ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის მომზადება და თვისებები

ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზა(HPMC) არის ბუნებრივი პოლიმერული მასალა უხვი რესურსებით, განახლებადი და კარგი წყლის ხსნადობისა და ფილმის ფორმირების თვისებებით. ეს არის იდეალური ნედლეული წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმების მომზადებისთვის.

წყალში ხსნადი შეფუთვის ფილმი არის მწვანე შეფუთვის ახალი ტიპი, რომელმაც დიდი ყურადღება მიიპყრო ევროპასა და შეერთებულ შტატებში და სხვა ქვეყნებში. ეს არა მხოლოდ უსაფრთხო და მოსახერხებელია გამოსაყენებლად, არამედ წყვეტს ნარჩენების შეფუთვის პრობლემას. ამჟამად, წყალში ხსნადი ფილმები ძირითადად იყენებენ ნავთობზე დაფუძნებულ მასალებს, როგორიცაა პოლივინილის სპირტი და პოლიეთილენის ოქსიდი, როგორც ნედლეული. Petroleum არის განახლებადი რესურსი, ხოლო ფართომასშტაბიანი გამოყენება გამოიწვევს რესურსების დეფიციტს. ასევე არსებობს წყალში ხსნადი ფილმები ბუნებრივი ნივთიერებების გამოყენებით, როგორიცაა სახამებელი და ცილა, როგორც ნედლეული, მაგრამ ამ წყალში ხსნადი ფილმებს აქვთ ცუდი მექანიკური თვისებები. ამ ნაშრომში, წყლის ხსნადი შეფუთვის ახალი ტიპის ახალი ტიპი მომზადდა ფილმის ფორმირების მეთოდით ხსნარით, ჰიდროქსიპროპილის მეთილკელულოზის გამოყენებით, როგორც ნედლეული. HPMC ფილმის ფორმირების თხევადი და ფილმის ფორმირების ტემპერატურის კონცენტრაციის შედეგები დაძაბულობის სიძლიერეზე, შესვენების დროს დრეკად, მსუბუქი გადაცემისა და წყლის ხსნადობა HPMC წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმების შესახებ. გლიცეროლი, სორბიტოლი და გლუტარალდეჰიდი გამოიყენეს კიდევ უფრო აუმჯობესებენ HPMC წყალში ხსნადი შეფუთვის ფილმის შესრულებას. დაბოლოს, HPMC წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმის გამოყენების გასაფართოებლად საკვების შეფუთვაში, ბამბუკის ფოთლის ანტიოქსიდანტი (AOB) იქნა გამოყენებული HPMC წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმის ანტიოქსიდანტური თვისებების გასაუმჯობესებლად. ძირითადი დასკვნები შემდეგია:

(1) HPMC კონცენტრაციის მატებასთან ერთად, HPMC ფილმების შესვენების დროს დაძაბულობის სიძლიერე და გახანგრძლივება გაიზარდა, ხოლო მსუბუქი გადაცემა შემცირდა. როდესაც HPMC კონცენტრაციაა 5%, ხოლო ფილმის ფორმირების ტემპერატურა 50 ° C, HPMC ფილმის ყოვლისმომცველი თვისებები უკეთესია. ამ დროისთვის, დაძაბულობის სიმტკიცე დაახლოებით 116MPA- ს შეადგენს, შესვენების სიგრძე დაახლოებით 31%, სინათლის გადაცემას 90%, ხოლო წყლის გამანადგურებელი დრო 55min.

(2) პლასტიზატორებმა გლიცეროლმა და სორბიტოლმა გააუმჯობესეს HPMC ფილმების მექანიკური თვისებები, რამაც მნიშვნელოვნად გაზარდა მათი დრეკადობა შესვენების დროს. როდესაც გლიცეროლის შემცველობა 0.05%-მდე და 0.25%-მდეა, ეფექტი საუკეთესოა, ხოლო HPMC წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმის შესვენების დროს სიგრძე დაახლოებით 50%-ს აღწევს; როდესაც სორბიტოლის შინაარსი 0.15% -ს შეადგენს, შესვენების დროს სიგრძე იზრდება 45% -მდე. მას შემდეგ, რაც HPMC წყალში ხსნადი შეფუთვის ფილმი შეიცვალა გლიცეროლით და სორბიტოლით, შემცირდა დაძაბულობის სიმტკიცე და ოპტიკური თვისებები, მაგრამ შემცირება არ იყო მნიშვნელოვანი.

. როდესაც გლუტარალდეჰიდის დამატება იყო 0.25%, ფილმების მექანიკური თვისებები და ოპტიკური თვისებები ოპტიმალურ მდგომარეობაში მიაღწია. როდესაც გლუტარალდეჰიდის დამატება 0.44%იყო, წყლის შემცირების დრო 135 წთ-ს მიაღწია.

(4) AOB– ის შესაბამისი რაოდენობით დამატება HPMC წყალში ხსნადი შეფუთვის ფილმის ფილმის ფორმირების ხსნარში შეიძლება გააუმჯობესოს ფილმის ანტიოქსიდანტური თვისებები. როდესაც დაემატა 0.03% AOB, AOB/HPMC ფილმს ჰქონდა DPPH თავისუფალი რადიკალებისთვის დაახლოებით 89%, ხოლო Scavenging- ის ეფექტურობა საუკეთესო იყო, რაც 61% -ით მეტი იყო, ვიდრე HPMC ფილმი AOB– ის გარეშე, და წყლის ხსნადობა ასევე მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა.

საკვანძო სიტყვები: წყალში ხსნადი შეფუთვის ფილმი; ჰიდროქსიპროპილის მეთილკელულოზა; პლასტიზატორი; ჯვარედინი დამაკავშირებელი აგენტი; ანტიოქსიდანტი.

შინაარსის ცხრილი

რეზიუმე …………………………………………. …………………………………………………………………………………………………….

რეზიუმე ………………………………………………………………………………………………………………………

შინაარსის ცხრილი …………………………………………. ……………………………………………………………………

თავი პირველი შესავალი ………………………………………. ……………………………………………………… ..1

1.1 წყლის ხსნადი ფილმი

1.1.1 პოლივინილის სპირტი (PVA) წყალმცენარეების ხსნადი ფილმი ……………………………………………………………

1.1.2polyethylene oxide (PEO) წყლის ხსნადი ფილმი ……………………………………………… ..2

1.1.3STARCH- ზე დაფუძნებული წყალში ხსნადი ფილმი ………………………………………………………………………………………….

1.1.4 ცილაზე დაფუძნებული წყალში ხსნადი ფილმები …………………………………………………………………………………………… .2

1.2 ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა ……………………………………………………

1.2.1 ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის სტრუქტურა

1.2.2 ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის წყლის ხსნადობა …………………………………………………

1.2.3 ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის ფილმის ფორმირების თვისებები ………………………………………… .4

1.3 ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის ფილმის პლასტიზაციის მოდიფიკაცია …………………………………… ..4

1.4 ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის ფილმის ჯვარედინი მოდიფიკაცია

1.5 ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის ფილმის ანტიოქსიდანტური თვისებები ……………………………………. 5

1.6 თემის წინადადება …………………………………………………………………. ……………………………………… .7

1.7 კვლევის შინაარსი ………………………………………… ………………………………………………………… ..7

თავი 2 ჰიდროქსიპროპილის მეთილის ცელულოზის წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმის მომზადება და თვისებები

2.1 შესავალი ... 8

2.2 ექსპერიმენტული განყოფილება ……………………………………………………………………. ………………………………………… .8

2.2.1 ექსპერიმენტული მასალები და ინსტრუმენტები ………………………………………………………………. ……… ..8

2.2.2 ნიმუშის მომზადება

2.2.3 დახასიათება და შესრულების ტესტირება ……………………………………… ..

2.2.4 მონაცემთა დამუშავება …………………………………………. …………………………………………… ……………… 10

2.3 შედეგები და დისკუსია ………………………………………… ………………………………………………………………

2.3.1 ფილმის ფორმირების ხსნარის კონცენტრაციის ეფექტი HPMC თხელი ფილმებზე ………………………… .. 10

2.3.2 ფილმის ფორმირების ტემპერატურის გავლენა HPMC თხელი ფილმებზე

2.4 თავი შეჯამება

თავი 3 პლასტიზატორების ეფექტები HPMC წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმებზე ……………………………………………………………………

3.1 შესავალი ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

3.2 ექსპერიმენტული განყოფილება ……………………………………………………………………………………………………………… ..

3.2.1 ექსპერიმენტული მასალები და ინსტრუმენტები

3.2.2 ნიმუშის მომზადება

3.2.3 დახასიათება და შესრულების ტესტირება ……………………………………… ..

3.2.4 მონაცემთა დამუშავება …………………………………………………………. ………………………………………… ..19

3.3 შედეგები და დისკუსია ……………………………………………………………… 19

3.3.1 გლიცეროლის და სორბიტოლის მოქმედება HPMC თხელი ფილმების ინფრაწითელ შთანთქმის სპექტრზე

3.3.2 გლიცეროლისა და სორბიტოლის მოქმედება HPMC თხელი ფილმების XRD ნიმუშებზე

3.3.3 გლიცეროლის და სორბიტოლის მოქმედება HPMC თხელი ფილმების მექანიკურ თვისებებზე …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… სორები

3.3.4 გლიცეროლის და სორბიტოლის მოქმედება HPMC ფილმების ოპტიკურ თვისებებზე

3.3.5 გლიცეროლისა და სორბიტოლის გავლენა HPMC ფილმების წყლის ხსნადობაზე ………. 23

3.4 თავი რეზიუმე …………………………………………… ……………………………………………………………

თავი 4 ჯვარედინი აგენტების ეფექტები HPMC წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმებზე

4.1 შესავალი ……………………………………………………………………………………………………………………. 25

4.2 ექსპერიმენტული განყოფილება ……………………………………………… ………………………………………………

4.2.1 ექსპერიმენტული მასალები და ინსტრუმენტები ………………………………………… …………… 25

4.2.2 ნიმუშის მომზადება ………………………………………………………………………………………… ..

4.2.3 დახასიათება და შესრულების ტესტირება ……………………………………… .. ………… .26

4.2.4 მონაცემთა დამუშავება ……………………………………………………………………. ……………………………………… ..26

4.3 შედეგები და დისკუსია …………………………………………………………… ……………………………………

4.3.1 ინფრაწითელი შთანთქმის სპექტრი გლუტარალდეჰიდ-ჯვარედინი HPMC თხელი ფილმები

4.3.2 XRD GLUTARALDEHYDE ჯვარედინი HPMC თხელი ფილმების შაბლონები

4.3.3 გლუტარალდეჰიდის მოქმედება HPMC ფილმების წყლის ხსნადობაზე ………………… ..28

4.3.4 გლუტარალდეჰიდის მოქმედება HPMC თხელი ფილმების მექანიკურ თვისებებზე… 29

4.3.5 გლუტარალდეჰიდის მოქმედება HPMC ფილმების ოპტიკურ თვისებებზე ………………… 29

4.4 თავი რეზიუმე ………………………………………………………………………………………… ..

თავი 5 ბუნებრივი ანტიოქსიდანტური HPMC წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმი ………………………… ..31

5.1 შესავალი ……………………………………………………………………………………………………………………………………

5.2 ექსპერიმენტული განყოფილება …………………………………………………………………………………………………………………………

5.2.1 ექსპერიმენტული მასალები და ექსპერიმენტული ინსტრუმენტები ……………………………………………………………… 31

5.2.2 ნიმუშის მომზადება

5.2.3 დახასიათება და შესრულების ტესტირება ……………………………………… ..

5.2.4 მონაცემთა დამუშავება …………………………………………………………. …………………………………………………… 33

5.3 შედეგები და ანალიზი ...

5.3.1 FT-IR ანალიზი ………………………………………………………………………………………………………

5.3.2 XRD ანალიზი ………………………………………… …………………………………………………… ..34

5.3.3 ანტიოქსიდანტური თვისებები …………………………………………………………………………………………………………

5.3.4 წყლის ხსნადობა

5.3.5 მექანიკური თვისებები ……………………………………………………………………………………………………

5.3.6 ოპტიკური შესრულება …………………………………………………………………………………………………………………………

5.4 თავი რეზიუმე

თავი 6 დასკვნა ………………………………………………………………. …………………………………… ..39

ცნობები…

კვლევის შედეგები ხარისხის კვლევების დროს …………………………………………………………………………………

მადლობის ნიშნები

თავი პირველი შესავალი

როგორც ახალი მწვანე შეფუთვის მასალა, წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმი ფართოდ იქნა გამოყენებული უცხო ქვეყნებში სხვადასხვა პროდუქციის შეფუთვაში (მაგალითად, შეერთებული შტატები, იაპონია, საფრანგეთი და ა.შ.) [1]. წყალში ხსნადი ფილმი, როგორც სახელწოდება გულისხმობს, არის პლასტიკური ფილმი, რომლის წყალში შეიძლება დაიშალოს. იგი დამზადებულია წყალში ხსნადი პოლიმერული მასალებისგან, რომელთაც შეუძლიათ წყალში დაითხოვოს და მომზადებულია სპეციფიკური ფილმის ფორმირების პროცესით. განსაკუთრებული თვისებების გამო, ხალხისთვის ძალიან შესაფერისია. ამრიგად, უფრო და უფრო მეტმა მკვლევარებმა დაიწყეს ყურადღება გარემოს დაცვისა და მოხერხებულობის მოთხოვნებზე [2].

1.1 წყალში ხსნადი ფილმი

ამჟამად, წყალში ხსნადი ფილმები ძირითადად წყალში ხსნადი ფილმებია, რომლებიც იყენებენ ნავთობზე დაფუძნებულ მასალებს, როგორიცაა პოლივინილის სპირტი და პოლიეთილენის ოქსიდი, როგორც ნედლეული, და წყლის ხსნადი ფილმები ბუნებრივი ნივთიერებების გამოყენებით, როგორიცაა სახამებელი და ცილა, როგორც ნედლეული.

1.1.1 პოლივინილის სპირტი (PVA) წყლის ხსნადი ფილმი

დღეისათვის, მსოფლიოში ყველაზე ფართოდ გამოყენებული წყალმცენარეები, ძირითადად, წყალში ხსნადი PVA ფილმებია. PVA არის ვინილის პოლიმერი, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ბაქტერიებით, როგორც ნახშირბადის წყარო და ენერგიის წყარო, და შეიძლება დაიშალოს ბაქტერიებისა და ფერმენტების მოქმედების პირობებში [3]], რომელიც მიეკუთვნება სახის ბიოდეგრადირებადი პოლიმერული მასალას, რომელსაც აქვს დაბალი ფასი, შესანიშნავი ნავთობის წინააღმდეგობა, გამხსნელი წინააღმდეგობა და გაზის ბარიერი თვისებები [4]. PVA ფილმს აქვს კარგი მექანიკური თვისებები, ძლიერი ადაპტირება და კარგი გარემოს დაცვა. იგი ფართოდ იქნა გამოყენებული და აქვს კომერციალიზაციის მაღალი ხარისხი. ეს არის ყველაზე ფართოდ გამოყენებული და ყველაზე დიდი წყალში ხსნადი შეფუთვის ფილმი ბაზარზე [5]. PVA– ს აქვს კარგი დეგრადირებადი და შეიძლება დაიშალოს მიკროორგანიზმები ნიადაგში CO2 და H2O წარმოქმნის მიზნით [6]. წყლის ხსნადი ფილმების უმეტესობა ახლა არის მათი შეცვლა და შერწყმა, რომ მიიღოთ წყლის ხსნადი უკეთესი ფილმები. Zhao Linlin, Xiong Hanguo [7] შეისწავლეს წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმის მომზადება PVA– ით, როგორც მთავარი ნედლეული, და დაადგინა ოპტიმალური მასობრივი თანაფარდობა ორთოგონალური ექსპერიმენტით: დაჟანგული სახამებელი (O-st) 20%, ჟელატინი 5%, გლიცეროლი 16%, ნატრიუმის დოდეკილის სულფატი (SDS) 4%. მოპოვებული ფილმის მიკროტალღური გაშრობის შემდეგ, წყალში ხსნადი დრო წყალში ოთახის ტემპერატურაზეა 101S.

ვიმსჯელებთ მიმდინარე კვლევითი სიტუაციიდან, PVA ფილმი ფართოდ გამოიყენება, დაბალი ღირებულება და შესანიშნავია სხვადასხვა თვისებებით. ეს არის ყველაზე სრულყოფილი წყალში ხსნადი შეფუთვის მასალა ამჟამად. ამასთან, როგორც ნავთობზე დაფუძნებული მასალა, PVA არის განახლებული რესურსი და მისი ნედლეულის წარმოების პროცესი შეიძლება დაბინძურდეს. მიუხედავად იმისა, რომ შეერთებულმა შტატებმა, იაპონიამ და სხვა ქვეყნებმა იგი ჩამოთვალეს, როგორც არატოქსიკური ნივთიერება, მისი უსაფრთხოება კვლავ ღიაა კითხვისთვის. როგორც ინჰალაცია, ასევე შეყვანა მავნეა სხეულისთვის [8], და მას არ შეიძლება ეწოდოს სრული მწვანე ქიმია.

1.1.2 პოლიეთილენის ოქსიდი (PEO) წყლის ხსნადი ფილმი

პოლიეთილენის ოქსიდი, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც პოლიეთილენის ოქსიდი, არის თერმოპლასტიკური, წყლის ხსნადი პოლიმერი, რომელიც წყალთან ერთად შეიძლება შერეული იყოს ოთახის ტემპერატურაზე ნებისმიერი თანაფარდობით [9]. პოლიეთილენის ოქსიდის სტრუქტურული ფორმულა არის H-(-OCH2CH2-) N-OH, ხოლო მისი ფარდობითი მოლეკულური მასა გავლენას მოახდენს მის სტრუქტურაზე. როდესაც მოლეკულური წონა 200 ~ 20000 დიაპაზონშია, მას უწოდებენ პოლიეთილენგლიკოლს (PEG), ხოლო მოლეკულური წონა 20 000 -ზე მეტია, შეიძლება ეწოდოს პოლიეთილენის ოქსიდი (PEO) [10]. PEO არის თეთრი ნაკადი მარცვლოვანი ფხვნილი, რომლის დამუშავება და ფორმა მარტივია. PEO ფილმები, როგორც წესი, მზადდება PEO ფისების პლასტიზატორების, სტაბილიზატორებისა და შემავსებლის დამატებით თერმოპლასტიკური დამუშავების გზით [11].

PEO ფილმი არის წყალში ხსნადი ფილმი, რომელსაც ამჟამად კარგი წყლის ხსნადობა აქვს, ხოლო მისი მექანიკური თვისებები ასევე კარგია, მაგრამ PEO– ს აქვს შედარებით სტაბილური თვისებები, შედარებით რთული დეგრადაციის პირობები და ნელი დეგრადაციის პროცესი, რომელსაც აქვს გარკვეული გავლენა გარემოზე და მისი ძირითადი ფუნქციების უმეტესობა შეიძლება გამოყენებულ იქნას. PVA ფილმის ალტერნატივა [12]. გარდა ამისა, PEO- ს აქვს გარკვეული ტოქსიკურობა, ამიტომ იგი იშვიათად გამოიყენება პროდუქტის შეფუთვაში [13].

1.1.3 სახამებლის დაფუძნებული წყლის ხსნადი ფილმი

სახამებელი არის ბუნებრივი მაღალი მოლეკულური პოლიმერი, ხოლო მისი მოლეკულები შეიცავს დიდ რაოდენობას ჰიდროქსილის ჯგუფებს, ამიტომ სახამებლის მოლეკულებს შორის ძლიერი ურთიერთქმედებაა, ასე რომ, სახამებლის დნება და დამუშავება რთულია, ხოლო სახამებლის თავსებადობა ცუდია და სხვა პოლიმერებთან ურთიერთქმედებაა. ერთად დამუშავებული [14,15]. სახამებლის წყლის ხსნადობა ცუდია და დიდ დროს სჭირდება ცივ წყალში შეშუპება, ასე რომ მოდიფიცირებული სახამებელი, ანუ, წყლის ხსნადი სახამებელი, ხშირად გამოიყენება წყალში ხსნადი ფილმების მოსამზადებლად. საერთოდ, სახამებელი ქიმიურად არის შეცვლილი ისეთი მეთოდებით, როგორიცაა ესტერიფიკაცია, ეთერიფიკაცია, ნამყენი და ჯვარედინი კავშირი სახამებლის ორიგინალური სტრუქტურის შესაცვლელად, რითაც გაუმჯობესდება სახამებლის წყალგაუმტარი ხსნარი [7,16].

შეიტანეთ ეთერის ობლიგაციები სახამებლის ჯგუფებში ქიმიური საშუალებით ან გამოიყენეთ ძლიერი ოქსიდანტები, რომ გაანადგურონ სახამებლის თანდაყოლილი მოლეკულური სტრუქტურა, რომ მიიღოთ შეცვლილი სახამებელი უკეთესი შესრულებით [17] და წყლის ხსნადი სახამებლის მისაღებად, უკეთესი ფილმის ფორმირების თვისებებით. ამასთან, დაბალ ტემპერატურაზე, სახამებლის ფილმს აქვს უკიდურესად ცუდი მექანიკური თვისებები და ცუდი გამჭვირვალეობა, ასე რომ, უმეტეს შემთხვევაში, იგი უნდა მომზადდეს სხვა მასალებით, როგორიცაა PVA, და ფაქტობრივი გამოყენების მნიშვნელობა არ არის მაღალი.

1.1.4 ცილაზე დაფუძნებული წყლის ხსნადი თხელი

ცილა არის ბიოლოგიურად აქტიური ბუნებრივი მაკრომოლეკულური ნივთიერება, რომელიც შეიცავს ცხოველებსა და მცენარეებში. იმის გამო, რომ ცილოვანი ნივთიერებების უმეტესობა წყალში არის წყალში, ოთახის ტემპერატურაზე, აუცილებელია წყალში ცილების ხსნადობის მოგვარება ოთახის ტემპერატურაზე, რათა მოამზადოთ წყალგაუმტარი ფილმები ცილებით, როგორც მასალები. ცილების ხსნადობის გასაუმჯობესებლად, ისინი უნდა შეიცვალოს. ქიმიური მოდიფიკაციის საერთო მეთოდები მოიცავს დეფტალემინაციას, ფთალოამიდაციას, ფოსფორილირებას და ა.შ. [18]; მოდიფიკაციის ეფექტი არის ცილის ქსოვილის სტრუქტურის შეცვლა, რითაც იზრდება ხსნადობა, გელაცია, ისეთი ფუნქციონალური ფუნქციები, როგორიცაა წყლის შეწოვა და სტაბილურობა, აკმაყოფილებს წარმოებისა და დამუშავების საჭიროებებს. პროტეინზე დაფუძნებული წყლის ხსნადი ფილმების წარმოება შესაძლებელია სასოფლო-სამეურნეო და გვერდითი პროდუქტის ნარჩენების გამოყენებით, როგორიცაა ცხოველური თმი, როგორც ნედლეული, ან მაღალი ცილის მცენარეების წარმოებაში სპეციალიზირებით, ნედლეულის მოსაპოვებლად, ნედლეულის ინდუსტრიის საჭიროების გარეშე, ხოლო მასალები განახლებადია და უფრო ნაკლებ გავლენას ახდენს გარემოზე [19]. ამასთან, იმავე ცილის მიერ მომზადებულ წყალში ხსნადი ფილმები, როგორც მატრიქსს აქვს ცუდი მექანიკური თვისებები და დაბალი წყლის ხსნადობა დაბალ ტემპერატურაზე ან ოთახის ტემპერატურაზე, ამიტომ მათი გამოყენების დიაპაზონი ვიწროა.

მოკლედ რომ ვთქვათ, დიდი მნიშვნელობა აქვს ახალი, განახლებადი, წყალში ხსნადი შეფუთვის ფილმის მასალის შემუშავებას შესანიშნავი შესრულებით, წყლის ხსნადი ფილმების ნაკლოვანებების გასაუმჯობესებლად.

ჰიდროქსიპროპილის მეთილის ცელულოზა (ჰიდროქსიპროპილის მეთილის ცელულოზა, HPMC მოკლედ) არის ბუნებრივი პოლიმერული მასალა, არა მხოლოდ მდიდარი რესურსებით, არამედ არატოქსიკური, უვნებელი, დაბალი ფასი, არ კონკურენციას უწევს ადამიანებს საკვებს და ბუნებაში უხვი განახლებადი რესურსით [20]]. მას აქვს კარგი წყლის ხსნადობა და ფილმის ფორმირების თვისებები და აქვს პირობები წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმების მომზადების მიზნით.

1.2 ჰიდროქსიპროპილის მეთილკელულოზა

ჰიდროქსიპროპილის მეთილის ცელულოზა (ჰიდროქსიპროპილის მეთილის ცელულოზა, HPMC მოკლედ), ასევე შემოკლებით, როგორც ჰიპრომელო, მიიღება ბუნებრივი ცელულოზისგან, ტუტეების მკურნალობის, ეთერიფიკაციის მოდიფიკაციის, ნეიტრალიზაციის რეაქციის და სარეცხი და საშრობი პროცესების გზით. წყალში ხსნადი ცელულოზის წარმოებული [21]. ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზას აქვს შემდეგი მახასიათებლები:

(1) უხვი და განახლებადი წყაროები. ჰიდროქსიპროპილის მეთილკელულოზის ნედლეული დედამიწაზე ყველაზე უხვი ბუნებრივი ცელულოზია, რომელიც ორგანულ განახლებულ რესურსებს მიეკუთვნება.

(2) ეკოლოგიურად კეთილგანწყობილი და ბიოდეგრადირებადი. ჰიდროქსიპროპილის მეთილკელულოზა ადამიანის სხეულისთვის არატოქსიკური და უვნებელია და მისი გამოყენება შესაძლებელია მედიცინასა და კვების ინდუსტრიებში.

(3) გამოყენების ფართო სპექტრი. როგორც წყალში ხსნადი პოლიმერული მასალა, ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზას აქვს კარგი წყლის ხსნადობა, დისპერსია, გასქელება, წყლის შეკავება და ფილმის ფორმირების თვისებები და შეიძლება ფართოდ გამოიყენოს სამშენებლო მასალები, ტექსტილი და ა.შ., საკვები, ყოველდღიური ქიმიკატები, საიზოლაციო და ელექტრონული და სხვა ინდუსტრიული სფეროები [21].

1.2.1 ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის სტრუქტურა

HPMC მიიღება ბუნებრივი ცელულოზისგან ტუტეების შემდეგ, ხოლო მისი პოლიჰიდროქსიპროპილ ეთერის და მეთილის ნაწილი ასახულია პროპილენის ოქსიდით და მეთილის ქლორიდით. ზოგადი კომერციალიზებული HPMC მეთილის ჩანაცვლების ხარისხი მერყეობს 1.0 -დან 2.0 -მდე, ხოლო ჰიდროქსიპროპილის საშუალო ჩანაცვლების ხარისხი მერყეობს 0.1 -დან 1.0 -მდე. მისი მოლეკულური ფორმულა ნაჩვენებია ნახაზში 1.1 [22]

ბუნებრივი ცელულოზის მაკრომოლეკულებს შორის წყალბადის ძლიერი კავშირის გამო, ძნელია წყალში დაშლა. წყალში ეთერიფიცირებული ცელულოზის ხსნადობა მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებულია, რადგან ეთერის ჯგუფები შეიტანება ეთერულ ცელულოზაში, რაც ანგრევს წყალბადის კავშირებს ცელულოზის მოლეკულებს შორის და ზრდის წყალში მის ხსნადობას [23]]. ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა (HPMC) არის ტიპიური ჰიდროქსიალკილის ალკილის ალკილის შერეული ეთერი [21], მისი სტრუქტურული ერთეული D- გლუკოფიანოზის ნარჩენები შეიცავს მეთოქსიას (-och3), ჰიდროქსიპროპოქსია (-OCH2 CH- (CH3) OH) და არათანაბარი ჰიდროქსილის ჯგუფები, თითოეული ჯგუფის კოორდინაცია და წვლილი. -[OCH2CH (CH3)] N OH ჰიდროქსილის ჯგუფი N OH ჯგუფის ბოლოს არის აქტიური ჯგუფი, რომელიც შეიძლება კიდევ უფრო ალკილირებული და ჰიდროქსიალკილირებული იყოს, ხოლო განშტოებული ჯაჭვი უფრო გრძელია, რომელსაც აქვს გარკვეული შინაგანი პლასტიზაციის ეფექტი მაკრომოლეკულურ ჯაჭვზე; -OCH3 არის დასასრულის ჯგუფი, რეაქციის ადგილი ინაქტივირდება ჩანაცვლების შემდეგ, და ის მიეკუთვნება მოკლემეტრაჟიანი ჰიდროფობიური ჯგუფს [21]. ახლად დამატებული ფილიალის ჯაჭვზე ჰიდროქსილის ჯგუფები და გლუკოზის ნარჩენებზე დარჩენილი ჰიდროქსილის ჯგუფები შეიძლება შეიცვალოს ზემოთ ჩამოთვლილი ჯგუფებით, რის შედეგადაც ხდება უკიდურესად რთული სტრუქტურები და რეგულირებადი თვისებები გარკვეული ენერგიის დიაპაზონში [24].

1.2.2 ჰიდროქსიპროპილის მეთილკელულოზის წყლის ხსნადობა

ჰიდროქსიპროპილის მეთილკელულოზას მრავალი შესანიშნავი თვისება აქვს მისი უნიკალური სტრუქტურის გამო, რომელთაგან ყველაზე მნიშვნელოვანია მისი წყლის ხსნადობა. ის ცივ წყალში კოლოიდურ ხსნარშია შეშუპებული, ხოლო ხსნარს აქვს გარკვეული ზედაპირის აქტივობა, მაღალი გამჭვირვალეობა და სტაბილური შესრულება [21]. ჰიდროქსიპროპილ მეთილკელულოზა სინამდვილეში არის ცელულოზის ეთერი, რომელიც მიღებულია მეთილკელულოზის შემდეგ, მოდიფიცირდება პროპილენის ოქსიდის ეთერიფიკაციით, ამიტომ მას ჯერ კიდევ აქვს ცივი წყლის ხსნადობის და ცხელი წყლით გაჟღენთილი მახასიათებლები, რომელიც მსგავსია მეთილკელულოზასთან [21], ხოლო წყალში მისი წყლის ხსნადობა გაუმჯობესდა. მეთილის ცელულოზის განთავსება საჭიროა 0 -დან 5 ° C- მდე 20 -დან 40 წუთის განმავლობაში, რათა მიიღოთ პროდუქტის ხსნარი კარგი გამჭვირვალობით და სტაბილური სიბლანტით [25]. ჰიდროქსიპროპილის მეთილკელულოზის პროდუქტის ხსნარი მხოლოდ 20-25 ° C ტემპერატურაზე უნდა იყოს კარგი სტაბილურობისა და კარგი გამჭვირვალეობის მისაღწევად [25]. მაგალითად, პულვერიზებული ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზა (მარცვლოვანი ფორმა 0.2-0.5 მმ) შეიძლება ადვილად დაიშალოს წყალში ოთახის ტემპერატურაზე გაგრილების გარეშე, როდესაც 4% წყალხსნარი სიბლანტე აღწევს 2000 ცენტრიზს 20 ° C ტემპერატურაზე.

1.2.3 ჰიდროქსიპროპილის მეთილკელულოზის ფილმის ფორმირების თვისებები

ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის ხსნარს აქვს შესანიშნავი ფილმის ფორმირების თვისებები, რამაც შეიძლება კარგი პირობები უზრუნველყოს ფარმაცევტული პრეპარატების დასაფენად. მის მიერ ჩამოყალიბებული საფარის ფილმი არის უფერო, უსუნო, მკაცრი და გამჭვირვალე [21].

Yan Yanzhong [26] გამოიყენა ორთოგონალური ტესტი ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის ფილმის ფორმირების თვისებების შესამოწმებლად. სკრინინგი ჩატარდა სამ დონეზე, სხვადასხვა კონცენტრაციით და სხვადასხვა გამხსნელებით, როგორც ფაქტორები. შედეგებმა აჩვენა, რომ 10% ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის 50% ეთანოლის ხსნარში დამატებას ჰქონდა საუკეთესო ფილმის ფორმირების თვისებები და შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ფილმის ფორმირების მასალა მდგრადი განთავისუფლების წამლის ფილმებისთვის.

1.1 ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის ფილმის პლასტიზაციის მოდიფიკაცია

როგორც ბუნებრივი განახლებადი რესურსი, ცელულოზიდან, როგორც ნედლეულისგან მომზადებული ფილმი, აქვს კარგი სტაბილურობა და პროცესურობა, და ბიოდეგრადირებადია გაუქმების შემდეგ, რაც გარემოსთვის უვნებელია. ამასთან, არპლასტიური ცელულოზის ფილმებს აქვთ ცუდი სიმკაცრე, ხოლო ცელულოზა შეიძლება პლასტიზირებული და მოდიფიცირებული.

[27] გამოიყენა ტრიეთილის ციტრატი და აცეტილ ტეტრაბუტილის ციტრატი ცელულოზის აცეტატის პროპიონატის პლასტიზაციისა და შეცვლისთვის. შედეგებმა აჩვენა, რომ ცელულოზის აცეტატური პროპიონატის ფილმის შესვენების დროს გახანგრძლივება გაიზარდა 36% და 50% -ით, როდესაც ტრიეთილის ციტრატის და აცეტილ ტეტრაბუტილის ციტრატის მასობრივი ფრაქცია იყო 10%.

Luo Qiushui et al [28] შეისწავლეს პლასტიზატორების გლიცეროლის, სტეარის მჟავისა და გლუკოზის მოქმედება მეთილცელულოზის მემბრანების მექანიკურ თვისებებზე. შედეგებმა აჩვენა, რომ მეთილის ცელულოზის მემბრანის გახანგრძლივების მაჩვენებელი უკეთესი იყო, როდესაც გლიცეროლის შემცველობა იყო 1.5%, ხოლო მეთილის ცელულოზის მემბრანის გახანგრძლივების თანაფარდობა უკეთესი იყო, როდესაც გლუკოზისა და სტეარის მჟავას დამატებით შემცველობა იყო 0.5%.

გლიცეროლი არის უფერო, ტკბილი, მკაფიო, ბლანტი სითხე, რომელსაც აქვს თბილი ტკბილი გემო, რომელსაც ჩვეულებრივ გლიცერინი უწოდებენ. შესაფერისია წყლის ხსნარის, დარბილების, პლასტიზატორების და ა.შ. ანალიზისთვის, იგი შეიძლება დაიშალოს წყლით ნებისმიერი პროპორციით, ხოლო დაბალი კონცენტრაციის გლიცეროლის ხსნარი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც საპოხი ზეთი კანის დამატენიანებლად. სორბიტოლი, თეთრი ჰიგიროსკოპიული ფხვნილი ან კრისტალური ფხვნილი, ფანტელები ან გრანულები, უსუნო. მას აქვს ტენიანობის შეწოვისა და წყლის შეკავების ფუნქციები. ცოტაოდენი საღეჭი რეზინის და კანფეტის წარმოებისას მცირედი დამატება შეიძლება შეინარჩუნოს საკვები რბილი, გააუმჯობესოს ორგანიზაცია და შეამციროს გამკვრივება და შეასრულოს ქვიშის როლი. გლიცეროლი და სორბიტოლი ორივე ხსნადი ნივთიერებებია, რომელთა შერევა შესაძლებელია წყალში ხსნადი ცელულოზის ეთერებით [23]. ისინი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც პლასტიზატორები ცელულოზისთვის. დამატების შემდეგ, მათ შეუძლიათ გააუმჯობესონ მოქნილობა და გახანგრძლივება ცელულოზის ფილმების შესვენებაზე. [29]. საერთოდ, ხსნარის კონცენტრაციაა 2-5%, ხოლო პლასტიზატორის რაოდენობა ცელულოზის ეთერის 10-20%. თუ პლასტიზატორის შემცველობა ძალიან მაღალია, კოლოიდური დეჰიდრატაციის შემცირების ფენომენი მოხდება მაღალ ტემპერატურაზე [30].

1.2 ჰიდროქსიპროპილის მეთილკელულოზის ფილმის ჯვარედინი მოდიფიკაცია

წყალში ხსნადი ფილმს აქვს კარგი წყლის ხსნადობა, მაგრამ სავარაუდოდ არ დაიშლება სწრაფად, როდესაც გამოიყენება ზოგიერთ შემთხვევაში, მაგალითად, თესლის შეფუთვის ჩანთები. თესლი არის გახვეული წყლის ხსნადი ფილმით, რამაც შეიძლება გაზარდოს თესლის გადარჩენის მაჩვენებელი. ამ დროს, თესლის დასაცავად, არ არის მოსალოდნელი, რომ ფილმი სწრაფად დაიშლება, მაგრამ ფილმმა პირველ რიგში უნდა ითამაშოს წყლის გარკვეული ზემოქმედება თესლზე. აქედან გამომდინარე, აუცილებელია ფილმის წყლის ხსნადი დრო გახანგრძლივდეს. [21].

მიზეზი ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზას აქვს კარგი წყლის ხსნადობა არის ის შემცირდება, რითაც ამცირებს ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის ფილმის წყლის ხსნადობას და ჰიდროქსილის ჯგუფებსა და ალდეჰიდებს შორის ჯვარედინი დამაკავშირებელი რეაქცია წარმოქმნის ბევრ ქიმიურ კავშირს, რამაც ასევე შეიძლება გააუმჯობესოს ფილმის მექანიკური თვისებები გარკვეულწილად. ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზასთან დაკავშირებული ალდეჰიდები მოიცავს გლუტარალდეჰიდს, გლუოქსალს, ფორმალდეჰიდს და ა.შ. მათ შორის, გლუტარალდეჰიდს აქვს ორი ალდეჰიდის ჯგუფი, ხოლო ჯვარედინი მოსახერხებელი რეაქცია სწრაფია, ხოლო გლუტარალალდეჰიდი არის ჩვეულებრივ. ის შედარებით უსაფრთხოა, ამიტომ გლუტარალდეჰიდი ზოგადად გამოიყენება, როგორც ჯვარედინი დამაკავშირებელი აგენტი ეთერებისთვის. ხსნარში ამ ტიპის ჯვარედინი დამაკავშირებელი აგენტის ოდენობა ზოგადად ეთერის წონის 7-დან 10% -მდეა. მკურნალობის ტემპერატურა დაახლოებით 0 -დან 30 ° C- მდეა, ხოლო დრო არის 1 ~ 120 წუთი [31]. ჯვარედინი დამაკავშირებელი რეაქცია უნდა განხორციელდეს მჟავე პირობებში. პირველი, არაორგანული ძლიერი მჟავა ან ორგანული კარბოქსილის მჟავა ემატება ხსნარის ხსნარის pH- ის შესწორების მიზნით, დაახლოებით 4-6, შემდეგ კი ალდეჰიდები ემატება ჯვარედინი დამაკავშირებელი რეაქციის შესასრულებლად [32]. გამოყენებული მჟავები მოიცავს HCl, H2SO4, ძმარმჟავას, ლიმონმჟავას და ა.შ. მჟავა და ალდეჰიდი ასევე შეიძლება დაემატოს ერთდროულად, რათა ხსნარი განახორციელოს ჯვარედინი დამაკავშირებელი რეაქცია სასურველ pH დიაპაზონში [33].

1.3 ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის ფილმების ანტიოქსიდანტური თვისებები

ჰიდროქსიპროპილის მეთილკელულოზა მდიდარია რესურსებით, მარტივია ფილმის ფორმირებით და აქვს კარგი ახლანდელი ეფექტი. როგორც საკვების კონსერვანტი, მას აქვს განვითარების დიდი პოტენციალი [34-36].

Zhuang Rongyu [37] გამოიყენა ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის (HPMC) საკვები, პომიდორზე დაფარვა, შემდეგ კი 18 დღის განმავლობაში 20 ° C ტემპერატურაზე ინახავდა, რათა შეისწავლოს მისი გავლენა პომიდვრის სიმტკიცეზე და ფერზე. შედეგები აჩვენებს, რომ პომიდვრის სიმტკიცე HPMC საფარით უფრო მაღალია, ვიდრე საფარის გარეშე. ასევე დადასტურდა, რომ HPMC- ს საკვები ფილმს შეუძლია შეაჩეროს პომიდვრის ფერის შეცვლა ვარდისფერიდან წითლად, როდესაც ინახება 20 ℃.

[38] შეისწავლა ჰიდროქსიპროპილის მეთილკელულოზის (HPMC) საფარის მკურნალობის შედეგები ხარისხის, ანტოციანინის სინთეზისა და ბაიბონგის "ბაიბონის" ანტიოქსიდანტური მოქმედებაზე ცივი შენახვის დროს. შედეგებმა აჩვენა, რომ Bayberry- ის ანტიოქსიდაციის შესრულება HPMC ფილმთან ერთად გაუმჯობესდა, ხოლო შენახვის დროს დაშლის სიჩქარე შემცირდა, ხოლო 5% HPMC ფილმის ეფექტი საუკეთესო იყო.

Wang Kaikai et al. [39] გამოიყენა "Wuzhong" Bayberry Fruit, როგორც ტესტის მასალა, რათა შეისწავლოს რიბოფლავინ-კომპოზიციური ჰიდროქსიპროპილის მეთილკელულოზოზის (HPMC) საფარის ეფექტი პოსტჰარვესტის ბაიბერის ხილის ხარისხზე და ანტიოქსიდანტურ თვისებებზე შენახვის დროს 1 ℃. საქმიანობის ეფექტი. შედეგებმა აჩვენა, რომ რიბოფლავინ-კომპოზიტური HPMC დაფარული Bayberry ხილი უფრო ეფექტური იყო, ვიდრე ერთი რიბოფლავინი ან HPMC საფარი, რაც ეფექტურად ამცირებს ბაიბერის ხილის დაშლის სიჩქარეს შენახვის დროს, რითაც გახანგრძლივებს ხილის შენახვის პერიოდს.

ბოლო წლების განმავლობაში, ადამიანებს აქვთ უფრო მაღალი და უფრო მაღალი მოთხოვნები სურსათის უვნებლობისთვის. მკვლევარებმა სახლში და მის ფარგლებს გარეთ თანდათანობით გადაიტანეს კვლევის ფოკუსი საკვების დანამატებიდან შეფუთვის მასალებზე. ანტიოქსიდანტების შეფუთვის მასალებში დამატებით ან შესხურებით, მათ შეუძლიათ შეამცირონ საკვების დაჟანგვა. დაშლის სიჩქარის ეფექტი [40]. ბუნებრივი ანტიოქსიდანტები ფართოდ შეშფოთებულნი არიან ადამიანის სხეულზე მათი მაღალი უსაფრთხოებისა და ჯანმრთელობის კარგი გავლენის გამო [40,41].

ბამბუკის ფოთლების ანტიოქსიდანტი (მოკლედ AOB) არის ბუნებრივი ანტიოქსიდანტი, უნიკალური ბუნებრივი ბამბუკის სუნამოსა და კარგი წყლის ხსნადობით. იგი ჩამოთვლილია ეროვნულ სტანდარტულ GB2760- ში და დამტკიცებულია ჯანდაცვის სამინისტრომ, როგორც ბუნებრივი საკვების ანტიოქსიდანტმა. იგი ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც საკვები დანამატი ხორცის პროდუქტებისთვის, წყლის პროდუქტებისა და ფაფა საკვებისათვის [42].

Sun Lina და ა.შ. [42] გადახედეს ბამბუკის ფოთლის ანტიოქსიდანტების მთავარ კომპონენტებს და თვისებებს და შემოიღეს ბამბუკის ფოთლის ანტიოქსიდანტების გამოყენება საკვებში. 0.03% AOB- ს დამატებით ახალ მაიონეზს, ანტიოქსიდანტური ეფექტი ყველაზე აშკარაა ამ დროისთვის. ჩაის პოლიფენოლის ანტიოქსიდანტების იმავე რაოდენობასთან შედარებით, მისი ანტიოქსიდანტური ეფექტი აშკარად უკეთესია, ვიდრე ჩაის პოლიფენოლები; მგ/ლ -ზე ლუდს 150% -ს დაამატებთ, მნიშვნელოვნად გაიზარდა ანტიოქსიდანტური თვისებები და ლუდის შენახვის სტაბილურობა, ხოლო ლუდს აქვს კარგი თავსებადობა ღვინის სხეულთან. ღვინის სხეულის ორიგინალური ხარისხის უზრუნველსაყოფად, ის ასევე ზრდის ბამბუკის ფოთლების არომატს და მგრძნობიარე გემოს [43].

მოკლედ, ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზას აქვს კარგი ფილმის ფორმირების თვისებები და შესანიშნავი შესრულება. ის ასევე არის მწვანე და დეგრადირებადი მასალა, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც შეფუთვის ფილმი შეფუთვის სფეროში [44-48]. გლიცეროლი და სორბიტოლი ორივე ხსნადი პლასტიზატორია. გლიცეროლის ან სორბიტოლის ცელულოზის ფილმის ფორმირების ხსნარში დამატებამ შეიძლება გააუმჯობესოს ჰიდროქსიპროპილის მეთილკელულოზის ფილმის სიმკაცრე, რითაც იზრდება ფილმის შესვენებაზე სიგრძე [49-51]. გლუტარალდეჰიდი საყოველთაოდ გამოყენებული სადეზინფექციო საშუალებაა. სხვა ალდეჰიდებთან შედარებით, ის შედარებით უსაფრთხოა და აქვს მოლეკულაში დიალდეჰიდის ჯგუფი, ხოლო ჯვარედინი კავშირის სიჩქარე შედარებით სწრაფია. იგი შეიძლება გამოყენებულ იქნას, როგორც ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის ფილმის ჯვარედინი დამაკავშირებელი მოდიფიკაცია. მას შეუძლია შეცვალოს ფილმის წყლის ხსნადობა, ისე, რომ ფილმის გამოყენება უფრო მეტ შემთხვევებში შეიძლება [52-55]. ბამბუკის ფოთლის ანტიოქსიდანტების დამატება ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის ფილმში, ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის ფილმის ანტიოქსიდანტური თვისებების გასაუმჯობესებლად და მისი გამოყენების გაფართოება საკვების შეფუთვაში.

1.4 თემის წინადადება

მიმდინარე კვლევითი სიტუაციიდან, წყალში ხსნადი ფილმები ძირითადად შედგება PVA ფილმებისგან, PEO ფილმებისგან, სახამებლის დაფუძნებული და ცილაზე დაფუძნებული წყალგაუმტარი ფილმებისგან. როგორც ნავთობზე დაფუძნებული მასალა, PVA და PEO არ არის განახლებული რესურსები და მათი ნედლეულის წარმოების პროცესი შეიძლება დაბინძურდეს. მიუხედავად იმისა, რომ შეერთებულმა შტატებმა, იაპონიამ და სხვა ქვეყნებმა იგი ჩამოთვალეს, როგორც არატოქსიკური ნივთიერება, მისი უსაფრთხოება კვლავ ღიაა კითხვისთვის. როგორც ინჰალაცია, ასევე შეყვანა მავნეა სხეულისთვის [8], და მას არ შეიძლება ეწოდოს სრული მწვანე ქიმია. სახამებლის დაფუძნებული და პროტეინზე დაფუძნებული წყლის ხსნადი მასალების წარმოების პროცესი, ძირითადად, უვნებელია და პროდუქტი უსაფრთხოა, მაგრამ მათ აქვთ რთული ფილმის ფორმირების, დაბალი გახანგრძლივების და მარტივი გარღვევის უარყოფითი მხარეები. ამიტომ, უმეტეს შემთხვევაში, მათ უნდა მოემზადონ სხვა მასალების შერწყმით, როგორიცაა PVA. გამოყენების მნიშვნელობა არ არის მაღალი. აქედან გამომდინარე, დიდი მნიშვნელობა აქვს ახალი, განახლებადი, წყალში ხსნადი შეფუთვის ფილმის მასალის შემუშავებას შესანიშნავი შესრულებით, წყლის ხსნადი ფილმის დეფექტების გასაუმჯობესებლად.

ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზა არის ბუნებრივი პოლიმერული მასალა, რომელიც არა მხოლოდ რესურსებით მდიდარია, არამედ განახლებადიც. მას აქვს კარგი წყლის ხსნადობა და ფილმის ფორმირების თვისებები და აქვს პირობები წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმების მომზადების მიზნით. ამრიგად, ეს ქაღალდი აპირებს მოამზადოს ახალი ტიპის წყალში ხსნადი შეფუთვის ფილმი ჰიდროქსიპროპილის მეთილკელულოზით, როგორც ნედლეული, და სისტემატურად ოპტიმიზირებულია მისი მომზადების პირობები და თანაფარდობა და დაამატეთ სათანადო პლასტიზატორები (გლიცეროლი და სორბიტოლი). ), ჯვარედინი დამაკავშირებელი აგენტი (გლუტარალდეჰიდი), ანტიოქსიდანტი (ბამბუკის ფოთლის ანტიოქსიდანტი) და აუმჯობესებს მათ თვისებებს, რათა მოამზადონ ჰიდროქსიპროპილის ჯგუფი უკეთესი ყოვლისმომცველი თვისებებით, როგორიცაა მექანიკური თვისებები, ოპტიკური თვისებები, წყლის ხსნადობა და ანტიოქსიდანტური თვისებები. მეთილკელულოზის წყალში ხსნადი შეფუთვის ფილმს დიდი მნიშვნელობა აქვს მისი გამოყენებისთვის, როგორც წყალში ხსნადი შეფუთვის ფილმის მასალა.

1.5 კვლევის შინაარსი

კვლევის შინაარსი შემდეგია:

1) HPMC წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმი მომზადდა ფილმის ფორმირების მეთოდით, ხოლო ფილმის თვისებები იქნა გაანალიზებული HPMC ფილმის ფორმირების სითხის კონცენტრაციის და ფილმის ფორმირების ტემპერატურის გავლენის შესასწავლად HPMC წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმის შესრულებაზე.

2) გლიცეროლისა და სორბიტოლის პლასტიზატორების ეფექტების შესწავლა HPMC წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმების მექანიკური თვისებების, წყლის ხსნადობისა და ოპტიკური თვისებების შესახებ.

3) გლუტარალდეჰიდის ჯვრის დამაკავშირებელი აგენტის ეფექტის შესასწავლად წყლის ხსნადობაზე, HPMC წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმების მექანიკური თვისებებითა და ოპტიკური თვისებებით.

4) AOB/HPMC წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმის მომზადება. შეისწავლეს ჟანგვის წინააღმდეგობა, წყლის ხსნადობა, მექანიკური თვისებები და AOB/HPMC თხელი ფილმების ოპტიკური თვისებები.

თავი 2 ჰიდროქსიპროპილის მეთილის ცელულოზის წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმის მომზადება და თვისებები

2.1 შესავალი

ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზა არის ბუნებრივი ცელულოზის წარმოებული. ეს არის არატოქსიკური, არა პეტოლირების, განახლებადი, ქიმიურად სტაბილური და აქვს კარგი წყლის ხსნადობა და ფილმის ფორმირების თვისებები. ეს არის წყლის ხსნადი შეფუთვის პოტენციური მასალა.

ამ თავში გამოიყენებს ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზას, როგორც ნედლეულს, რათა მოამზადოს ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის ხსნარი 2% -დან 6% -მდე, მოამზადოს წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმი ხსნარის ჩამოსხმის მეთოდით და შეისწავლოს კინემატოგრაფიული კინემატოგრაფიული ეფექტები კონცენტრაციისა და ფილმის ფორმირების ტემპერატურის შესახებ, კინო მექანიკურ, ოპტიკურ და წყალგაუმტარი თვისებებზე. ფილმის კრისტალური თვისებები ხასიათდებოდა რენტგენოლოგიური დიფრაქციით, ხოლო დაძაბულობის სიძლიერე, შესვენების დროს დრეკადობა, ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმის მსუბუქი გადაცემები და ქერქი გაანალიზებულია Tensile Test, ოპტიკური ტესტისა და წყალგაუმტარი ტესტის ხარისხით და წყლის ხსნადობით.

2.2 ექსპერიმენტული განყოფილება

2.2.1 ექსპერიმენტული მასალები და ინსტრუმენტები

2.2.2 ნიმუშის მომზადება

1) წონა: წონა გარკვეული რაოდენობით ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის ელექტრონული ბალანსით.

2) დაშლა: დაამატეთ იწონიდა ჰიდროქსიპროპილის მეთილკელულოზას მომზადებულ დეიონიზებულ წყალში, აურიეთ ნორმალურ ტემპერატურაზე და წნევაზე, სანამ ის მთლიანად არ დაიშლება, შემდეგ კი დაუშვებთ მას გარკვეული პერიოდის განმავლობაში (დეფოამინგი), რომ მიიღოთ კომპოზიციის გარკვეული კონცენტრაცია. მემბრანის სითხე. ჩამოყალიბდა 2%, 3%, 4%, 5%და 6%.

3) ფილმის ფორმირება: ① ფილმების მომზადება სხვადასხვა ფილმის ფორმირების კონცენტრაციით: ინექცია HPMC ფილმის ფორმირების სხვადასხვა კონცენტრაციების შუშის პეტრის კერძებში ფილმების გადაღებისთვის და მოათავსეთ ისინი აფეთქების საშრობი ღუმელში 40 ~ 50 ° C ტემპერატურაზე, რათა გაშრეს და შექმნან ფილმები. მომზადებულია ჰიდროქსიპროპილის მეთილკელულოზის წყალგაუმტარი შეფუთვის ფილმი, რომლის სისქე 25-50 μm, ხოლო ფილმი გაჟღენთილია და განთავსებულია საშრობი ყუთში გამოსაყენებლად. თხელი ფილმების მომზადება სხვადასხვა ფილმის ფორმირების ტემპერატურაზე (ტემპერატურა საშრობი და ფილმის ფორმირების დროს): ფილმის ფორმირების ხსნარი 5% HPMC კონცენტრაციით შუშის პეტრის კერძში და მსახიობი ფილმები სხვადასხვა ტემპერატურაზე (30 ~ 70 ° C) ფილმი ხვდებოდა იძულებითი ჰაერის საშრობი ღუმელში. მომზადდა ჰიდროქსიპროპილის მეთილკელულოზის წყალგაუმტარი შეფუთვის ფილმი, რომლის სისქე დაახლოებით 45 μm იყო, ფილმი გაჟღენთილია და გამოიყენეს საშრობი ყუთში გამოსაყენებლად. მომზადებული ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის წყალგაუმტარი შეფუთვის ფილმი მოკლედ მოიხსენიება, როგორც HPMC ფილმი.

2.2.3 დახასიათება და შესრულების გაზომვა

2.2.3.1 ფართო კუთხის რენტგენის დიფრაქციის (XRD) ანალიზი

ფართო კუთხის რენტგენის დიფრაქცია (XRD) აანალიზებს ნივთიერების კრისტალურ მდგომარეობას მოლეკულურ დონეზე. ARL/XTRA ტიპის რენტგენული დიფრაქტომეტრი, რომელიც წარმოებულია Thermo Arl Company- ს მიერ შვეიცარიაში, გამოყენებული იყო განსაზღვრისთვის. გაზომვის პირობები: რენტგენის წყარო იყო ნიკელის ფილტრირებული Cu-Kα ხაზი (40KV, 40mA). სკანირების კუთხე არის 0 ° -დან 80 ° -მდე (2θ). სკანირების სიჩქარე 6 °/წთ.

2.2.3.2 მექანიკური თვისებები

ფილმის შესვენების დროს დაძაბულობის სიძლიერე და გახანგრძლივება გამოიყენება, როგორც მისი მექანიკური თვისებების განსჯის კრიტერიუმები, ხოლო დაძაბულობის სიმტკიცე (დაძაბულობის სიმტკიცე) სტრესს ეხება, როდესაც ფილმი აწარმოებს მაქსიმალურ ერთგვაროვან პლასტიკური დეფორმაციას, ხოლო განყოფილება არის MPA. შესვენების დროს სიგრძე (დრეკადია) ეხება გახანგრძლივების თანაფარდობას, როდესაც ფილმი იშლება თავდაპირველ სიგრძეზე, რომელიც გამოხატულია %-ში. Instron (5943) ტიპის მინიატურული ელექტრონული უნივერსალური დაძაბულობის ტესტირების აპარატის გამოყენებით ინსტრონის (შანხაი) ტესტირების მოწყობილობები, GB13022-92 ტესტის მეთოდით, პლასტიკური ფილმების დაძაბულობის თვისებებისთვის, ტესტირება 25 ° C- ზე, 50%RH პირობებში, შეარჩიეთ ნიმუშები, რომელთაც აქვთ ერთიანი სისქე და სუფთა ზედაპირი, ტესტირება.

2.2.3.3 ოპტიკური თვისებები

ოპტიკური თვისებები არის შეფუთვის ფილმების გამჭვირვალეობის მნიშვნელოვანი მაჩვენებელი, ძირითადად, ფილმის გადაცემისა და ხუჭუჭის ჩათვლით. ფილმების გადაცემა და ხიბლი იზომება გადაცემის ტესტის ტესტის გამოყენებით. შეარჩიეთ ტესტის ნიმუში სუფთა ზედაპირით და არ გააჩერეთ, ნაზად მოათავსეთ იგი ტესტის სადგამზე, გაასწორეთ შეწოვის თასით და გაზომეთ ფილმის მსუბუქი გადაცემისა და ხვრელის ოთახის ტემპერატურაზე (25 ° C და 50%RH). ნიმუში ტესტირება ხდება 3 -ჯერ და მიიღება საშუალო მნიშვნელობა.

2.2.3.4 წყლის ხსნადობა

გაჭრა 30 მმ × 30 მმ ფილმი, რომლის სისქეა დაახლოებით 45μm, დაამატეთ 100 მლ წყალი 200 მლ ბეწვზე, მოათავსეთ ფილმი ჯერ კიდევ წყლის ზედაპირის ცენტრში და გაზომეთ დრო, რომ ფილმი მთლიანად გაქრეს [56]. თითოეული ნიმუში იზომება 3 -ჯერ, ხოლო საშუალო მნიშვნელობა მიიღეს, ხოლო განყოფილება იყო წთ.

2.2.4 მონაცემთა დამუშავება

ექსპერიმენტული მონაცემები დამუშავდა Excel– ით და შედგენილია Origin Software– ით.

2.3 შედეგები და განხილვა

2.3.1.1 HPMC თხელი ფილმების XRD ნიმუშები სხვადასხვა ფილმის ფორმირების ხსნარის კონცენტრაციის ქვეშ

ნახ.

ფართო კუთხის რენტგენის დიფრაქცია არის ნივთიერებების კრისტალური მდგომარეობის ანალიზი მოლეკულურ დონეზე. სურათი 2.1 არის HPMC თხელი ფილმების XRD დიფრაქციის ნიმუში, ფილმის ფორმირების ხსნარის სხვადასხვა კონცენტრაციის ქვეშ. HPMC ფილმში HPMC ფილმში არსებობს ორი დიფრაქციული მწვერვალი [57-59] (9.5 ° და 20.4 °). ფიგურიდან ჩანს, რომ HPMC კონცენტრაციის მატებასთან ერთად, HPMC ფილმის დიფრაქციული მწვერვალები პირველად გაძლიერებულია 9.5 ° და 20.4 °. და შემდეგ შესუსტდა, მოლეკულური მოწყობის ხარისხი (შეკვეთილი შეთანხმება) ჯერ გაიზარდა და შემდეგ შემცირდა. როდესაც კონცენტრაციაა 5%, HPMC მოლეკულების მოწესრიგებული მოწყობა ოპტიმალურია. ზემოხსენებული ფენომენის მიზეზი შეიძლება იყოს ის, რომ HPMC კონცენტრაციის მატებასთან ერთად, ფილმის ფორმირების ხსნარში ბროლის ბირთვების რაოდენობა იზრდება, რითაც HPM მოლეკულური მოწყობა უფრო რეგულარულად აქცევს. როდესაც HPMC კონცენტრაცია აღემატება 5%-ს, ფილმის XRD დიფრაქციის მწვერვალი ასუსტებს. მოლეკულური ჯაჭვის მოწყობის თვალსაზრისით, როდესაც HPMC კონცენტრაცია ძალიან დიდია, ფილმის ფორმირების ხსნარის სიბლანტე ძალიან მაღალია, რაც მოლეკულური ჯაჭვების გადაადგილებას ართულებს და დროულად არ არის მოწყობილი, რითაც იწვევს HPMC ფილმების შეკვეთის ხარისხს.

2.3.1.2 HPMC თხელი ფილმების მექანიკური თვისებები სხვადასხვა ფილმის ფორმირების ხსნარის კონცენტრაციის ქვეშ.

ფილმის შესვენების დროს დაძაბულობის სიძლიერე და გახანგრძლივება გამოიყენება, როგორც მისი მექანიკური თვისებების განსჯის კრიტერიუმები, ხოლო დაძაბულობის ძალა სტრესს ეხება, როდესაც ფილმი წარმოქმნის მაქსიმალურ ერთიან პლასტიკური დეფორმაციას. შესვენების სიგრძე არის გადაადგილების თანაფარდობა ფილმის თავდაპირველ სიგრძეზე შესვენების დროს. ფილმის მექანიკური თვისებების გაზომვამ შეიძლება განსაჯოს მისი გამოყენება ზოგიერთ სფეროში.

ნახ .2.2 HPMC- ის სხვადასხვა შინაარსის მოქმედება HPMC ფილმების მექანიკურ თვისებებზე

ნახ. 2.2-დან HPMC ფილმის შესვენების დროს დაძაბულობის სიმტკიცისა და გახანგრძლივების ცვალებადი ტენდენცია ფილმის ფორმირების ხსნარის სხვადასხვა კონცენტრაციის პირობებში, ჩანს, რომ HPMC ფილმის შესვენების დროს დაძაბულობის სიძლიერე და გახანგრძლივება პირველ რიგში გაიზარდა HPMC ფილმის ფორმირების ხსნარის კონცენტრაციის გაზრდით. როდესაც ხსნარის კონცენტრაცია 5%-ია, HPMC ფილმების მექანიკური თვისებები უკეთესია. ეს იმიტომ ხდება, რომ როდესაც ფილმის ფორმირების თხევადი კონცენტრაცია დაბალია, ხსნარის სიბლანტე დაბალია, მოლეკულურ ჯაჭვებს შორის ურთიერთქმედება შედარებით სუსტია, ხოლო მოლეკულების მოწესრიგება შეუძლებელია მოწესრიგებული გზით, ამიტომ ფილმის კრისტალიზაციის უნარი დაბალია და მისი მექანიკური თვისებები ცუდია; როდესაც ფილმის ფორმირების თხევადი კონცენტრაცია 5 %-ს შეადგენს, მექანიკური თვისებები აღწევს ოპტიმალურ მნიშვნელობას; რადგან ფილმის ფორმირების სითხის კონცენტრაცია კვლავ იზრდება, ხსნარის ჩამოსხმა და დიფუზია უფრო რთული ხდება, რის შედეგადაც მიიღება HPMC ფილმის არათანაბარი სისქე და უფრო მეტი ზედაპირული დეფექტები [60], რის შედეგადაც ხდება HPMC ფილმების მექანიკური თვისებების შემცირება. ამრიგად, ყველაზე შესაფერისია 5% HPMC ფილმის ფორმირების ხსნარის კონცენტრაცია. მიღებული ფილმის შესრულება ასევე უკეთესია.

2.3.1.3 HPMC თხელი ფილმების ოპტიკური თვისებები სხვადასხვა ფილმის ფორმირების ხსნარის კონცენტრაციის ქვეშ

შეფუთვის ფილმებში, მსუბუქი გადაცემა და ხიბლია მნიშვნელოვანი პარამეტრია, რომელიც მიუთითებს ფილმის გამჭვირვალეობაზე. სურათი 2.3 გვიჩვენებს HPMC ფილმების გადაცემისა და ზაზუნის ცვალებად ტენდენციებს სხვადასხვა ფილმის ფორმირების თხევადი კონცენტრაციის ქვეშ. ფიგურიდან ჩანს, რომ HPMC ფილმის ფორმირების ხსნარის კონცენტრაციის ზრდასთან ერთად, HPMC ფილმის გადაცემა თანდათანობით შემცირდა, ხოლო ჰეიზი მნიშვნელოვნად გაიზარდა ფილმის ფორმირების ხსნარის კონცენტრაციის გაზრდით.

ნახ .2.3 HPMC- ის სხვადასხვა შინაარსის მოქმედება HPMC ფილმების ოპტიკურ საკუთრება

არსებობს ორი ძირითადი მიზეზი: პირველი, დისპერსიული ფაზის რაოდენობის კონცენტრაციის თვალსაზრისით, როდესაც კონცენტრაცია დაბალია, რიცხვის კონცენტრაციას აქვს დომინანტური გავლენა მასალის ოპტიკურ თვისებებზე [61]. ამრიგად, HPMC ფილმის ფორმირების გადაწყვეტის კონცენტრაციის გაზრდით, ფილმის სიმკვრივე მცირდება. სინათლის გადაცემა მნიშვნელოვნად შემცირდა და ჰეიზი მნიშვნელოვნად გაიზარდა. მეორე, ფილმის გადაღების პროცესის ანალიზით, ეს შეიძლება იყოს იმის გამო, რომ ფილმი გადაიღო კინემატოგრაფიული მეთოდით. გახანგრძლივების სირთულის ზრდა იწვევს ფილმის ზედაპირის სიგლუვის შემცირებას და HPMC ფილმის ოპტიკური თვისებების შემცირებას.

2.3.1.4 HPMC თხელი ფილმების წყლის ხსნადობა სხვადასხვა ფილმის ფორმირების თხევადი კონცენტრაციის ქვეშ

წყლის ხსნადი ფილმების წყლის ხსნადობა დაკავშირებულია მათ ფილმის ფორმირების კონცენტრაციასთან. ამოიღეთ 30 მმ × 30 მმ ფილმები, რომლებიც გადაღებულია ფილმის ფორმირების სხვადასხვა კონცენტრაციით და დაასახელეთ ფილმი "+" - ით, რათა გაზომონ ფილმი, რომ ფილმი მთლიანად გაქრეს. თუ ფილმი იჭრება ან იჭერს წვერის კედლებს, გადახედეთ. სურათი 2.4 არის HPMC ფილმების წყლის ხსნადობის ტენდენციის დიაგრამა სხვადასხვა ფილმის ფორმირების თხევადი კონცენტრაციის ქვეშ. ფიგურიდან ჩანს, რომ ფილმის ფორმირების თხევადი კონცენტრაციის მატებასთან ერთად, HPMC ფილმების წყლის ხსნადი დრო უფრო გრძელი ხდება, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ HPMC ფილმების წყლის ხსნადობა მცირდება. ვარაუდობენ, რომ მიზეზი შეიძლება იყოს ის, რომ HPMC ფილმის ფორმირების ხსნარის კონცენტრაციის მატებასთან ერთად, ხსნარის სიბლანტე იზრდება, ხოლო ინტერმოლეკულური ძალა აძლიერებს გელაციის შემდეგ, რის შედეგადაც წყალში HPMC ფილმის დიფუზიურობის შესუსტება და წყლის ხსნადობის დაქვეითება.

ნახ .2.4 HPMC- ის სხვადასხვა შინაარსის მოქმედება HPMC ფილმების წყლის ხსნადობაზე

2.3.2 ფილმის ფორმირების ტემპერატურის ეფექტი HPMC თხელი ფილმებზე

2.3.2.1 HPMC თხელი ფილმების XRD ნიმუშები სხვადასხვა ფილმის ფორმირების ტემპერატურაზე

ნახ.

სურათი 2.5 გვიჩვენებს HPMC თხელი ფილმების XRD შაბლონებს სხვადასხვა ფილმის ფორმირების ტემპერატურაზე. HPMC ფილმისთვის გაანალიზდა ორი დიფრაქციული მწვერვალი 9.5 ° და 20.4 ° ტემპერატურაზე. დიფრაქციული მწვერვალების ინტენსივობის თვალსაზრისით, ფილმის ფორმირების ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ორ ადგილზე დიფრაქციული მწვერვალები პირველ რიგში გაიზარდა, შემდეგ კი შესუსტდა, ხოლო კრისტალიზაციის უნარი ჯერ გაიზარდა და შემდეგ შემცირდა. როდესაც ფილმის ფორმირების ტემპერატურა იყო 50 ° C, HPMC მოლეკულების შეკვეთილი მოწყობა ტემპერატურის ეფექტის პერსპექტივიდან ჰომოგენურ ბირთვზე, როდესაც ტემპერატურა დაბალია, ხსნარის სიბლანტე მაღალია, ბროლის ბირთვების ზრდის ტემპი მცირეა და კრისტალიზაცია რთულია; როგორც ფილმის ფორმირების ტემპერატურა თანდათან იზრდება, იზრდება ბირთვების სიჩქარე, მოლეკულური ჯაჭვის მოძრაობა დაჩქარებულია, მოლეკულური ჯაჭვი ადვილად მოწყობილია კრისტალური ბირთვის გარშემო მოწესრიგებული გზით, და უფრო ადვილია კრისტალიზაცია, ასე რომ კრისტალიზაცია მიაღწევს მაქსიმალურ მნიშვნელობას გარკვეულ ტემპერატურაზე; თუ ფილმის ფორმირების ტემპერატურა ძალიან მაღალია, მოლეკულური მოძრაობა ძალზე ძალადობრივია, ბროლის ბირთვის წარმოქმნა რთულია, ხოლო ბირთვული ეფექტურობის წარმოქმნა დაბალია და ძნელია კრისტალების შექმნა [62,63]. ამრიგად, HPMC ფილმების კრისტალობა ჯერ იზრდება და შემდეგ მცირდება ფილმის ფორმირების ტემპერატურის მატებასთან ერთად.

2.3.2.2 HPMC თხელი ფილმების მექანიკური თვისებები სხვადასხვა ფილმის ფორმირების ტემპერატურაზე

ფილმის ფორმირების ტემპერატურის შეცვლას გარკვეული გავლენის მოხდენა ექნება ფილმის მექანიკურ თვისებებზე. დიაგრამა 2.6 გვიჩვენებს დაძაბულობის სიმტკიცისა და გახანგრძლივების ცვალებად ტენდენციას HPMC ფილმების შესვენებაზე სხვადასხვა ფილმის ფორმირების ტემპერატურაზე. ამავდროულად, მან აჩვენა პირველ რიგში გაზრდის ტენდენცია და შემდეგ შემცირდა. როდესაც ფილმის შექმნის ტემპერატურა 50 ° C იყო, HPMC ფილმის შესვენების დროს დაძაბულობის სიძლიერე და გახანგრძლივება მაქსიმალურ მნიშვნელობებს მიაღწია, რაც 116 მპა და 32%იყო, შესაბამისად.

ნახ .2.6 ფილმის ფორმირების ტემპერატურის ეფექტი HPMC ფილმების მექანიკურ თვისებებზე

მოლეკულური მოწყობის თვალსაზრისით, რაც უფრო დიდია მოლეკულების მოწესრიგებული მოწყობა, მით უკეთესი იქნება დაძაბულობის ძალა [64]. ნახ. როდესაც ფილმის ფორმირების ტემპერატურაა 50 ° C, შეკვეთილი მოწყობის ხარისხი ყველაზე დიდია, ამიტომ HPMC ფილმების დაძაბული სიძლიერე პირველ რიგში იზრდება და შემდეგ მცირდება ფილმის ფორმირების ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ხოლო მაქსიმალური მნიშვნელობა ჩანს ფილმის შექმნის ტემპერატურაზე 50 ℃. შესვენების სიგრძე გვიჩვენებს პირველ რიგში გაზრდის ტენდენციას და შემდეგ მცირდება. მიზეზი შეიძლება იყოს ის, რომ ტემპერატურის მატებასთან ერთად, მოლეკულების მოწესრიგებული მოწყობა პირველ რიგში იზრდება და შემდეგ მცირდება, ხოლო პოლიმერული მატრიქსში წარმოქმნილი კრისტალური სტრუქტურა იშლება არაკრისტალიზებულ პოლიმერულ მატრიქსში. მატრიქსში ჩამოყალიბებულია ფიზიკური ჯვარედინი სტრუქტურა, რომელიც გარკვეულ როლს ასრულებს გამკაცრებაში [65], რითაც ხელს უწყობს HPMC ფილმის შესვენების დროს გახანგრძლივებას, რომ გამოჩნდეს პიკი ფილმის ფორმირების ტემპერატურაზე 50 ° C.

2.3.2.3 HPMC ფილმების ოპტიკური თვისებები სხვადასხვა ფილმის ფორმირების ტემპერატურაზე

სურათი 2.7 არის HPMC ფილმების ოპტიკური თვისებების ცვლილების მრუდი სხვადასხვა ფილმის ფორმირების ტემპერატურაზე. ფიგურიდან ჩანს, რომ ფილმის ფორმირების ტემპერატურის მატებასთან ერთად, HPMC ფილმის გადაცემა თანდათანობით იზრდება, ჰოზი თანდათან მცირდება და HPMC ფილმის ოპტიკური თვისებები თანდათანობით ხდება უკეთესი.

ნახ .2.7 ფილმის ფორმირების ტემპერატურის ეფექტი HPMC– ის ოპტიკურ თვისებაზე

ფილმზე ტემპერატურისა და წყლის მოლეკულების გავლენის თანახმად [66], როდესაც ტემპერატურა დაბალია, HPMC- ში წყლის მოლეკულები არსებობს შეკრული წყლის სახით, მაგრამ ეს შეკრული წყალი თანდათანობით გამოდგება და HPMC არის შუშის მდგომარეობაში. ფილმის ცვალებადობა ქმნის ხვრელებს HPMC- ში, შემდეგ კი გაფანტვა იქმნება ხვრელებში მსუბუქი დასხივების შემდეგ [67], ასე რომ, ფილმის მსუბუქი გადაცემა დაბალია და ზაზები მაღალია; ტემპერატურის მატებასთან ერთად, HPMC– ის მოლეკულური სეგმენტები იწყებენ მოძრაობას, წყლის ცვალებადობის შემდეგ წარმოქმნილი ხვრელები თანდათანობით მცირდება, ხვრელებზე მსუბუქი გაფანტვის ხარისხი მცირდება, ხოლო გადამცემი იზრდება [68], ასე რომ, ფილმის მსუბუქი გადაცემის მატება იზრდება და იკლებს.

2.3.2.4 HPMC ფილმების წყლის ხსნადობა სხვადასხვა ფილმის ფორმირების ტემპერატურაზე

სურათი 2.8 გვიჩვენებს HPMC ფილმების წყლის ხსნადობის მრუდებს სხვადასხვა ფილმის ფორმირების ტემპერატურაზე. ფიგურიდან ჩანს, რომ HPMC ფილმების წყლის ხსნადობის დრო იზრდება ფილმის ფორმირების ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ანუ HPMC ფილმების წყლის ხსნადობა გაუარესდება. ფილმის ფორმირების ტემპერატურის მატებასთან ერთად, წყლის მოლეკულების აორთქლების სიჩქარე და გელაციის სიჩქარე დაჩქარებულია, მოლეკულური ჯაჭვების მოძრაობა დაჩქარებულია, მოლეკულური ინტერვალი მცირდება და ფილმის ზედაპირზე მოლეკულური მოწყობა უფრო მკვრივია, რაც მას ართულებს წყლის მოლეკულებს შორის HPMC მოლეკულებს შორის. ასევე მცირდება წყლის ხსნადობა.

ნახ .2.8 ფილმის ფორმირების ტემპერატურის ეფექტი HPMC ფილმის წყლის ხსნადობაზე

2.4 ამ თავის შეჯამება

ამ თავში, ჰიდროქსიპროპილის მეთილკელულოზა იქნა გამოყენებული, როგორც ნედლეული, HPMC წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმის მოსამზადებლად, ფილმის ფორმირების მეთოდით. HPMC ფილმის კრისტალურობა გაანალიზდა XRD დიფრაქციით; HPMC წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმის მექანიკური თვისებები შემოწმდა და გაანალიზდა მიკრო ელექტრონული უნივერსალური დაძაბულობის ტესტირების მანქანით, ხოლო HPMC ფილმის ოპტიკური თვისებები გაანალიზდა მსუბუქი გადამცემი ჰაზის ტესტის მიერ. დაშლის დრო წყალში (წყლის ხსნადობის დრო) გამოიყენება მისი წყლის ხსნადობის გასაანალიზებლად. შემდეგი დასკვნები მოცემულია ზემოხსენებული კვლევიდან:

1) HPMC ფილმების მექანიკური თვისებები პირველ რიგში გაიზარდა და შემდეგ შემცირდა ფილმის ფორმირების ხსნარის კონცენტრაციის გაზრდით, და პირველ რიგში გაიზარდა და შემდეგ შემცირდა ფილმის ფორმირების ტემპერატურის მატებასთან ერთად. როდესაც HPMC ფილმის ფორმირების ხსნარის კონცენტრაცია იყო 5%, ხოლო ფილმის ფორმირების ტემპერატურა 50 ° C, ფილმის მექანიკური თვისებები კარგია. ამ დროს, დაძაბულობის ძალა დაახლოებით 116 მპა -ს შეადგენს, ხოლო შესვენების სიგრძე დაახლოებით 31%;

2) HPMC ფილმების ოპტიკური თვისებები მცირდება ფილმის ფორმირების ხსნარის კონცენტრაციის გაზრდით და თანდათანობით იზრდება ფილმის ფორმირების ტემპერატურის ზრდით; ყოვლისმომცველი თვლიან, რომ ფილმის ფორმირების ხსნარის კონცენტრაცია არ უნდა აღემატებოდეს 5%-ს, ხოლო ფილმის ფორმირების ტემპერატურა არ უნდა აღემატებოდეს 50 ° C- ს

3) HPMC ფილმების წყლის ხსნადობამ აჩვენა დაღმავალი ტენდენცია ფილმის ფორმირების ხსნარის კონცენტრაციის გაზრდით და ფილმის ფორმირების ტემპერატურის ზრდით. როდესაც გამოყენებული იქნა 5% HPMC ფილმის ფორმირების ხსნარის კონცენტრაცია და 50 ° C- ის ფილმის ფორმირების ტემპერატურა, ფილმის წყლის გამანადგურებელი დრო 55 წთ იყო.

თავი 3 პლასტიზატორების ეფექტები HPMC წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმებზე

3.1 შესავალი

როგორც ბუნებრივი პოლიმერული მასალის ახალ ტიპს HPMC წყალში ხსნადი შეფუთვის ფილმს აქვს განვითარების კარგი პერსპექტივა. ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზა არის ბუნებრივი ცელულოზის წარმოებული. ეს არის არატოქსიკური, არაპლასური, განახლებადი, ქიმიურად სტაბილური და აქვს კარგი თვისებები. წყალში ხსნადი და ფილმის ფორმირება, ეს არის წყლის ხსნადი შეფუთვის პოტენციური მასალა.

წინა თავში განხილული იყო HPMC წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმის მომზადება ჰიდროქსიპროპილის მეთილკელულოზის, როგორც ნედლეულის გამოყენებით, ფილმის ფორმირების მეთოდით ხსნარით და ფილმის ფორმირების თხევადი კონცენტრაციისა და ფილმის ფორმირების ტემპერატურაზე, ჰიდროქსიპროპილის მეთილკელულოზის წყალგაუმტარი შეფუთვის ფილმზე. შესრულების გავლენა. შედეგები აჩვენებს, რომ ფილმის დაძაბულობის სიძლიერე დაახლოებით 116MPA- ს შეადგენს, ხოლო შესვენების დროს დრეკადია 31% ოპტიმალური კონცენტრაციისა და პროცესის პირობებში. ამგვარი ფილმების სიმკაცრე ზოგიერთ პროგრამაში ცუდია და შემდგომი გაუმჯობესება სჭირდება.

ამ თავში, ჰიდროქსიპროპილის მეთილკელულოზა კვლავ გამოიყენება როგორც ნედლეული, ხოლო წყალში ხსნადი შეფუთვის ფილმი ამზადებს კინემატოგრაფიის კასტინგის მეთოდით. , დრეკადია შესვენება), ოპტიკური თვისებები (გადამცემი, ხიფი) და წყლის ხსნადობა.

3.2 ექსპერიმენტული განყოფილება

3.2.1 ექსპერიმენტული მასალები და ინსტრუმენტები

ცხრილი 3.1 ექსპერიმენტული მასალები და სპეციფიკაციები

ცხრილი 3.2 ექსპერიმენტული ინსტრუმენტები და სპეციფიკაციები

3.2.2 ნიმუშის მომზადება

1) Weighing: Weigh a certain amount of hydroxypropyl methylcellulose (5%) and sorbitol (0.05%, 0.15%, 0.25%, 0.35%, 0.45%) with an electronic balance, and use a syringe to measure glycerol Alcohol (0.05%, 0.15%, 0.25%, 0.35%, 0.45%).

2) დაშლა: დაამატეთ იწონიდა ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზას მომზადებულ დიონიზებულ წყალში, აურიეთ ნორმალურ ტემპერატურაზე და წნევაზე, სანამ ის მთლიანად არ დაიშლება, შემდეგ კი დაამატეთ გლიცეროლი ან სორბიტოლი სხვადასხვა მასობრივ ფრაქციებში. ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის ხსნარში, გარკვეული პერიოდის განმავლობაში აურიეთ, რომ თანაბრად შეურიოთ იგი, და მიეცით მას 5 წუთი (დეფოკინგი), რომ მიიღოთ ფილმის ფორმირების სითხის გარკვეული კონცენტრაცია.

3) ფილმის გადაღება: ფილმის ფორმირების სითხე შუშის პეტრის კერძში შეიტანეთ და გადაიტანეთ იგი ფილმის შესაქმნელად, მოდით, ის გარკვეული პერიოდის განმავლობაში დადგეს, რომ ის გელი გახადოთ, შემდეგ კი ის ააფეთქოთ, რომ ააფეთქოთ საშრობი ღუმელი, რომ გაშრეს და შექმნან ფილმი, რომ ფილმი გააკეთოთ 45 μm სისქით. მას შემდეგ, რაც ფილმი მოთავსებულია საშრობი ყუთში გამოსაყენებლად.

3.2.3 დახასიათება და შესრულების ტესტირება

3.2.3.1 ინფრაწითელი შთანთქმის სპექტროსკოპია (FT-IR) ანალიზი

ინფრაწითელი შთანთქმის სპექტროსკოპია (FTIR) არის ძლიერი მეთოდი მოლეკულურ სტრუქტურაში შემავალი ფუნქციური ჯგუფების დასახასიათებლად და ფუნქციური ჯგუფების იდენტიფიცირებისთვის. HPMC შეფუთვის ფილმის ინფრაწითელი შთანთქმის სპექტრი გაზომეს თერმოელექტრული კორპორაციის მიერ წარმოებული Nicolet 5700 Fourier Transform ინფრაწითელი სპექტრომეტრის გამოყენებით. ამ ექსპერიმენტში გამოყენებული იქნა თხელი ფილმის მეთოდი, სკანირების დიაპაზონი იყო 500-4000 სმ -1, ხოლო სკანირების რაოდენობა 32 იყო. ნიმუშის ფილმები გაშრეს ღუმელში 50 ° C ტემპერატურაზე 24 საათის განმავლობაში ინფრაწითელი სპექტროსკოპიისთვის.

3.2.3.2 ფართო კუთხის რენტგენის დიფრაქციის (XRD) ანალიზი: იგივეა, რაც 2.2.3.1

3.2.3.3 მექანიკური თვისებების განსაზღვრა

ფილმის შესვენების დროს დაძაბულობის სიძლიერე და გახანგრძლივება გამოიყენება როგორც მისი მექანიკური თვისებების განსჯის პარამეტრები. შესვენების დროს სიგრძე არის გადაადგილების თანაფარდობა თავდაპირველ სიგრძეზე, როდესაც ფილმი გატეხილია, %-ში. Instron (5943) მინიატურული ელექტრონული უნივერსალური დაძაბულობის ტესტირების აპარატის გამოყენებით Instron (Shanghai) ტესტირების მოწყობილობები, GB13022-92 ტესტის მეთოდით, პლასტიკური ფილმების დაძაბულობის თვისებებისთვის, ტესტირება 25 ° C- ზე, 50% RH პირობებში, შეარჩიეთ ნიმუშები, რომელთაც აქვთ ერთიანი სისქე და სუფთა ზედაპირი, ტესტირების გარეშე.

3.2.3.4 ოპტიკური თვისებების განსაზღვრა: იგივე 2.2.3.3

3.2.3.5 წყლის ხსნადობის განსაზღვრა

გაჭრა 30 მმ × 30 მმ ფილმი, რომლის სისქეა დაახლოებით 45μm, დაამატეთ 100 მლ წყალი 200 მლ ბეწვზე, მოათავსეთ ფილმი ჯერ კიდევ წყლის ზედაპირის ცენტრში და გაზომეთ დრო, რომ ფილმი მთლიანად გაქრეს [56]. თითოეული ნიმუში იზომება 3 -ჯერ, ხოლო საშუალო მნიშვნელობა მიიღეს, ხოლო განყოფილება იყო წთ.

3.2.4 მონაცემთა დამუშავება

ექსპერიმენტული მონაცემები დამუშავდა Excel– ის მიერ, ხოლო გრაფიკი შედგენილია Origin Software– ით.

3.3 შედეგები და განხილვა

3.3.1 გლიცეროლის და სორბიტოლის ეფექტები HPMC ფილმების ინფრაწითელ შთანთქმის სპექტრზე

(ა) გლიცეროლი (ბ) სორბიტოლი

ნახ.

ინფრაწითელი შთანთქმის სპექტროსკოპია (FTIR) არის ძლიერი მეთოდი მოლეკულურ სტრუქტურაში შემავალი ფუნქციური ჯგუფების დასახასიათებლად და ფუნქციური ჯგუფების იდენტიფიცირებისთვის. სურათი 3.1 გვიჩვენებს HPMC ფილმების ინფრაწითელი სპექტრს სხვადასხვა გლიცეროლის და სორბიტოლის დამატებებით. ფიგურიდან ჩანს, რომ HPMC ფილმების დამახასიათებელი ჩონჩხის ვიბრაციის მწვერვალები ძირითადად ორ რეგიონშია: 2600 ~ 3700 სმ -1 და 750 ~ 1700 სმ -1 [57-59], 3418cm-1

ახლომდებარე შთანთქმის ზოლები გამოწვეულია OH ბონდის გაჭიმვის ვიბრაციით, 2935cm-1 არის –Ch2– ის შთანთქმის მწვერვალი, 1050 სმ -1 არის –Co– და –COC– ის შთანთქმის მწვერვალი, პირველადი და მეორადი ჰიდროქსილის ჯგუფების, და 1657cm-1 არის ჰიდროქსია ჯგუფის აბსორბციის მწვერვალი. ჰიდროქსილის ჯგუფის შთანთქმის მწვერვალი ჩარჩოს გაჭიმვის ვიბრაციაში, 945cm -1 არის –ch3- ის შთანთქმის მწვერვალი [69]. შთანთქმის მწვერვალები 1454cm-1, 1373cm-1, 1315cm-1 და 945cm-1 ენიჭება ასიმეტრიულ, სიმეტრიულ დეფორმაციის ვიბრაციებს, თვითმფრინავში და თვითმფრინავის მომატება ვიბრაციებს -Ch3, შესაბამისად [18]. პლასტიზაციის შემდეგ, ფილმის ინფრაწითელ სპექტრში ახალი შთანთქმის მწვერვალები არ გამოჩნდა, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ HPMC არ განიცდიდა არსებით ცვლილებებს, ანუ პლასტიზატორს არ გაანადგურებს მისი სტრუქტურა. გლიცეროლის დამატებით, HPMC ფილმის 3418cm-1- ზე-OH- ის ვიბრაციის მწვერვალი დასუსტდა, ხოლო შთანთქმის მწვერვალი 1657 სმ -1-ზე, 1050cm-1-ში შეწოვის მწვერვალები შესუსტდა, ხოლო პირველადი და მეორეხარისხოვანი ჰიდროქსილის ჯგუფების აბსორბციის მწვერვალები; სორბიტოლის დამატებით HPMC ფილმში,-OH გაჭიმვის ვიბრაციის მწვერვალები 3418cm-1-ზე დასუსტებულია, ხოლო შთანთქმის მწვერვალები 1657 სმ -1-ზე დასუსტებულია. . ამ შთანთქმის მწვერვალების ცვლილებები ძირითადად გამოწვეულია ინდუქციური ეფექტებითა და ინტერმოლეკულური წყალბადის შეერთებით, რაც მათ შეცვლის მიმდებარე –Ch3 და -Ch2 ზოლებით. მცირე ზომის გამო, მოლეკულური ნივთიერებების შეყვანა აფერხებს ინტერმოლეკულური წყალბადის ობლიგაციების წარმოქმნას, ამიტომ პლასტიზებული ფილმის დაძაბულობის სიმტკიცე მცირდება [70].

3.3.2 გლიცეროლის და სორბიტოლის ეფექტები HPMC ფილმების XRD ნიმუშებზე

(ა) გლიცეროლი (ბ) სორბიტოლი

ნახ.

ფართო კუთხის რენტგენის დიფრაქცია (XRD) აანალიზებს ნივთიერებების კრისტალურ მდგომარეობას მოლეკულურ დონეზე. ARL/XTRA ტიპის რენტგენული დიფრაქტომეტრი, რომელიც წარმოებულია Thermo Arl Company- ს მიერ შვეიცარიაში, გამოყენებული იყო განსაზღვრისთვის. სურათი 3.2 არის HPMC ფილმების XRD შაბლონები გლიცეროლისა და სორბიტოლის სხვადასხვა დამატებით. გლიცეროლის დამატებით, დიფრაქციის მწვერვალების ინტენსივობა 9.5 ° და 20.4 ° ტემპერატურაზე დასუსტებულია; სორბიტოლის დამატებით, როდესაც დამატების ოდენობა იყო 0.15%, გაუმჯობესდა დიფრაქციის მწვერვალი 9.5 ° ტემპერატურაზე, ხოლო დიფრაქციის მწვერვალი 20.4 ° -ზე შესუსტდა, მაგრამ მთლიანი დიფრაქციის მწვერვალის ინტენსივობა უფრო დაბალია, ვიდრე HPMC ფილმის გარეშე სორბიტოლის გარეშე. სორბიტოლის უწყვეტი დამატებით, დიფრაქციული მწვერვალი კვლავ დასუსტდა 9.5 ° -ზე, ხოლო დიფრაქციის მწვერვალი 20.4 ° ტემპერატურაზე მნიშვნელოვნად არ შეიცვალა. ეს იმიტომ ხდება, რომ გლიცეროლისა და სორბიტოლის მცირე მოლეკულების დამატება არღვევს მოლეკულური ჯაჭვების მოწესრიგებულ მოწყობას და ანგრევს თავდაპირველ კრისტალურ სტრუქტურას, რითაც ამცირებს ფილმის კრისტალიზაციას. ფიგურიდან ჩანს, რომ გლიცეროლი დიდ გავლენას ახდენს HPMC ფილმების კრისტალიზაციაზე, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ გლიცეროლს და HPMC- ს აქვთ კარგი თავსებადობა, ხოლო სორბიტოლს და HPMC- ს აქვთ ცუდი თავსებადობა. პლასტიზატორების სტრუქტურული ანალიზით, სორბიტოლს აქვს შაქრის რგოლის სტრუქტურა, რომელიც მსგავსია ცელულოზას, ხოლო მისი სტერილური შემაფერხებელი ეფექტი დიდია, რის შედეგადაც სუსტი ინტერპრეტაცია ხდება სორბიტოლის მოლეკულებსა და ცელულოზის მოლეკულებს შორის, ამიტომ მას მცირე გავლენა აქვს ცელულოზის კრისტალიზაციაზე.

[48].

3.3.3 გლიცეროლისა და სორბიტოლის მოქმედება HPMC ფილმების მექანიკურ თვისებებზე

ფილმის შესვენების დროს დაძაბულობის სიძლიერე და გახანგრძლივება გამოიყენება როგორც პარამეტრები მისი მექანიკური თვისებების განსასჯელად, ხოლო მექანიკური თვისებების გაზომვამ შეიძლება განსაჯოს მისი გამოყენება გარკვეულ სფეროებში. გრაფიკი 3.3 გვიჩვენებს HPMC ფილმების შესვენების დროს დაძაბულობის სიძლიერესა და გახანგრძლივებას პლასტიზატორების დამატების შემდეგ.

ნახ .3.3 გლიცეროლის ან სორბიტოლუმონის მოქმედება HPMC ფილმების აპარატების თვისებებზე

3.3 (ა) ნახაზიდან ჩანს, რომ გლიცეროლის დამატებით, HPMC ფილმის შესვენების დროს გახანგრძლივება პირველ რიგში იზრდება და შემდეგ მცირდება, ხოლო დაძაბულობის ძალა ჯერ სწრაფად მცირდება, შემდეგ ნელა იზრდება და შემდეგ აგრძელებს მცირდება. HPMC ფილმის შესვენების სიგრძე პირველად გაიზარდა და შემდეგ შემცირდა, რადგან გლიცეროლს უფრო მეტი ჰიდროფილური ჯგუფები აქვს, რაც მატერიასა და წყლის მოლეკულებს აქვს ძლიერი ჰიდრატაციის ეფექტი [71], რითაც აუმჯობესებს ფილმის მოქნილობას. გლიცეროლის დამატების მუდმივი მატებასთან ერთად, HPMC ფილმის შესვენების დროს სიგრძე მცირდება, ეს იმიტომ ხდება, რომ გლიცეროლი HPMC მოლეკულური ჯაჭვის უფსკრულით უფრო დიდს ხდის, ხოლო მაკრომოლეკულებს შორის ჩასაფრება წერტილს მცირდება, ხოლო ფილმი მიდრეკილია, როდესაც ფილმი სტრესული ხდება, რითაც ამცირებს ელექტროენერგიას ფილმის შესვენების დროს. დაძაბულობის სიმტკიცის სწრაფი დაქვეითების მიზეზი არის: გლიცეროლის მცირე მოლეკულების დამატება არღვევს HPMC მოლეკულურ ჯაჭვებს შორის მჭიდრო მოწყობას, ასუსტებს მაკრომოლეკულებს შორის ურთიერთქმედების ძალას და ამცირებს ფილმის დაძაბულობას; დაძაბულობის სიმტკიცე მცირე მატება, მოლეკულური ჯაჭვის მოწყობის პერსპექტივიდან, სათანადო გლიცეროლი ზრდის HPMC მოლეკულური ჯაჭვების მოქნილობას გარკვეულწილად, ხელს უწყობს პოლიმერული მოლეკულური ჯაჭვების მოწყობას და ქმნის ფილმის დაძაბულობას ოდნავ მატულობს; ამასთან, როდესაც ძალიან ბევრი გლიცეროლი არსებობს, მოლეკულური ჯაჭვები განლაგებულია ამავე დროს, როგორც მოწესრიგებული მოწყობა, ხოლო დე-მოწყობის სიჩქარე უფრო მაღალია, ვიდრე მოწესრიგებული მოწყობა [72], რაც ამცირებს ფილმის კრისტალიზაციას, რაც იწვევს HPMC ფილმის დაბალი დაძაბულობის სიმტკიცეს. იმის გამო, რომ გამკაცრებელი ეფექტი HPMC ფილმის დაძაბულობის სიმტკიცის ხარჯზეა, დამატებული გლიცეროლის რაოდენობა არ უნდა იყოს ზედმეტი.

როგორც ნაჩვენებია ნახაზზე 3.3 (ბ), სორბიტოლის დამატებით, HPMC ფილმის შესვენების დროს გახანგრძლივება პირველად გაიზარდა და შემდეგ შემცირდა. როდესაც სორბიტოლის ოდენობა 0.15%იყო, HPMC ფილმის შესვენების დროს სიგრძე 45%-ს მიაღწია, შემდეგ კი ფილმის შესვენების დროს გახანგრძლივება თანდათანობით შემცირდა. დაძაბულობის სიძლიერე სწრაფად მცირდება, შემდეგ კი ცვალებადია დაახლოებით 50 მპ - ზე, სორბიტოლის უწყვეტი დამატებით. ჩანს, რომ როდესაც სორბიტოლის დამატებული რაოდენობაა 0.15%, პლასტიზაციის ეფექტი საუკეთესოა. ეს იმიტომ ხდება, რომ სორბიტოლის მცირე მოლეკულების დამატება არღვევს მოლეკულური ჯაჭვების რეგულარულ მოწყობას, რაც უფრო დიდია მოლეკულებს შორის უფსკრული, ურთიერთქმედების ძალა მცირდება, ხოლო მოლეკულები ადვილია სლაიდები, ამიტომ ფილმის შესვენების დროს გახანგრძლივება იზრდება და დაძაბულობის სიძლიერე იკლებს. როგორც სორბიტოლის რაოდენობა გაგრძელდა, ფილმის შესვენების დროს გახანგრძლივება კვლავ შემცირდა, რადგან სორბიტოლის მცირე მოლეკულები სრულად დაიშალა მაკრომოლეკულებს შორის, რის შედეგადაც მაკრომოლეკულებს შორის დატრიალების წერტილების თანდათანობითი შემცირება და ფილმის შესვენების შემცირება.

გლიცეროლისა და სორბიტოლის პლასტიზაციური ეფექტების შედარებამ HPMC ფილმებზე, გლიცეროლის 0,15% -იანი დასამატებლად შეიძლება ფილმის შესვენებაზე სიგრძის გაზრდა დაახლოებით 50% -მდე; 0,15% სორბიტოლის დამატებისას ფილმის შესვენების დროს მხოლოდ სიგრძის გაზრდა შეიძლება, კურსი დაახლოებით 45% -ს აღწევს. დაძაბულობის სიძლიერე შემცირდა და შემცირება უფრო მცირე იყო, როდესაც გლიცეროლი დაემატა. ჩანს, რომ გლიცეროლის პლასტიზაციის ეფექტი HPMC ფილმზე უკეთესია, ვიდრე სორბიტოლის.

3.3.4 გლიცეროლისა და სორბიტოლის მოქმედება HPMC ფილმების ოპტიკურ თვისებებზე

(ა) გლიცეროლი (ბ) სორბიტოლი

ნახ .3.4 HPMC ფილმების გლიცეროლის ან სორბიტოლუმონის ოპტიკური საკუთრების ეფექტი

მსუბუქი გადაცემა და ხიბლი არის შეფუთვის ფილმის გამჭვირვალეობის მნიშვნელოვანი პარამეტრები. შეფუთული საქონლის ხილვადობა და სიწმინდე ძირითადად დამოკიდებულია შეფუთვის ფილმის მსუბუქი გადაცემისა და თაღლითობაზე. როგორც ნაჩვენებია ნახაზში 3.4, გლიცეროლის და სორბიტოლის დამატებამ ორივე გავლენა მოახდინა HPMC ფილმების ოპტიკურ თვისებებზე, განსაკუთრებით კი ჰაზზე. სურათი 3.4 (ა) არის გრაფიკი, რომელიც გვიჩვენებს გლიცეროლის დამატების გავლენას HPMC ფილმების ოპტიკურ თვისებებზე. გლიცეროლის დამატებით, HPMC ფილმების გადაცემა ჯერ გაიზარდა და შემდეგ შემცირდა, რაც მაქსიმალურ მნიშვნელობას მიაღწია დაახლოებით 0.25%-ით; ხიფი სწრაფად გაიზარდა და შემდეგ ნელა. ზემოაღნიშნული ანალიზიდან ჩანს, რომ როდესაც გლიცეროლის დამატების ოდენობაა 0.25%, ფილმის ოპტიკური თვისებები უკეთესია, ამიტომ გლიცეროლის დამატების ოდენობა არ უნდა აღემატებოდეს 0.25%-ს. სურათი 3.4 (ბ) არის გრაფიკი, რომელიც გვიჩვენებს სორბიტოლის დამატების გავლენას HPMC ფილმების ოპტიკურ თვისებებზე. ფიგურიდან ჩანს, რომ სორბიტოლის დამატებით, HPMC ფილმების ხიფათები ჯერ იზრდება, შემდეგ ნელა მცირდება და შემდეგ იზრდება, ხოლო გადაცემა ჯერ იზრდება და შემდეგ იზრდება. შემცირდა და მსუბუქი გადაცემა და ხიბლი მწვერვალებით გამოჩნდა იმავდროულად, როდესაც სორბიტოლის რაოდენობა 0.45%იყო. ჩანს, რომ როდესაც დამატებული სორბიტოლის ოდენობაა 0.35 და 0.45%შორის, მისი ოპტიკური თვისებები უკეთესია. გლიცეროლისა და სორბიტოლის ეფექტების შედარება HPMC ფილმების ოპტიკურ თვისებებზე, ჩანს, რომ სორბიტოლს მცირე გავლენა აქვს ფილმების ოპტიკურ თვისებებზე.

საერთოდ, მაღალი შუქის გადაცემის მქონე მასალებს ექნებათ უფრო დაბალი ხუჭუჭა და პირიქით, მაგრამ ეს ყოველთვის ასე არ არის. ზოგიერთ მასალას აქვს მაღალი შუქის გადაცემა, მაგრამ ასევე მაღალი ზარალის მნიშვნელობები, მაგალითად, თხელი ფილმები, როგორიცაა ყინვაგამძლე მინა [73]. ამ ექსპერიმენტში მომზადებულ ფილმს შეუძლია აირჩიოს შესაბამისი პლასტიზატორი და დამატებით თანხა საჭიროებების შესაბამისად.

3.3.5 გლიცეროლის და სორბიტოლის მოქმედება HPMC ფილმების წყლის ხსნადობაზე

(ა) გლიცეროლი （B） სორბიტოლი

ნახ .3.5 HPMC ფილმების გლიცეროლის ან სორბიტოლუმონის წყლის ხსნადობის ეფექტი

სურათი 3.5 გვიჩვენებს გლიცეროლის და სორბიტოლის მოქმედებას HPMC ფილმების წყლის ხსნადობაზე. ფიგურიდან ჩანს, რომ პლასტიზატორის შინაარსის ზრდასთან ერთად, HPMC ფილმის წყლის ხსნადობის დრო გახანგრძლივებულია, ანუ HPMC ფილმის წყლის ხსნადობა თანდათან მცირდება, ხოლო გლიცეროლი უფრო მეტ გავლენას ახდენს HPMC ფილმის წყლის ხსნადობაზე, ვიდრე Sorbitol. მიზეზი იმისა, რომ ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზას აქვს კარგი წყლის ხსნადობა, არის მისი მოლეკულაში დიდი რაოდენობით ჰიდროქსილის ჯგუფების არსებობის გამო. ინფრაწითელი სპექტრის ანალიზით, ჩანს, რომ გლიცეროლისა და სორბიტოლის დამატებით, HPMC ფილმის ჰიდროქსილის ვიბრაციის მწვერვალი ასუსტებს, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ HPMC მოლეკულაში ჰიდროქსილის ჯგუფების რაოდენობა მცირდება და ჰიდროფილური ჯგუფის მცირდება.

3.4 ამ თავის სექციები

HPMC ფილმების ზემოხსენებული შესრულების ანალიზით, ჩანს, რომ პლასტიზატორები გლიცეროლი და სორბიტოლი აუმჯობესებენ HPMC ფილმების მექანიკურ თვისებებს და ზრდის ფილმების შესვენების დროს. როდესაც გლიცეროლის დამატება 0.15%-ს შეადგენს, HPMC ფილმების მექანიკური თვისებები შედარებით კარგია, დაძაბულობის სიძლიერე დაახლოებით 60 მპა, ხოლო შესვენების დროს დრეკაცია დაახლოებით 50%; როდესაც გლიცეროლის დამატება 0.25%-ს შეადგენს, ოპტიკური თვისებები უკეთესია. როდესაც სორბიტოლის შინაარსი 0.15%-ს შეადგენს, HPMC ფილმის დაძაბულობის სიძლიერე დაახლოებით 55 მპა -ს შეადგენს, ხოლო შესვენების დროს სიგრძე იზრდება დაახლოებით 45%-მდე. როდესაც სორბიტოლის შინაარსი 0.45%-ს შეადგენს, ფილმის ოპტიკური თვისებები უკეთესია. ორივე პლასტიზატორმა შეამცირა HPMC ფილმების წყლის ხსნადობა, ხოლო სორბიტოლმა ნაკლები გავლენა მოახდინა HPMC ფილმების წყლის ხსნადობაზე. ორი პლასტიზატორის ეფექტების შედარება HPMC ფილმების თვისებებზე გვიჩვენებს, რომ გლიცეროლის პლასტიზაციის ეფექტი HPMC ფილმებზე უკეთესია, ვიდრე სორბიტოლის.

თავი 4 ჯვარედინი აგენტების ეფექტები HPMC წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმებზე

4.1 შესავალი

ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზა შეიცავს უამრავ ჰიდროქსილის ჯგუფს და ჰიდროქსიპროპოქსიურ ჯგუფებს, ამიტომ მას აქვს კარგი წყლის ხსნადობა. ეს ნაშრომი იყენებს მის კარგ წყალგამყოფს, რომ მოამზადოს ახალი მწვანე და ეკოლოგიურად წყალგაუმტარი წყალგაუმტარი შეფუთვის ფილმი. წყლის ხსნადი ფილმის გამოყენებიდან გამომდინარე, უმეტეს პროგრამებში საჭიროა წყლის ხსნადი ფილმის სწრაფი დაშლა, მაგრამ ზოგჯერ სასურველია დაგვიანებული დაშლა [21].

ამრიგად, ამ თავში, გლუტარალდეჰიდი გამოიყენება, როგორც მოდიფიცირებული ჯვრის დამაკავშირებელი აგენტი ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმისათვის, ხოლო მისი ზედაპირი ჯვარედინი არის დაკავშირებული ფილმის შეცვლისთვის, ფილმის წყლის ხსნარის შესამცირებლად და წყლის ხსნარის დრო შეაჩერებს. ძირითადად, შესწავლილი იქნა გლუტარალდეჰიდის მოცულობის სხვადასხვა დამატებების მოქმედება წყლის ხსნადობაზე, მექანიკურ თვისებებზე და ჰიდროქსიპროპილ მეთილკელულოზის ფილმების ოპტიკურ თვისებებზე.

4.2 ექსპერიმენტული ნაწილი

4.2.1 ექსპერიმენტული მასალები და ინსტრუმენტები

ცხრილი 4.1 ექსპერიმენტული მასალები და სპეციფიკაციები

4.2.2 ნიმუშის მომზადება

1) წონა: წონა ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის გარკვეული რაოდენობით (5%) ელექტრონული ბალანსით;

2) დაშლა: იწონიდა ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზას ემატება მომზადებულ დეიონიზებულ წყალს, აურიეთ ოთახის ტემპერატურასა და წნევაზე, სანამ მთლიანად არ დაიშლება, შემდეგ კი გლუტარალდეჰიდის სხვადასხვა რაოდენობა (0.19%0.25%0.31%, 0.38%, 0.44%), დაიცვან თანაბარი დროით, მიიღება გლუტარალდეჰიდის დამატებული თანხები;

3) ფილმის გადაღება: გაუკეთეთ ფილმი, რომელიც თხევადს ქმნის მინის პეტრის კერძში და გადაიღეთ ფილმი, განათავსეთ იგი ჰაერის საშრობი ყუთში 40 ~ 50 ° C- ით, ფილმის გასაშრობად, გადაიღეთ ფილმი 45μm სისქით, გამოავლინეთ ფილმი და განათავსეთ საშრობი ყუთში სარეზერვო საშუალება.

4.2.3 დახასიათება და შესრულების ტესტირება

4.2.3.1 ინფრაწითელი შთანთქმის სპექტროსკოპია (FT-IR) ანალიზი

HPMC ფილმების ინფრაწითელი შეწოვა განისაზღვრა Nicolet 5700 Fourier ინფრაწითელი სპექტრომეტრის გამოყენებით, რომელიც წარმოებულია ამერიკული თერმოელექტრული კომპანიის მიერ, დახურვის სპექტრი.

4.2.3.2 ფართო კუთხის რენტგენის დიფრაქციის (XRD) ანალიზი

ფართო კუთხის რენტგენის დიფრაქცია (XRD) არის ნივთიერების კრისტალიზაციის მდგომარეობის ანალიზი მოლეკულურ დონეზე. ამ ნაშრომში, თხელი ფილმის კრისტალიზაციის მდგომარეობა განისაზღვრა შვეიცარიის თერმო ARL- ის მიერ წარმოებული ARL/XTRA რენტგენის დიფრაქტომეტრის გამოყენებით. გაზომვის პირობები: რენტგენის წყარო არის ნიკელის ფილტრი Cu-Kα ხაზი (40 კვ, 40 მ.). სკანირების კუთხე 0 ° -დან 80 ° -მდე (2θ). სკანირების სიჩქარე 6 °/წთ.

4.2.3.3 წყლის ხსნადობის განსაზღვრა: იგივეა, რაც 2.2.3.4

4.2.3.4 მექანიკური თვისებების განსაზღვრა

Instron (5943) მინიატურული ელექტრონული უნივერსალური დაძაბულობის ტესტირების აპარატის გამოყენებით Instron (Shanghai) ტესტირების მოწყობილობები, GB13022-92 ტესტის მეთოდით, პლასტიკური ფილმების დაძაბულობის თვისებებისთვის, ტესტირება 25 ° C- ზე, 50% RH პირობებში, შეარჩიეთ ნიმუშები, რომელთაც აქვთ ერთიანი სისქე და სუფთა ზედაპირი, ტესტირება.

4.2.3.5 ოპტიკური თვისებების განსაზღვრა

მსუბუქი გადაცემის ტესტის ტესტის გამოყენებით, შეარჩიეთ ნიმუში, რომელიც უნდა შემოწმდეს სუფთა ზედაპირით და არ გააჩნია, და გაზომეთ ფილმის მსუბუქი გადაცემასა და ხახვზე ოთახის ტემპერატურაზე (25 ° C და 50%RH).

4.2.4 მონაცემთა დამუშავება

ექსპერიმენტული მონაცემები დამუშავდა Excel– ით და დაინერგა Origin Software– ით.

4.3 შედეგები და დისკუსია

4.3.1 გლუტარალდეჰიდის-ჯვარედინი HPMC ფილმების ინფრაწითელი შთანთქმის სპექტრი

ნახ.

ინფრაწითელი შთანთქმის სპექტროსკოპია ძლიერი საშუალებაა მოლეკულურ სტრუქტურაში შემავალი ფუნქციური ჯგუფების დახასიათებისთვის და ფუნქციური ჯგუფების იდენტიფიცირებისთვის. ჰიდროქსიპროპილის მეთილკელულოზის სტრუქტურული ცვლილებების შეცვლის შემდეგ, HPMC ფილმებზე ჩატარდა ინფრაწითელი ტესტები HPMC ფილმებზე მოდიფიკაციის დაწყებამდე და მის შემდეგ. სურათი 4.1 გვიჩვენებს HPMC ფილმების ინფრაწითელ სპექტრს სხვადასხვა რაოდენობით გლუტარალდეჰიდი და HPMC ფილმების დეფორმაცია

-OH ვიბრაციული შთანთქმის მწვერვალები ახლოსაა 3418cm-1 და 1657cm-1. HPMC ფილმების crosslinkind და uncrosslinked ინფრაწითელი სპექტრის შედარებისას, ჩანს, რომ გლუტარალდეჰიდის დამატებით, -OH- ის ვიბრაციული მწვერვალები 3418cm-1 და 1657cm-ჰიდროქსილის ჯგუფის აბსორბციის მწვერვალი იყო 1 ჰიდროქსიაპოქსია ჯგუფში. შემცირდა HPMC მოლეკულის ჯგუფები, რაც გამოწვეული იყო HPMC- ს ზოგიერთ ჰიდროქსილ ჯგუფსა და დიალდეჰიდის ჯგუფს შორის გლუტარალდეჰიდზე [74]. გარდა ამისა, გაირკვა, რომ გლუტარალდეჰიდის დამატებამ არ შეცვალა HPMC- ის თითოეული დამახასიათებელი შთანთქმის მწვერვალის პოზიცია, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ გლუტარალდეჰიდის დამატებამ არ გაანადგურა HPMC ჯგუფები.

4.3.2 XRD შაბლონები გლუტარალდეჰიდის-ჯვარედინი HPMC ფილმები

რენტგენოლოგიური დიფრაქციის შესრულებით მასალაზე და მისი დიფრაქციის ნიმუშის ანალიზით, ეს არის კვლევის მეთოდი, რომ მიიღოთ ისეთი ინფორმაცია, როგორიცაა ატომების ან მოლეკულების სტრუქტურა ან მორფოლოგია მასალის შიგნით. სურათი 4.2 გვიჩვენებს HPMC ფილმების XRD შაბლონებს სხვადასხვა გლუტარალდეჰიდის დამატებებით. გლუტარალდეჰიდის დამატების მატებასთან ერთად, HPMC დიფრაქციული მწვერვალების ინტენსივობა 9,5 ° და 20.4 ° -მდე შესუსტდა, რადგან გლუტარალდეჰიდის მოლეკულაზე ალდეჰიდები შესუსტდა. ჯვარედინი დამაკავშირებელი რეაქცია გვხვდება ჰიდროქსილის ჯგუფსა და ჰიდროქსილის ჯგუფს შორის HPMC მოლეკულაზე, რაც ზღუდავს მოლეკულური ჯაჭვის მობილურობას [75], რითაც ამცირებს HPMC მოლეკულის მოწესრიგებული მოწყობის უნარს.

ნახ .4.2 HPMC ფილმების XRD სხვადასხვა გლუტარალდეჰიდის შინაარსის ქვეშ

4.3.3 გლუტარალდეჰიდის მოქმედება HPMC ფილმების წყლის ხსნადობაზე

ნახ .4.3 გლუტარალდეჰიდის მოქმედება HPMC ფილმების წყლის ხსნადობაზე

სურათი 4.3 - დან HPMC ფილმების წყლის ხსნადობაზე სხვადასხვა გლუტარალდეჰიდის დამატებების მოქმედება, ჩანს, რომ გლუტარალდეჰიდის დოზირების გაზრდით, HPMC ფილმების წყლის ხსნადობის დრო გახანგრძლივებულია. ჯვარედინი დამაკავშირებელი რეაქცია ხდება გლუტარალდეჰიდზე ალდეჰიდის ჯგუფთან, რის შედეგადაც HPMC მოლეკულაში ჰიდროქსილის ჯგუფების რაოდენობის მნიშვნელოვანი შემცირება ხდება, რითაც გახანგრძლივებს HPMC ფილმის წყლის ხსნადობას და ამცირებს HPMC ფილმის წყლის ხსნადობას.

4.3.4 გლუტარალდეჰიდის ეფექტი HPMC ფილმების მექანიკურ თვისებებზე

ნახ.

გლუტარალდეჰიდის შინაარსის გავლენის შესამოწმებლად HPMC ფილმების მექანიკურ თვისებებზე, ტესტირებული ფილმების შესვენებაზე დაძაბულობის სიძლიერე და გახანგრძლივება. მაგალითად, 4.4 არის გლუტარალდეჰიდის დამატების ეფექტის გრაფიკი ფილმის შესვენების დროს დაძაბულობის სიძლიერეზე და გახანგრძლივებაზე. გლუტარალდეჰიდის დამატების მატებასთან ერთად, HPMC ფილმების შესვენების დროს დაძაბულობის სიძლიერე და გახანგრძლივება პირველად გაიზარდა და შემდეგ შემცირდა. ტენდენცია. მას შემდეგ, რაც გლუტარალდეჰიდისა და ცელულოზის ჯვარედინი კავშირი მიეკუთვნება ეთერიფიკაციის ჯვრის დამაკავშირებელობას, HPMC ფილმში გლუტარალდეჰიდის დამატების შემდეგ, გლუტარალდეჰიდის მოლეკულაზე და ჰიდროქსილ ჯგუფებზე, რომლებიც წარმოიქმნება, ჰიდროქსილ ჯგუფებზე, რომლებიც წარმოიქმნება HPMC მოლეკულებზე HPMC ფილმები. გლუტარალდეჰიდის უწყვეტი დამატებით, ხსნარში ჯვარედინი დამაკავშირებელი სიმკვრივე იზრდება, რაც ზღუდავს მოლეკულებს შორის ფარდობით სრიალს, ხოლო მოლეკულური სეგმენტები ადვილად არ არის ორიენტირებული გარე ძალის მოქმედების ქვეშ, რაც გვიჩვენებს, რომ HPMC თხელი ფილმების მექანიკური თვისებები მაკროსკოპიულად [76]] დიაგრამა 4.4 - დან, გლუტარალდეჰიდის მოქმედება HPMC ფილმების მექანიკურ თვისებებზე გვიჩვენებს, რომ როდესაც გლუტარალდეჰიდის დამატება 0.25%-ს შეადგენს, ჯვარედინი მოქმედების ეფექტი უკეთესია, ხოლო HPMC ფილმების მექანიკური თვისებები უკეთესია.

4.3.5 გლუტარალდეჰიდის მოქმედება HPMC ფილმების ოპტიკურ თვისებებზე

მსუბუქი გადაცემა და ხიბლი არის შეფუთვის ფილმების ორი ძალიან მნიშვნელოვანი ოპტიკური შესრულების პარამეტრი. რაც უფრო დიდია გადაცემა, მით უკეთესი იქნება ფილმის გამჭვირვალეობა; ზაზუნა, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც ბუნდოვანი, მიუთითებს ფილმის განურჩევლების ხარისხზე და რაც უფრო დიდია ზიზღით, მით უფრო უარესია ფილმის სიცხადე. სურათი 4.5 არის გლუტარალდეჰიდის დამატების გავლენის მრუდი HPMC ფილმების ოპტიკურ თვისებებზე. ფიგურიდან ჩანს, რომ გლუტარალდეჰიდის დამატების მატებასთან ერთად, სინათლის გადაცემა ჯერ ნელა იზრდება, შემდეგ სწრაფად იზრდება და შემდეგ ნელა მცირდება; Haze ჯერ შემცირდა და შემდეგ გაიზარდა. როდესაც გლუტარალდეჰიდის დამატება იყო 0.25%, HPMC ფილმის გადაცემამ მაქსიმალურ მნიშვნელობას მიაღწია 93%, ხოლო Haze– მა მიაღწია მინიმალურ მნიშვნელობას 13%. ამ დროს, ოპტიკური შესრულება უკეთესი იყო. ოპტიკური თვისებების ზრდის მიზეზი არის გლუტარალდეჰიდის მოლეკულებსა და ჰიდროქსიპროპილ მეთილკელულოზას შორის ჯვარედინი დამაკავშირებელი რეაქცია, ხოლო ინტერმოლეკულური მოწყობა უფრო კომპაქტური და ერთგვაროვანია, რაც ზრდის HPMC ფილმების ოპტიკურ თვისებებს [77-79]. როდესაც ჯვარედინი დამაკავშირებელი აგენტი გადაჭარბებულია, ჯვარედინი დამაკავშირებელი ადგილები ზედმეტად გაჯერებულია, სისტემის მოლეკულებს შორის შედარებით სრიალი რთულია, ხოლო გელის ფენომენი მარტივია. ამრიგად, HPMC ფილმების ოპტიკური თვისებები მცირდება [80].

ნახ .4.5 გლუტარალდეჰიდის მოქმედება HPMC ფილმების ოპტიკურ საკუთრებაზე

4.4 ამ თავის სექციები

ზემოაღნიშნული ანალიზით გამოცხადებულია შემდეგი დასკვნები:

1) გლუტარალდეჰიდის ჯვრის-ჯვარედინი HPMC ფილმის ინფრაწითელი სპექტრი გვიჩვენებს, რომ გლუტარალდეჰიდი და HPMC ფილმი განიცდიან ჯვარედინი დამაკავშირებელ რეაქციას.

2) უფრო მიზანშეწონილია გლუტარალდეჰიდის დამატება 0.25% -დან 0.44% -მდე. როდესაც გლუტარალდეჰიდის დამატებით რაოდენობაა 0.25%, HPMC ფილმის ყოვლისმომცველი მექანიკური თვისებები და ოპტიკური თვისებები უკეთესია; ჯვარედინი კავშირის შემდეგ, HPMC ფილმის წყლის ხსნადობა გახანგრძლივებულია და წყლის ხსნადობა მცირდება. როდესაც გლუტარალდეჰიდის დამატების ოდენობაა 0.44%, წყლის ხსნადობის დრო დაახლოებით 135min- ს აღწევს.

თავი 5 ბუნებრივი ანტიოქსიდანტური HPMC წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმი

5.1 შესავალი

ჰიდროქსიპროპილის მეთილკელულოზის ფილმის გამოყენების გასაფართოებლად საკვების შეფუთვაში, ამ თავში იყენებს ბამბუკის ფოთლის ანტიოქსიდანტს (AOB), როგორც ბუნებრივი ანტიოქსიდანტური დანამატი და იყენებს ხსნარის ჩამოსხმის ფილმის ფორმირების მეთოდს, რათა მოამზადოს ბუნებრივი ბამბუკის ფოთლის ანტიოქსიდანტები სხვადასხვა მასობრივი ფრაქციებით. ანტიოქსიდანტური HPMC წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმი, შეისწავლეთ ანტიოქსიდანტური თვისებები, წყლის ხსნადობა, მექანიკური თვისებები და ფილმის ოპტიკური თვისებები და საფუძველი ჩაუყარა მის გამოყენებას კვების შეფუთვის სისტემებში.

5.2 ექსპერიმენტული ნაწილი

5.2.1 ექსპერიმენტული მასალები და ექსპერიმენტული ინსტრუმენტები

Tab.5.1 ექსპერიმენტული მასალები და სპეციფიკაციები

Tab.5.2 ექსპერიმენტული აპარატურა და სპეციფიკაციები

5.2.2 ნიმუშის მომზადება

მოამზადეთ ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმები ბამბუკის ფოთლის ანტიოქსიდანტებით სხვადასხვა რაოდენობით, ხსნარის ჩამოსხმის მეთოდით: მოამზადეთ 5%ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის წყალხსნარი, თანაბრად აურიეთ, შემდეგ კი დაამატეთ ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის დამატება (0%, 0.0%, 0.0 0.09%) ბამბუკის ფოთლის ანტიოქსიდანტები ცელულოზის ფილმის ფორმირების ხსნარში და აურიეთ

სრულად შერეულია, მოდით დადგეთ ოთახის ტემპერატურაზე 3-5 წუთის განმავლობაში (დეფოამინგი), რათა მოამზადოთ HPMC ფილმის ფორმირების გადაწყვეტილებები, რომლებიც შეიცავს ბამბუკის ფოთლის ანტიოქსიდანტების სხვადასხვა მასობრივ ფრაქციებს. გააშრეთ ის აფეთქების საშრობი ღუმელში და მოათავსეთ საშრობი ღუმელში, მოგვიანებით გამოიყენეთ ფილმის ამოღების შემდეგ. ბამბუკის ფოთლის ანტიოქსიდანტით დამატებული ჰიდროქსიპროპილის მეთილკელულოზის წყალგაუმტარი შეფუთვის ფილმი, რომელიც დამატებულია ბამბუკის ფოთლის ანტიოქსიდანტთან ერთად, მოკლედ მოიხსენიება, როგორც AOB/HPMC ფილმი.

5.2.3 დახასიათება და შესრულების ტესტირება

5.2.3.1 ინფრაწითელი შთანთქმის სპექტროსკოპია (FT-IR) ანალიზი

HPMC ფილმების ინფრაწითელი შთანთქმის სპექტრი იზომება ATR რეჟიმში, თერმოელექტრული კორპორაციის მიერ წარმოებული Nicolet 5700 Fourier Transform ინფრაწითელი სპექტრომეტრის გამოყენებით.

5.2.3.2 ფართო კუთხის რენტგენული დიფრაქციის (XRD) გაზომვა: იგივეა, რაც 2.2.3.1

5.2.3.3 ანტიოქსიდანტური თვისებების განსაზღვრა

მომზადებული HPMC ფილმების და AOB/HPMC ფილმების ანტიოქსიდანტური თვისებების გასაზომად, ამ ექსპერიმენტში გამოყენებულ იქნა DPPH თავისუფალი რადიკალური სკამინგინგის მეთოდი, რათა გაზომეს ფილმების გამაფართოებელი სიჩქარე DPPH თავისუფალი რადიკალების მიმართ, რათა განვსაზღვროთ ფილმების დაჟანგვის წინააღმდეგობა.

DPPH ხსნარის მომზადება: დაჩრდილვის პირობებში, დაასხით 2 მგ DPPH 40 მლ ეთანოლის გამხსნელში და 5 წუთის განმავლობაში სონიკატია, რათა ხსნარის ერთიანი გახადოთ. შეინახეთ მაცივარში (4 ° C) მოგვიანებით გამოყენებისთვის.

Zhong Yuansheng [81] ექსპერიმენტული მეთოდით, უმნიშვნელო მოდიფიკაციით, A0 მნიშვნელობის გაზომვით: მიიღეთ 2 მლ DPPH ხსნარი სატესტო მილში, შემდეგ დაამატეთ 1 მლ გამოხდილი წყალი სრულად შეანჯღრიეთ და აურიეთ და გაზომეთ A მნიშვნელობა (519nm) UV სპექტროფოტომეტრით. არის a0. მნიშვნელობის გაზომვა: დაამატეთ 2 მლ DPPH ხსნარი სატესტო მილში, შემდეგ დაამატეთ 1 მლ HPMC თხელი ფილმის ხსნარი, რომ საფუძვლიანად შეურიოთ, გაზომეთ მნიშვნელობა ულტრაიისფერი სპექტროფოტომეტრით, აიღეთ წყალი, როგორც ცარიელი კონტროლი და თითოეული ჯგუფისთვის სამი პარალელური მონაცემები. DPPH თავისუფალი რადიკალური სკამინგინგის სიჩქარის გაანგარიშების მეთოდი ეხება შემდეგ ფორმულას,

ფორმულაში: A არის ნიმუშის შეწოვა; A0 არის ცარიელი კონტროლი

5.2.3.4 მექანიკური თვისებების განსაზღვრა: იგივე 2.2.3.2

5.2.3.5 ოპტიკური თვისებების განსაზღვრა

ოპტიკური თვისებები არის შეფუთვის ფილმების გამჭვირვალეობის მნიშვნელოვანი მაჩვენებელი, ძირითადად, ფილმის გადაცემისა და ჰაზის ჩათვლით. ფილმების გადაცემა და ხიბლი იზომება გადაცემის ტესტის ტესტის გამოყენებით. ფილმების მსუბუქი გადაცემა და ხახვი იზომება ოთახის ტემპერატურაზე (25 ° C და 50% RH) ტესტის ნიმუშებზე სუფთა ზედაპირებით და არავითარი ხრახნიანი.

5.2.3.6 წყლის ხსნადობის განსაზღვრა

გაჭრა 30 მმ × 30 მმ ფილმი, რომლის სისქეა დაახლოებით 45μm, დაამატეთ 100 მლ წყალი 200 მლ ბეწვზე, მოათავსეთ ფილმი ჯერ კიდევ წყლის ზედაპირის ცენტრში და გაზომეთ დრო, რომ ფილმი მთლიანად გაქრეს. თუ ფილმი გამწვავების კედელზე მიბმულია, ის კვლავ გაზომვაა საჭირო, ხოლო შედეგი მიიღება საშუალოდ, როგორც საშუალოდ, 3 ჯერ, განყოფილება არის წთ.

5.2.4 მონაცემთა დამუშავება

ექსპერიმენტული მონაცემები დამუშავდა Excel– ით და დაინერგა Origin Software– ით.

5.3 შედეგები და ანალიზი

5.3.1 FT-IR ანალიზი

ნახ.

ორგანულ მოლეკულებში, ატომები, რომლებიც ქმნიან ქიმიურ ობლიგაციებს ან ფუნქციურ ჯგუფებს, მუდმივი ვიბრაციის მდგომარეობაშია. როდესაც ორგანული მოლეკულები დასხივებულია ინფრაწითელ შუქზე, მოლეკულებში ქიმიურ ობლიგაციებს ან ფუნქციურ ჯგუფებს შეუძლიათ შეიწოვონ ვიბრაცია, ასე რომ, მოლეკულაში ქიმიური ობლიგაციების ან ფუნქციური ჯგუფების შესახებ ინფორმაციის მიღება შესაძლებელია. სურათი 5.1 გვიჩვენებს HPMC ფილმის და AOB/HPMC ფილმის FTIR სპექტრს. ნახაზიდან 5-დან ჩანს, რომ ჰიდროქსიპროპილ მეთილკელულოზის დამახასიათებელი ჩონჩხის ვიბრაცია ძირითადად კონცენტრირებულია 2600 ~ 3700 სმ -1 და 750 ~ 1700 სმ -1. ძლიერი ვიბრაციის სიხშირე 950-1250 სმ -1 რეგიონში, ძირითადად, CO ჩონჩხის გაჭიმვის ვიბრაციის დამახასიათებელი რეგიონია. HPMC ფილმის 3418 სმ -1-ის მახლობლად შთანთქმის ჯგუფი გამოწვეულია OH ბონდის გაჭიმვის ვიბრაციით, ხოლო ჰიდროქსილპროპოქსის ჯგუფზე ჰიდროქსილპროპოქსის ჯგუფზე შთანთქმის მწვერვალი 1657 სმ -1- ზე გამოწვეულია ჩარჩოს გაჭიმვის ვიბრაციით [82]. შთანთქმის მწვერვალები 1454cm-1, 1373cm-1, 1315cm-1 და 945cm-1 ნორმალიზდა ასიმეტრიულ, სიმეტრიულ დეფორმაციის ვიბრაციებზე, თვითმფრინავში და თვითმფრინავის ძაბვის ვიბრაციებზე, რომლებიც ეკუთვნის -Ch3- ს [83]. HPMC შეიცვალა AOB– ით. AOB– ის დამატებით, AOB/HPMC– ის თითოეული დამახასიათებელი მწვერვალის პოზიცია არ შეცვლილა, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ AOB– ის დამატებამ არ გაანადგურა HPMC ჯგუფები. AOB/HPMC ფილმის შთანთქმის ზოლში OH ბონდის გაჭიმვის ვიბრაცია 3418 სმ -1-ს მახლობლად არის დასუსტებული, ხოლო მწვერვალის ფორმის შეცვლა ძირითადად გამოწვეულია მიმდებარე მეთილისა და მეთილენის ზოლების შეცვლით წყალბადის ბონდის ინდუქციის გამო. 12], ჩანს, რომ AOB– ის დამატებას აქვს გავლენა ინტერმოლეკულური წყალბადის ობლიგაციებზე.

5.3.2 XRD ანალიზი

ნახ .5.2 XRD HPMC და AOB/

ნახ .5.2 XRD HPMC და AOB/HPMC ფილმები

ფილმების კრისტალური მდგომარეობა გაანალიზდა ფართო კუთხის რენტგენული დიფრაქციით. სურათი 5.2 გვიჩვენებს HPMC ფილმების და AAOB/HPMC ფილმების XRD ნიმუშებს. ფიგურიდან ჩანს, რომ HPMC ფილმს აქვს 2 დიფრაქციული მწვერვალი (9.5 °, 20.4 °). AOB– ის დამატებით, დიფრაქციის მწვერვალები 9,5 ° და 20.4 ° –ზე მნიშვნელოვნად დასუსტებულია, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ AOB/HPMC ფილმის მოლეკულები მოწესრიგებულია. უნარი შემცირდა, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ AOB– ის დამატებამ შეაფერხა ჰიდროქსიპროპილ მეთილკელულოზის მოლეკულური ჯაჭვის მოწყობა, გაანადგურა მოლეკულის ორიგინალური ბროლის სტრუქტურა და შეამცირა ჰიდროქსიპროპილის მეთილკელულოზის რეგულარული მოწყობა.

5.3.3 ანტიოქსიდანტური თვისებები

AOB/HPMC ფილმების დაჟანგვის წინააღმდეგობის შესახებ სხვადასხვა AOB დამატებების ეფექტის შესამოწმებლად, გამოიკვლიეს ფილმები AOB– ის სხვადასხვა დამატებით (0, 0.01%, 0.03%, 0.05%, 0.07%, 0.09%). ბაზის სკამინგის სიჩქარის ეფექტი, შედეგები ნაჩვენებია ნახაზში 5.3.

ნახ.

ფიგურიდან 5.3 - დან ჩანს, რომ AOB ანტიოქსიდანტის დამატებამ მნიშვნელოვნად გააუმჯობესა HPMC ფილმების მიერ DPPH რადიკალების განაწილების სიჩქარე, ანუ ფილმების ანტიოქსიდანტური თვისებები გაუმჯობესდა და AOB დამატების მატებასთან ერთად, პირველ რიგში, DPPH რადიკალების გაძარცვა, შემდეგ კი თანდათანობით შემცირდა. როდესაც AOB– ის დამატებით ოდენობაა 0.03%, AOB/HPMC ფილმს საუკეთესო გავლენა აქვს DPPH– ის თავისუფალი რადიკალების გამონაყარის მაჩვენებელზე, ხოლო DPPH– ის თავისუფალი რადიკალებისთვის მისი გამჭრიახობის მაჩვენებელი 89,34%-ს აღწევს, ანუ AOB/HPMC ფილმს აქვს საუკეთესო ანტიქსიდაციის შესრულება ამ დროს; როდესაც AOB შინაარსი იყო 0.05% და 0.07%, AOB/HPMC ფილმის DPPH თავისუფალი რადიკალების განაწილების მაჩვენებელი უფრო მაღალი იყო, ვიდრე 0.01% ჯგუფიდან, მაგრამ მნიშვნელოვნად დაბალია, ვიდრე 0.03% ჯგუფი; ეს შეიძლება გამოწვეული იყოს გადაჭარბებული ბუნებრივი ანტიოქსიდანტებით, AOB– ის დამატებამ გამოიწვია ფილმში AOB მოლეკულების აგლომერაცია და არათანაბარი განაწილება, რითაც გავლენას ახდენს AOB/HPMC ფილმების ანტიოქსიდანტური ეფექტის გავლენა. ჩანს, რომ ექსპერიმენტში მომზადებულ AOB/HPMC ფილმს აქვს კარგი ანტიოქსიდაციის შესრულება. როდესაც დამატების ოდენობაა 0.03%, AOB/HPMC ფილმის ანტიოქსიდაციის შესრულება ყველაზე ძლიერია.

5.3.4 წყლის ხსნადობა

ნახაზიდან 5.4, ბამბუკის ფოთლის ანტიოქსიდანტების მოქმედება ჰიდროქსიპროპილის მეთილცელულოზის ფილმების წყლის ხსნადობაზე, ჩანს, რომ სხვადასხვა AOB დამატებებს აქვს მნიშვნელოვანი გავლენა HPMC ფილმების წყლის ხსნადობაზე. AOB– ის დამატების შემდეგ, AOB– ის ოდენობის მატებასთან ერთად, ფილმის წყალში ხსნადი დრო უფრო მოკლე იყო, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ AOB/HPMC ფილმის წყლის ხსნადი უკეთესი იყო. ანუ AOB– ის დამატება აუმჯობესებს ფილმის AOB/HPMC წყლის ხსნადობას. წინა XRD ანალიზიდან ჩანს, რომ AOB– ის დამატების შემდეგ, AOB/HPMC ფილმის კრისტალობა მცირდება, ხოლო მოლეკულურ ჯაჭვებს შორის ძალა დასუსტებულია, რაც წყლის მოლეკულებს აადვილებს AOB/HPMC ფილმში შესვლას, ამიტომ AOB/HPMC ფილმი გარკვეულწილად გაუმჯობესებულია. ფილმის წყლის ხსნადობა.

ნახ .5.4 AOB– ის მოქმედება HPMC ფილმების წყლის ხსნადი

5.3.5 მექანიკური თვისებები

ნახ.

თხელი ფილმის მასალების გამოყენება უფრო და უფრო ვრცელია და მისმა მექანიკურმა თვისებებმა დიდი გავლენა მოახდინა მემბრანზე დაფუძნებული სისტემების მომსახურების ქცევაზე, რომელიც გახდა ძირითადი კვლევის ცხელ წერტილად. სურათი 5.5 გვიჩვენებს დაძაბულობის სიმტკიცე და გახანგრძლივება AOB/HPMC ფილმების შესვენების მოსახვევებში. ფიგურიდან ჩანს, რომ სხვადასხვა AOB დამატებები მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს ფილმების მექანიკურ თვისებებზე. AOB– ის დამატების შემდეგ, AOB დამატებით, AOB/HPMC. ფილმის დაძაბულმა სიმტკიცემ აჩვენა დაღმავალი ტენდენცია, ხოლო შესვენების დროს სიგრძე აჩვენა პირველად გაზრდის ტენდენციას და შემდეგ შემცირდა. როდესაც AOB შინაარსი იყო 0.01%, ფილმის შესვენების დროს სიგრძე მაქსიმალურ მნიშვნელობას მიაღწია დაახლოებით 45%. AOB– ის მოქმედება HPMC ფილმების მექანიკურ თვისებებზე აშკარაა. XRD ანალიზიდან ჩანს, რომ ანტიოქსიდანტური AOB– ის დამატება ამცირებს AOB/HPMC ფილმის კრისტალურობას, რითაც ამცირებს AOB/HPMC ფილმის დაძაბულობას. შესვენების დროს გახანგრძლივება პირველ რიგში იზრდება და შემდეგ მცირდება, რადგან AOB– ს აქვს კარგი წყლის ხსნადობა და თავსებადობა და არის მცირე მოლეკულური ნივთიერება. HPMC– სთან თავსებადობის პროცესში, მოლეკულებს შორის ურთიერთქმედების ძალა დასუსტებულია და ფილმი არბილებს. ხისტი სტრუქტურა AOB/HPMC ფილმს რბილს ხდის და ფილმის შესვენების დროს გახანგრძლივება იზრდება; როგორც AOB აგრძელებს ზრდას, AOB/HPMC ფილმის შესვენების დროს გახანგრძლივება მცირდება, რადგან AOB/HPMC ფილმში AOB მოლეკულები მაკრომოლეკულებს ქმნის, რომ ჯაჭვებს შორის უფსკრული იზრდება და არ არსებობს მაკრომოლეკულებს შორის დამახასიათებელი წერტილი, ხოლო ფილმი გაწყვეტის დროს, როდესაც ფილმი არის სტრესი.

5.3.6 ოპტიკური თვისებები

ნახ .5.6 AOB– ის მოქმედება HPMC ფილმების ოპტიკურ საკუთრებაზე

სურათი 5.6 არის გრაფიკი, რომელიც გვიჩვენებს AOB/HPMC ფილმების გადაცემის და ზურგჩანთა ცვლილებას. ფიგურიდან ჩანს, რომ დამატებული AOB- ის ოდენობის მატებასთან ერთად, AOB/HPMC ფილმის გადაცემა მცირდება და იზრდება ხიბლი. როდესაც AOB შინაარსი არ აღემატებოდა 0.05%-ს, AOB/HPMC ფილმების მსუბუქი გადაცემის შეცვლის მაჩვენებლები ნელი იყო; როდესაც AOB შინაარსი გადააჭარბა 0.05%-ს, დაჩქარდა სინათლის გადაცემის და ზაზუნის ცვლილების სიჩქარე. ამრიგად, დამატებული AOB- ის ოდენობა არ უნდა აღემატებოდეს 0.05%-ს.

5.4 ამ თავის სექციები

ბამბუკის ფოთლის ანტიოქსიდანტური (AOB), როგორც ბუნებრივი ანტიოქსიდანტური და ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის (HPMC), როგორც ფილმის ფორმირების მატრიქსის გათვალისწინებით, ბუნებრივი ანტიოქსიდანტური შეფუთვის ახალი ტიპის ფილმი მომზადდა ხსნარის შერწყმისა და კინემატოგრაფიული ფილმის ფორმირების მეთოდით. ამ ექსპერიმენტში მომზადებული AOB/HPMC წყლის ხსნადი შეფუთვის ფილმს აქვს ანტიოქსიდაციის ფუნქციური თვისებები. AOB/HPMC ფილმს 0.03% AOB– ს აქვს DPPH– ის თავისუფალი რადიკალებისთვის დაახლოებით 89% –ით, ხოლო Scavenging– ის ეფექტურობა საუკეთესოა, რაც უკეთესია, ვიდრე AOB– ის გარეშე. HPMC ფილმი 61% გაუმჯობესდა. ასევე მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებულია წყლის ხსნადობა და მცირდება მექანიკური თვისებები და ოპტიკური თვისებები. AOB/HPMC ფილმის მასალების გაუმჯობესებულმა დაჟანგვის წინააღმდეგობამ გააფართოვა მისი გამოყენება საკვების შეფუთვაში.

თავი VI დასკვნა

1) HPMC ფილმის ფორმირების ხსნარის კონცენტრაციის გაზრდით, ფილმის მექანიკური თვისებები ჯერ გაიზარდა და შემდეგ შემცირდა. როდესაც HPMC ფილმის ფორმირების ხსნარის კონცენტრაცია 5%იყო, HPMC ფილმის მექანიკური თვისებები უკეთესი იყო, ხოლო დაძაბულობის სიმტკიცე 116 მპა იყო. შესვენების დროს სიგრძე დაახლოებით 31%; ოპტიკური თვისებები და წყლის ხსნადობა მცირდება.

2) ფილმის ფორმირების ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ფილმების მექანიკური თვისებები ჯერ გაიზარდა და შემდეგ შემცირდა, ოპტიკური თვისებები გაუმჯობესდა და წყლის ხსნადობა შემცირდა. როდესაც ფილმის ფორმირების ტემპერატურა 50 ° C- ს შეადგენს, საერთო შესრულება უკეთესია, დაძაბულობის სიმტკიცე დაახლოებით 116 მპა-ს შეადგენს, სინათლის გადაცემა დაახლოებით 90%-ს შეადგენს, ხოლო წყლის ჩამოსხმის დრო დაახლოებით 55min, ამიტომ ფილმის ფორმირების ტემპერატურა უფრო შესაფერისია 50 ° C ტემპერატურაზე.

3) პლასტიზატორების გამოყენებით HPMC ფილმების სიმკაცრის გასაუმჯობესებლად, გლიცეროლის დამატებით, HPMC ფილმების შესვენებაზე გახანგრძლივება მნიშვნელოვნად გაიზარდა, ხოლო დაძაბულობის სიმტკიცე შემცირდა. როდესაც გლიცეროლის დამატებით ოდენობა იყო 0.15%და 0.25%შორის, HPMC ფილმის შესვენების დროს სიგრძე დაახლოებით 50%იყო, ხოლო დაძაბულობის სიმტკიცე დაახლოებით 60 მპა იყო.

4) სორბიტოლის დამატებით, ფილმის შესვენების დროს გახანგრძლივება ჯერ იზრდება და შემდეგ მცირდება. როდესაც სორბიტოლის დამატება დაახლოებით 0,15% -ს შეადგენს, შესვენების დროს სიგრძე 45% -ს აღწევს, ხოლო დაძაბულობის სიძლიერე დაახლოებით 55 მპა.

5) ორი პლასტიზატორის, გლიცეროლის და სორბიტოლის დამატებამ, ორივე შეამცირა HPMC ფილმების ოპტიკური თვისებები და წყლის ხსნადობა, და შემცირება არ იყო დიდი. ორი პლასტიზატორის პლასტიზაციის ეფექტის შედარებისას HPMC ფილმებზე, ჩანს, რომ გლიცეროლის პლასტიზაციის ეფექტი უკეთესია, ვიდრე სორბიტოლი.

6) ინფრაწითელი შთანთქმის სპექტროსკოპიის (FTIR) და ფართო კუთხის რენტგენული დიფრაქციული ანალიზით, შეისწავლეს გლუტარალდეჰიდის და HPMC და ჯვრის დამაკავშირებელი კრისტალურობა. ჯვარედინი დამაკავშირებელი აგენტის გლუტარალდეჰიდის დამატებით, მომზადებული HPMC ფილმების შესვენების დროს დაძაბულობის სიძლიერე და გახანგრძლივება პირველად გაიზარდა და შემდეგ შემცირდა. როდესაც გლუტარალდეჰიდის დამატებაა 0.25%, HPMC ფილმების ყოვლისმომცველი მექანიკური თვისებები უკეთესია; ჯვარედინი კავშირის შემდეგ, წყლის ხსნარის დრო გახანგრძლივებულია და წყლის ხსნადი მცირდება. როდესაც გლუტარალდეჰიდის დამატება 0.44%-ს შეადგენს, წყლის ხსნარის დრო დაახლოებით 135 წუთს აღწევს.

7) HPMC ფილმის ფილმის ფორმირების ხსნარში AOB ბუნებრივი ანტიოქსიდანტის დამატება, მომზადებულ AOB/HPMC წყალში ხსნადი შეფუთვის ფილმს აქვს ანტიოქსიდაციის ფუნქციური თვისებები. AOB/HPMC ფილმმა 0.03% AOB დაემატა 0.03% AOB, რათა Scavenge DPPH თავისუფალი რადიკალები მოცილების სიჩქარე დაახლოებით 89%, ხოლო მოცილების ეფექტურობა საუკეთესოა, რაც 61% -ით მეტია, ვიდრე HPMC ფილმი AOB– ის გარეშე. ასევე მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებულია წყლის ხსნადობა და მცირდება მექანიკური თვისებები და ოპტიკური თვისებები. როდესაც დამატებით ოდენობაა 0.03% AOB, ფილმის ანტიოქსიდაციის ეფექტი კარგია, ხოლო AOB/HPMC ფილმის ანტიოქსიდაციის შესრულების გაუმჯობესება ამ შეფუთვის ფილმის მასალის გამოყენებას აფართოებს კვების შეფუთვაში.