সেলুলোজ ইথার HPMC এর তাপীয় জেলেশন তাপমাত্রা

পরিচয় করিয়ে দেওয়া

সেলুলোজ ইথার হল অ্যানিওনিক জল-দ্রবণীয় পলিমার যা সেলুলোজ থেকে প্রাপ্ত। এই পলিমারগুলি বিভিন্ন শিল্পে যেমন খাদ্য, ফার্মাসিউটিক্যালস, প্রসাধনী এবং নির্মাণে অসংখ্য প্রয়োগ রয়েছে যেমন তাদের বৈশিষ্ট্য যেমন ঘন করা, জেলিং, ফিল্ম-ফর্মিং এবং ইমালসিফাইং। সেলুলোজ ইথারের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে একটি হল তাদের থার্মাল জেলেশন তাপমাত্রা (Tg), যে তাপমাত্রায় পলিমার সল থেকে জেলে রূপান্তরিত হয়। এই বৈশিষ্ট্যটি বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে সেলুলোজ ইথারের কার্যকারিতা নির্ধারণে গুরুত্বপূর্ণ। এই নিবন্ধে, আমরা শিল্পে সর্বাধিক ব্যবহৃত সেলুলোজ ইথারগুলির মধ্যে একটি, হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ (এইচপিএমসি) এর তাপীয় জেলেশন তাপমাত্রা নিয়ে আলোচনা করি।

HPMC এর তাপীয় জেলেশন তাপমাত্রা

এইচপিএমসি একটি আধা-সিন্থেটিক সেলুলোজ ইথার যা এর অনন্য বৈশিষ্ট্যের কারণে বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এইচপিএমসি পানিতে খুব দ্রবণীয়, কম ঘনত্বে পরিষ্কার সান্দ্র দ্রবণ তৈরি করে। উচ্চ ঘনত্বে, এইচপিএমসি জেল তৈরি করে যা গরম এবং শীতল করার পরে বিপরীত হয়। এইচপিএমসি-এর তাপীয় জেলেশন হল একটি দ্বি-পদক্ষেপের প্রক্রিয়া যার মধ্যে মাইকেল গঠনের সাথে একটি জেল নেটওয়ার্ক গঠনের জন্য মাইকেলগুলিকে একত্রিত করা হয় (চিত্র 1)।

HPMC এর তাপীয় জেলেশন তাপমাত্রা বিভিন্ন কারণের উপর নির্ভর করে যেমন প্রতিস্থাপনের ডিগ্রি (DS), আণবিক ওজন, ঘনত্ব এবং দ্রবণের pH। সাধারণভাবে, এইচপিএমসির ডিএস এবং আণবিক ওজন যত বেশি, তাপীয় জেলেশন তাপমাত্রা তত বেশি। দ্রবণে HPMC এর ঘনত্বও Tg কে প্রভাবিত করে, যত বেশি ঘনত্ব, Tg তত বেশি। দ্রবণের pH টিজিকেও প্রভাবিত করে, অম্লীয় দ্রবণের ফলে Tg কম হয়।

এইচপিএমসির তাপীয় জেলেশন বিপরীতমুখী এবং বিভিন্ন বাহ্যিক কারণ যেমন শিয়ার বল, তাপমাত্রা এবং লবণের ঘনত্ব দ্বারা প্রভাবিত হতে পারে। শিয়ার জেলের গঠন ভেঙ্গে Tg কমিয়ে দেয়, যখন তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে জেল গলে যায় এবং Tg কমিয়ে দেয়। দ্রবণে লবণ যোগ করা Tg-কেও প্রভাবিত করে এবং ক্যালসিয়াম এবং ম্যাগনেসিয়ামের মতো ক্যাশনের উপস্থিতি Tg-কে বাড়িয়ে দেয়।

বিভিন্ন Tg HPMC এর আবেদন

HPMC এর থার্মোজেলিং আচরণ বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য তৈরি করা যেতে পারে। লো Tg HPMC গুলি দ্রুত জেলেশনের প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহার করা হয়, যেমন তাত্ক্ষণিক ডেজার্ট, সস এবং স্যুপ ফর্মুলেশন। উচ্চ Tg সহ HPMC বিলম্বিত বা দীর্ঘায়িত জেলেশনের প্রয়োজন হয়, যেমন ড্রাগ ডেলিভারি সিস্টেম তৈরি, টেকসই রিলিজ ট্যাবলেট এবং ক্ষত ড্রেসিং এর ক্ষেত্রে ব্যবহার করা হয়।

খাদ্য শিল্পে, HPMC একটি ঘন, স্টেবিলাইজার এবং জেলিং এজেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়। লো Tg HPMC তাত্ক্ষণিক ডেজার্ট ফর্মুলেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয় যেগুলি পছন্দসই টেক্সচার এবং মাউথফিল প্রদানের জন্য দ্রুত জেলেশন প্রয়োজন। উচ্চ Tg সহ HPMC কম চর্বি ছড়ানো ফর্মুলেশনে ব্যবহার করা হয় যেখানে সিনেরেসিস প্রতিরোধ করতে এবং স্প্রেড কাঠামো বজায় রাখতে বিলম্বিত বা দীর্ঘায়িত জেলেশন কাঙ্ক্ষিত হয়।

ফার্মাসিউটিক্যাল শিল্পে, HPMC একটি বাইন্ডার, বিচ্ছিন্ন এবং টেকসই রিলিজ এজেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়। একটি উচ্চ Tg সহ HPMC বর্ধিত-রিলিজ ট্যাবলেট তৈরিতে ব্যবহার করা হয়, যেখানে একটি বর্ধিত সময়ের জন্য ওষুধটি মুক্তির জন্য বিলম্বিত বা দীর্ঘায়িত জেলেশন প্রয়োজন হয়। কম Tg HPMC মৌখিকভাবে বিচ্ছিন্ন ট্যাবলেট তৈরিতে ব্যবহৃত হয়, যেখানে কাঙ্খিত মুখের ফিল এবং গিলতে সহজ করার জন্য দ্রুত বিচ্ছিন্নকরণ এবং জেলেশন প্রয়োজন।

উপসংহারে

HPMC এর তাপীয় জেলেশন তাপমাত্রা একটি মূল বৈশিষ্ট্য যা বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে এর আচরণ নির্ধারণ করে। HPMC তার Tg প্রতিস্থাপনের ডিগ্রী, আণবিক ওজন, ঘনত্ব এবং pH মান বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের সাথে মানানসই করতে পারে। কম Tg সহ HPMC দ্রুত জেলেশনের প্রয়োজন হয় এমন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহৃত হয়, যখন উচ্চ Tg সহ HPMC বিলম্বিত বা দীর্ঘায়িত জেলেশনের প্রয়োজন হয় এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়। এইচপিএমসি একটি বহুমুখী এবং বহুমুখী সেলুলোজ ইথার যা বিভিন্ন শিল্পে অনেক সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশন সহ।