ஹைட்ராக்சிஎத்தில் செல்லுலோஸின் pH நிலைத்தன்மை என்ன?

ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் செல்லுலோஸ் (HEC) என்பது வேதியியல் மாற்றம் மூலம் செல்லுலோஸிலிருந்து பெறப்பட்ட அயனி அல்லாத, நீரில் கரையக்கூடிய பாலிமர் ஆகும். தடித்தல், நிலைப்படுத்துதல் மற்றும் படலத்தை உருவாக்கும் திறன்கள் போன்ற அதன் தனித்துவமான பண்புகள் காரணமாக இது பல்வேறு தொழில்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. pH நிலைத்தன்மை மிக முக்கியமான பயன்பாடுகளில், வெவ்வேறு pH நிலைமைகளின் கீழ் HEC எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம்.

HEC இன் pH நிலைத்தன்மை என்பது அதன் கட்டமைப்பு ஒருமைப்பாடு, வானியல் பண்புகள் மற்றும் பல்வேறு pH சூழல்களில் செயல்திறனைப் பராமரிக்கும் திறனைக் குறிக்கிறது. தனிப்பட்ட பராமரிப்பு பொருட்கள், மருந்துகள், பூச்சுகள் மற்றும் கட்டுமானப் பொருட்கள் போன்ற பயன்பாடுகளில் இந்த நிலைத்தன்மை மிகவும் முக்கியமானது, அங்கு சுற்றியுள்ள சூழலின் pH கணிசமாக மாறுபடும்.

அமைப்பு:

HEC பொதுவாக கார நிலைமைகளின் கீழ் செல்லுலோஸை எத்திலீன் ஆக்சைடுடன் வினைபுரியச் செய்வதன் மூலம் ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது. இந்த செயல்முறை செல்லுலோஸ் முதுகெலும்பின் ஹைட்ராக்சைல் குழுக்களை ஹைட்ராக்ஸைல் (-OCH2CH2OH) குழுக்களுடன் மாற்றுகிறது. மாற்றீட்டின் அளவு (DS) செல்லுலோஸ் சங்கிலியில் உள்ள ஒரு அன்ஹைட்ரோகுளுக்கோஸ் அலகுக்கு ஹைட்ராக்ஸைதில் குழுக்களின் சராசரி எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது.

பண்புகள்:

கரைதிறன்: HEC தண்ணீரில் கரையக்கூடியது மற்றும் தெளிவான, பிசுபிசுப்பான கரைசல்களை உருவாக்குகிறது.

பாகுத்தன்மை: இது போலி பிளாஸ்டிக் அல்லது வெட்டு-மெல்லிய நடத்தையை வெளிப்படுத்துகிறது, அதாவது வெட்டு அழுத்தத்தின் கீழ் அதன் பாகுத்தன்மை குறைகிறது. இந்த பண்பு வண்ணப்பூச்சுகள் மற்றும் பூச்சுகள் போன்ற ஓட்டம் முக்கியமான பயன்பாடுகளில் இதைப் பயனுள்ளதாக்குகிறது.

தடித்தல்: HEC கரைசல்களுக்கு பாகுத்தன்மையை அளிக்கிறது, இது பல்வேறு சூத்திரங்களில் ஒரு தடிமனான முகவராக மதிப்புமிக்கதாக அமைகிறது.

படலத்தை உருவாக்குதல்: இது உலர்த்தும்போது நெகிழ்வான மற்றும் வெளிப்படையான படலங்களை உருவாக்க முடியும், இது பசைகள் மற்றும் பூச்சுகள் போன்ற பயன்பாடுகளில் சாதகமானது.

HEC இன் pH நிலைத்தன்மை
HEC இன் pH நிலைத்தன்மை பல காரணிகளால் பாதிக்கப்படுகிறது, அவற்றில் பாலிமரின் வேதியியல் அமைப்பு, சுற்றியுள்ள சூழலுடனான தொடர்புகள் மற்றும் சூத்திரத்தில் உள்ள ஏதேனும் சேர்க்கைகள் ஆகியவை அடங்கும்.

வெவ்வேறு pH வரம்புகளில் HEC இன் pH நிலைத்தன்மை:

1. அமில pH:

அமில pH இல், HEC பொதுவாக நிலையானது, ஆனால் கடுமையான அமில நிலைமைகளின் கீழ் நீண்ட காலத்திற்கு நீராற்பகுப்புக்கு உட்படக்கூடும். இருப்பினும், அமில pH காணப்படும் தனிப்பட்ட பராமரிப்பு பொருட்கள் மற்றும் பூச்சுகள் போன்ற பெரும்பாலான நடைமுறை பயன்பாடுகளில், HEC வழக்கமான pH வரம்பிற்குள் (pH 3 முதல் 6 வரை) நிலையாக இருக்கும். pH 3 க்கு அப்பால், நீராற்பகுப்பு ஆபத்து அதிகரிக்கிறது, இது பாகுத்தன்மை மற்றும் செயல்திறனில் படிப்படியாகக் குறைவதற்கு வழிவகுக்கிறது. HEC கொண்ட சூத்திரங்களின் pH ஐ கண்காணித்து, நிலைத்தன்மையை பராமரிக்க தேவையான அளவு அவற்றை சரிசெய்வது அவசியம்.

2. நடுநிலை pH:

நடுநிலை pH நிலைமைகளின் கீழ் (pH 6 முதல் 8 வரை) HEC சிறந்த நிலைத்தன்மையைக் காட்டுகிறது. அழகுசாதனப் பொருட்கள், மருந்துகள் மற்றும் வீட்டுப் பொருட்கள் உட்பட பல பயன்பாடுகளில் இந்த pH வரம்பு பொதுவானது. HEC-கொண்ட சூத்திரங்கள் இந்த pH வரம்பிற்குள் அவற்றின் பாகுத்தன்மை, தடித்தல் பண்புகள் மற்றும் ஒட்டுமொத்த செயல்திறனைத் தக்கவைத்துக்கொள்கின்றன. இருப்பினும், வெப்பநிலை மற்றும் அயனி வலிமை போன்ற காரணிகள் நிலைத்தன்மையை பாதிக்கலாம் மற்றும் சூத்திர உருவாக்கத்தின் போது கருத்தில் கொள்ளப்பட வேண்டும்.

3. கார pH:

அமில அல்லது நடுநிலை pH உடன் ஒப்பிடும்போது கார நிலைமைகளின் கீழ் HEC குறைவான நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது. அதிக pH அளவுகளில் (pH 8 க்கு மேல்), HEC சிதைவுக்கு ஆளாகக்கூடும், இதன் விளைவாக பாகுத்தன்மை குறைந்து செயல்திறன் இழப்பு ஏற்படுகிறது. செல்லுலோஸ் முதுகெலும்பு மற்றும் ஹைட்ராக்சிதைல் குழுக்களுக்கு இடையேயான ஈதர் இணைப்புகளின் கார நீராற்பகுப்பு ஏற்படலாம், இது சங்கிலி துண்டிப்பு மற்றும் மூலக்கூறு எடையைக் குறைக்க வழிவகுக்கும். எனவே, சவர்க்காரம் அல்லது கட்டுமானப் பொருட்கள் போன்ற கார சூத்திரங்களில், HEC ஐ விட மாற்று பாலிமர்கள் அல்லது நிலைப்படுத்திகள் விரும்பப்படலாம்.

pH நிலைத்தன்மையை பாதிக்கும் காரணிகள்

HEC இன் pH நிலைத்தன்மையை பல காரணிகள் பாதிக்கலாம்:

மாற்றுப் பட்டம் (DS): அதிக DS மதிப்புகளைக் கொண்ட HEC, ஹைட்ராக்சில் குழுக்களை ஹைட்ராக்சிஎத்தில் குழுக்களுடன் மாற்றுவதால், பரந்த pH வரம்பில் மிகவும் நிலையாக இருக்கும், இது நீரில் கரையும் தன்மை மற்றும் நீராற்பகுப்புக்கு எதிர்ப்பை அதிகரிக்கிறது.

வெப்பநிலை: உயர்ந்த வெப்பநிலை நீராற்பகுப்பு உள்ளிட்ட வேதியியல் எதிர்வினைகளை துரிதப்படுத்தும். எனவே, HEC-கொண்ட சூத்திரங்களின் pH நிலைத்தன்மையைப் பாதுகாக்க பொருத்தமான சேமிப்பு மற்றும் செயலாக்க வெப்பநிலையைப் பராமரிப்பது அவசியம்.

அயனி வலிமை: கலவையில் அதிக அளவு உப்புகள் அல்லது பிற அயனிகள் இருப்பது HEC இன் கரைதிறனையும் நீர் மூலக்கூறுகளுடனான தொடர்புகளையும் பாதிப்பதன் மூலம் அதன் நிலைத்தன்மையை பாதிக்கலாம். நிலையற்ற விளைவுகளைக் குறைக்க அயனி வலிமையை மேம்படுத்த வேண்டும்.

சேர்க்கைப் பொருட்கள்: சர்பாக்டான்ட்கள், பாதுகாப்புப் பொருட்கள் அல்லது இடையக முகவர்கள் போன்ற சேர்க்கைகளைச் சேர்ப்பது HEC சூத்திரங்களின் pH நிலைத்தன்மையைப் பாதிக்கலாம். சேர்க்கைப் பொருத்தம் மற்றும் நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்ய இணக்கத்தன்மை சோதனை நடத்தப்பட வேண்டும்.

விண்ணப்பங்கள் மற்றும் தயாரிப்பு பரிசீலனைகள்
பல்வேறு தொழில்களில் ஃபார்முலேட்டர்களுக்கு HEC இன் pH நிலைத்தன்மையைப் புரிந்துகொள்வது மிகவும் முக்கியமானது.
இங்கே சில பயன்பாடு சார்ந்த பரிசீலனைகள் உள்ளன:

தனிப்பட்ட பராமரிப்பு பொருட்கள்: ஷாம்புகள், கண்டிஷனர்கள் மற்றும் லோஷன்களில், pH ஐ விரும்பிய வரம்பிற்குள் (பொதுவாக நடுநிலையைச் சுற்றி) பராமரிப்பது, தடித்தல் மற்றும் இடைநீக்க முகவராக HEC இன் நிலைத்தன்மை மற்றும் செயல்திறனை உறுதி செய்கிறது.

மருந்துகள்: HEC வாய்வழி சஸ்பென்ஷன்கள், கண் மருத்துவக் கரைசல்கள் மற்றும் மேற்பூச்சு சூத்திரங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. தயாரிப்பு செயல்திறன் மற்றும் அடுக்கு ஆயுளை உறுதி செய்வதற்காக HEC நிலைத்தன்மையைப் பாதுகாக்கும் நிலைமைகளின் கீழ் சூத்திரங்கள் உருவாக்கப்பட்டு சேமிக்கப்பட வேண்டும்.

பூச்சுகள் மற்றும் வண்ணப்பூச்சுகள்: HEC நீர் சார்ந்த வண்ணப்பூச்சுகள் மற்றும் பூச்சுகளில் ஒரு ரியாலஜி மாற்றியமைப்பாளராகவும் தடிப்பாக்கியாகவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஃபார்முலேட்டர்கள் பாகுத்தன்மை, சமநிலைப்படுத்துதல் மற்றும் படல உருவாக்கம் போன்ற பிற செயல்திறன் அளவுகோல்களுடன் pH தேவைகளை சமநிலைப்படுத்த வேண்டும்.

கட்டுமானப் பொருட்கள்: சிமென்ட் சூத்திரங்களில், HEC நீர் தக்கவைப்பு முகவராகச் செயல்பட்டு வேலை செய்யும் திறனை மேம்படுத்துகிறது. இருப்பினும், சிமெண்டில் உள்ள கார நிலைமைகள் HEC நிலைத்தன்மையை சவால் செய்யலாம், இதனால் கவனமாக தேர்வு மற்றும் சூத்திர சரிசெய்தல் தேவைப்படுகிறது.

ஹைட்ராக்ஸிஎத்தில் செல்லுலோஸ் (HEC) பல்வேறு பயன்பாடுகளில் மதிப்புமிக்க ரியாலஜிக்கல் மற்றும் செயல்பாட்டு பண்புகளை வழங்குகிறது. ஃபார்முலேட்டர்கள் நிலையான மற்றும் பயனுள்ள சூத்திரங்களை உருவாக்க அதன் pH நிலைத்தன்மையைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம். நடுநிலை pH நிலைமைகளின் கீழ் HEC நல்ல நிலைத்தன்மையைக் காட்டினாலும், சிதைவைத் தடுக்கவும் உகந்த செயல்திறனை உறுதி செய்யவும் அமில மற்றும் கார சூழல்களுக்கு பரிசீலனைகள் செய்யப்பட வேண்டும். பொருத்தமான HEC தரத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலமும், ஃபார்முலேஷன் அளவுருக்களை மேம்படுத்துவதன் மூலமும், பொருத்தமான சேமிப்பு நிலைமைகளை செயல்படுத்துவதன் மூலமும், ஃபார்முலேட்டர்கள் பரந்த அளவிலான pH சூழல்களில் HEC இன் நன்மைகளைப் பயன்படுத்திக் கொள்ளலாம்.