa awọn ipinnu wọnyi.

1. Yiyipada awọn compounding ratio ti HPMC/HPS yellow eto le significantly mu awọn rheological-ini bi iki, fluidity ati thixotropy ti HPMC ni kekere otutu. Ibasepo laarin awọn ohun-ini rheological ati microstructure ti eto agbo ni a ṣe iwadi siwaju sii. Awọn abajade pato jẹ bi atẹle:

(1) Ni kekere otutu, awọn yellow eto ti wa ni a lemọlemọfún alakoso-tuka alakoso "okun-erekusu" be, ati awọn lemọlemọfún alakoso orilede waye ni 4: 6 pẹlu awọn idinku ti HPMC/HPS yellow ratio. Nigba ti o ti yellowing ratio ga (diẹ HPMC akoonu), HPMC pẹlu kekere iki ni awọn lemọlemọfún alakoso, ati HPS ni awọn tuka alakoso. Fun awọn HPMC/HPS yellow eto, nigbati awọn kekere-iki paati ni awọn lemọlemọfún alakoso ati awọn ga-iki paati ni awọn lemọlemọfún alakoso, awọn ilowosi ti awọn lemọlemọfún alakoso iki si awọn iki ti awọn yellow eto jẹ significantly o yatọ. Nigba ti kekere-iki HPMC ni awọn lemọlemọfún alakoso, awọn iki ti awọn yellow eto o kun afihan awọn ilowosi ti awọn lemọlemọfún-alakoso iki; nigbati HPS-giga-giga ni awọn lemọlemọfún alakoso, HPMC bi awọn dispersed alakoso yoo din iki ti awọn ga-iki HPS. ipa. Pẹlu ilosoke ti akoonu HPS ati ifọkansi ojutu ninu eto idapọmọra, iki ati isẹlẹ tinrin rirẹ ti eto agbopọ pọ si ni diėdiẹ, ṣiṣan omi dinku, ati ihuwasi ti o fẹsẹmulẹ ti eto agbo naa ti ni ilọsiwaju. Itọpa ati thixotropy ti HPMC jẹ iwọntunwọnsi nipasẹ agbekalẹ pẹlu HPS.

(2) Fun eto idapọmọra 5: 5, HPMC ati HPS le ṣe awọn ipele ti nlọsiwaju ni iwọn kekere ati giga, lẹsẹsẹ. Iyipada ọna eto alakoso le ni ipa pataki iki eka, awọn ohun-ini viscoelastic, igbẹkẹle igbohunsafẹfẹ ati awọn ohun-ini jeli ti jeli eka naa. Gẹgẹbi awọn ipele ti a tuka, HPMC ati HPS le pinnu awọn ohun-ini rheological ati awọn ohun-ini jeli ti awọn ọna agbopọ HPMC/HPS ni awọn iwọn otutu giga ati kekere, lẹsẹsẹ. Awọn iyipo viscoelastic ti awọn ayẹwo akojọpọ HPMC/HPS ni ibamu pẹlu HPS ni iwọn otutu kekere ati HPMC ni iwọn otutu giga.

(3) Ibasepo laarin microstructure, awọn ohun-ini rheological ati awọn ohun-ini gel ti eto akojọpọ HPMC/HPS ti fi idi mulẹ. Mejeeji iyipada airotẹlẹ ni iha viscosity ti eto idapọ ati tan delta tente oke ni ipadanu ifosiwewe isonu han ni 45 °C, eyiti o ni ibamu pẹlu lasan alakoso itesiwaju ti a ṣe akiyesi ni micrograph (ni 45 °C).

1. Nipa kikọ ẹkọ microstructure ati awọn ohun-ini ẹrọ, awọn ohun-ini thermomechanical ti o ni agbara, gbigbe ina, permeability atẹgun ati iduroṣinṣin gbona ti awọn membran apapo ti a pese sile labẹ awọn ipin idapọ oriṣiriṣi ati awọn ifọkansi ojutu, ni idapo pẹlu imọ-ẹrọ microscopy opiti iodine, iwadii Mofoloji alakoso, iyipada alakoso ati ibamu. ti awọn eka ti a ṣe iwadii, ati pe ibatan laarin microstructure ati awọn ohun-ini macroscopic ti awọn ile-iṣẹ ti iṣeto. Awọn abajade pato jẹ bi atẹle:

(1) Ko si oju-ọna oju-ọna meji-meji ti o han gbangba ni awọn aworan SEM ti awọn fiimu ti o ni idapọpọ pẹlu awọn iyatọ ti o yatọ. Pupọ julọ awọn fiimu idapọmọra ni aaye iyipada gilasi kan nikan ni awọn abajade DMA, ati pupọ julọ awọn fiimu akojọpọ ni tente ibajẹ igbona kan ṣoṣo ni iha DTG. Iwọnyi papọ fihan pe HPMC ni ibamu kan pẹlu HPS.

(2) Ọriniinitutu ibatan ni ipa pataki lori awọn ohun-ini ẹrọ ti awọn fiimu akojọpọ HPMC/HPS, ati iwọn ipa rẹ pọ si pẹlu ilosoke ti akoonu HPS. Ni ọriniinitutu ibatan kekere, mejeeji modulus rirọ ati agbara fifẹ ti awọn fiimu akojọpọ pọ si pẹlu ilosoke ti akoonu HPS, ati gigun ni isinmi ti awọn fiimu apapo jẹ kekere pupọ ju ti awọn fiimu paati mimọ. Pẹlu ilosoke ọriniinitutu ojulumo, modulu rirọ ati agbara fifẹ ti fiimu apapo dinku, ati elongation ni isinmi pọ si ni pataki, ati pe ibatan laarin awọn ohun-ini ẹrọ ti fiimu apapo ati ipin idapọmọra fihan ilana iyipada idakeji patapata labẹ oriṣiriṣi oriṣiriṣi. ojulumo ọriniinitutu. Awọn ohun-ini ẹrọ ti awọn membran apapo pẹlu awọn ipin idapọ oriṣiriṣi ṣe afihan ikorita labẹ oriṣiriṣi awọn ipo ọriniinitutu ibatan, eyiti o pese aye lati mu iṣẹ ṣiṣe ọja pọ si ni ibamu si awọn ibeere ohun elo oriṣiriṣi.

(3) Ibasepo laarin microstructure, iyipada alakoso, akoyawo ati awọn ohun-ini ẹrọ ti HPMC/HPS composite system ti iṣeto. a. Awọn ni asuwon ti ojuami ti akoyawo ti awọn yellow eto ni ibamu pẹlu awọn ipele orilede ojuami ti HPMC lati awọn lemọlemọfún alakoso si awọn tuka alakoso ati awọn kere ojuami ti awọn idinku ti fifẹ modulus. b. Modulu ti Ọdọmọde ati elongation ni isinmi dinku pẹlu ilosoke ti ifọkansi ojutu, eyiti o ni ibatan si iyipada mofoloji ti HPMC lati ipele ti nlọ lọwọ si ipo tuka ninu eto agbo.

(4) Awọn afikun ti HPS mu awọn tortuosity ti awọn atẹgun permeation ikanni ni apapo awopọ, significantly din awọn atẹgun permeability ti awọn awo, ati ki o mu awọn atẹgun idena iṣẹ ti awọn HPMC awo.

1. Ipa ti iyipada kẹmika ti HPS lori awọn ohun-ini rheological ti eto akojọpọ ati awọn ohun-ini okeerẹ ti awopọpọ awopọ gẹgẹ bi ilana gara, eto agbegbe amorphous, awọn ohun-ini ẹrọ, permeability atẹgun ati iduroṣinṣin gbona ni a ṣe iwadi. Awọn abajade pato jẹ bi atẹle:

(1) Awọn hydroxypropylation ti HPS le din iki ti awọn yellow eto ni kekere otutu, mu awọn fluidity ti awọn yellow ojutu, ati ki o din lasan ti rirẹ thinning; awọn hydroxypropylation ti HPS le dín awọn laini viscoelastic ekun ti awọn yellow eto , din awọn alakoso orilede otutu ti awọn HPMC/HPS agbo eto, ki o si mu awọn ri to-bi ihuwasi ti awọn yellow eto ni kekere otutu ati awọn fluidity ni ga otutu.

(2) Awọn hydroxypropylation ti HPS ati ilọsiwaju ti ibamu ti awọn meji irinše le significantly dojuti awọn recrystallization ti sitashi ni awo ilu, ati ki o se igbelaruge awọn Ibiyi ti a looser ara-iru be ni apapo awopọ. Ifilọlẹ ti awọn ẹgbẹ hydroxypropyl olopobobo lori pq molikula sitashi ṣe opin isọdọkan ati atunto lẹsẹsẹ ti awọn abala molikula HPS, ti o yọrisi dida igbekalẹ ara ẹni ti o jọra ti HPS. Fun eto eka naa, ilosoke ti iwọn ti aropo hydroxypropyl ngbanilaaye pq-bi awọn ohun elo HPMC lati wọ agbegbe iho alaimuṣinṣin ti HPS, eyiti o ṣe imudara ibaramu ti eto eka naa ati ilọsiwaju iwuwo ti igbekalẹ ara-ẹni ti HPS. Ibaramu ti eto agbo pọ pẹlu ilosoke ti iwọn aropo ti ẹgbẹ hydroxypropyl, eyiti o ni ibamu pẹlu awọn abajade ti awọn ohun-ini rheological.

(3) Awọn ohun-ini macroscopic gẹgẹbi awọn ohun-ini ẹrọ, iduroṣinṣin gbigbona ati agbara atẹgun ti HPMC/HPS membran composite ti wa ni ibatan pẹkipẹki si eto kilikili inu rẹ ati igbekalẹ agbegbe amorphous. Ipa apapọ ti awọn ipa meji ti ibamu ti awọn paati meji.

1. Nipa kikọ awọn ipa ti ifọkansi ojutu, iwọn otutu ati iyipada kemikali ti HPS lori awọn ohun-ini rheological ti eto agbo, ilana gelation ti HPMC/HPS tutu-ooru inverse gel yellow system ti jiroro. Awọn abajade pato jẹ bi atẹle:

(1) Idojukọ pataki kan wa (8%) ninu eto agbo, ni isalẹ ifọkansi pataki, HPMC ati HPS wa ni awọn ẹwọn molikula ominira ati awọn agbegbe alakoso; nigbati ifọkansi to ṣe pataki ti de, ipele HPS ti wa ni akoso ninu ojutu bi condensate kan. Ile-iṣẹ gel jẹ ẹya microgel ti o ni asopọ nipasẹ isọdọkan ti awọn ẹwọn molikula HPMC; loke ifọkansi to ṣe pataki, intertwining jẹ eka sii ati ibaraenisepo ni okun sii, ati pe ojutu n ṣe afihan ihuwasi ti o jọra si ti yo polima.

(2) Awọn eka eto ni o ni a orilede ojuami ti lemọlemọfún alakoso pẹlu awọn iyipada ti otutu, eyi ti o jẹ jẹmọ si jeli ihuwasi ti HPMC ati HPS ni eka eto. Ni awọn iwọn otutu kekere, iki ti HPMC dinku ni pataki ju ti HPS lọ, nitorinaa HPMC ṣe agbekalẹ ipele ti nlọsiwaju ti o yika ipele gel-giga HPS. Ni awọn egbegbe ti awọn ipele meji, awọn ẹgbẹ hydroxyl ti o wa lori pq HPMC padanu apakan ti omi mimu wọn ati ṣe awọn ifunmọ hydrogen intermolecular pẹlu pq molikula HPS. Lakoko ilana alapapo, awọn ẹwọn molikula HPS gbe nitori gbigba agbara ti o to ati ṣẹda awọn ifunmọ hydrogen pẹlu awọn ohun elo omi, ti o yọrisi rupture ti ọna gel. Ni akoko kanna, awọn ile-ẹyẹ-omi ati awọn ẹya ikarahun omi-omi lori awọn ẹwọn HPMC ni a run, ati ni kutukutu ruptured lati fi han awọn ẹgbẹ hydrophilic ati awọn iṣupọ hydrophobic. Ni iwọn otutu ti o ga, HPMC ṣe agbekalẹ ọna nẹtiwọọki jeli nitori awọn ifunmọ hydrogen intermolecular ati ẹgbẹ hydrophobic, ati nitorinaa di ipele pipinka giga-giga ti o tuka ni ipele lilọsiwaju HPS ti awọn coils laileto.

(3) Pẹlu ilosoke ti iwọn aropo hydroxypropyl ti HPS, ibaramu ti eto agbopọ HPMC/HPS dara si, ati iwọn otutu iyipada alakoso ninu eto agbo naa n lọ si iwọn otutu kekere. Pẹlu ilosoke ti alefa aropo hydroxypropyl, awọn ajẹkù helical ti o gbooro diẹ sii wa ninu ojutu HPS, eyiti o le ṣe agbekalẹ awọn ifunmọ hydrogen intermolecular diẹ sii pẹlu pq molikula HPMC ni aala ti awọn ipele meji, nitorinaa ṣiṣe agbekalẹ eto iṣọkan diẹ sii. Hydroxypropylation dinku iki ti sitashi, nitorinaa iyatọ iki laarin HPMC ati HPS ninu akopọ naa ti dín, eyiti o ṣe iranlọwọ fun dida ẹda isokan diẹ sii, ati iye ti o kere julọ ti iyatọ iki laarin awọn paati meji naa lọ si kekere. agbegbe otutu.

2. Innovation ojuami

1. Ṣe ọnà rẹ ki o si òrùka awọn HPMC/HPS tutu ati ki o gbona ifasilẹ awọn-alakoso jeli yellow eto, ati ki o ifinufindo iwadi awọn oto rheological-ini ti yi eto, paapa awọn fojusi ti yellow ojutu, yellow ratio, otutu ati kemikali iyipada ti irinše. Awọn ofin ipa ti awọn ohun-ini rheological, awọn ohun-ini jeli ati ibamu ti eto agbo ni a ṣe iwadi siwaju sii, ati pe morphology alakoso ati iyipada ipele ti eto agbo ni a ṣe iwadi siwaju ni idapo pẹlu akiyesi ti maikirosikopu opiti iodine dyeing, ati micro-morphological be ti awọn yellow eto ti a mulẹ- Rheological-ini-jeli ibasepo-ini. Fun igba akọkọ, awoṣe Arrhenius ni a lo lati baamu ofin idasile gel ti tutu ati ki o gbona awọn gels idapọmọra ti o yipada ni awọn iwọn otutu ti o yatọ.

2. Awọn pinpin alakoso, iyipada alakoso ati ibamu ti HPMC/HPS composite system ni a ṣe akiyesi nipasẹ iodine dyeing opitika microscope onínọmbà ọna ẹrọ, ati awọn akoyawo-darí-ini ti a ti iṣeto nipa apapọ awọn ohun-ini opitika ati ẹrọ-ini ti awọn fiimu apapo. Ibasepo laarin awọn ohun-ini microstructure ati awọn ohun-ini macroscopic gẹgẹbi awọn ohun-ini-alakoso mofoloji ati awọn ohun-ini ifọkansi-mechanical-morphology alakoso. O jẹ akoko akọkọ lati ṣe akiyesi taara ofin iyipada ti mofoloji alakoso ti eto agbopọ pẹlu ipin idapọ, iwọn otutu ati ifọkansi, ni pataki awọn ipo ti iyipada alakoso ati ipa ti iyipada alakoso lori awọn ohun-ini ti eto agbo.

3. Ilana kristali ati eto amorphous ti awọn membran apapo pẹlu oriṣiriṣi awọn iwọn fidipo HPS hydroxypropyl ni a ṣe iwadi nipasẹ SAXS, ati pe ilana gelation ati ipa ti awọn gels composite ni a jiroro ni idapo pẹlu awọn abajade rheological ati awọn ohun-ini macroscopic gẹgẹbi agbara atẹgun ti awọn membran composite. Awọn ifosiwewe ati awọn ofin, a rii fun igba akọkọ pe iki ti eto idapọmọra jẹ ibatan si iwuwo ti ara-ara ti o jọra ninu awopọ awopọpọ, ati taara pinnu awọn ohun-ini macroscopic gẹgẹbi permeability atẹgun ati awọn ohun-ini ẹrọ ti apapo. awo awọ, ati ṣeto awọn ohun-ini rheological-microstructure-membrane ibasepo laarin awọn ohun-ini ohun elo.

3. Outlook

Ni awọn ọdun aipẹ, idagbasoke ti ailewu ati awọn ohun elo iṣakojọpọ ounjẹ ti o jẹ lilo awọn polima ti o ṣe sọdọtun bi awọn ohun elo aise ti di aaye ibi-iwadii kan ni aaye ti apoti ounjẹ. Ninu iwe yii, a lo polysaccharide adayeba bi ohun elo aise akọkọ. Nipa sisọpọ HPMC ati HPS, idiyele awọn ohun elo aise dinku, iṣẹ ṣiṣe ti HPMC ni iwọn otutu kekere ti ni ilọsiwaju, ati iṣẹ idena atẹgun ti awopọpọ awopọ ti ni ilọsiwaju. Nipasẹ apapọ ti itupalẹ rheological, itupalẹ maikirosikopu opiti iodine dyeing ati microstructure film composite and composite function analysis, the phase morphology, phase transition, alakoso Iyapa ati ibamu ti tutu-gbona ipadasẹhin-phase gel composite eto ti a iwadi. Ibasepo laarin microstructure ati awọn ohun-ini macroscopic ti eto akojọpọ ni a fi idi mulẹ. Gẹgẹbi ibatan laarin awọn ohun-ini macroscopic ati eto micromorphological ti HPMC/HPS composite system, ilana alakoso ati ibamu ti eto akojọpọ le jẹ iṣakoso lati ṣakoso ohun elo akojọpọ. Iwadi ninu iwe yii ni pataki itọnisọna pataki fun ilana iṣelọpọ gangan; Ilana iṣeto, awọn okunfa ti o ni ipa ati awọn ofin ti awọn gels composite composite tutu ati ki o gbona ni a sọrọ, eyiti o jẹ eto akojọpọ ti o jọra ti tutu ati awọn gels inverse. Iwadi ti iwe yii n pese awoṣe imọ-jinlẹ lati pese itọnisọna imọ-jinlẹ fun idagbasoke ati ohun elo ti awọn ohun elo smati iṣakoso iwọn otutu pataki. Awọn abajade iwadi ti iwe yii ni iye imọ-ọrọ to dara. Iwadi ti iwe yii jẹ pẹlu ikorita ti ounjẹ, ohun elo, gel ati idapọ ati awọn ilana miiran. Nitori idiwọn akoko ati awọn ọna iwadi, iwadi ti koko yii tun ni ọpọlọpọ awọn aaye ti a ko pari, eyiti o le jinlẹ ati ilọsiwaju lati awọn aaye wọnyi. faagun:

Awọn aaye imọ-jinlẹ:

1. Lati ṣawari awọn ipa ti awọn ipin ẹka pq oriṣiriṣi, awọn iwuwo molikula ati awọn oriṣiriṣi ti HPS lori awọn ohun-ini rheological, awọn ohun-ini awo awọ, mofoloji alakoso, ati ibamu ti eto agbo, ati lati ṣawari ofin ti ipa rẹ lori ilana iṣelọpọ gel ti agbo. eto.
2. Ṣe iwadii awọn ipa ti alefa fidipo HPMC hydroxypropyl, alefa fidipo methoxyl, iwuwo molikula ati orisun lori awọn ohun-ini rheological, awọn ohun-ini jeli, awọn ohun-ini awo awo ati ibaramu eto ti eto agbo, ati ṣe itupalẹ ipa ti iyipada kemikali HPMC lori isunmọ agbo. Ofin ipa ti ilana iṣelọpọ gel.
3. Ipa ti iyọ, pH, plasticizer, oluranlowo ọna asopọ agbelebu, oluranlowo antibacterial ati awọn ọna ṣiṣe agbopọ miiran lori awọn ohun-ini rheological, awọn ohun-ini gel, ilana awọ ati awọn ohun-ini ati awọn ofin wọn ni a ṣe iwadi.

Ohun elo:

1. Ṣe ilọsiwaju agbekalẹ fun ohun elo iṣakojọpọ ti awọn apo igba, awọn apo ẹfọ ati awọn ọbẹ to lagbara, ati ṣe iwadi ipa titọju ti awọn akoko, awọn ẹfọ ati awọn ọbẹ lakoko akoko ibi ipamọ, awọn ohun-ini ẹrọ ti awọn ohun elo, ati awọn ayipada ninu iṣẹ ṣiṣe ọja nigbati o tẹriba si awọn ipa ita. , ati Omi solubility ati itọka imototo ti ohun elo naa. O tun le lo si awọn ounjẹ granulated gẹgẹbi kofi ati tii wara, bakanna bi apoti ti o jẹun ti awọn akara oyinbo, awọn warankasi, awọn akara ajẹkẹyin ounjẹ ati awọn ounjẹ miiran.
2. Je ki apẹrẹ agbekalẹ fun ohun elo ti awọn agunmi ọgbin oogun, ṣe iwadi siwaju awọn ipo sisẹ ati yiyan ti aipe ti awọn aṣoju iranlọwọ, ati mura awọn ọja kapusulu ṣofo. Awọn itọka ti ara ati kemikali gẹgẹbi friability, akoko itusilẹ, akoonu irin wuwo, ati akoonu makirobia ni idanwo.
3. Fun ohun elo titun ti awọn eso ati ẹfọ, awọn ọja eran, ati bẹbẹ lọ, ni ibamu si awọn ọna ṣiṣe oriṣiriṣi ti spraying, dipping, ati kikun, yan agbekalẹ ti o yẹ, ki o ṣe iwadi oṣuwọn eso ti o ti bajẹ, pipadanu ọrinrin, agbara ounjẹ, lile. ti awọn ẹfọ lẹhin apoti lakoko akoko ipamọ, didan ati adun ati awọn itọkasi miiran; awọn awọ, pH, TVB-N iye, thiobarbituric acid ati nọmba ti microorganisms ti eran awọn ọja lẹhin apoti.