સેલ્યુલોઝ ઈથર HPMC નું થર્મલ જીલેશન તાપમાન

પરિચય

સેલ્યુલોઝ ઇથર્સ એનોનિક પાણીમાં દ્રાવ્ય પોલિમર છે જે સેલ્યુલોઝમાંથી મેળવે છે. આ પોલિમર વિવિધ ઉદ્યોગોમાં અસંખ્ય એપ્લિકેશન ધરાવે છે જેમ કે ખોરાક, ફાર્માસ્યુટિકલ્સ, સૌંદર્ય પ્રસાધનો અને બાંધકામમાં તેમના ગુણધર્મો જેમ કે જાડું થવું, જેલિંગ, ફિલ્મ-રચના અને ઇમલ્સિફાઇંગ. સેલ્યુલોઝ ઇથર્સના સૌથી મહત્વપૂર્ણ ગુણધર્મોમાંનું એક તેમનું થર્મલ જીલેશન તાપમાન (Tg) છે, તે તાપમાન કે જેના પર પોલિમર સોલથી જેલ સુધીના તબક્કામાં સંક્રમણમાંથી પસાર થાય છે. આ ગુણધર્મ વિવિધ કાર્યક્રમોમાં સેલ્યુલોઝ ઈથર્સનું પ્રદર્શન નક્કી કરવા માટે મહત્વપૂર્ણ છે. આ લેખમાં, અમે ઉદ્યોગમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા સેલ્યુલોઝ ઇથર્સમાંના એક, હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મેથાઈલસેલ્યુલોઝ (એચપીએમસી) ના થર્મલ જીલેશન તાપમાનની ચર્ચા કરીએ છીએ.

એચપીએમસીનું થર્મલ જીલેશન તાપમાન

HPMC એ અર્ધ-કૃત્રિમ સેલ્યુલોઝ ઈથર છે જે તેના અનન્ય ગુણધર્મોને કારણે વિવિધ એપ્લિકેશનોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. HPMC પાણીમાં ખૂબ જ દ્રાવ્ય છે, ઓછી સાંદ્રતામાં સ્પષ્ટ ચીકણું દ્રાવણ બનાવે છે. ઉચ્ચ સાંદ્રતા પર, HPMC જેલ બનાવે છે જે ગરમ અને ઠંડુ થવા પર ઉલટાવી શકાય તેવું હોય છે. એચપીએમસીનું થર્મલ જીલેશન એ બે-પગલાની પ્રક્રિયા છે જેમાં માઇસેલ્સની રચનાનો સમાવેશ થાય છે અને ત્યારબાદ જેલ નેટવર્ક (આકૃતિ 1) બનાવવા માટે માઇસેલ્સનું એકત્રીકરણ થાય છે.

HPMC નું થર્મલ જીલેશન તાપમાન ઘણા પરિબળો પર આધાર રાખે છે જેમ કે અવેજીની ડિગ્રી (DS), પરમાણુ વજન, સાંદ્રતા અને દ્રાવણનું pH. સામાન્ય રીતે, HPMC નું DS અને મોલેક્યુલર વજન જેટલું ઊંચું હોય છે, તેટલું ઊંચું થર્મલ જીલેશન તાપમાન. દ્રાવણમાં HPMC ની સાંદ્રતા પણ Tg ને અસર કરે છે, એકાગ્રતા જેટલી વધારે છે, Tg વધારે છે. દ્રાવણનું pH પણ Tg ને અસર કરે છે, એસિડિક દ્રાવણો Tg નીચામાં પરિણમે છે.

એચપીએમસીનું થર્મલ જીલેશન ઉલટાવી શકાય તેવું છે અને તે વિવિધ બાહ્ય પરિબળો જેમ કે શીયર ફોર્સ, તાપમાન અને મીઠાની સાંદ્રતાથી પ્રભાવિત થઈ શકે છે. શીયર જેલનું માળખું તોડે છે અને Tg ઘટાડે છે, જ્યારે વધતા તાપમાનથી જેલ ઓગળે છે અને Tg ઘટાડે છે. સોલ્યુશનમાં મીઠું ઉમેરવાથી Tg ને પણ અસર થાય છે અને કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ જેવા કેશનની હાજરી Tg ને વધારે છે.

વિવિધ Tg HPMC ની અરજી

HPMC ની થર્મોજેલિંગ વર્તણૂક વિવિધ એપ્લિકેશનો માટે તૈયાર કરી શકાય છે. નીચા Tg HPMC નો ઉપયોગ એપ્લીકેશનમાં થાય છે જેને ઝડપી જલીકરણની જરૂર હોય છે, જેમ કે ઇન્સ્ટન્ટ ડેઝર્ટ, સોસ અને સૂપ ફોર્મ્યુલેશન. ઉચ્ચ ટીજી સાથેના HPMC નો ઉપયોગ વિલંબિત અથવા લાંબા સમય સુધી જીલેશનની જરૂર હોય તેવા કાર્યક્રમોમાં થાય છે, જેમ કે ડ્રગ ડિલિવરી સિસ્ટમ્સનું ફોર્મ્યુલેશન, સસ્ટેન્ડ રીલીઝ ટેબ્લેટ્સ અને ઘા ડ્રેસિંગ.

ખાદ્ય ઉદ્યોગમાં, HPMC નો ઉપયોગ ઘટ્ટ, સ્ટેબિલાઇઝર અને જેલિંગ એજન્ટ તરીકે થાય છે. લો Tg HPMC નો ઉપયોગ ઇન્સ્ટન્ટ ડેઝર્ટ ફોર્મ્યુલેશનમાં થાય છે જેને ઇચ્છિત ટેક્સચર અને માઉથફીલ પ્રદાન કરવા માટે ઝડપી જિલેશનની જરૂર પડે છે. ઉચ્ચ Tg સાથે HPMC નો ઉપયોગ ઓછી ચરબીવાળા સ્પ્રેડ ફોર્મ્યુલેશનમાં થાય છે જ્યાં સિનેરેસિસ અટકાવવા અને સ્પ્રેડ સ્ટ્રક્ચર જાળવવા માટે વિલંબિત અથવા લાંબા સમય સુધી જિલેશન ઇચ્છિત હોય છે.

ફાર્માસ્યુટિકલ ઉદ્યોગમાં, એચપીએમસીનો ઉપયોગ બાઈન્ડર, વિઘટનકર્તા અને સસ્ટેન્ડ રીલીઝ એજન્ટ તરીકે થાય છે. ઉચ્ચ ટીજી સાથે HPMC નો ઉપયોગ વિસ્તૃત-રિલીઝ ટેબ્લેટના નિર્માણમાં થાય છે, જ્યાં વિલંબિત અથવા લાંબા સમય સુધી દવાને લાંબા સમય સુધી છોડવા માટે જરૂરી છે. લો Tg HPMC નો ઉપયોગ મૌખિક રીતે વિઘટન કરતી ગોળીઓના નિર્માણમાં થાય છે, જ્યાં ઇચ્છિત મોં ફીલ અને ગળી જવાની સરળતા પ્રદાન કરવા માટે ઝડપી વિઘટન અને જિલેશન જરૂરી છે.

નિષ્કર્ષમાં

HPMC નું થર્મલ જીલેશન તાપમાન એ મુખ્ય ગુણધર્મ છે જે વિવિધ કાર્યક્રમોમાં તેનું વર્તન નક્કી કરે છે. HPMC વિવિધ એપ્લિકેશનોને અનુરૂપ સોલ્યુશનની અવેજીની ડિગ્રી, પરમાણુ વજન, સાંદ્રતા અને pH મૂલ્ય દ્વારા તેના Tgને સમાયોજિત કરી શકે છે. નીચા ટીજી સાથેના એચપીએમસીનો ઉપયોગ એપ્લીકેશન માટે થાય છે જેને ઝડપી જીલેશનની જરૂર હોય છે, જ્યારે ઉચ્ચ ટીજી સાથેના એચપીએમસીનો ઉપયોગ વિલંબિત અથવા લાંબા સમય સુધી જીલેશનની જરૂર હોય તેવા કાર્યક્રમો માટે થાય છે. HPMC એ બહુમુખી અને બહુમુખી સેલ્યુલોઝ ઈથર છે જે વિવિધ ઉદ્યોગોમાં ઘણી સંભવિત એપ્લિકેશનો ધરાવે છે.