תכונות צמיגות של תאית הידרוקסיפרופיל מתיל

הידרוקסיפרופיל מתילצלולוזה (HPMC) הוא אתר מעורב תאית מעורב לא-יוני מסיס במים.המראה הוא אבקה לבנה עד צהובה מעט או חומר גרגירי, חסר טעם, חסר ריח, לא רעיל, יציב כימית, ונמס במים ליצירת תמיסה חלקה, שקופה וצמיגה.אחת התכונות החשובות ביותר של הידרוקסיפרופיל מתילצלולוזה ביישום היא שהיא מגבירה את צמיגות הנוזל.השפעת העיבוי תלויה בדרגת הפילמור (DP) של המוצר, בריכוז האתר תאית בתמיסה המימית, בקצב הגזירה ובטמפרטורת התמיסה.ועוד גורמים.

01

סוג נוזל של תמיסה מימית HPMC

באופן כללי, הלחץ של נוזל בזרימת גזירה יכול להתבטא כפונקציה של קצב הגזירה ƒ(γ בלבד), כל עוד הוא אינו תלוי זמן.בהתאם לצורת ƒ(γ), ניתן לחלק את הנוזלים לסוגים שונים, כלומר: נוזלים ניוטונים, נוזלים מרחיבים, נוזלים פסאודופלסטיים ונוזלי פלסטיק בינגהם.

אתרי התאית מחולקים לשתי קטגוריות: האחת היא אתר תאית לא יונית והשנייה היא אתר תאית יונית.לריולוגיה של שני סוגי אתרים תאית.SC Naik et al.ערך מחקר השוואתי מקיף ושיטתי על תמיסות תאית של הידרוקסיאתיל ונתרן קרבוקסימטיל תאית.התוצאות הראו שגם תמיסות אתר תאית לא יוניות וגם תמיסות אתר תאית יונית היו פסאודופלסטיות.זרימות, כלומר זרימות לא ניוטוניות, מתקרבות לנוזלים ניוטונים רק בריכוזים נמוכים מאוד.הפסאודו-פלסטיות של תמיסת מתיל-צלולוזה של הידרוקסיפרופיל ממלאת תפקיד חשוב ביישום.לדוגמה, בעת יישום בציפויים, עקב מאפייני דילול הגזירה של תמיסות מימיות, צמיגות התמיסה יורדת עם עליית קצב הגזירה, דבר המסייע לפיזור אחיד של חלקיקי פיגמנט, וגם מגביר את נזילות הציפוי. .ההשפעה גדולה מאוד;בזמן מנוחה, צמיגות התמיסה גדולה יחסית, מה שמונע למעשה את שקיעת חלקיקי הפיגמנט בציפוי.

02

שיטת בדיקת צמיגות HPMC

אינדיקטור חשוב למדידת השפעת העיבוי של הידרוקסיפרופיל מתילצלולוזה הוא הצמיגות הנראית לעין של התמיסה המימית.שיטות המדידה של צמיגות לכאורה כוללות בדרך כלל שיטת צמיגות קפילרית, שיטת צמיגות סיבובית ושיטת צמיגות כדור נופל.

כאשר: היא הצמיגות הנראית לעין, mPa s;K הוא קבוע הוויסקומטר;d היא הצפיפות של דגימת התמיסה ב-20/20 מעלות צלזיוס;t הוא הזמן שבו התמיסה תעבור דרך החלק העליון של הוויסקומטר עד לסימון התחתון, s;נמדד הזמן שהשמן הסטנדרטי זורם דרך הוויסקומטר.

עם זאת, שיטת המדידה על ידי צמיג נימי מטרידה יותר.קשה לנתח את הצמיגות של אתרי תאית רבים באמצעות מד צמיג נימי מכיוון שתמיסות אלו מכילות כמויות עקבות של חומר בלתי מסיס שמתגלות רק כאשר מד הצמיג הנימים חסום.לכן, רוב היצרנים משתמשים במדדי ויסקוטר סיבוביים כדי לשלוט על איכות ההידרוקסיפרופיל מתילצלולוזה.במדינות זרות נעשה שימוש במדדי ברוקפילד, ובסין משתמשים במדדי NDJ.

03

גורמים משפיעים של צמיגות HPMC

3.1 קשר עם מידת הצבירה

כאשר פרמטרים אחרים נשארים ללא שינוי, הצמיגות של תמיסת הידרוקסיפרופיל מתילצלולוזה היא פרופורציונלית לדרגת הפילמור (DP) או למשקל המולקולרי או לאורך השרשרת המולקולרית, ועולה עם העלייה בדרגת הפילמור.השפעה זו בולטת יותר במקרה של דרגת פילמור נמוכה מאשר במקרה של דרגת פילמור גבוהה.

3.2 קשר בין צמיגות לריכוז

הצמיגות של הידרוקסיפרופיל מתילצלולוזה עולה עם עליית ריכוז המוצר בתמיסה המימית.גם שינוי ריכוז קטן יגרום לשינוי גדול בצמיגות.עם הצמיגות הנומינלית של hydroxypropyl methylcellulose השפעת השינוי בריכוז התמיסה על צמיגות התמיסה ברורה יותר ויותר.

3.3 קשר בין צמיגות וקצב גזירה

לתמיסה מימית של מתיל-צלולוזה של הידרוקסיפרופיל יש תכונה של דילול גזירה.Hydroxypropyl methylcellulose עם צמיגות נומינלית שונה מוכנה לתמיסה מימית של 2%, וצמיגותה בקצבי גזירה שונים נמדדת בהתאמה.התוצאות הן כדלקמן כפי שמוצג באיור.בקצב גזירה נמוך, הצמיגות של תמיסת hydroxypropyl methylcellulose לא השתנתה באופן משמעותי.עם העלייה בקצב הגזירה, הצמיגות של תמיסת מתיל צלולוז הידרוקסיפרופיל עם צמיגות נומינלית גבוהה יותר ירדה בצורה ברורה יותר, בעוד שהתמיסה עם צמיגות נמוכה לא ירדה באופן ברור.

3.4 קשר בין צמיגות לטמפרטורה

הצמיגות של תמיסת ההידרוקסיפרופיל מתילצלולוזה מושפעת מאוד מהטמפרטורה.ככל שהטמפרטורה עולה, צמיגות התמיסה יורדת.כפי שמוצג באיור, הוא מוכן לתמיסה מימית בריכוז של 2%, ונמדד השינוי בצמיגות עם עליית הטמפרטורה.

3.5 גורמים משפיעים נוספים

הצמיגות של התמיסה המימית של הידרוקסיפרופיל מתיל צלולוז מושפעת גם מתוספים בתמיסה, ערך ה-pH של התמיסה ופירוק חיידקים.בדרך כלל, על מנת להשיג ביצועי צמיגות טובים יותר או להפחית את עלות השימוש, יש צורך להוסיף לתמיסה המימית של הידרוקסיפרופיל מתילצלולוזה, חומרי שינוי ראוולוגיה, כגון חימר, חימר שונה, אבקת פולימר, אתר עמילן וקופולימר אליפטי., וניתן להוסיף לתמיסה המימית אלקטרוליטים כגון כלוריד, ברומיד, פוספט, חנקה וכו'.תוספים אלה לא רק ישפיעו על תכונות הצמיגות של התמיסה המימית, אלא גם ישפיעו על תכונות יישום אחרות של מתיל-הידרוקסיפרופיל מתיל-צלולוזה כגון החזקת מים., התנגדות לנפילה וכו'.

הצמיגות של התמיסה המימית של הידרוקסיפרופיל מתיל צלולוז כמעט ואינה מושפעת מחומצה ואלקלי, והיא יציבה בדרך כלל בטווח של 3 עד 11. היא יכולה לעמוד בכמות מסוימת של חומצות חלשות, כגון חומצה פורמית, חומצה אצטית, חומצה זרחתית. , חומצה בורית, חומצת לימון וכו'. עם זאת, חומצה מרוכזת תפחית את הצמיגות.אבל לסודה קאוסטית, אשלגן הידרוקסיד, מי סיד וכו' יש השפעה מועטה עליו.בהשוואה לאתרי תאית אחרים, לתמיסה מימית של הידרוקסיפרופיל מתיל-צלולוזה יש יציבות אנטי-מיקרוביאלית טובה, הסיבה העיקרית היא שלהידרוקסיפרופיל-מתיל-צלולוזה יש קבוצות הידרופוביות עם דרגת החלפה גבוהה והפרעה סטרית של קבוצות עם זאת, מכיוון שתגובת ההחלפה בדרך כלל אינה אחידה, יחידת האנהידרוגלוקוז הבלתי-מוחלפת. נשחק הכי קל על ידי מיקרואורגניזמים, וכתוצאה מכך השפלה של מולקולות אתר תאית וקריעת שרשרת.הביצועים הם שהצמיגות הנראית לעין של התמיסה המימית יורדת.אם יש צורך לאחסן את התמיסה המימית של hydroxypropyl methylcellulose במשך זמן רב, מומלץ להוסיף כמות עקבות של חומר אנטי פטרייתי כדי שהצמיגות לא תשתנה באופן משמעותי.בבחירת חומרים אנטי פטרייתיים, חומרים משמרים או קוטלי פטריות, יש לשים לב לבטיחות, ולבחור במוצרים שאינם רעילים לגוף האדם, בעלי תכונות יציבות וחסרי ריח, כגון קוטלי הפטריות AMICAL של DOW Chem, חומרים משמרים CANGUARD64, חומרי חיידקי FUELSAVER. ומוצרים אחרים.יכול למלא תפקיד מקביל.