ہائیڈرو آکسی پروپیل میتھیل سیلولوز کی خصوصیات

Hydroxypropyl methylcellulose ایک قسم کا غیر آئنک سیلولوز مکسڈ ایتھر ہے۔ ionic methyl carboxymethyl سیلولوز مخلوط ایتھر کے برعکس، یہ بھاری دھاتوں کے ساتھ رد عمل ظاہر نہیں کرتا ہے۔ ہائیڈروکسی پروپیل میتھائل سیلولوز اور مختلف viscosities میں میتھوکسیل مواد اور ہائیڈرو آکسی پروپیل مواد کے مختلف تناسب کی وجہ سے، مختلف خصوصیات کے ساتھ بہت سی قسمیں ہیں، مثال کے طور پر، اعلی میتھوکسیل مواد اور کم ہائیڈروکسائپروپل مواد اس کی کارکردگی میتھائل سیلولوز کے قریب ہے، جبکہ اس کی کارکردگی کم ہے۔ میتھوکسیل مواد اور ہائی ہائڈروکسی پروپیل مواد اس کے قریب ہے۔ ہائیڈروکسی پروپیل میتھائل سیلولوز۔ تاہم، ہر ایک قسم میں، اگرچہ صرف تھوڑی مقدار میں ہائیڈروکسی پروپیل گروپ یا تھوڑی مقدار میں میتھوکسیل گروپ موجود ہے، لیکن نامیاتی سالوینٹس میں حل پذیری یا آبی محلول میں فلوکولیشن درجہ حرارت میں بہت فرق ہے۔

(1) hydroxypropyl methylcellulose کی حل پذیری کی خصوصیات
①پانی میں hydroxypropyl methylcellulose کی گھلنشیلتا Hydroxypropyl methylcellulose دراصل پروپیلین آکسائیڈ (methoxypropylene) کے ذریعے تبدیل کردہ میتھائل سیلولوز کی ایک قسم ہے، اس لیے اس میں اب بھی وہی خصوصیات ہیں جو میتھائل سیلولوز سیلولوز کی خصوصیات ہیں اور ٹھنڈے پانی میں گھلنشیلیت اسی طرح کی ہے۔ تاہم، ترمیم شدہ ہائیڈروکسی پروپیل گروپ کی وجہ سے، گرم پانی میں اس کا جیلیشن درجہ حرارت میتھائل سیلولوز سے بہت زیادہ ہے۔ مثال کے طور پر، 2% میتھوکسی مواد کے متبادل ڈگری DS=0.73 اور ہائیڈروکسائپروپل مواد MS=0.46 کے ساتھ hydroxypropyl methylcellulose آبی محلول کی viscosity 20°C پر 500 mpa·s ہے، اور اس کا جیل درجہ حرارت 100°C، کے قریب پہنچ سکتا ہے۔ ایک ہی درجہ حرارت پر میتھائل سیلولوز صرف کے بارے میں ہے 55°C جہاں تک پانی میں اس کی حل پذیری کا تعلق ہے، اس میں بھی کافی بہتری آئی ہے۔ مثال کے طور پر، pulverized hydroxypropyl methylcellulose (دانے دار شکل 0.2~0.5mm 20°C پر 4% آبی محلول 2pa•s کے viscosity کے ساتھ کمرے کے درجہ حرارت پر خریدا جا سکتا ہے، یہ ٹھنڈا کیے بغیر پانی میں آسانی سے حل ہو جاتا ہے۔

②نامیاتی سالوینٹس میں ہائیڈرو آکسی پروپیل میتھل سیلولوز کی حل پذیری نامیاتی سالوینٹس میں ہائیڈرو آکسی پروپیل میتھائل سیلولوز کی حل پذیری بھی میتھائل سیلولوز سے بہتر ہے۔ 2.1 سے اوپر کی مصنوعات کے لیے، ہائی وسکوسیٹی ہائیڈروکسی پروپیل میتھل سیلولوز جس میں ہائیڈروکسائپروپل MS=1.5~1.8 اور میتھوکسی DS=0.2~1.0 ہے، جس کی کل ڈگری 1.8 سے اوپر ہے، اینہائیڈروس میتھانول اور ایتھنول میں حل ہوتی ہے اور پانی میں حل ہوتی ہے۔ . یہ کلورینیٹڈ ہائیڈرو کاربن جیسے میتھیلین کلورائیڈ اور کلوروفارم، اور نامیاتی سالوینٹس جیسے ایسٹون، آئسوپروپانول اور ڈائیسیٹون الکحل میں بھی گھلنشیل ہے۔ نامیاتی سالوینٹس میں اس کی حل پذیری پانی میں حل پذیری سے بہتر ہے۔

(2) ہائیڈرو آکسی پروپیل میتھائل سیلولوز کی واسکاسیٹی کو متاثر کرنے والے عوامل ہائیڈرو آکسی پروپیل میتھائل سیلولوز کا معیاری viscosity کا تعین دوسرے سیلولوز ایتھرز جیسا ہی ہے، اور معیاری کے طور پر 2% آبی محلول کے ساتھ 20°C پر ماپا جاتا ہے۔ ارتکاز میں اضافے کے ساتھ ایک ہی مصنوعات کی viscosity بڑھ جاتی ہے۔ ایک ہی ارتکاز میں مختلف سالماتی وزن والی مصنوعات کے لیے، بڑے مالیکیولر وزن والی مصنوعات کی چپکنے والی زیادہ ہوتی ہے۔ درجہ حرارت کے ساتھ اس کا تعلق میتھائل سیلولوز سے ملتا جلتا ہے۔ جب درجہ حرارت بڑھتا ہے تو چپکنے والی کم ہونا شروع ہو جاتی ہے، لیکن جب یہ ایک خاص درجہ حرارت پر پہنچ جاتا ہے، تو چپکتا پن اچانک بڑھ جاتا ہے اور جیلیشن ہوتا ہے۔ کم viscosity مصنوعات کے جیل درجہ حرارت زیادہ ہے. زیادہ ہے اس کا جیل پوائنٹ نہ صرف ایتھر کی واسکاسیٹی سے متعلق ہے بلکہ ایتھر میں میتھوکسیل گروپ اور ہائیڈروکسائپروپل گروپ کے مرکب تناسب اور کل متبادل ڈگری کے سائز سے بھی متعلق ہے۔ یہ واضح رہے کہ ہائیڈرو آکسی پروپیل میتھائل سیلولوز بھی سیوڈو پلاسٹک ہے، اور اس کا محلول کمرے کے درجہ حرارت پر بغیر چپچپا پن کے بغیر مستحکم ہوتا ہے سوائے انزیمیٹک انحطاط کے امکان کے۔

(3) hydroxypropyl methylcellulose کی نمک برداشت چونکہ hydroxypropyl methylcellulose ایک غیر آئنک ایتھر ہے، اس لیے یہ دیگر آئنک سیلولوز ایتھرز کے برعکس واٹر میڈیا میں آئنائز نہیں ہوتا، مثال کے طور پر، carboxymethyl سیلولوز بھاری دھات کے آئنوں کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے اور محلول میں باہر نکل جاتا ہے۔ عام نمکیات جیسے کہ کلورائیڈ، برومائیڈ، فاسفیٹ، نائٹریٹ وغیرہ اس کے آبی محلول میں شامل ہونے پر تیز نہیں ہوں گے۔ تاہم، نمک کا اضافہ اس کے آبی محلول کے فلوکیشن درجہ حرارت پر کچھ اثر ڈالتا ہے۔ جب نمک کی مقدار بڑھ جاتی ہے تو جیل کا درجہ حرارت کم ہوجاتا ہے۔ جب نمک کا ارتکاز فلوکولیشن پوائنٹ سے نیچے ہوتا ہے، تو محلول کی viscosity بڑھ جاتی ہے۔ لہذا، نمک کی ایک خاص مقدار شامل کی جاتی ہے. , درخواست میں، یہ زیادہ اقتصادی طور پر گاڑھا اثر حاصل کر سکتے ہیں. اس لیے، کچھ ایپلی کیشنز میں، گاڑھا ہونے کے اثر کو حاصل کرنے کے لیے ایتھر کے محلول کی زیادہ ارتکاز سے زیادہ سیلولوز ایتھر اور نمک کا مرکب استعمال کرنا بہتر ہے۔

(4) Hydroxypropyl methylcellulose acid اور alkali resistance Hydroxypropyl methylcellulose عام طور پر تیزاب اور الکلیس کے لیے مستحکم ہے، اور pH 2~12 کی حد میں متاثر نہیں ہوتا ہے۔ یہ ہلکے تیزاب کی ایک خاص مقدار کو برداشت کر سکتا ہے، جیسے کہ فارمک ایسڈ، ایسٹک ایسڈ، سائٹرک ایسڈ، سوکسینک ایسڈ، فاسفورک ایسڈ، بورک ایسڈ وغیرہ۔ الکلیس جیسے کاسٹک سوڈا، کاسٹک پوٹاش اور چونے کے پانی کا اس پر کوئی اثر نہیں ہوتا، لیکن وہ محلول کی چپکنے والی کو قدرے بڑھا سکتے ہیں، اور پھر اسے آہستہ آہستہ کم کر سکتے ہیں۔

(5) hydroxypropyl methylcellulose Hydroxypropyl methylcellulose کے محلول کو پانی میں گھلنشیل پولیمر مرکبات کے ساتھ ملایا جا سکتا ہے تاکہ زیادہ viscosity کے ساتھ یکساں اور شفاف محلول بنایا جا سکے۔ ان پولیمر مرکبات میں polyethylene glycol، polyvinyl acetate، polysilicone، polymethylvinylsiloxane، hydroxyethyl cellulose، اور methyl cellulose شامل ہیں۔ قدرتی اعلی مالیکیولر مرکبات جیسے گم عربی، لوکسٹ بین گم، کرایا گم وغیرہ بھی اس کے محلول کے ساتھ اچھی مطابقت رکھتے ہیں۔ Hydroxypropyl methylcellulose کو mannitol ester یا sorbitol ester of stearic acid یا palmitic acid کے ساتھ بھی ملایا جا سکتا ہے، اور اسے گلیسرین، sorbitol اور mannitol کے ساتھ بھی ملایا جا سکتا ہے، اور ان مرکبات کو hydroxypropyl methylcellulose Plasticizer کے طور پر سیلولوز کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

(6) ہائیڈروکسی پروپیل میتھائل سیلولوز کے پانی میں گھلنشیل سیلولوز ایتھرز ایلڈیہائڈز کے ساتھ سطح کو جوڑ سکتے ہیں، تاکہ یہ پانی میں گھلنشیل ایتھرز محلول میں پھیل جائیں اور پانی میں ناقابل حل بن جائیں۔ الڈیہائیڈز جو ہائیڈروکسی پروپیل میتھائل سیلولوز کو غیر حل پذیر بناتے ہیں ان میں فارملڈہائڈ، گلائیکسل، سوکسینک الڈیہائڈ، ایڈیپالڈہائڈ وغیرہ شامل ہیں۔ فارملڈہائڈ استعمال کرتے وقت محلول کی پی ایچ ویلیو پر خصوصی توجہ دی جانی چاہیے، جن میں گلائیکسل تیزی سے رد عمل ظاہر کرتا ہے، اس لیے گلائیکسل عام طور پر کراس لنک کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ صنعتی پیداوار میں ایجنٹ محلول میں اس قسم کے کراس لنکنگ ایجنٹ کی مقدار ایتھر کے بڑے پیمانے پر 0.2%~10% ہے، ترجیحاً 7%~10%، مثال کے طور پر، 3.3%~6% گلائیکسل سب سے موزوں ہے۔ عام طور پر، علاج کا درجہ حرارت 0 ~ 30 ℃ ہے، اور وقت 1 ~ 120 منٹ ہے۔ کراس لنکنگ رد عمل تیزابی حالات میں انجام دینے کی ضرورت ہے۔ عام طور پر، محلول کو پہلے غیر نامیاتی مضبوط تیزاب یا نامیاتی کاربو آکسیلک ایسڈ کے ساتھ شامل کیا جاتا ہے تاکہ محلول کے pH کو تقریباً 2~6، ترجیحاً 4~6 کے درمیان ایڈجسٹ کیا جا سکے، اور پھر کراس لنکنگ رد عمل کو انجام دینے کے لیے الڈیہائیڈز شامل کریں۔ استعمال شدہ تیزاب میں ہائیڈروکلورک ایسڈ، سلفیورک ایسڈ، فاسفورک ایسڈ، فارمک ایسڈ، ایسٹک ایسڈ، ہائیڈروکسی ایسٹک ایسڈ، سوکسینک ایسڈ یا سائٹرک ایسڈ وغیرہ ہوتے ہیں، جس میں فارمک ایسڈ یا ایسٹک ایسڈ کے ساتھ مشورہ دیا جاتا ہے، اور فارمک ایسڈ بہترین ہے۔ ایسڈ اور الڈیہائیڈ کو بھی ایک ساتھ شامل کیا جا سکتا ہے تاکہ محلول کو مطلوبہ پی ایچ رینج کے اندر کراس لنکنگ ری ایکشن سے گزرنے دیا جا سکے۔ یہ ردعمل اکثر سیلولوز ایتھرز کی تیاری کے عمل میں حتمی علاج کے عمل میں استعمال ہوتا ہے۔ سیلولوز ایتھر کے ناقابل حل ہونے کے بعد، اسے استعمال کرنا آسان ہے۔

دھونے اور صاف کرنے کے لیے 20~25℃ پانی۔ جب پروڈکٹ استعمال میں ہو تو، حل کے pH کو الکلائن بنانے کے لیے پروڈکٹ کے محلول میں الکلائن مادوں کو شامل کیا جا سکتا ہے، اور پروڈکٹ محلول میں تیزی سے گھل جائے گی۔ یہ طریقہ فلم کے علاج پر بھی لاگو ہوتا ہے جب سیلولوز ایتھر کے محلول کو فلم بنا کر اسے ناقابل حل فلم بنایا جاتا ہے۔

(7) hydroxypropyl methylcellulose کی انزائم مزاحمت نظریہ میں، سیلولوز مشتقات، جیسے کہ ہر اینہائیڈروگلوکوز گروپ پر مضبوطی سے بندھے ہوئے متبادل گروپ، مائکروبیل کٹاؤ کے لیے حساس نہیں ہوتے ہیں، لیکن درحقیقت، جب تیار شدہ مصنوعات کی متبادل قیمت 1 سے تجاوز کر جائے گی۔ بھی خامروں کی طرف سے انحطاط کیا جائے، جس کا مطلب ہے کہ ڈگری سیلولوز زنجیر پر ہر گروپ کے متبادل کی مقدار کافی یکساں نہیں ہے، اور غیر متبادل اینہائیڈروگلوکوز گروپ پر مائکروجنزم ختم ہو سکتے ہیں۔ شکر مائکروجنزموں کے لیے غذائی اجزاء کے طور پر بنتی اور جذب ہوتی ہے۔ لہذا، اگر سیلولوز کے ایتھریفیکیشن متبادل کی ڈگری بڑھ جاتی ہے، تو سیلولوز ایتھر کے انزیمیٹک کٹاؤ کے خلاف مزاحمت بھی بڑھ جائے گی۔ رپورٹس کے مطابق، کنٹرول شدہ حالات میں، انزائمز کے ہائیڈرولیسس کے نتائج، ہائیڈروکسائپروپل میتھل سیلولوز (DS=1.9) کی بقایا viscosity 13.2%، میتھائل سیلولوز (DS=1.83) 7.3%، methylcellulose (DS=1.68%) اور hydroxyethyl سیلولوز ہے 1.7% یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ hydroxypropyl methylcellulose میں اینٹی انزائم کی مضبوط صلاحیت ہے۔ اس لیے، ہائیڈرو آکسی پروپیل میتھائل سیلولوز کی بہترین انزائم مزاحمت، اس کی اچھی بازی، گاڑھا ہونے اور فلم بنانے کی خصوصیات کے ساتھ مل کر، واٹر ایملشن کوٹنگز وغیرہ میں استعمال ہوتی ہے، اور عام طور پر اس کو پرزرویٹیو شامل کرنے کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ تاہم، محلول کے طویل مدتی ذخیرہ کرنے یا باہر سے ممکنہ آلودگی کے لیے، احتیاطی تدابیر کے طور پر پرزرویٹوز کو شامل کیا جا سکتا ہے، اور محلول کی حتمی ضروریات کے مطابق انتخاب کا تعین کیا جا سکتا ہے۔ Phenylmercuric acetate اور manganese fluorosilicate مؤثر محافظ ہیں، لیکن ان سب میں زہریلا پن ہے، آپریشن پر توجہ دینا ضروری ہے. عام طور پر، فی لیٹر خوراک کے محلول میں 1 ~ 5mg phenylmercury acetate شامل کیا جا سکتا ہے۔

(8) hydroxypropyl methylcellulose فلم Hydroxypropyl methylcellulose کی کارکردگی بہترین فلم بنانے کی خصوصیات رکھتی ہے۔ اس کا آبی محلول یا نامیاتی سالوینٹ محلول شیشے کی پلیٹ پر لیپت ہوتا ہے، اور خشک ہونے کے بعد یہ آزاد ہو جاتا ہے۔ رنگین، شفاف اور سخت فلم۔ اس میں نمی کی اچھی مزاحمت ہے اور یہ اعلی درجہ حرارت پر ٹھوس رہتا ہے۔ اگر ہائیگروسکوپک پلاسٹکائزر کو شامل کیا جائے تو اس کی لمبائی اور لچک کو بڑھایا جا سکتا ہے۔ لچک کو بہتر بنانے کے معاملے میں، پلاسٹکائزر جیسے گلیسرین اور سوربیٹول سب سے زیادہ موزوں ہیں۔ عام طور پر، محلول کا ارتکاز 2% ~ 3% ہے، اور پلاسٹائزر کی مقدار سیلولوز ایتھر کا 10% ~ 20% ہے۔ اگر پلاسٹائزر کا مواد بہت زیادہ ہے تو، کولائیڈل ڈی ہائیڈریشن سکڑنا زیادہ نمی پر واقع ہوگا۔ پلاسٹائزر کے ساتھ فلم کی تناؤ کی طاقت پلاسٹائزر کے بغیر اس سے کہیں زیادہ ہے، اور یہ اضافی رقم کے اضافے کے ساتھ بڑھ جاتی ہے۔ جہاں تک فلم کی ہائگروسکوپیسٹی کا تعلق ہے، یہ پلاسٹائزر کی مقدار میں اضافے کے ساتھ بھی بڑھتا ہے۔