हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज की तैयारी और गुण

हायड्रोक्सीप्रोपायल मिथायलसेलुलॉज(HPMC) एक प्राकृतिक बहुलक सामग्री है जिसमें प्रचुर मात्रा में संसाधन, नवीकरणीय और अच्छे पानी की घुलनशीलता और फिल्म बनाने वाले गुण हैं। यह पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्मों की तैयारी के लिए एक आदर्श कच्चा माल है।

पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्म एक नई प्रकार की ग्रीन पैकेजिंग सामग्री है, जिस पर यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका और अन्य देशों में व्यापक ध्यान दिया गया है। यह न केवल उपयोग करने के लिए सुरक्षित और सुविधाजनक है, बल्कि पैकेजिंग अपशिष्ट निपटान की समस्या को भी हल करता है। वर्तमान में, पानी में घुलनशील फिल्में मुख्य रूप से पेट्रोलियम-आधारित सामग्री जैसे कि पॉलीविनाइल अल्कोहल और पॉलीथीन ऑक्साइड को कच्चे माल के रूप में उपयोग करती हैं। पेट्रोलियम एक गैर-नवीकरणीय संसाधन है, और बड़े पैमाने पर उपयोग संसाधन की कमी का कारण होगा। कच्चे माल के रूप में स्टार्च और प्रोटीन जैसे प्राकृतिक पदार्थों का उपयोग करके पानी में घुलनशील फिल्में भी हैं, लेकिन इन पानी में घुलनशील फिल्मों में खराब यांत्रिक गुण हैं। इस पत्र में, कच्चे माल के रूप में हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज का उपयोग करके फिल्म बनाने की विधि को हल करके एक नए प्रकार की पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्म तैयार की गई थी। एचपीएमसी फिल्म-गठन तरल और फिल्म बनाने वाले तापमान की एकाग्रता के प्रभावों को तन्य शक्ति पर, ब्रेक पर बढ़ाव, हल्के संचारण और एचपीएमसी पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्मों की पानी की घुलनशीलता पर चर्चा की गई। ग्लिसरॉल, सोर्बिटोल और ग्लूटाराल्डिहाइड का उपयोग एचपीएमसी वाटर-घुलनशील पैकेजिंग फिल्म के प्रदर्शन में और सुधार किया गया। अंत में, खाद्य पैकेजिंग में एचपीएमसी पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्म के आवेदन का विस्तार करने के लिए, बांस लीफ एंटीऑक्सिडेंट (एओबी) का उपयोग एचपीएमसी जल-घुलनशील पैकेजिंग फिल्म के एंटीऑक्सिडेंट गुणों में सुधार करने के लिए किया गया था। मुख्य निष्कर्ष इस प्रकार हैं:

(1) एचपीएमसी एकाग्रता की वृद्धि के साथ, एचपीएमसी फिल्मों के टूटने पर तन्यता ताकत और बढ़ाव में वृद्धि हुई, जबकि प्रकाश प्रसारण में कमी आई। जब एचपीएमसी एकाग्रता 5% होती है और फिल्म बनाने वाला तापमान 50 डिग्री सेल्सियस होता है, तो एचपीएमसी फिल्म के व्यापक गुण बेहतर होते हैं। इस समय, तन्यता ताकत लगभग 116mpa है, ब्रेक पर बढ़ाव लगभग 31%है, प्रकाश संप्रेषण 90%है, और पानी-विघटित समय 55min है।

(२) प्लास्टिसाइज़र ग्लिसरॉल और सोर्बिटोल ने एचपीएमसी फिल्मों के यांत्रिक गुणों में सुधार किया, जिसने ब्रेक पर उनके बढ़ाव को काफी बढ़ा दिया। जब ग्लिसरॉल की सामग्री 0.05%और 0.25%के बीच होती है, तो प्रभाव सबसे अच्छा होता है, और एचपीएमसी जल-घुलनशील पैकेजिंग फिल्म के ब्रेक पर बढ़ाव लगभग 50%तक पहुंच जाता है; जब सोर्बिटोल की सामग्री 0.15% होती है, तो ब्रेक पर बढ़ाव 45% या उससे बढ़ जाता है। एचपीएमसी पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्म को ग्लिसरॉल और सोर्बिटोल के साथ संशोधित करने के बाद, तन्यता ताकत और ऑप्टिकल गुणों में कमी आई, लेकिन कमी महत्वपूर्ण नहीं थी।

। जब ग्लूटाराल्डिहाइड का जोड़ 0.25%था, तो फिल्मों के यांत्रिक गुण और ऑप्टिकल गुण इष्टतम तक पहुंच गए। जब ग्लूटाराल्डिहाइड का जोड़ 0.44%था, तो पानी में गिरावट का समय 135 मिनट तक पहुंच गया।

(४) एचपीएमसी पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्म फिल्म बनाने वाले समाधान में उचित मात्रा में एओबी जोड़ना फिल्म के एंटीऑक्सिडेंट गुणों में सुधार कर सकता है। जब 0.03% AOB को जोड़ा गया था, AOB/HPMC फिल्म में DPPH मुक्त कणों के लिए लगभग 89% की दरारें थीं, और स्कैवेंजिंग दक्षता सबसे अच्छी थी, जो कि AOB के बिना HPMC फिल्म की तुलना में 61% अधिक थी, और जल विलंबता भी काफी कम थी।

मुख्य शब्द: पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्म; हायड्रोक्सीप्रोपायल मिथायलसेलुलॉज; प्लास्टिसाइज़र; क्रॉस-लिंकिंग एजेंट; एंटीऑक्सिडेंट।

विषयसूची

सारांश…………………………………………। ……………………………………………… ………………………………………।मैं

सार ………………………………………………………………………………………………………………………………………।

विषयसूची…………………………………………। ……………………………………………… …………………………मैं

अध्याय एक परिचय …………………………………………। …………………………………………………………………… ..1

1.1Water- soluble film……………………………………………… ……………………………………………… …………….1

१.१

1.1.2Polyethylene ऑक्साइड (PEO) पानी में घुलनशील फिल्म ……………………………………………………………………………………………………………

1.1.3Starch- आधारित जल-घुलनशील फिल्म …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

1.1.4 प्रोटीन-आधारित जल-घुलनशील फिल्में …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

1.2 Hydroxypropyl methylcellulose …………………………………………………………………………………………… 3

1.2.1 हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज की संरचना ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

1.2.2 Water solubility of hydroxypropyl methylcellulose ………………………………………… …………4

1.2.3 हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज के फिल्म-गठन गुण …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

1.3 हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज फिल्म का प्लास्टिसाइजेशन संशोधन …………………………………………………………………

1.4 हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज फिल्म का क्रॉस-लिंकिंग संशोधन ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

1.5 हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज फिल्म के एंटीऑक्सिडेटिव गुण ……………………………………………………………………… 5

1.6 विषय का प्रस्ताव ……………………………………………………………………। ………………………………………… .7

1.7 शोध सामग्री …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Chapter 2 Preparation and Properties of Hydroxypropyl Methyl Cellulose Water-Soluble Packaging Film………………………………………………………………………………………………………………………………….8

2.1 परिचय ………………………………………………………………………………………………………………………………… 8

२.२ प्रायोगिक खंड …………………………………………………………………। ……………………………………………………।

2.2.1 प्रायोगिक सामग्री और उपकरण ……………………………………………………………………… ……… ..8

2.2.2 नमूना तैयारी …………………………………………………………………………………………………………………………………………………

२.२.३ लक्षण वर्णन और प्रदर्शन परीक्षण ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

2.2.4 डेटा प्रोसेसिंग ……………………………………………… ………………………………………………………………… 10

2.3 परिणाम और चर्चा ……………………………………………………………………………………………………………………………………………

2.3.1 HPMC पतली फिल्मों पर फिल्म-गठन समाधान एकाग्रता का प्रभाव ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 10

2.3.2 HPMC पतली फिल्मों पर फिल्म गठन तापमान का प्रभाव ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

२.४ अध्याय सारांश ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

अध्याय 3 HPMC जल-घुलनशील पैकेजिंग फिल्मों पर प्लास्टिसाइज़र के प्रभाव ………………………………………………………………………………………………………………………………

3.1 परिचय …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3.2 प्रायोगिक खंड ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3.2.1 प्रायोगिक सामग्री और उपकरण ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3.2.2 नमूना तैयारी ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3.2.3 विशेषता और प्रदर्शन परीक्षण …………………………………………………………………………………………………………………………………………………।

3.2.4 डेटा प्रोसेसिंग …………………………………………………………… …………………………………………… ..19

3.3 परिणाम और चर्चा …………………………………………………………………………………………।

3.3.1 The effect of glycerol and sorbitol on the infrared absorption spectrum of HPMC thin films …………………………………………………………………………………………………………………………….19

3.3.2 एचपीएमसी पतली फिल्मों के एक्सआरडी पैटर्न पर ग्लिसरॉल और सोर्बिटोल का प्रभाव ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

एचपीएमसी पतली फिल्मों के यांत्रिक गुणों पर ग्लिसरॉल और सोर्बिटोल के 3.3.3 प्रभाव ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………।

3.3.4 Effects of glycerol and sorbitol on the optical properties of HPMC films………………………………………………………………………………………………………………………………………22

3.3.5 एचपीएमसी फिल्मों के जल घुलनशीलता पर ग्लिसरॉल और सोर्बिटोल का प्रभाव ………। 23

3.4 अध्याय सारांश ………………………………………………………………………………………………………………………………………………

HPMC जल-घुलनशील पैकेजिंग फिल्मों पर क्रॉसलिंकिंग एजेंटों के अध्याय 4 प्रभाव …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

4.1 परिचय ……………………………………………………………………………………………………………………………… 25

४.२ प्रायोगिक खंड ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

4.2.1 प्रायोगिक सामग्री और उपकरण …………………………………………………………………

4.2.2 नमूना तैयारी …………………………………………………………………………………………………………………………………

4.2.3 विशेषता और प्रदर्शन परीक्षण ………………………………………… .. ………… .26

4.2.4 डेटा प्रोसेसिंग …………………………………………………………………… ………………………………………… ..26

4.3 परिणाम और चर्चा ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

4.3.1 Infrared absorption spectrum of glutaraldehyde-crosslinked HPMC thin films……………………………………………………………………………………………………………………………………………..27

4.3.2 XRD ग्लूटाराल्डिहाइड के पैटर्न क्रॉस-लिंक्ड एचपीएमसी पतली फिल्में ………………………………………………………………………………………………………

4.3.3 एचपीएमसी फिल्मों के जल घुलनशीलता पर ग्लूटाराल्डिहाइड का प्रभाव ……………………………………………

4.3.4 एचपीएमसी पतली फिल्मों के यांत्रिक गुणों पर ग्लूटाराल्डिहाइड का प्रभाव… 29

4.3.5 एचपीएमसी फिल्मों के ऑप्टिकल गुणों पर ग्लूटाराल्डिहाइड का प्रभाव ………………… 29

4.4 अध्याय सारांश …………………………………………………………………………………………………………………………

अध्याय 5 प्राकृतिक एंटीऑक्सिडेंट एचपीएमसी जल-घुलनशील पैकेजिंग फिल्म ………………………………………………………………………………………………………………

5.1 परिचय ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5.2 प्रायोगिक खंड …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5.2.1 प्रायोगिक सामग्री और प्रयोगात्मक उपकरण ………………………………………………………………………………………………………………………

5.2.2 नमूना तैयारी …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5.2.3 विशेषता और प्रदर्शन परीक्षण ……………………………………………………………………… 32

5.2.4 डेटा प्रोसेसिंग …………………………………………………………… ………………………………………………… 33

5.3 परिणाम और विश्लेषण …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………।

5.3.1 फीट-आईआर विश्लेषण ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5.3.2 XRD विश्लेषण …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5.3.3 एंटीऑक्सिडेंट गुण ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5.3.4 जल घुलनशीलता …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5.3.5 यांत्रिक गुण ………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5.3.6 ऑप्टिकल प्रदर्शन ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5.4 अध्याय सारांश ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

अध्याय 6 निष्कर्ष …………………………………………………………………। …………………………………… ..39

सन्दर्भ ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

डिग्री अध्ययन के दौरान अनुसंधान आउटपुट ……………………………………………………………………………………………………………

ACKNOWLEDGMENTS ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

अध्याय एक परिचय

एक उपन्यास ग्रीन पैकेजिंग सामग्री के रूप में, पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्म का उपयोग विदेशों में विभिन्न उत्पादों (जैसे संयुक्त राज्य अमेरिका, जापान, फ्रांस, आदि) में विभिन्न उत्पादों की पैकेजिंग में व्यापक रूप से किया गया है [1]। पानी में घुलनशील फिल्म, जैसा कि नाम का अर्थ है, एक प्लास्टिक फिल्म है जिसे पानी में भंग किया जा सकता है। यह पानी में घुलनशील बहुलक सामग्रियों से बना है जो पानी में भंग हो सकता है और एक विशिष्ट फिल्म बनाने की प्रक्रिया द्वारा तैयार किया जाता है। इसके विशेष गुणों के कारण, लोगों के लिए पैक करना बहुत उपयुक्त है। इसलिए, अधिक से अधिक शोधकर्ताओं ने पर्यावरण संरक्षण और सुविधा की आवश्यकताओं पर ध्यान देना शुरू कर दिया है [2]।

1.1 पानी में घुलनशील फिल्म

वर्तमान में, पानी में घुलनशील फिल्में मुख्य रूप से पानी में घुलनशील फिल्में हैं, जिनका उपयोग पेट्रोलियम-आधारित सामग्री जैसे कि पॉलीविनाइल अल्कोहल और पॉलीथीन ऑक्साइड के रूप में कच्चे माल के रूप में, और कच्चे माल के रूप में स्टार्च और प्रोटीन जैसे प्राकृतिक पदार्थों का उपयोग करके पानी में घुलनशील फिल्मों का उपयोग करते हैं।

1.1.1 पॉलीविनाइल अल्कोहल (पीवीए) पानी में घुलनशील फिल्म

वर्तमान में, दुनिया में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली पानी में घुलनशील फिल्में मुख्य रूप से पानी में घुलनशील पीवीए फिल्में हैं। पीवीए एक विनाइल बहुलक है जिसका उपयोग बैक्टीरिया द्वारा कार्बन स्रोत और ऊर्जा स्रोत के रूप में किया जा सकता है, और बैक्टीरिया और एंजाइमों [3]] की कार्रवाई के तहत विघटित किया जा सकता है, जो कम कीमत, उत्कृष्ट तेल प्रतिरोध, विलायक प्रतिरोध और गैस बैरियर गुणों के साथ एक प्रकार की बायोडिग्रेडेबल बहुलक सामग्री से संबंधित है। पीवीए फिल्म में अच्छे यांत्रिक गुण, मजबूत अनुकूलनशीलता और अच्छे पर्यावरण संरक्षण हैं। इसका व्यापक रूप से उपयोग किया गया है और इसमें उच्च स्तर का व्यावसायीकरण है। यह अब तक सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली और बाजार में सबसे बड़ी पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्म है [5]। पीवीए में अच्छी गिरावट है और इसे मिट्टी में CO2 और H2O उत्पन्न करने के लिए सूक्ष्मजीवों द्वारा विघटित किया जा सकता है [6]। पानी में घुलनशील फिल्मों पर अधिकांश शोध अब बेहतर पानी में घुलनशील फिल्मों को प्राप्त करने के लिए उन्हें संशोधित करना और मिश्रण करना है। झाओ लिनलिन, Xiong Hanguo [7] ने मुख्य कच्चे माल के रूप में PVA के साथ एक पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्म की तैयारी का अध्ययन किया, और ऑर्थोगोनल प्रयोग द्वारा इष्टतम द्रव्यमान अनुपात का निर्धारण किया: ऑक्सीडाइज्ड स्टार्च (O-ST) 20%, जिलेटिन 5%, ग्लिसरॉल 16%, सोडियम डोडेसिल (SDS) 4%। प्राप्त फिल्म के माइक्रोवेव सूखने के बाद, कमरे के तापमान पर पानी में पानी में घुलनशील समय 101s है।

वर्तमान शोध की स्थिति को देखते हुए, पीवीए फिल्म का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, विभिन्न गुणों में कम लागत और उत्कृष्ट है। यह वर्तमान में सबसे सही पानी में घुलनशील पैकेजिंग सामग्री है। हालांकि, एक पेट्रोलियम-आधारित सामग्री के रूप में, पीवीए एक गैर-नवीकरणीय संसाधन है, और इसकी कच्ची माल उत्पादन प्रक्रिया प्रदूषित हो सकती है। यद्यपि संयुक्त राज्य अमेरिका, जापान और अन्य देशों ने इसे एक गैर विषैले पदार्थ के रूप में सूचीबद्ध किया है, लेकिन इसकी सुरक्षा अभी भी सवाल के लिए खुली है। साँस लेना और अंतर्ग्रहण दोनों शरीर के लिए हानिकारक हैं [8], और इसे एक पूर्ण हरी रसायन विज्ञान नहीं कहा जा सकता है।

1.1.2 पॉलीथीन ऑक्साइड (पीईओ) पानी में घुलनशील फिल्म

पॉलीइथाइलीन ऑक्साइड, जिसे पॉलीथीन ऑक्साइड के रूप में भी जाना जाता है, एक थर्माप्लास्टिक, पानी में घुलनशील बहुलक है जिसे कमरे के तापमान पर किसी भी अनुपात में पानी के साथ मिलाया जा सकता है [9]। पॉलीथीन ऑक्साइड का संरचनात्मक सूत्र H-(-och2ch2-) n-OH है, और इसके सापेक्ष आणविक द्रव्यमान इसकी संरचना को प्रभावित करेगा। जब आणविक भार 200 ~ 20000 की सीमा में होता है, तो इसे पॉलीइथाइलीन ग्लाइकोल (पीईजी) कहा जाता है, और आणविक भार 20,000 से अधिक होता है जिसे पॉलीथीन ऑक्साइड (पीईओ) [10] कहा जा सकता है। PEO एक सफेद प्रवाह योग्य दानेदार पाउडर है, जो प्रक्रिया और आकार में आसान है। PEO फिल्में आमतौर पर थर्माप्लास्टिक प्रसंस्करण [11] के माध्यम से PEO रेजिन में प्लास्टिसाइज़र, स्टेबलाइजर्स और फिलर्स को जोड़कर तैयार की जाती हैं।

PEO फिल्म एक पानी में घुलनशील फिल्म है जिसमें वर्तमान में अच्छी पानी की घुलनशीलता है, और इसके यांत्रिक गुण भी अच्छे हैं, लेकिन PEO में अपेक्षाकृत स्थिर गुण, अपेक्षाकृत कठिन गिरावट की स्थिति और धीमी गिरावट की प्रक्रिया है, जिसका पर्यावरण पर एक निश्चित प्रभाव पड़ता है, और इसके अधिकांश मुख्य कार्यों का उपयोग किया जा सकता है। पीवीए फिल्म वैकल्पिक [12]। इसके अलावा, PEO में कुछ विषाक्तता भी होती है, इसलिए इसका उपयोग शायद ही कभी उत्पाद पैकेजिंग [13] में किया जाता है।

1.1.3 स्टार्च-आधारित पानी में घुलनशील फिल्म

स्टार्च एक प्राकृतिक उच्च आणविक बहुलक है, और इसके अणुओं में बड़ी संख्या में हाइड्रॉक्सिल समूह होते हैं, इसलिए स्टार्च अणुओं के बीच एक मजबूत बातचीत होती है, ताकि स्टार्च को पिघलाना और प्रक्रिया करना मुश्किल हो, और स्टार्च की संगतता खराब है, और अन्य पॉलिमर के साथ बातचीत करना मुश्किल है। एक साथ संसाधित [14,15]। स्टार्च की पानी की घुलनशीलता गरीब है, और ठंडे पानी में प्रफुल्लित होने में एक लंबा समय लगता है, इसलिए संशोधित स्टार्च, यानी पानी में घुलनशील स्टार्च, अक्सर पानी में घुलनशील फिल्मों को तैयार करने के लिए उपयोग किया जाता है। आम तौर पर, स्टार्च को स्टार्च की मूल संरचना को बदलने के लिए एस्टेरिफिकेशन, ईथरिफिकेशन, ग्राफ्टिंग, और क्रॉस-लिंकिंग जैसे तरीकों से रासायनिक रूप से संशोधित किया जाता है, जिससे स्टार्च की जल-घातकता में सुधार होता है [7,16]।

रासायनिक साधनों द्वारा स्टार्च समूहों में ईथर बॉन्ड का परिचय दें या बेहतर प्रदर्शन [17] के साथ संशोधित स्टार्च प्राप्त करने के लिए स्टार्च की अंतर्निहित आणविक संरचना को नष्ट करने के लिए मजबूत ऑक्सीडेंट का उपयोग करें, और बेहतर फिल्म-गठन गुणों के साथ पानी में घुलनशील स्टार्च प्राप्त करें। हालांकि, कम तापमान पर, स्टार्च फिल्म में बेहद खराब यांत्रिक गुण और खराब पारदर्शिता होती है, इसलिए ज्यादातर मामलों में, इसे पीवीए जैसी अन्य सामग्रियों के साथ सम्मिश्रण करके तैयार करने की आवश्यकता होती है, और वास्तविक उपयोग मूल्य अधिक नहीं है।

1.1.4 प्रोटीन-आधारित पानी में घुलनशील पतला

प्रोटीन जानवरों और पौधों में निहित एक जैविक रूप से सक्रिय प्राकृतिक मैक्रोमोलेक्युलर पदार्थ है। चूंकि अधिकांश प्रोटीन पदार्थ कमरे के तापमान पर पानी में अघुलनशील होते हैं, इसलिए सामग्री के रूप में प्रोटीन के साथ पानी में घुलनशील फिल्मों को तैयार करने के लिए कमरे के तापमान पर पानी में प्रोटीन की घुलनशीलता को हल करना आवश्यक है। प्रोटीन की घुलनशीलता में सुधार करने के लिए, उन्हें संशोधित करने की आवश्यकता है। सामान्य रासायनिक संशोधन विधियों में dephthalemination, phthaloamidation, phosphorylation, आदि शामिल हैं [18]; संशोधन का प्रभाव प्रोटीन की ऊतक संरचना को बदलना है, जिससे घुलनशीलता, जेल, कार्यात्मकताएं जैसे जल अवशोषण और स्थिरता उत्पादन और प्रसंस्करण की जरूरतों को पूरा करती है। प्रोटीन-आधारित पानी में घुलनशील फिल्मों का निर्माण कृषि और साइडलाइन उत्पाद अपशिष्टों जैसे कि कच्चे माल के रूप में जानवरों के बालों के रूप में, या कच्चे माल को प्राप्त करने के लिए उच्च-प्रोटीन पौधों के उत्पादन में विशेषज्ञता के द्वारा किया जा सकता है, पेट्रोकेमिकल उद्योग की आवश्यकता के बिना, और सामग्री अक्षय और पर्यावरण पर कम प्रभाव डालती है [19]। हालांकि, मैट्रिक्स के रूप में एक ही प्रोटीन द्वारा तैयार किए गए पानी में घुलनशील फिल्मों में कम तापमान या कमरे के तापमान पर खराब यांत्रिक गुण और कम पानी की घुलनशीलता होती है, इसलिए उनकी आवेदन सीमा संकीर्ण होती है।

योग करने के लिए, वर्तमान पानी में घुलनशील फिल्मों की कमियों में सुधार करने के लिए उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ एक नई, नवीकरणीय, पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्म सामग्री विकसित करना बहुत महत्व है।

हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेल्यूलोज (हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेल्यूलोज, एचपीएमसी फॉर शॉर्ट) एक प्राकृतिक बहुलक सामग्री है, न केवल संसाधनों में समृद्ध है, बल्कि गैर-विषैले, हानिरहित, कम लागत भी है, भोजन के लिए लोगों के साथ प्रतिस्पर्धा नहीं है, और प्रकृति में एक प्रचुर मात्रा में नवीकरणीय संसाधन [20]]। इसमें अच्छी पानी की घुलनशीलता और फिल्म बनाने वाले गुण हैं, और पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्मों को तैयार करने के लिए स्थितियां हैं।

1.2 हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज

हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेल्यूलोज (हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेल्यूलोज, एचपीएमसी शॉर्ट के लिए), हाइप्रोमेलोज के रूप में भी संक्षिप्त किया जाता है, क्षारीकरण उपचार, ईथरिफिकेशन संशोधन, तटस्थता प्रतिक्रिया और धोने और सूखने की प्रक्रियाओं के माध्यम से प्राकृतिक सेल्यूलोज से प्राप्त किया जाता है। एक पानी में घुलनशील सेल्यूलोज व्युत्पन्न [21]। Hydroxypropyl methylcellulose में निम्नलिखित विशेषताएं हैं:

(1) प्रचुर मात्रा में और नवीकरणीय स्रोत। हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज का कच्चा माल पृथ्वी पर सबसे प्रचुर मात्रा में प्राकृतिक सेल्यूलोज है, जो कार्बनिक अक्षय संसाधनों से संबंधित है।

(२) पर्यावरण के अनुकूल और बायोडिग्रेडेबल। Hydroxypropyl methylcellulose मानव शरीर के लिए गैर विषैले और हानिरहित है और इसका उपयोग चिकित्सा और खाद्य उद्योगों में किया जा सकता है।

(3) उपयोग की विस्तृत श्रृंखला। एक पानी में घुलनशील बहुलक सामग्री के रूप में, हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज में अच्छी पानी की घुलनशीलता, फैलाव, मोटा होना, पानी की प्रतिधारण और फिल्म बनाने वाले गुण होते हैं, और व्यापक रूप से निर्माण सामग्री, वस्त्र, आदि, भोजन, दैनिक रसायन, कोटिंग्स और इलेक्ट्रॉनिक्स और अन्य औद्योगिक क्षेत्रों में उपयोग किया जा सकता है।

1.2.1 हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज की संरचना

एचपीएमसी को क्षारीकरण के बाद प्राकृतिक सेल्यूलोज से प्राप्त किया जाता है, और इसके पॉलीहाइड्रॉक्सीप्रोपाइल ईथर और मिथाइल का हिस्सा प्रोपलीन ऑक्साइड और मिथाइल क्लोराइड के साथ ईथर किया जाता है। सामान्य व्यावसायिक HPMC मिथाइल प्रतिस्थापन की डिग्री 1.0 से 2.0 तक होती है, और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल औसत प्रतिस्थापन डिग्री 0.1 से 1.0 तक होती है। इसका आणविक सूत्र चित्र 1.1 [22] में दिखाया गया है

प्राकृतिक सेल्यूलोज मैक्रोमोलेक्यूलस के बीच मजबूत हाइड्रोजन बॉन्डिंग के कारण, पानी में घुलना मुश्किल है। पानी में ईथरिफाइड सेल्यूलोज की घुलनशीलता में काफी सुधार होता है क्योंकि ईथर समूहों को ईथरिफाइड सेल्यूलोज में पेश किया जाता है, जो सेल्यूलोज अणुओं के बीच हाइड्रोजन बॉन्ड को नष्ट कर देता है और पानी में इसकी घुलनशीलता को बढ़ाता है [23]]। Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) एक विशिष्ट हाइड्रॉक्सिकिल एल्काइल मिश्रित ईथर [21] है, इसकी संरचनात्मक इकाई d-glucopyranose अवशेषों में मेथॉक्सी (-och3), हाइड्रॉक्सिप्रोपॉक्सी (-och2 ch- (ch3) n ओह) प्रत्येक समूह के समन्वय और योगदान। -[och2ch (CH3)] n OH OH समूह के अंत में हाइड्रॉक्सिल समूह एक सक्रिय समूह है, जिसे आगे अल्काइलेटेड और हाइड्रॉक्सिक्लाइलेटेड किया जा सकता है, और शाखाओं वाली श्रृंखला लंबी है, जिसका मैक्रोमोलेक्यूलर श्रृंखला पर एक निश्चित आंतरिक प्लास्टिसाइजिंग प्रभाव होता है; -OCH3 एक एंड-कैपिंग समूह है, प्रतिक्रिया स्थल प्रतिस्थापन के बाद निष्क्रिय हो जाएगा, और यह एक लघु-संरचित हाइड्रोफोबिक समूह [21] से संबंधित है। नई जोड़ी गई शाखा श्रृंखला और ग्लूकोज अवशेषों पर शेष हाइड्रॉक्सिल समूहों पर हाइड्रॉक्सिल समूहों को उपरोक्त समूहों द्वारा संशोधित किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप एक निश्चित ऊर्जा सीमा [24] के भीतर बेहद जटिल संरचनाएं और समायोज्य गुण होते हैं।

1.2.2 हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज की जल घुलनशीलता

Hydroxypropyl methylcellulose में इसकी अनूठी संरचना के कारण कई उत्कृष्ट गुण होते हैं, जिनमें से सबसे उल्लेखनीय इसकी जल घुलनशीलता है। यह ठंडे पानी में एक कोलाइडल समाधान में सूज जाता है, और समाधान में कुछ सतह गतिविधि, उच्च पारदर्शिता और स्थिर प्रदर्शन [21] है। हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज वास्तव में एक सेल्यूलोज ईथर है जिसे मिथाइलसेलुलोज के बाद प्रोपलीन ऑक्साइड ईथरिफिकेशन द्वारा संशोधित किया जाता है, इसलिए इसमें अभी भी मिथाइलसेलुलोज [21] के समान ठंडे पानी की घुलनशीलता और गर्म पानी के ढेरों की विशेषताएं हैं, और पानी में इसका पानी घुलनशीलता थी। मिथाइल सेल्यूलोज को अच्छी पारदर्शिता और स्थिर चिपचिपाहट [25] के साथ उत्पाद समाधान प्राप्त करने के लिए 20 से 40 मिनट के लिए 0 से 5 डिग्री सेल्सियस पर रखा जाना चाहिए। हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज उत्पाद का समाधान केवल अच्छी स्थिरता और अच्छी पारदर्शिता [25] प्राप्त करने के लिए 20-25 डिग्री सेल्सियस पर होना चाहिए। उदाहरण के लिए, पल्स्वर्ड हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज (दानेदार आकार 0.2-0.5 मिमी) को आसानी से ठंडा किए बिना कमरे के तापमान पर पानी में भंग किया जा सकता है जब 4% जलीय घोल की चिपचिपाहट 20 डिग्री सेल्सियस पर 2000 सेंटीपोइज़ तक पहुंच जाती है।

1.2.3 हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज के फिल्म बनाने वाले गुण

Hydroxypropyl methylcellulose समाधान में उत्कृष्ट फिल्म बनाने वाले गुण होते हैं, जो दवा की तैयारी के कोटिंग के लिए अच्छी स्थिति प्रदान कर सकते हैं। इसके द्वारा गठित कोटिंग फिल्म बेरंग, गंधहीन, सख्त और पारदर्शी [21] है।

यान यानज़ोंग [26] ने हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज के फिल्म बनाने वाले गुणों की जांच करने के लिए एक ऑर्थोगोनल परीक्षण का उपयोग किया। विभिन्न सांद्रता और कारकों के रूप में विभिन्न सॉल्वैंट्स के साथ तीन स्तरों पर स्क्रीनिंग की गई। परिणामों से पता चला कि 10% हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज को 50% इथेनॉल समाधान में जोड़ने से सर्वश्रेष्ठ फिल्म बनाने वाले गुण थे, और इसे निरंतर-रिलीज़ ड्रग फिल्मों के लिए फिल्म बनाने वाली सामग्री के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता था।

1.1 हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज फिल्म का प्लास्टिसाइजेशन संशोधन

एक प्राकृतिक अक्षय संसाधन के रूप में, एक कच्चे माल के रूप में सेल्यूलोज से तैयार की गई फिल्म में अच्छी स्थिरता और प्रक्रिया क्षमता होती है, और इसे छोड़ने के बाद बायोडिग्रेडेबल है, जो पर्यावरण के लिए हानिरहित है। हालांकि, अनप्लास्टिक किए गए सेल्यूलोज फिल्मों में खराब क्रूरता होती है, और सेल्यूलोज को प्लास्टिसाइज्ड और संशोधित किया जा सकता है।

] परिणामों से पता चला कि सेल्यूलोज एसीटेट प्रोपियोनेट फिल्म के ब्रेक पर बढ़ाव 36% और 50% तक बढ़ गया था जब ट्राइथाइल साइट्रेट और एसिटाइल टेट्राब्यूटाइल साइट्रेट का द्रव्यमान अंश 10% था।

लुओ किउशुई एट अल [28] ने मिथाइलसेलुलोज झिल्ली के यांत्रिक गुणों पर प्लास्टिसाइज़र ग्लिसरॉल, स्टीयरिक एसिड और ग्लूकोज के प्रभावों का अध्ययन किया। परिणामों से पता चला कि ग्लिसरॉल सामग्री 1.5%होने पर मिथाइल सेल्यूलोज झिल्ली की बढ़ाव दर बेहतर थी, और ग्लूकोज और स्टीयरिक एसिड की अतिरिक्त सामग्री 0.5%थी जब मिथाइल सेल्यूलोज झिल्ली का बढ़ाव अनुपात बेहतर था।

ग्लिसरॉल एक रंगहीन, मीठा, स्पष्ट, चिपचिपा तरल है जिसमें एक गर्म मीठा स्वाद होता है, जिसे आमतौर पर ग्लिसरीन के रूप में जाना जाता है। जलीय घोल, सॉफ्टनर, प्लास्टिसाइज़र आदि के विश्लेषण के लिए उपयुक्त है। इसे किसी भी अनुपात में पानी के साथ भंग किया जा सकता है, और कम-सांद्रता ग्लिसरॉल समाधान को त्वचा को मॉइस्चराइज करने के लिए चिकनाई तेल के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। सोर्बिटोल, सफेद हाइग्रोस्कोपिक पाउडर या क्रिस्टलीय पाउडर, गुच्छे या कणिकाएं, गंधहीन। इसमें नमी अवशोषण और जल प्रतिधारण के कार्य हैं। च्यूइंग गम और कैंडी के उत्पादन में थोड़ा जोड़ने से भोजन को नरम रखा जा सकता है, संगठन में सुधार हो सकता है और सख्त होने और रेत की भूमिका निभाने के लिए। ग्लिसरॉल और सोर्बिटोल दोनों पानी में घुलनशील पदार्थ हैं, जिन्हें पानी में घुलनशील सेल्यूलोज इथर [23] के साथ मिलाया जा सकता है। उन्हें सेल्यूलोज के लिए प्लास्टिसाइज़र के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। जोड़ने के बाद, वे सेल्यूलोज फिल्मों के ब्रेक में लचीलेपन और बढ़ाव में सुधार कर सकते हैं। [२ ९]। आम तौर पर, समाधान की एकाग्रता 2-5% होती है, और प्लास्टिसाइज़र की मात्रा सेल्यूलोज ईथर का 10-20% होती है। यदि प्लास्टिसाइज़र की सामग्री बहुत अधिक है, तो कोलाइड निर्जलीकरण की संकोचन घटना उच्च तापमान [30] पर होगी।

1.2 हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज फिल्म का क्रॉसलिंकिंग संशोधन

पानी में घुलनशील फिल्म में अच्छी पानी की घुलनशीलता होती है, लेकिन कुछ अवसरों में उपयोग किए जाने पर यह जल्दी से भंग होने की उम्मीद नहीं होती है, जैसे कि बीज पैकेजिंग बैग। बीजों को एक पानी में घुलनशील फिल्म के साथ लपेटा जाता है, जो बीजों की जीवित रहने की दर को बढ़ा सकता है। इस समय, बीजों की रक्षा करने के लिए, यह उम्मीद नहीं है कि फिल्म जल्दी से घुल जाएगी, लेकिन फिल्म को पहले बीज पर एक निश्चित जल-निवारक प्रभाव खेलना चाहिए। इसलिए, फिल्म के पानी में घुलनशील समय को लम्बा करना आवश्यक है। [२१]।

हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मेथिलसेलुलोज में अच्छी पानी की घुलनशीलता क्यों होती है, इसका कारण यह है कि इसकी आणविक संरचना में बड़ी संख्या में हाइड्रॉक्सिल समूह होते हैं, और ये हाइड्रॉक्सिल समूह हाइड्रॉक्सिपाइल मेथिलिसल मिथिलोज़ के साथ एल्डिहाइड के साथ क्रॉस-लिंकिंग प्रतिक्रिया से गुजर सकते हैं। हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज फिल्म की पानी की घुलनशीलता को कम करना, और हाइड्रॉक्सिल समूहों और एल्डिहाइड्स के बीच क्रॉस-लिंकिंग प्रतिक्रिया कई रासायनिक बॉन्ड उत्पन्न करेगी, जो फिल्म के यांत्रिक गुणों को एक हद तक सुधार सकती है। हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज के साथ एल्डिहाइड्स क्रॉस-लिंक्ड में ग्लूटाराल्डिहाइड, ग्लाइक्सल, फॉर्मलडिहाइड, आदि शामिल हैं। उनमें से, ग्लूटाराल्डिहाइड में दो एल्डिहाइड समूह हैं, और क्रॉस-लिंकिंग प्रतिक्रिया तेज है, और ग्लूटाराल्डेहाइड एक सामान्य रूप से उपयोग किया जाता है। यह अपेक्षाकृत सुरक्षित है, इसलिए ग्लूटाराल्डिहाइड का उपयोग आम तौर पर इथर के लिए क्रॉस-लिंकिंग एजेंट के रूप में किया जाता है। समाधान में इस प्रकार के क्रॉस-लिंकिंग एजेंट की मात्रा आमतौर पर ईथर के वजन का 7 से 10% होती है। उपचार का तापमान लगभग 0 से 30 डिग्री सेल्सियस है, और समय 1 ~ 120 मिनट [31] है। क्रॉस-लिंकिंग प्रतिक्रिया को अम्लीय परिस्थितियों में किया जाना चाहिए। सबसे पहले, एक अकार्बनिक मजबूत एसिड या कार्बनिक कार्बोक्जिलिक एसिड को समाधान के पीएच को लगभग 4-6 तक समायोजित करने के लिए समाधान में जोड़ा जाता है, और फिर क्रॉस-लिंकिंग प्रतिक्रिया [32] को पूरा करने के लिए एल्डिहाइड को जोड़ा जाता है। उपयोग किए गए एसिड में HCL, H2SO4, एसिटिक एसिड, साइट्रिक एसिड और इस तरह शामिल हैं। एसिड और एल्डिहाइड को एक ही समय में भी जोड़ा जा सकता है ताकि समाधान को वांछित पीएच रेंज [33] में क्रॉस-लिंकिंग प्रतिक्रिया को पूरा किया जा सके।

हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज फिल्मों के 1.3 एंटीऑक्सिडेटिव गुण

Hydroxypropyl methylcellulose संसाधनों में समृद्ध है, फिल्म बनाने में आसान है, और अच्छा ताजा-कीपिंग प्रभाव है। एक खाद्य परिरक्षक के रूप में, इसमें महान विकास क्षमता है [34-36]।

झुआंग रोंग्यू [37] ने हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज (एचपीएमसी) खाद्य फिल्म का उपयोग किया, इसे टमाटर पर लेपित किया, और फिर टमाटर की दृढ़ता और रंग पर इसके प्रभाव का अध्ययन करने के लिए इसे 18 दिनों के लिए 20 डिग्री सेल्सियस पर संग्रहीत किया। परिणाम बताते हैं कि एचपीएमसी कोटिंग के साथ टमाटर की कठोरता कोटिंग के बिना उससे अधिक है। यह भी साबित हुआ कि एचपीएमसी एडिबल फिल्म 20 ℃ पर संग्रहीत होने पर गुलाबी से लाल तक टमाटर के रंग परिवर्तन में देरी कर सकती है।

] परिणामों से पता चला कि एचपीएमसी फिल्म के साथ इलाज किए गए बेबेरी के एंटी-ऑक्सीकरण प्रदर्शन में सुधार हुआ था, और भंडारण के दौरान क्षय दर कम हो गई थी, और 5% एचपीएमसी फिल्म का प्रभाव सबसे अच्छा था।

वांग काइकाई एट अल। ] गतिविधि का प्रभाव। परिणामों से पता चला कि राइबोफ्लेविन-कॉम्पोजिट एचपीएमसी-लेपित बेबेरी फल एकल राइबोफ्लेविन या एचपीएमसी कोटिंग की तुलना में अधिक प्रभावी था, जो भंडारण के दौरान बेबेरी फल की क्षय दर को प्रभावी ढंग से कम करता है, जिससे फल के भंडारण अवधि को लम्बा हो जाता है।

हाल के वर्षों में, लोगों को खाद्य सुरक्षा के लिए उच्च और उच्च आवश्यकताएं हैं। घर और विदेशों में शोधकर्ताओं ने धीरे -धीरे खाद्य योजक से पैकेजिंग सामग्री में अपने शोध फोकस को स्थानांतरित कर दिया है। पैकेजिंग सामग्री में एंटीऑक्सिडेंट जोड़ने या छिड़काव करके, वे खाद्य ऑक्सीकरण को कम कर सकते हैं। क्षय दर का प्रभाव [40]। मानव शरीर पर उच्च सुरक्षा और अच्छे स्वास्थ्य प्रभावों के कारण प्राकृतिक एंटीऑक्सिडेंट व्यापक रूप से चिंतित हैं [40,41]।

बांस के पत्तों के एंटीऑक्सिडेंट (शॉर्ट के लिए एओबी) एक प्राकृतिक एंटीऑक्सिडेंट है जिसमें अद्वितीय प्राकृतिक बांस की खुशबू और अच्छी पानी की घुलनशीलता है। इसे राष्ट्रीय मानक GB2760 में सूचीबद्ध किया गया है और इसे स्वास्थ्य मंत्रालय द्वारा प्राकृतिक भोजन के लिए एंटीऑक्सिडेंट के रूप में अनुमोदित किया गया है। इसका उपयोग मांस उत्पादों, जलीय उत्पादों और पफ वाले भोजन [42] के लिए एक खाद्य योज्य के रूप में भी किया जा सकता है।

सन लीना आदि [४२] बांस लीफ एंटीऑक्सिडेंट के मुख्य घटकों और गुणों की समीक्षा की और भोजन में बांस लीफ एंटीऑक्सिडेंट के आवेदन को पेश किया। ताजा मेयोनेज़ में 0.03% AOB जोड़ते हुए, एंटीऑक्सिडेंट प्रभाव इस समय सबसे स्पष्ट है। चाय पॉलीफेनोल एंटीऑक्सिडेंट की समान मात्रा की तुलना में, इसका एंटीऑक्सिडेंट प्रभाव स्पष्ट रूप से चाय पॉलीफेनोल्स की तुलना में बेहतर है; एमजी/एल में बीयर में 150% जोड़कर, एंटीऑक्सिडेंट गुण और बीयर की भंडारण स्थिरता में काफी वृद्धि हुई है, और बीयर में वाइन बॉडी के साथ अच्छी संगतता है। शराब शरीर की मूल गुणवत्ता सुनिश्चित करते हुए, यह बांस के पत्तों की सुगंध और मधुर स्वाद को भी बढ़ाता है [43]।

सारांश में, हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज में अच्छी फिल्म बनाने वाले गुण और उत्कृष्ट प्रदर्शन होते हैं। यह एक हरे और अपमानजनक सामग्री भी है, जिसका उपयोग पैकेजिंग के क्षेत्र में पैकेजिंग फिल्म के रूप में किया जा सकता है [44-48]। ग्लिसरॉल और सोर्बिटोल दोनों पानी में घुलनशील प्लास्टिसाइज़र हैं। सेलूलोज़ फिल्म-गठन समाधान में ग्लिसरॉल या सोर्बिटोल को जोड़ने से हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मेथिलसेलुलोज फिल्म की क्रूरता में सुधार हो सकता है, जिससे फिल्म के ब्रेक में बढ़े हुए बढ़ते हैं [49-51]। Glutaraldehyde एक आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला कीटाणुनाशक है। अन्य एल्डिहाइड्स की तुलना में, यह अपेक्षाकृत सुरक्षित है, और अणु में एक डायलडिहाइड समूह है, और क्रॉस-लिंकिंग गति अपेक्षाकृत तेज है। इसका उपयोग हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज फिल्म के क्रॉस-लिंकिंग संशोधन के रूप में किया जा सकता है। यह फिल्म की पानी की घुलनशीलता को समायोजित कर सकता है, ताकि फिल्म का उपयोग अधिक अवसरों में किया जा सके [52-55]। हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज फिल्म में हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज फिल्म में हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज फिल्म के एंटीऑक्सिडेंट गुणों में सुधार करने और फूड पैकेजिंग में इसके आवेदन का विस्तार करने के लिए बांस लीफ एंटीऑक्सिडेंट जोड़ना।

1.4 विषय का प्रस्ताव

वर्तमान शोध की स्थिति से, पानी में घुलनशील फिल्में मुख्य रूप से पीवीए फिल्मों, पीईओ फिल्मों, स्टार्च-आधारित और प्रोटीन-आधारित पानी में घुलनशील फिल्मों से बनी हैं। पेट्रोलियम-आधारित सामग्री के रूप में, पीवीए और पीईओ गैर-नवीकरणीय संसाधन हैं, और उनके कच्चे माल की उत्पादन प्रक्रिया प्रदूषित हो सकती है। यद्यपि संयुक्त राज्य अमेरिका, जापान और अन्य देशों ने इसे एक गैर विषैले पदार्थ के रूप में सूचीबद्ध किया है, लेकिन इसकी सुरक्षा अभी भी सवाल के लिए खुली है। साँस लेना और अंतर्ग्रहण दोनों शरीर के लिए हानिकारक हैं [8], और इसे एक पूर्ण हरी रसायन विज्ञान नहीं कहा जा सकता है। स्टार्च-आधारित और प्रोटीन-आधारित पानी में घुलनशील सामग्री की उत्पादन प्रक्रिया मूल रूप से हानिरहित है और उत्पाद सुरक्षित है, लेकिन उनके पास हार्ड फिल्म गठन, कम बढ़ाव और आसान टूटने के नुकसान हैं। इसलिए, ज्यादातर मामलों में, उन्हें पीवीए जैसी अन्य सामग्रियों के साथ सम्मिश्रण करके तैयार होने की आवश्यकता होती है। उपयोग मूल्य अधिक नहीं है। इसलिए, वर्तमान पानी में घुलनशील फिल्म के दोषों में सुधार करने के लिए उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ एक नई, नवीकरणीय, पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्म सामग्री को विकसित करना बहुत महत्व है।

Hydroxypropyl methylcellulose एक प्राकृतिक बहुलक सामग्री है, जो न केवल संसाधनों में समृद्ध है, बल्कि अक्षय भी है। इसमें अच्छी पानी की घुलनशीलता और फिल्म बनाने वाले गुण हैं, और पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्मों को तैयार करने के लिए स्थितियां हैं। इसलिए, यह पेपर कच्चे माल के रूप में हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज के साथ एक नए प्रकार की पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्म तैयार करने का इरादा रखता है, और व्यवस्थित रूप से इसकी तैयारी की स्थिति और अनुपात को अनुकूलित करता है, और उपयुक्त प्लास्टिसाइज़र (ग्लिसरॉल और सोर्बिटोल) जोड़ता है। ), क्रॉस-लिंकिंग एजेंट (ग्लूटाराल्डिहाइड), एंटीऑक्सिडेंट (बांस लीफ एंटीऑक्सिडेंट), और उनके गुणों में सुधार, ताकि यांत्रिक गुणों, ऑप्टिकल गुणों, पानी की विलंबता और एंटीऑक्सिडेंट गुणों जैसे बेहतर व्यापक गुणों के साथ हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल समूह तैयार करने के लिए। मिथाइलसेलुलोज पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्म पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्म सामग्री के रूप में इसके आवेदन के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।

1.5 अनुसंधान सामग्री

अनुसंधान सामग्री इस प्रकार है:

1) एचपीएमसी वाटर-घुलनशील पैकेजिंग फिल्म को सॉल्यूशन कास्टिंग फिल्म-फॉर्मिंग विधि द्वारा तैयार किया गया था, और फिल्म के गुणों का विश्लेषण एचपीएमसी फिल्म-गठन तरल की एकाग्रता और एचपीएमसी जल-घुलनशील पैकेजिंग फिल्म के प्रदर्शन पर फिल्म-गठन तापमान के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए किया गया था।

2) एचपीएमसी जल-घुलनशील पैकेजिंग फिल्मों के यांत्रिक गुणों, पानी की घुलनशीलता और ऑप्टिकल गुणों पर ग्लिसरॉल और सोर्बिटोल प्लास्टिसाइज़र के प्रभावों का अध्ययन करने के लिए।

3) पानी की घुलनशीलता, यांत्रिक गुणों और एचपीएमसी जल-घुलनशील पैकेजिंग फिल्मों के ऑप्टिकल गुणों पर ग्लूटाराल्डिहाइड क्रॉस-लिंकिंग एजेंट के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए।

4) AOB/HPMC पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्म की तैयारी। ऑक्सीकरण प्रतिरोध, जल घुलनशीलता, यांत्रिक गुण और AOB/HPMC पतली फिल्मों के ऑप्टिकल गुणों का अध्ययन किया गया था।

अध्याय 2 हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेल्यूलोज पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्म की तैयारी और गुण

2.1 परिचय

Hydroxypropyl methylcellulose एक प्राकृतिक सेल्यूलोज व्युत्पन्न है। यह गैर-विषैले, गैर-प्रदूषणकारी, नवीकरणीय, रासायनिक रूप से स्थिर है, और इसमें पानी की घुलनशीलता और फिल्म बनाने वाले गुण हैं। यह एक संभावित जल-घुलनशील पैकेजिंग फिल्म सामग्री है।

यह अध्याय 2% से 6% के द्रव्यमान अंश के साथ हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज समाधान तैयार करने के लिए कच्चे माल के रूप में हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज का उपयोग करेगा, समाधान कास्टिंग विधि द्वारा पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्म तैयार करेगा, और फिल्म-निर्माण तरल प्रभावों का अध्ययन फिल्म-निर्माण और फिल्म-निर्माण के तापमान पर यांत्रिक, ऑप्टिकल, ऑप्टिकल और वाटर-सॉल्यूबिलिटीज़ का अध्ययन करता है। फिल्म के क्रिस्टलीय गुणों को एक्स-रे विवर्तन की विशेषता थी, और तन्यता ताकत, हाइड्रॉक्सिप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्म के ब्रेक, लाइट ट्रांसमिटेंस और धुंध पर बढ़ाव, तन्य परीक्षण, ऑप्टिकल टेस्ट और वाटर-विलंबता परीक्षण की डिग्री और पानी की सॉल्यूबिलिटी द्वारा विश्लेषण किया गया था।

2.2 प्रायोगिक विभाग

2.2.1 प्रायोगिक सामग्री और उपकरण

2.2.2 नमूना तैयारी

1) वजन: इलेक्ट्रॉनिक संतुलन के साथ हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज की एक निश्चित मात्रा का वजन करें।

2) विघटन: तैयार विआयनीकृत पानी में तौले हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज को जोड़ें, सामान्य तापमान पर हिलाएं और जब तक यह पूरी तरह से भंग न हो जाए, और फिर इसे एक निश्चित अवधि (डिफॉमिंग) के लिए खड़े होने दें ताकि रचना की एक निश्चित एकाग्रता प्राप्त हो सके। झिल्ली द्रव। 2%, 3%, 4%, 5%और 6%पर तैयार किया गया।

3) फिल्म गठन: ① विभिन्न फिल्म-गठन सांद्रता के साथ फिल्मों की तैयारी: एचपीएमसी फिल्म बनाने वाले समाधानों को अलग-अलग सांद्रता के समाधानों को कांच के पेट्री व्यंजनों में फिल्मों में डालने के लिए, और उन्हें 40 ~ 50 डिग्री सेल्सियस पर एक ब्लास्ट सुखाने वाले ओवन में रखें और फिल्मों को बनाने के लिए। 25-50 माइक्रोन की मोटाई के साथ एक हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्म तैयार की जाती है, और फिल्म को छील दिया जाता है और उपयोग के लिए एक सुखाने वाले बॉक्स में रखा जाता है। अलग-अलग फिल्म बनाने वाले तापमान (सुखाने और फिल्म-गठन के दौरान तापमान) पर पतली फिल्मों का ②preparation: एक ग्लास पेट्री डिश में 5% एचपीएमसी की एकाग्रता के साथ फिल्म बनाने वाले समाधान को इंजेक्ट करें और अलग-अलग तापमान (30 ~ 70 डिग्री सेल्सियस) पर फिल्मों को कास्ट करें। लगभग 45 माइक्रोन की मोटाई के साथ हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्म तैयार की गई थी, और फिल्म को छील दिया गया था और उपयोग के लिए एक सुखाने वाले बॉक्स में रखा गया था। तैयार हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्म को शॉर्ट के लिए एचपीएमसी फिल्म के रूप में संदर्भित किया जाता है।

2.2.3 लक्षण वर्णन और प्रदर्शन माप

2.2.3.1 वाइड-एंगल एक्स-रे विवर्तन (एक्सआरडी) विश्लेषण

वाइड-एंगल एक्स-रे विवर्तन (एक्सआरडी) आणविक स्तर पर किसी पदार्थ के क्रिस्टलीय स्थिति का विश्लेषण करता है। स्विट्जरलैंड में थर्मो एआरएल कंपनी द्वारा उत्पादित एआरएल/एक्सटीआरए प्रकार के एक्स-रे डिफ्रेक्टोमीटर का उपयोग निर्धारण के लिए किया गया था। मापन की स्थिति: एक्स-रे स्रोत एक निकल-फ़िल्टर्ड CU-Kα लाइन (40kV, 40MA) था। स्कैन कोण 0 ° से 80 ° (2 the) तक होता है। स्कैनिंग गति 6 °/मिनट।

2.2.3.2 यांत्रिक गुण

फिल्म के ब्रेक पर तन्य शक्ति और बढ़ाव का उपयोग इसके यांत्रिक गुणों को पहचानने के मानदंड के रूप में किया जाता है, और तन्यता ताकत (तन्यता ताकत) तनाव को संदर्भित करती है जब फिल्म अधिकतम समान प्लास्टिक विरूपण का उत्पादन करती है, और यूनिट एमपीए है। ब्रेक पर बढ़ाव (ब्रेकिंग इलॉन्जेशन) को बढ़ाव के अनुपात को संदर्भित करता है जब फिल्म को मूल लंबाई में तोड़ दिया जाता है, %में व्यक्त किया जाता है। इंस्ट्रॉन (5943) टाइप करें, इंस्ट्रॉन (शंघाई) परीक्षण उपकरणों के लघु इलेक्ट्रॉनिक इलेक्ट्रॉनिक सार्वभौमिक तन्यता परीक्षण मशीन, प्लास्टिक फिल्मों के तन्य गुणों के लिए GB13022-92 परीक्षण विधि के अनुसार, 25 ° C पर परीक्षण, 50%RH की स्थिति, अशुद्धियों के बिना समान मोटाई और स्वच्छ सतह के साथ नमूने चुनिंदा नमूने का परीक्षण किया जाता है।

2.2.3.3 ऑप्टिकल गुण

ऑप्टिकल गुण पैकेजिंग फिल्मों की पारदर्शिता का एक महत्वपूर्ण संकेतक हैं, मुख्य रूप से फिल्म के संप्रेषण और धुंध सहित। फिल्मों के संप्रेषण और धुंध को एक संप्रेषण धुंध परीक्षक का उपयोग करके मापा गया था। एक साफ सतह और कोई क्रीज के साथ एक परीक्षण नमूना चुनें, धीरे से इसे परीक्षण स्टैंड पर रखें, इसे एक सक्शन कप के साथ ठीक करें, और कमरे के तापमान (25 डिग्री सेल्सियस और 50%आरएच) पर फिल्म के प्रकाश संप्रेषण और धुंध को मापें। नमूना 3 बार परीक्षण किया जाता है और औसत मूल्य लिया जाता है।

2.2.3.4 जल घुलनशीलता

लगभग 45μm की मोटाई के साथ एक 30 मिमी × 30 मिमी की फिल्म को काटें, 200 मिलीलीटर बीकर में 100 मिलीलीटर पानी डालें, फिल्म को स्टिल पानी की सतह के केंद्र में रखें, और फिल्म को पूरी तरह से गायब होने के लिए समय को मापें [56]। प्रत्येक नमूने को 3 बार मापा गया था और औसत मूल्य लिया गया था, और इकाई न्यूनतम थी।

2.2.4 डेटा प्रसंस्करण

प्रयोगात्मक डेटा को एक्सेल द्वारा संसाधित किया गया था और मूल सॉफ्टवेयर द्वारा प्लॉट किया गया था।

2.3 परिणाम और चर्चा

2.3.1.1 एक्सआरडी पैटर्न एचपीएमसी पतली फिल्मों के अलग-अलग फिल्म-गठन समाधान सांद्रता के तहत

HP की विभिन्न सामग्री के तहत HPMC फिल्मों की Fig.2.1 XRD

वाइड-एंगल एक्स-रे विवर्तन आणविक स्तर पर पदार्थों के क्रिस्टलीय स्थिति का विश्लेषण है। चित्रा 2.1 विभिन्न फिल्म-गठन समाधान सांद्रता के तहत एचपीएमसी पतली फिल्मों का एक्सआरडी विवर्तन पैटर्न है। आंकड़े में एचपीएमसी फिल्म में दो विवर्तन चोटियाँ [57-59] (9.5 ° और 20.4 ° के पास) हैं। यह इस आंकड़े से देखा जा सकता है कि एचपीएमसी एकाग्रता की वृद्धि के साथ, एचपीएमसी फिल्म की विवर्तन चोटियों के आसपास 9.5 ° और 20.4 ° पहले बढ़ाया जाता है। और फिर कमजोर हो गया, आणविक व्यवस्था (आदेशित व्यवस्था) की डिग्री पहले बढ़ गई और फिर कम हो गई। जब एकाग्रता 5%होती है, तो एचपीएमसी अणुओं की व्यवस्थित व्यवस्था इष्टतम होती है। उपरोक्त घटना का कारण यह हो सकता है कि एचपीएमसी एकाग्रता की वृद्धि के साथ, फिल्म-गठन समाधान में क्रिस्टल नाभिक की संख्या बढ़ जाती है, इस प्रकार एचपीएम आणविक व्यवस्था को अधिक नियमित बना देता है। जब एचपीएमसी एकाग्रता 5%से अधिक हो जाती है, तो फिल्म का एक्सआरडी विवर्तन शिखर कमजोर हो जाता है। आणविक श्रृंखला व्यवस्था के दृष्टिकोण से, जब एचपीएमसी एकाग्रता बहुत बड़ी होती है, तो फिल्म बनाने वाले समाधान की चिपचिपाहट बहुत अधिक होती है, जिससे आणविक श्रृंखलाओं को स्थानांतरित करना मुश्किल हो जाता है और समय में व्यवस्थित नहीं किया जा सकता है, इस प्रकार एचपीएमसी फिल्मों के ऑर्डर की डिग्री कम हो गई।

2.3.1.2 विभिन्न फिल्म-गठन समाधान सांद्रता के तहत एचपीएमसी पतली फिल्मों के यांत्रिक गुण।

फिल्म के ब्रेक पर तन्यता ताकत और बढ़ाव का उपयोग इसके यांत्रिक गुणों को पहचानने के मानदंड के रूप में किया जाता है, और तन्यता ताकत तनाव को संदर्भित करती है जब फिल्म अधिकतम समान प्लास्टिक विरूपण का उत्पादन करती है। ब्रेक पर बढ़ाव ब्रेक पर फिल्म की मूल लंबाई के विस्थापन का अनुपात है। फिल्म के यांत्रिक गुणों का माप कुछ क्षेत्रों में इसके आवेदन का न्याय कर सकता है।

Fig.2.2 HPMC फिल्मों के यांत्रिक गुणों पर HPMC की विभिन्न सामग्री का प्रभाव

अंजीर। 2.2 से, फिल्म-गठन समाधान के विभिन्न सांद्रता के तहत एचपीएमसी फिल्म के टूटने पर तन्य शक्ति और बढ़ाव की बदलती प्रवृत्ति, यह देखा जा सकता है कि एचपीएमसी फिल्म के ब्रेक पर तन्य शक्ति और बढ़ाव ने एचपीएमसी फिल्म-फॉर्मिंग समाधान की एकाग्रता में वृद्धि के साथ पहली बार बढ़ा। जब समाधान एकाग्रता 5%होती है, तो एचपीएमसी फिल्मों के यांत्रिक गुण बेहतर होते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि जब फिल्म बनाने वाली तरल एकाग्रता कम होती है, तो समाधान चिपचिपाहट कम होती है, आणविक श्रृंखलाओं के बीच बातचीत अपेक्षाकृत कमजोर होती है, और अणुओं को व्यवस्थित तरीके से व्यवस्थित नहीं किया जा सकता है, इसलिए फिल्म की क्रिस्टलीकरण क्षमता कम होती है और इसके यांत्रिक गुण खराब होते हैं; जब फिल्म बनाने वाली तरल एकाग्रता 5 %होती है, तो यांत्रिक गुण इष्टतम मूल्य तक पहुंचते हैं; चूंकि फिल्म बनाने वाले तरल की एकाग्रता में वृद्धि जारी है, इसलिए समाधान की कास्टिंग और प्रसार अधिक कठिन हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप प्राप्त एचपीएमसी फिल्म की असमान मोटाई और अधिक सतह दोष [60] होता है, जिसके परिणामस्वरूप एचपीएमसी फिल्मों के यांत्रिक गुणों में कमी आती है। इसलिए, 5% एचपीएमसी फिल्म बनाने वाले समाधान की एकाग्रता सबसे उपयुक्त है। प्राप्त फिल्म का प्रदर्शन भी बेहतर है।

2.3.1.3 विभिन्न फिल्म-गठन समाधान सांद्रता के तहत एचपीएमसी पतली फिल्मों के ऑप्टिकल गुण

पैकेजिंग फिल्मों में, लाइट ट्रांसमिटेंस और हेज महत्वपूर्ण पैरामीटर हैं जो फिल्म की पारदर्शिता का संकेत देते हैं। चित्रा 2.3 अलग-अलग फिल्म बनाने वाले तरल सांद्रता के तहत एचपीएमसी फिल्मों के संचार और धुंध के बदलते रुझानों को दर्शाता है। यह इस आंकड़े से देखा जा सकता है कि एचपीएमसी फिल्म-गठन समाधान की एकाग्रता में वृद्धि के साथ, एचपीएमसी फिल्म का प्रसारण धीरे-धीरे कम हो गया, और फिल्म-गठन समाधान की एकाग्रता की वृद्धि के साथ धुंध में काफी वृद्धि हुई।

Fig.2.3 HPMC फिल्मों की ऑप्टिकल संपत्ति पर HPMC की विभिन्न सामग्री का प्रभाव

दो मुख्य कारण हैं: सबसे पहले, छितरी हुई चरण की संख्या एकाग्रता के परिप्रेक्ष्य से, जब एकाग्रता कम होती है, तो संख्या एकाग्रता सामग्री के ऑप्टिकल गुणों पर एक प्रमुख प्रभाव पड़ता है [61]। इसलिए, एचपीएमसी फिल्म-गठन समाधान की एकाग्रता में वृद्धि के साथ, फिल्म की घनत्व कम हो जाते हैं। प्रकाश संप्रेषण में काफी कमी आई, और धुंध में काफी वृद्धि हुई। दूसरा, फिल्म बनाने की प्रक्रिया के विश्लेषण से, यह हो सकता है क्योंकि फिल्म को सॉल्यूशन कास्टिंग फिल्म बनाने की विधि द्वारा बनाया गया था। बढ़ाव की कठिनाई में वृद्धि से फिल्म की सतह की चिकनाई में कमी और एचपीएमसी फिल्म के ऑप्टिकल गुणों की कमी होती है।

2.3.1.4 अलग-अलग फिल्म बनाने वाले तरल सांद्रता के तहत एचपीएमसी पतली फिल्मों की जल घुलनशीलता

पानी में घुलनशील फिल्मों की पानी की घुलनशीलता उनकी फिल्म बनाने वाली एकाग्रता से संबंधित है। अलग -अलग फिल्म बनाने वाली सांद्रता के साथ बनाई गई 30 मिमी × 30 मिमी फिल्मों को काटें, और फिल्म को पूरी तरह से गायब होने के लिए समय को मापने के लिए फिल्म को "+" के साथ चिह्नित करें। यदि फिल्म बीकर की दीवारों पर लपेटती है या चिपक जाती है, तो रिटेस्ट। चित्रा 2.4 विभिन्न फिल्म बनाने वाले तरल सांद्रता के तहत एचपीएमसी फिल्मों की जल घुलनशीलता का ट्रेंड आरेख है। यह इस आंकड़े से देखा जा सकता है कि फिल्म बनाने वाले तरल एकाग्रता की वृद्धि के साथ, एचपीएमसी फिल्मों का पानी में घुलनशील समय लंबा हो जाता है, यह दर्शाता है कि एचपीएमसी फिल्मों की पानी की घुलनशीलता कम हो जाती है। यह अनुमान लगाया जाता है कि इसका कारण यह हो सकता है कि एचपीएमसी फिल्म-गठन समाधान की एकाग्रता में वृद्धि के साथ, समाधान की चिपचिपाहट बढ़ जाती है, और अंतर-आणविक बल जेल होने के बाद मजबूत होता है, जिसके परिणामस्वरूप पानी में एचपीएमसी फिल्म की विचलन को कमजोर कर दिया जाता है और पानी की घुलनशीलता में कमी होती है।

Fig.2.4 HPMC फिल्मों की जल घुलनशीलता पर HPMC की विभिन्न सामग्री का प्रभाव

2.3.2 एचपीएमसी पतली फिल्मों पर फिल्म गठन तापमान का प्रभाव

2.3.2.1 एक्सआरडी पैटर्न एचपीएमसी पतली फिल्मों के अलग -अलग फिल्म के तापमान पर

अलग -अलग फिल्म गठन तापमान के तहत HPMC फिल्मों की Fig.2.5 XRD

चित्रा 2.5 अलग -अलग फिल्म के तापमान पर एचपीएमसी पतली फिल्मों के एक्सआरडी पैटर्न को दर्शाता है। HPMC फिल्म के लिए 9.5 ° और 20.4 ° पर दो विवर्तन चोटियों का विश्लेषण किया गया। विवर्तन चोटियों की तीव्रता के परिप्रेक्ष्य से, फिल्म बनाने वाले तापमान में वृद्धि के साथ, दो स्थानों पर विवर्तन चोटियों में पहले वृद्धि हुई और फिर कमजोर हो गई, और क्रिस्टलीकरण क्षमता पहले बढ़ गई और फिर कम हो गई। जब फिल्म-गठन का तापमान 50 ° C था, तो HPMC अणुओं की व्यवस्था की गई व्यवस्था सजातीय न्यूक्लिएशन पर तापमान के प्रभाव के परिप्रेक्ष्य से, जब तापमान कम होता है, तो समाधान की चिपचिपाहट अधिक होती है, क्रिस्टल नाभिक की वृद्धि दर छोटी होती है, और क्रिस्टलीकरण मुश्किल होता है; जैसे-जैसे फिल्म-गठन का तापमान धीरे-धीरे बढ़ता जाता है, न्यूक्लिएशन की दर बढ़ जाती है, आणविक श्रृंखला की गति को तेज किया जाता है, आणविक श्रृंखला को क्रिस्टल नाभिक के चारों ओर आसानी से व्यवस्थित किया जाता है, और क्रिस्टलीकरण का निर्माण करना आसान होता है, इसलिए क्रिस्टलीकरण एक निश्चित तापमान पर अधिकतम मूल्य तक पहुंच जाएगा; यदि फिल्म बनाने वाला तापमान बहुत अधिक है, तो आणविक गति बहुत हिंसक है, क्रिस्टल नाभिक का गठन मुश्किल है, और परमाणु दक्षता का गठन कम है और क्रिस्टल बनाना मुश्किल है [62,63]। इसलिए, एचपीएमसी फिल्मों की क्रिस्टलीयता पहले बढ़ जाती है और फिर फिल्म बनाने के तापमान में वृद्धि के साथ घट जाती है।

2.3.2.2 एचपीएमसी पतली फिल्मों के यांत्रिक गुण अलग -अलग फिल्म बनाने वाले तापमान पर

फिल्म के तापमान के परिवर्तन से फिल्म के यांत्रिक गुणों पर कुछ हद तक प्रभाव पड़ेगा। चित्रा 2.6 अलग -अलग फिल्म बनाने वाले तापमान पर एचपीएमसी फिल्मों के ब्रेक पर तन्य शक्ति और बढ़ाव की बदलती प्रवृत्ति को दर्शाता है। उसी समय, इसने पहले बढ़ने और फिर घटने की प्रवृत्ति दिखाई। जब फिल्म का तापमान 50 ° C था, तो HPMC फिल्म के टूटने पर तन्य शक्ति और बढ़ाव अधिकतम मूल्यों तक पहुंच गया, जो क्रमशः 116 MPA और 32%थे।

Fig.2.6 HPMC फिल्मों के यांत्रिक गुणों पर फिल्म बनाने के तापमान का प्रभाव

आणविक व्यवस्था के दृष्टिकोण से, अणुओं की क्रमबद्ध व्यवस्था जितनी अधिक होगी, बेहतर तन्यता ताकत [64]। अलग -अलग फिल्म गठन तापमान पर एचपीएमसी फिल्मों के अंजीर। 2.5 एक्सआरडी पैटर्न से, यह देखा जा सकता है कि फिल्म गठन के तापमान में वृद्धि के साथ, एचपीएमसी अणुओं की व्यवस्थित व्यवस्था पहले बढ़ जाती है और फिर घट जाती है। जब फिल्म गठन का तापमान 50 डिग्री सेल्सियस होता है, तो ऑर्डर की गई व्यवस्था की डिग्री सबसे बड़ी होती है, इसलिए एचपीएमसी फिल्मों की तन्यता ताकत पहले बढ़ जाती है और फिर फिल्म बनाने वाले तापमान में वृद्धि के साथ कम हो जाती है, और अधिकतम मूल्य फिल्म के तापमान में 50 ℃ के रूप में दिखाई देता है। ब्रेक पर बढ़ाव पहले बढ़ने और फिर घटने की प्रवृत्ति को दर्शाता है। इसका कारण यह हो सकता है कि तापमान में वृद्धि के साथ, अणुओं की व्यवस्थित व्यवस्था पहले बढ़ जाती है और फिर घट जाती है, और बहुलक मैट्रिक्स में गठित क्रिस्टलीय संरचना को बिना किसी क्रिस्टलीकृत बहुलक मैट्रिक्स में फैलाया जाता है। मैट्रिक्स में, एक भौतिक क्रॉस-लिंक्ड संरचना बनती है, जो सख्त होने में एक निश्चित भूमिका निभाती है [65], जिससे एचपीएमसी फिल्म के ब्रेक पर बढ़ाव को 50 डिग्री सेल्सियस के फिल्म गठन तापमान पर एक शिखर दिखाई देने के लिए बढ़ावा दिया जाता है।

2.3.2.3 अलग -अलग फिल्म के तापमान पर एचपीएमसी फिल्मों के ऑप्टिकल गुण

चित्रा 2.7 विभिन्न फिल्मों के तापमान पर एचपीएमसी फिल्मों के ऑप्टिकल गुणों का परिवर्तन वक्र है। यह इस आंकड़े से देखा जा सकता है कि फिल्म बनाने के तापमान में वृद्धि के साथ, एचपीएमसी फिल्म का प्रसारण धीरे -धीरे बढ़ता है, धुंध धीरे -धीरे कम हो जाती है, और एचपीएमसी फिल्म के ऑप्टिकल गुण धीरे -धीरे बेहतर हो जाते हैं।

Fig.2.7 HPMC की ऑप्टिकल प्रॉपर्टी पर फिल्म बनाने के तापमान का प्रभाव

फिल्म [66] पर तापमान और पानी के अणुओं के प्रभाव के अनुसार, जब तापमान कम होता है, तो पानी के अणु एचपीएमसी में बाध्य पानी के रूप में मौजूद होते हैं, लेकिन यह बाध्य पानी धीरे -धीरे अस्थिर हो जाएगा, और एचपीएमसी एक कांच की स्थिति में है। फिल्म का वाष्पीकरण एचपीएमसी में छेद बनाता है, और फिर प्रकाश विकिरण [67] के बाद छेदों पर बिखरना बनता है, इसलिए फिल्म का हल्का संप्रेषण कम है और धुंध उच्च है; जैसे -जैसे तापमान बढ़ता जाता है, एचपीएमसी के आणविक खंडों को स्थानांतरित करना शुरू हो जाता है, पानी के अस्थिरता के बाद गठित छेद, छेद धीरे -धीरे कम हो जाते हैं, छेदों पर प्रकाश के बिखरने की डिग्री कम हो जाती है, और प्रसारण बढ़ जाता है, इसलिए फिल्म का प्रकाश प्रसारित होता है और हेज बढ़ जाता है।

2.3.2.4 अलग -अलग फिल्म के तापमान पर एचपीएमसी फिल्मों की जल घुलनशीलता

चित्रा 2.8 विभिन्न फिल्मों के तापमान पर एचपीएमसी फिल्मों के पानी की घुलनशीलता घटता को दर्शाता है। यह इस आंकड़े से देखा जा सकता है कि एचपीएमसी फिल्मों की पानी की घुलनशीलता का समय फिल्म बनाने के तापमान में वृद्धि के साथ बढ़ता है, अर्थात्, एचपीएमसी फिल्मों की पानी की घुलनशीलता बदतर हो जाती है। फिल्म-गठन के तापमान में वृद्धि के साथ, पानी के अणुओं की वाष्पीकरण दर और जेल की दर में तेजी आती है, आणविक श्रृंखलाओं की आवाजाही में तेजी आती है, आणविक रिक्ति कम हो जाती है, और फिल्म की सतह पर आणविक व्यवस्था अधिक घनी होती है, जिससे पानी के अणुओं के लिए प्रवेश करना मुश्किल हो जाता है। पानी की घुलनशीलता भी कम हो जाती है।

अंजीर

2.4 इस अध्याय का सारांश

इस अध्याय में, हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज का उपयोग कच्चे माल के रूप में किया गया था ताकि फिल्म बनाने की विधि को हल करके एचपीएमसी पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्म तैयार कर सके। HPMC फिल्म के क्रिस्टलीयता का XRD विवर्तन द्वारा विश्लेषण किया गया था; एचपीएमसी जल-घुलनशील पैकेजिंग फिल्म के यांत्रिक गुणों का परीक्षण और विश्लेषण एक सूक्ष्म इलेक्ट्रॉनिक यूनिवर्सल टेन्साइल परीक्षण मशीन द्वारा किया गया था, और एचपीएमसी फिल्म के ऑप्टिकल गुणों का विश्लेषण एक प्रकाश ट्रांसमिशन हेज़ टेस्टर द्वारा किया गया था। पानी में विघटन समय (जल घुलनशीलता समय) का उपयोग इसकी जल घुलनशीलता का विश्लेषण करने के लिए किया जाता है। निम्नलिखित निष्कर्ष उपरोक्त अनुसंधान से तैयार किए गए हैं:

1) एचपीएमसी फिल्मों के यांत्रिक गुणों में पहले वृद्धि हुई और फिर फिल्म बनाने वाले समाधान की एकाग्रता में वृद्धि के साथ कम हो गई, और सबसे पहले बढ़ी और फिर फिल्म-गठन के तापमान में वृद्धि के साथ कम हो गई। जब एचपीएमसी फिल्म-गठन समाधान की एकाग्रता 5% थी और फिल्म बनाने का तापमान 50 डिग्री सेल्सियस था, तो फिल्म के यांत्रिक गुण अच्छे हैं। इस समय, तन्यता ताकत लगभग 116mpa है, और ब्रेक पर बढ़ाव लगभग 31%है;

2) एचपीएमसी फिल्मों के ऑप्टिकल गुण फिल्म बनाने वाले समाधान की एकाग्रता में वृद्धि के साथ कम हो जाते हैं, और धीरे-धीरे फिल्म बनाने वाले तापमान में वृद्धि के साथ बढ़ते हैं; व्यापक रूप से विचार करें कि फिल्म बनाने वाले समाधान की एकाग्रता 5%से अधिक नहीं होनी चाहिए, और फिल्म बनाने का तापमान 50 ° C से अधिक नहीं होना चाहिए

3) एचपीएमसी फिल्मों की पानी की घुलनशीलता ने फिल्म बनाने वाले समाधान की एकाग्रता में वृद्धि और फिल्म बनाने वाले तापमान की वृद्धि के साथ एक नीचे की ओर प्रवृत्ति दिखाई। जब 5% एचपीएमसी फिल्म बनाने वाले समाधान और 50 डिग्री सेल्सियस के फिल्म बनाने वाले तापमान की एकाग्रता का उपयोग किया गया था, तो फिल्म का पानी-विघटित समय 55 मिनट था।

HPMC जल-घुलनशील पैकेजिंग फिल्मों पर प्लास्टिसाइज़र के अध्याय 3 प्रभाव

3.1 परिचय

एक नए प्रकार के प्राकृतिक बहुलक सामग्री के रूप में एचपीएमसी जल-घुलनशील पैकेजिंग फिल्म में एक अच्छी विकास संभावना है। Hydroxypropyl methylcellulose एक प्राकृतिक सेल्यूलोज व्युत्पन्न है। यह गैर-विषैले, गैर-प्रदूषणकारी, नवीकरणीय, रासायनिक रूप से स्थिर है, और इसमें अच्छे गुण हैं। पानी में घुलनशील और फिल्म-गठन, यह एक संभावित जल-घुलनशील पैकेजिंग फिल्म सामग्री है।

पिछले अध्याय ने हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज को कच्चे माल के रूप में फिल्म-निर्माण विधि द्वारा कच्चे माल के रूप में उपयोग करके एचपीएमसी जल-घुलनशील पैकेजिंग फिल्म की तैयारी पर चर्चा की, और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलेस पानी-घुलनशील पैकेजिंग फिल्म पर फिल्म बनाने वाले तरल एकाग्रता और फिल्म-गठन के तापमान का प्रभाव। प्रदर्शन प्रभाव। परिणाम बताते हैं कि फिल्म की तन्यता ताकत लगभग 116mpa है और ब्रेक पर बढ़ाव इष्टतम एकाग्रता और प्रक्रिया की स्थिति के तहत 31% है। ऐसी फिल्मों की क्रूरता कुछ अनुप्रयोगों में खराब है और आगे सुधार की आवश्यकता है।

इस अध्याय में, हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज का उपयोग अभी भी कच्चे माल के रूप में किया जाता है, और पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्म को सॉल्यूशन कास्टिंग फिल्म-गठन विधि द्वारा तैयार किया जाता है। , ब्रेक पर बढ़ाव), ऑप्टिकल गुण (संचारण, धुंध) और पानी की घुलनशीलता।

3.2 प्रायोगिक विभाग

3.2.1 प्रायोगिक सामग्री और उपकरण

तालिका 3.1 प्रायोगिक सामग्री और विनिर्देश

तालिका 3.2 प्रायोगिक उपकरण और विनिर्देश

3.2.2 नमूना तैयारी

1) वजन: एक निश्चित मात्रा में हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज (5%) और सोर्बिटोल (0.05%, 0.15%, 0.25%, 0.35%, 0.45%) का वजन एक इलेक्ट्रॉनिक संतुलन के साथ, और ग्लिसरॉल अल्कोहल (0.05%, 0.15%, 0.25%, 0.35%, 0.35%, 0.35%, 0.45%को मापने के लिए एक सिरिंज का उपयोग करें।

2) विघटन: तैयार विआयनीकृत पानी में तौले हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज को जोड़ें, सामान्य तापमान पर हिलाएं और जब तक यह पूरी तरह से भंग न हो जाए, और फिर क्रमशः विभिन्न द्रव्यमान अंशों में ग्लिसरॉल या सोर्बिटोल जोड़ें। हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज समाधान में, इसे समान रूप से मिश्रित करने के लिए समय की अवधि के लिए हलचल करें, और इसे फिल्म बनाने वाले तरल की एक निश्चित एकाग्रता प्राप्त करने के लिए 5 मिनट (डिफॉमिंग) के लिए खड़े होने दें।

3) फिल्म मेकिंग: फिल्म बनाने वाले तरल को एक ग्लास पेट्री डिश में इंजेक्ट करें और इसे एक फिल्म बनाने के लिए कास्ट करें, इसे जेल बनाने के लिए एक निश्चित समय के लिए खड़े रहें, और फिर इसे सूखने के लिए एक ब्लास्ट सुखाने वाले ओवन में डाल दें और 45 माइक्रोन की मोटाई के साथ एक फिल्म बनाने के लिए एक फिल्म बनाएं। फिल्म को उपयोग के लिए एक सुखाने वाले बॉक्स में रखा जाता है।

3.2.3 लक्षण वर्णन और प्रदर्शन परीक्षण

3.2.3.1 अवरक्त अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी (एफटी-आईआर) विश्लेषण

इन्फ्रारेड अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी (एफटीआईआर) आणविक संरचना में निहित कार्यात्मक समूहों को चिह्नित करने और कार्यात्मक समूहों की पहचान करने के लिए एक शक्तिशाली तरीका है। एचपीएमसी पैकेजिंग फिल्म के अवरक्त अवशोषण स्पेक्ट्रम को थर्मोइलेक्ट्रिक कॉरपोरेशन द्वारा निर्मित निकोलेट 5700 फूरियर ट्रांसफॉर्म इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करके मापा गया था। इस प्रयोग में पतली फिल्म विधि का उपयोग किया गया था, स्कैनिंग रेंज 500-4000 सेमी -1 थी, और स्कैनिंग की संख्या 32 थी। नमूना फिल्मों को इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी के लिए 24 घंटे के लिए 50 डिग्री सेल्सियस पर एक सुखाने वाले ओवन में सुखाया गया था।

3.2.3.2 वाइड-एंगल एक्स-रे विवर्तन (एक्सआरडी) विश्लेषण: 2.2.3.1 के समान ही

3.2.3.3 यांत्रिक गुणों का निर्धारण

फिल्म के ब्रेक में तन्य शक्ति और बढ़ाव का उपयोग इसके यांत्रिक गुणों को पहचानने के लिए मापदंडों के रूप में किया जाता है। ब्रेक पर बढ़ाव विस्थापन का अनुपात मूल लंबाई का अनुपात है जब फिल्म टूट गई है, %में। इंस्ट्रॉन (5943) का उपयोग करके इंस्ट्रॉन (शंघाई) परीक्षण उपकरणों के लघु इलेक्ट्रॉनिक यूनिवर्सल टेन्साइल परीक्षण मशीन का उपयोग, प्लास्टिक की फिल्मों के तन्य गुणों के लिए GB13022-92 परीक्षण विधि के अनुसार, 25 ° C पर परीक्षण, 50% RH शर्तों, समान मोटाई के साथ नमूने चुनिंदा नमूने और अशुद्धियों के बिना साफ सतह का परीक्षण किया जाता है।

3.2.3.4 ऑप्टिकल गुणों का निर्धारण: 2.2.3.3 के समान

3.2.3.5 जल घुलनशीलता का निर्धारण

लगभग 45μm की मोटाई के साथ एक 30 मिमी × 30 मिमी की फिल्म को काटें, 200 मिलीलीटर बीकर में 100 मिलीलीटर पानी डालें, फिल्म को स्टिल पानी की सतह के केंद्र में रखें, और फिल्म को पूरी तरह से गायब होने के लिए समय को मापें [56]। प्रत्येक नमूने को 3 बार मापा गया था और औसत मूल्य लिया गया था, और इकाई न्यूनतम थी।

3.2.4 डेटा संसाधन

प्रयोगात्मक डेटा को एक्सेल द्वारा संसाधित किया गया था, और ग्राफ को मूल सॉफ्टवेयर द्वारा तैयार किया गया था।

3.3 परिणाम और चर्चा

3.3.1 एचपीएमसी फिल्मों के अवरक्त अवशोषण स्पेक्ट्रम पर ग्लिसरॉल और सोर्बिटोल का प्रभाव

(ए) ग्लिसरॉल (बी) सोर्बिटोल

अलग-अलग ग्लिसरॉल या सोर्बिटोलम सांद्रता के तहत एचपीएमसी फिल्मों की Fig.3.1 फीट-आईआर

इन्फ्रारेड अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी (एफटीआईआर) आणविक संरचना में निहित कार्यात्मक समूहों को चिह्नित करने और कार्यात्मक समूहों की पहचान करने के लिए एक शक्तिशाली तरीका है। चित्रा 3.1 विभिन्न ग्लिसरॉल और सोर्बिटोल परिवर्धन के साथ एचपीएमसी फिल्मों के अवरक्त स्पेक्ट्रा को दर्शाता है। यह इस आंकड़े से देखा जा सकता है कि एचपीएमसी फिल्मों की विशेषता कंकाल कंपन चोटियां मुख्य रूप से दो क्षेत्रों में हैं: 2600 ~ 3700cm-1 और 750 ~ 1700cm-1 [57-59], 3418cm-1

पास के अवशोषण बैंड OH बॉन्ड के स्ट्रेचिंग वाइब्रेशन के कारण होते हैं, 2935cm-1 -ch2 का अवशोषण शिखर है, 1050cm-1, प्राथमिक और माध्यमिक हाइड्रॉक्सिल समूहों पर -co- और -coc- का अवशोषण शिखर है, और 1657cm-1 हाइड्रॉक्सिप्रोपाइल समूह का अवशोषण शिखर है। फ्रेमवर्क के स्ट्रेचिंग कंपन में हाइड्रॉक्सिल समूह का अवशोषण शिखर, 945cm -1 -CH3 [69] का रॉकिंग अवशोषण शिखर है। 1454cm-1, 1373cm-1, 1315cm-1 और 945cm-1 पर अवशोषण चोटियों को क्रमशः [18] [18] के असममित, सममित विरूपण कंपन, इन-प्लेन और आउट-ऑफ-प्लेन झुकने वाले कंपन को सौंपा गया है। प्लास्टिसाइजेशन के बाद, फिल्म के अवरक्त स्पेक्ट्रम में कोई भी नया अवशोषण चोटियां दिखाई नहीं दी, यह दर्शाता है कि एचपीएमसी ने आवश्यक परिवर्तनों से नहीं गुजरना है, अर्थात, प्लास्टिसाइज़र ने इसकी संरचना को नष्ट नहीं किया। ग्लिसरॉल के अलावा, एचपीएमसी फिल्म के 3418cm-1 पर -OH का स्ट्रेचिंग कंपन शिखर कमजोर हो गया, और 1657cm-1 पर अवशोषण शिखर, 1050cm-1 पर अवशोषण चोटियों को कमजोर कर दिया गया, और प्राथमिक और माध्यमिक हाइड्रॉक्सिल समूहों पर -co- और -coc- के अवशोषण चोटियों को कमजोर कर दिया गया; एचपीएमसी फिल्म के लिए सोर्बिटोल के अलावा, 3418 सेमी -1 पर -ओएच स्ट्रेचिंग कंपन चोटियों को कमजोर कर दिया गया, और 1657 सेमी -1 पर अवशोषण चोटियों को कमजोर कर दिया गया। । इन अवशोषण चोटियों के परिवर्तन मुख्य रूप से आगमनात्मक प्रभाव और इंटरमॉलेक्युलर हाइड्रोजन बॉन्डिंग के कारण होते हैं, जो उन्हें आसन्न -CH3 और -CH2 बैंड के साथ बदलते हैं। छोटे के कारण, आणविक पदार्थों का सम्मिलन इंटरमॉलेक्युलर हाइड्रोजन बॉन्ड के गठन में बाधा डालता है, इसलिए प्लास्टिसाइज्ड फिल्म की तन्यता ताकत कम हो जाती है [70]।

3.3.2 एचपीएमसी फिल्मों के एक्सआरडी पैटर्न पर ग्लिसरॉल और सोर्बिटोल का प्रभाव

(ए) ग्लिसरॉल (बी) सोर्बिटोल

अलग -अलग ग्लिसरॉल या सोर्बिटोलम Consentra के तहत HPMC फिल्मों की Fig.3.2 XRD

वाइड-एंगल एक्स-रे विवर्तन (एक्सआरडी) आणविक स्तर पर पदार्थों के क्रिस्टलीय स्थिति का विश्लेषण करता है। स्विट्जरलैंड में थर्मो एआरएल कंपनी द्वारा उत्पादित एआरएल/एक्सटीआरए प्रकार के एक्स-रे डिफ्रेक्टोमीटर का उपयोग निर्धारण के लिए किया गया था। चित्र 3.2 ग्लिसरॉल और सोर्बिटोल के अलग -अलग जोड़ के साथ एचपीएमसी फिल्मों का एक्सआरडी पैटर्न है। ग्लिसरॉल के अलावा, विवर्तन चोटियों की तीव्रता 9.5 ° और 20.4 ° दोनों कमजोर हो गई; सोर्बिटोल के अलावा, जब अतिरिक्त राशि 0.15%थी, तो 9.5 ° पर विवर्तन शिखर को बढ़ाया गया था, और 20.4 ° पर विवर्तन शिखर कमजोर हो गया था, लेकिन कुल विवर्तन शिखर की तीव्रता सोर्बिटोल के बिना एचपीएमसी फिल्म की तुलना में कम थी। सोर्बिटोल के निरंतर जोड़ के साथ, 9.5 ° पर विवर्तन शिखर फिर से कमजोर हो गया, और 20.4 ° पर विवर्तन शिखर में काफी बदलाव नहीं हुआ। ऐसा इसलिए है क्योंकि ग्लिसरॉल और सोर्बिटोल के छोटे अणुओं के अलावा आणविक श्रृंखलाओं की व्यवस्थित व्यवस्था को परेशान करता है और मूल क्रिस्टल संरचना को नष्ट कर देता है, जिससे फिल्म का क्रिस्टलीकरण कम हो जाता है। यह इस आंकड़े से देखा जा सकता है कि ग्लिसरॉल का एचपीएमसी फिल्मों के क्रिस्टलीकरण पर बहुत प्रभाव है, यह दर्शाता है कि ग्लिसरॉल और एचपीएमसी में अच्छी संगतता है, जबकि सोर्बिटोल और एचपीएमसी में खराब संगतता है। प्लास्टिसाइज़र के संरचनात्मक विश्लेषण से, सोर्बिटोल में सेल्यूलोज के समान एक चीनी की अंगूठी संरचना होती है, और इसका स्थिर बाधा प्रभाव बड़ा होता है, जिसके परिणामस्वरूप सोर्बिटोल अणुओं और सेल्यूलोज अणुओं के बीच कमजोर परस्पर क्रिया होती है, इसलिए इसका सेल्यूलोज क्रिस्टलीकरण पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है।

[४ []।

3.3.3 एचपीएमसी फिल्मों के यांत्रिक गुणों पर ग्लिसरॉल और सोर्बिटोल का प्रभाव

फिल्म के ब्रेक पर तन्य शक्ति और बढ़ाव का उपयोग इसके यांत्रिक गुणों को आंकने के लिए मापदंडों के रूप में किया जाता है, और यांत्रिक गुणों का माप कुछ क्षेत्रों में इसके आवेदन का न्याय कर सकता है। चित्रा 3.3 प्लास्टिसाइज़र जोड़ने के बाद एचपीएमसी फिल्मों के ब्रेक में तन्य शक्ति और बढ़ाव में परिवर्तन को दर्शाता है।

Fig.3.3 HPMC फिल्मों के मशीन गुणों पर ग्लिसरॉल या सोर्बिटोलुमोन का प्रभाव

यह चित्र 3.3 (ए) से देखा जा सकता है कि ग्लिसरॉल के अलावा, एचपीएमसी फिल्म के टूटने पर बढ़ाव सबसे पहले बढ़ जाता है और फिर घटता है, जबकि तन्य शक्ति पहले तेजी से घट जाती है, फिर धीरे -धीरे बढ़ जाती है और फिर घटती रहती है। एचपीएमसी फिल्म के ब्रेक में बढ़ाव पहले बढ़ा और फिर कम हो गया, क्योंकि ग्लिसरॉल में अधिक हाइड्रोफिलिक समूह होते हैं, जो सामग्री और पानी के अणुओं को एक मजबूत जलयोजन प्रभाव बनाता है [71], इस प्रकार फिल्म के लचीलेपन में सुधार होता है। ग्लिसरॉल जोड़ की निरंतर वृद्धि के साथ, एचपीएमसी फिल्म के टूटने पर बढ़ाव कम हो जाता है, इसका कारण यह है कि ग्लिसरॉल एचपीएमसी आणविक श्रृंखला के अंतर को बड़ा बनाता है, और मैक्रोमोलेक्यूलस के बीच उलझाव को कम कर दिया जाता है, और फिल्म को तोड़ने के लिए फिल्म को तोड़ने के लिए प्रवण होता है, जिससे फिल्म के ब्रेक को कम किया जाता है। तन्यता ताकत की तेजी से कमी का कारण यह है: ग्लिसरॉल के छोटे अणुओं के अलावा एचपीएमसी आणविक श्रृंखलाओं के बीच घनिष्ठ व्यवस्था को परेशान करता है, मैक्रोमोलेक्यूलस के बीच बातचीत बल को कमजोर करता है, और फिल्म की तन्य शक्ति को कम करता है; तन्यता ताकत एक छोटी वृद्धि, आणविक श्रृंखला व्यवस्था के दृष्टिकोण से, उचित ग्लिसरॉल एचपीएमसी आणविक श्रृंखलाओं के लचीलेपन को कुछ हद तक बढ़ाता है, बहुलक आणविक श्रृंखलाओं की व्यवस्था को बढ़ावा देता है, और फिल्म की तन्य शक्ति को थोड़ा बढ़ाता है; हालांकि, जब बहुत अधिक ग्लिसरॉल होता है, तो आणविक श्रृंखलाओं को एक ही समय में व्यवस्थित रूप से व्यवस्थित किया जाता है, और डी-व्यवस्था की दर ऑर्डर की गई व्यवस्था [72] की तुलना में अधिक होती है, जो फिल्म के क्रिस्टलीकरण को कम करती है, जिसके परिणामस्वरूप एचपीएमसी फिल्म की कम तन्य शक्ति होती है। चूंकि एचपीएमसी फिल्म की तन्यता ताकत की कीमत पर सख्त प्रभाव है, इसलिए ग्लिसरॉल की मात्रा जोड़ी गई है, वह बहुत अधिक नहीं होनी चाहिए।

जैसा कि चित्र 3.3 (बी) में दिखाया गया है, सोर्बिटोल के अतिरिक्त के साथ, एचपीएमसी फिल्म के टूटने पर बढ़ाव पहले बढ़ गया और फिर कम हो गया। जब सोर्बिटोल की मात्रा 0.15%थी, तो एचपीएमसी फिल्म के ब्रेक पर बढ़ाव 45%तक पहुंच गया, और फिर फिल्म के ब्रेक पर बढ़ाव धीरे -धीरे फिर से कम हो गया। तन्यता ताकत तेजी से कम हो जाती है, और फिर सोर्बिटोल के निरंतर जोड़ के साथ लगभग 50mp में उतार -चढ़ाव होता है। यह देखा जा सकता है कि जब सोर्बिटोल की मात्रा 0.15%होती है, तो प्लास्टिसाइजिंग प्रभाव सबसे अच्छा होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि सोर्बिटोल के छोटे अणुओं के अलावा आणविक श्रृंखलाओं की नियमित व्यवस्था को कम करता है, जिससे अणुओं के बीच अंतर को बड़ा हो जाता है, इंटरैक्शन बल कम हो जाता है, और अणुओं को स्लाइड करना आसान होता है, इसलिए फिल्म के टूटने पर बढ़ाव बढ़ जाता है और तन्य शक्ति में गिरावट होती है। जैसे -जैसे सोर्बिटोल की मात्रा बढ़ती रही, फिल्म के ब्रेक पर बढ़ाव फिर से कम हो गया, क्योंकि सोर्बिटोल के छोटे अणुओं को मैक्रोमोलेक्यूलस के बीच पूरी तरह से फैलाया गया था, जिसके परिणामस्वरूप मैक्रोमोलेक्यूलस के बीच उलझाव बिंदुओं की क्रमिक कमी और फिल्म के ब्रेक में बढ़ाव में कमी आई थी।

एचपीएमसी फिल्मों पर ग्लिसरॉल और सोर्बिटोल के प्लास्टिसाइजिंग प्रभावों की तुलना करते हुए, 0.15% ग्लिसरॉल जोड़ने से फिल्म के टूटने पर बढ़ाव लगभग 50% हो सकता है; 0.15% सोर्बिटोल जोड़ने से फिल्म के ब्रेक पर बढ़ाव बढ़ सकता है, दर लगभग 45% तक पहुंच जाती है। तन्यता ताकत में कमी आई, और ग्लिसरॉल को जोड़ने पर कमी छोटी थी। यह देखा जा सकता है कि एचपीएमसी फिल्म पर ग्लिसरॉल का प्लास्टिसाइजिंग प्रभाव सोर्बिटोल की तुलना में बेहतर है।

एचपीएमसी फिल्मों के ऑप्टिकल गुणों पर ग्लिसरॉल और सोर्बिटोल के 3.3.4 प्रभाव

(ए) ग्लिसरॉल (बी) सोर्बिटोल

Fig.3.4 HPMC फिल्मों की ग्लिसरॉल या सोर्बिटोलुमोन ऑप्टिकल प्रॉपर्टी का प्रभाव

लाइट ट्रांसमिशन और हेज पैकेजिंग फिल्म की पारदर्शिता के महत्वपूर्ण पैरामीटर हैं। पैक किए गए सामानों की दृश्यता और स्पष्टता मुख्य रूप से पैकेजिंग फिल्म के प्रकाश संप्रेषण और धुंध पर निर्भर करती है। जैसा कि चित्र 3.4 में दिखाया गया है, ग्लिसरॉल और सोर्बिटोल के अलावा दोनों ने एचपीएमसी फिल्मों, विशेष रूप से धुंध के ऑप्टिकल गुणों को प्रभावित किया। चित्रा 3.4 (ए) एक ग्राफ है जो एचपीएमसी फिल्मों के ऑप्टिकल गुणों पर ग्लिसरॉल जोड़ के प्रभाव को दर्शाता है। ग्लिसरॉल के अलावा, एचपीएमसी फिल्मों के संचारण में पहले वृद्धि हुई और फिर कम हो गई, अधिकतम मूल्य 0.25%तक पहुंच गया; धुंध तेजी से बढ़ी और फिर धीरे -धीरे। उपरोक्त विश्लेषण से यह देखा जा सकता है कि जब ग्लिसरॉल की अतिरिक्त मात्रा 0.25%होती है, तो फिल्म के ऑप्टिकल गुण बेहतर होते हैं, इसलिए ग्लिसरॉल की अतिरिक्त मात्रा 0.25%से अधिक नहीं होनी चाहिए। चित्रा 3.4 (बी) एक ग्राफ है जो एचपीएमसी फिल्मों के ऑप्टिकल गुणों पर सोर्बिटोल जोड़ के प्रभाव को दर्शाता है। यह इस आंकड़े से देखा जा सकता है कि सोर्बिटोल के अलावा, एचपीएमसी फिल्मों की धुंध पहले बढ़ जाती है, फिर धीरे -धीरे घट जाती है और फिर बढ़ जाती है, और ट्रांसमिशन पहले बढ़ जाता है और फिर बढ़ जाता है। कम हो गया, और प्रकाश संचारण और धुंध एक ही समय में चोटियाँ दिखाई दीं जब सोर्बिटोल की मात्रा 0.45%थी। यह देखा जा सकता है कि जब सोर्बिटोल की मात्रा 0.35 और 0.45%के बीच होती है, तो इसके ऑप्टिकल गुण बेहतर होते हैं। एचपीएमसी फिल्मों के ऑप्टिकल गुणों पर ग्लिसरॉल और सोर्बिटोल के प्रभावों की तुलना करते हुए, यह देखा जा सकता है कि सोर्बिटोल का फिल्मों के ऑप्टिकल गुणों पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है।

सामान्यतया, उच्च प्रकाश संप्रेषण वाली सामग्रियों में कम धुंध होगी, और इसके विपरीत, लेकिन यह हमेशा ऐसा नहीं होता है। कुछ सामग्रियों में उच्च प्रकाश संप्रेषण होता है, लेकिन उच्च धुंध मान भी होते हैं, जैसे कि पतली फिल्में जैसे कि फ्रॉस्टेड ग्लास [73]। इस प्रयोग में तैयार की गई फिल्म जरूरतों के अनुसार उपयुक्त प्लास्टिसाइज़र और अतिरिक्त राशि का चयन कर सकती है।

3.3.5 एचपीएमसी फिल्मों के जल घुलनशीलता पर ग्लिसरॉल और सोर्बिटोल का प्रभाव

(ए) ग्लिसरॉल） बी） सोर्बिटोल

Fig.3.5 HPMC फिल्मों की ग्लिसरॉल या सोर्बिटोलुमोन जल घुलनशीलता का प्रभाव

चित्रा 3.5 एचपीएमसी फिल्मों के पानी की घुलनशीलता पर ग्लिसरॉल और सोर्बिटोल के प्रभाव को दर्शाता है। यह इस आंकड़े से देखा जा सकता है कि प्लास्टिसाइज़र सामग्री की वृद्धि के साथ, एचपीएमसी फिल्म का पानी की घुलनशीलता का समय लंबे समय तक है, अर्थात्, एचपीएमसी फिल्म की पानी की घुलनशीलता धीरे -धीरे कम हो जाती है, और ग्लिसरॉल का सोर्बिटोल की तुलना में एचपीएमसी फिल्म की पानी की घुलनशीलता पर अधिक प्रभाव पड़ता है। हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज में पानी की घुलनशीलता का कारण यह है कि इसके अणु में बड़ी संख्या में हाइड्रॉक्सिल समूहों के अस्तित्व के कारण है। इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम के विश्लेषण से, यह देखा जा सकता है कि ग्लिसरॉल और सोर्बिटोल के अलावा, एचपीएमसी फिल्म के हाइड्रॉक्सिल कंपन शिखर कमजोर हो जाते हैं, यह दर्शाता है कि एचपीएमसी अणु में हाइड्रॉक्सिल समूहों की संख्या कम हो जाती है और हाइड्रोफिलिक समूह कम हो जाता है, इसलिए एचपीएमसी फिल्म के पानी की घुलनशीलता कम हो जाती है।

3.4 इस अध्याय के खंड

एचपीएमसी फिल्मों के उपरोक्त प्रदर्शन विश्लेषण के माध्यम से, यह देखा जा सकता है कि प्लास्टिसाइज़र ग्लिसरॉल और सोर्बिटोल एचपीएमसी फिल्मों के यांत्रिक गुणों में सुधार करते हैं और फिल्मों के ब्रेक में बढ़ाव को बढ़ाते हैं। जब ग्लिसरॉल का जोड़ 0.15%होता है, तो एचपीएमसी फिल्मों के यांत्रिक गुण अपेक्षाकृत अच्छे होते हैं, तन्यता ताकत लगभग 60mpa होती है, और ब्रेक पर बढ़ाव लगभग 50%होता है; जब ग्लिसरॉल का जोड़ 0.25%होता है, तो ऑप्टिकल गुण बेहतर होते हैं। जब सोर्बिटोल की सामग्री 0.15%होती है, तो एचपीएमसी फिल्म की तन्यता ताकत लगभग 55mpa होती है, और ब्रेक पर बढ़ाव लगभग 45%तक बढ़ जाता है। जब सोर्बिटोल की सामग्री 0.45%होती है, तो फिल्म के ऑप्टिकल गुण बेहतर होते हैं। दोनों प्लास्टिसाइज़र ने एचपीएमसी फिल्मों की पानी की घुलनशीलता को कम कर दिया, जबकि सोर्बिटोल का एचपीएमसी फिल्मों की पानी की घुलनशीलता पर कम प्रभाव पड़ा। एचपीएमसी फिल्मों के गुणों पर दो प्लास्टिसाइज़र के प्रभावों की तुलना से पता चलता है कि एचपीएमसी फिल्मों पर ग्लिसरॉल का प्लास्टिसाइजिंग प्रभाव सोर्बिटोल की तुलना में बेहतर है।

एचपीएमसी पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्मों पर क्रॉसलिंकिंग एजेंटों के अध्याय 4 प्रभाव

4.1 परिचय

Hydroxypropyl methylcellulose में बहुत सारे हाइड्रॉक्सिल समूह और हाइड्रॉक्सीप्रोपॉक्सी समूह होते हैं, इसलिए इसमें अच्छी पानी की घुलनशीलता होती है। यह पेपर एक उपन्यास हरे और पर्यावरण के अनुकूल पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्म को तैयार करने के लिए अपनी अच्छी पानी की घुलनशीलता का उपयोग करता है। पानी में घुलनशील फिल्म के आवेदन के आधार पर, अधिकांश अनुप्रयोगों में पानी में घुलनशील फिल्म के तेजी से विघटन की आवश्यकता होती है, लेकिन कभी-कभी विलंबित विघटन भी वांछित होता है [21]।

इसलिए, इस अध्याय में, ग्लूटाराल्डिहाइड का उपयोग हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज की पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्म के लिए संशोधित क्रॉस-लिंकिंग एजेंट के रूप में किया जाता है, और इसकी सतह को फिल्म की जल-विलंबता को कम करने के लिए फिल्म को संशोधित करने के लिए क्रॉस-लिंक किया जाता है और पानी-विलंबता समय में देरी की जाती है। पानी की घुलनशीलता, यांत्रिक गुणों और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मेथिलसेलुलोज फिल्मों के ऑप्टिकल गुणों पर विभिन्न ग्लूटाराल्डिहाइड वॉल्यूम परिवर्धन के प्रभावों का मुख्य रूप से अध्ययन किया गया था।

4.2 प्रायोगिक भाग

4.2.1 प्रायोगिक सामग्री और उपकरण

तालिका 4.1 प्रायोगिक सामग्री और विनिर्देश

4.2.2 नमूना तैयारी

1) वजन: इलेक्ट्रॉनिक संतुलन के साथ हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज (5%) की एक निश्चित मात्रा का वजन;

2) विघटन: तौले हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मेथिलसेलुलोज को तैयार विआयनीकृत पानी में जोड़ा जाता है, कमरे के तापमान पर हिलाया जाता है और पूरी तरह से भंग होने तक दबाव होता है, और फिर विभिन्न मात्रा में ग्लूटाराल्डिहाइड (0.19%0.25%0.31%, 0.38%, 0.44%, 0.44%), एक निश्चित समय-समय पर स्टैड, स्टैंड, एक निश्चित अवधि के लिए स्टैंड Glutaraldehyde जोड़ा गया राशियाँ प्राप्त की जाती हैं;

3) फिल्म मेकिंग: फिल्म को ग्लास पेट्री डिश में लिक्विड बनाने और फिल्म को कास्ट करें, इसे फिल्म को सूखने के लिए 40 ~ 50 डिग्री सेल्सियस के एयर ड्रायिंग बॉक्स में डालें, 45μm की मोटाई के साथ एक फिल्म बनाएं, फिल्म को उजागर करें, और इसे बैकअप के लिए सुखाने वाले बॉक्स में डालें।

4.2.3 लक्षण वर्णन और प्रदर्शन परीक्षण

4.2.3.1 अवरक्त अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी (एफटी-आईआर) विश्लेषण

एचपीएमसी फिल्मों के अवरक्त सक्शन को अमेरिकी थर्मोइलेक्ट्रिक कंपनी द्वारा उत्पादित निकोलेट 5700 फूरियर इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करके स्पेक्ट्रम को बंद कर दिया गया था।

4.2.3.2 वाइड-एंगल एक्स-रे विवर्तन (एक्सआरडी) विश्लेषण

वाइड-एंगल एक्स-रे विवर्तन (एक्सआरडी) आणविक स्तर पर किसी पदार्थ के क्रिस्टलीकरण स्थिति का विश्लेषण है। इस पत्र में, पतली फिल्म के क्रिस्टलीकरण स्थिति को स्विट्जरलैंड के थर्मो एआरएल द्वारा निर्मित ARL/Xtra X-Ray डिफ्रेक्टोमीटर का उपयोग करके निर्धारित किया गया था। मापन की स्थिति: एक्स-रे स्रोत एक निकल फिल्टर CU-Kα लाइन (40 kV, 40 Ma) है। 0 ° से 80 ° (2 the) तक स्कैन कोण। स्कैन गति 6 °/मिनट।

4.2.3.3 जल घुलनशीलता का निर्धारण: 2.2.3.4 के समान

4.2.3.4 यांत्रिक गुणों का निर्धारण

Instron (5943) का उपयोग करते हुए, Instron (शंघाई) परीक्षण उपकरणों के लघु इलेक्ट्रॉनिक सार्वभौमिक तन्यता परीक्षण मशीन, प्लास्टिक फिल्मों के तन्य गुणों के लिए GB13022-92 परीक्षण विधि के अनुसार, 25 ° C पर परीक्षण, 50% RH की स्थिति, समान मोटाई के साथ नमूने चुनिंदा नमूने और अशुद्धियों के बिना साफ सतह का परीक्षण किया जाता है।

4.2.3.5 ऑप्टिकल गुणों का निर्धारण

एक हल्के संप्रेषण धुंध परीक्षक का उपयोग करते हुए, एक साफ सतह और कोई क्रीज के साथ परीक्षण किए जाने वाले एक नमूने का चयन करें, और कमरे के तापमान (25 डिग्री सेल्सियस और 50%आरएच) पर फिल्म के प्रकाश संप्रेषण और धुंध को मापें।

4.2.4 डेटा संसाधन

प्रयोगात्मक डेटा को एक्सेल द्वारा संसाधित किया गया था और मूल सॉफ्टवेयर द्वारा रेखांकन किया गया था।

4.3 परिणाम और चर्चा

4.3.1 ग्लूटाराल्डिहाइड-क्रॉसलिंकड एचपीएमसी फिल्मों का अवरक्त अवशोषण स्पेक्ट्रा

अलग-अलग ग्लूटाराल्डिहाइड सामग्री के तहत एचपीएमसी फिल्मों की Fig.4.1 फीट-आईआर

इन्फ्रारेड अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी आणविक संरचना में निहित कार्यात्मक समूहों को चिह्नित करने और कार्यात्मक समूहों की पहचान करने के लिए एक शक्तिशाली साधन है। संशोधन के बाद हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज के संरचनात्मक परिवर्तनों को और समझने के लिए, संशोधन से पहले और बाद में एचपीएमसी फिल्मों पर इन्फ्रारेड परीक्षण किए गए थे। चित्र 4.1 में विभिन्न मात्रा में ग्लूटाराल्डिहाइड, और एचपीएमसी फिल्मों की विरूपण के साथ एचपीएमसी फिल्मों के अवरक्त स्पेक्ट्रा को दिखाया गया है

-OH की कंपन अवशोषण चोटियाँ 3418cm-1 और 1657cm-1 के पास हैं। एचपीएमसी फिल्मों के क्रॉसलिंक और अनकस्लिंक्ड इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रा की तुलना करते हुए, यह देखा जा सकता है कि ग्लूटाराल्डिहाइड के अलावा, 3418 सेमी -1 और 1657 सेमी पर -OH की कंपन चोटियों को 1 हाइड्रॉक्सिपॉक्सिस ग्रुप के अवशोषण शिखर में स्पष्ट रूप से कमजोर कर दिया गया था। अणु को कम किया गया था, जो कि ग्लूटाराल्डिहाइड [74] पर एचपीएमसी के कुछ हाइड्रॉक्सिल समूहों और डायलडिहाइड समूह के बीच क्रॉस-लिंकिंग प्रतिक्रिया के कारण हुआ था। इसके अलावा, यह पाया गया कि ग्लूटाराल्डिहाइड के अलावा ने एचपीएमसी के प्रत्येक विशेषता अवशोषण शिखर की स्थिति को नहीं बदला, यह दर्शाता है कि ग्लूटाराल्डिहाइड के अलावा एचपीएमसी के समूहों को ही नष्ट नहीं किया गया था।

4.3.2 XRD ग्लूटाराल्डिहाइड-क्रॉसलिंकड एचपीएमसी फिल्मों के पैटर्न

एक सामग्री पर एक्स-रे विवर्तन प्रदर्शन करके और इसके विवर्तन पैटर्न का विश्लेषण करके, यह सामग्री के अंदर परमाणुओं या अणुओं की संरचना या आकारिकी जैसी जानकारी प्राप्त करने के लिए एक शोध विधि है। चित्रा 4.2 विभिन्न ग्लूटाराल्डिहाइड परिवर्धन के साथ एचपीएमसी फिल्मों के एक्सआरडी पैटर्न को दर्शाता है। ग्लूटाराल्डिहाइड जोड़ की वृद्धि के साथ, एचपीएमसी के विवर्तन चोटियों की तीव्रता 9.5 ° और 20.4 ° कमजोर हो गई, क्योंकि ग्लूटाराल्डिहाइड अणु पर एल्डिहाइड कमजोर हो गए। क्रॉस-लिंकिंग प्रतिक्रिया एचपीएमसी अणु पर हाइड्रॉक्सिल समूह और हाइड्रॉक्सिल समूह के बीच होती है, जो आणविक श्रृंखला [75] की गतिशीलता को सीमित करती है, जिससे एचपीएमसी अणु की व्यवस्थित व्यवस्था क्षमता कम हो जाती है।

अलग -अलग ग्लूटाराल्डिहाइड सामग्री के तहत एचपीएमसी फिल्मों की Fig.4.2 XRD

4.3.3 एचपीएमसी फिल्मों के जल घुलनशीलता पर ग्लूटाराल्डिहाइड का प्रभाव

Fig.4.3 HPMC फिल्मों की जल घुलनशीलता पर ग्लूटाराल्डिहाइड का प्रभाव

चित्रा 4.3 से एचपीएमसी फिल्मों की पानी की घुलनशीलता पर विभिन्न ग्लूटाराल्डिहाइड परिवर्धन का प्रभाव, यह देखा जा सकता है कि ग्लूटाराल्डिहाइड खुराक की वृद्धि के साथ, एचपीएमसी फिल्मों का पानी घुलनशीलता समय लंबा है। क्रॉस-लिंकिंग प्रतिक्रिया ग्लूटाराल्डिहाइड पर एल्डिहाइड समूह के साथ होती है, जिसके परिणामस्वरूप एचपीएमसी अणु में हाइड्रॉक्सिल समूहों की संख्या में एक महत्वपूर्ण कमी होती है, इस प्रकार एचपीएमसी फिल्म की जल विलेयता को लम्बा होता है और एचपीएमसी फिल्म की जल विलंबता को कम करता है।

4.3.4 एचपीएमसी फिल्मों के यांत्रिक गुणों पर ग्लूटाराल्डिहाइड का प्रभाव

Fig.4.4 तन्यता ताकत पर ग्लूटाराल्डिहाइड का प्रभाव और एचपीएमसी फिल्मों की बढ़ती

एचपीएमसी फिल्मों के यांत्रिक गुणों पर ग्लूटाराल्डिहाइड सामग्री के प्रभाव की जांच करने के लिए, संशोधित फिल्मों के ब्रेक पर तन्य शक्ति और बढ़ाव का परीक्षण किया गया। उदाहरण के लिए, 4.4 फिल्म के ब्रेक पर तन्यता ताकत और बढ़ाव पर ग्लूटाराल्डिहाइड के प्रभाव का ग्राफ है। ग्लूटाराल्डिहाइड जोड़ की वृद्धि के साथ, एचपीएमसी फिल्मों के ब्रेक में तन्यता ताकत और बढ़ाव पहले और फिर कम हो गया। की प्रवृत्ति। चूंकि ग्लूटाराल्डिहाइड और सेल्यूलोज का क्रॉस-लिंकिंग, एचपीएमसी फिल्म में ग्लूटारलडिहाइड को जोड़ने के बाद, एथरिफिकेशन क्रॉस-लिंकिंग से संबंधित है, तो ग्लूटाराल्डिहाइड अणु पर दो एल्डिहाइड समूह और एचपीएमसी अणु के बॉन्ड के लिए हाइड्रॉक्सिल समूहों को एक क्रॉस-लाइनिंग रिएक्शन से गुजरना। ग्लूटाराल्डिहाइड के निरंतर जोड़ के साथ, समाधान में क्रॉस-लिंकिंग घनत्व बढ़ता है, जो अणुओं के बीच सापेक्ष फिसलने को सीमित करता है, और आणविक खंड बाहरी बल की कार्रवाई के तहत आसानी से उन्मुख नहीं होते हैं, जो दिखाता है कि एचपीएमसी पतली फिल्मों के यांत्रिक गुण मैक्रोस्कोपिक रूप से गिरावट करते हैं [76]]। चित्रा 4.4 से, एचपीएमसी फिल्मों के यांत्रिक गुणों पर ग्लूटाराल्डिहाइड के प्रभाव से पता चलता है कि जब ग्लूटाराल्डिहाइड का जोड़ 0.25%होता है, तो क्रॉसलिंकिंग प्रभाव बेहतर होता है, और एचपीएमसी फिल्मों के यांत्रिक गुण बेहतर होते हैं।

4.3.5 एचपीएमसी फिल्मों के ऑप्टिकल गुणों पर ग्लूटाराल्डिहाइड का प्रभाव

लाइट ट्रांस्मिटेंस और हेज पैकेजिंग फिल्मों के दो बहुत महत्वपूर्ण ऑप्टिकल प्रदर्शन पैरामीटर हैं। अधिक से अधिक संप्रेषण, फिल्म की पारदर्शिता उतनी ही बेहतर; धुंध, जिसे टर्बिडिटी के रूप में भी जाना जाता है, फिल्म की अविवेकीता की डिग्री को इंगित करता है, और अधिक से अधिक धुंध, फिल्म की स्पष्टता उतनी ही बदतर होती है। चित्रा 4.5 एचपीएमसी फिल्मों के ऑप्टिकल गुणों पर ग्लूटाराल्डिहाइड के अलावा का प्रभाव वक्र है। यह इस आंकड़े से देखा जा सकता है कि ग्लूटाराल्डिहाइड के जोड़ में वृद्धि के साथ, प्रकाश संचारण पहले धीरे -धीरे बढ़ता है, फिर तेजी से बढ़ता है और फिर धीरे -धीरे घट जाता है; हेज यह पहले कम हो गया और फिर बढ़ गया। जब ग्लूटाराल्डिहाइड का जोड़ 0.25%था, तो एचपीएमसी फिल्म का संचार 93%के अधिकतम मूल्य तक पहुंच गया, और धुंध 13%के न्यूनतम मूल्य तक पहुंच गई। इस समय, ऑप्टिकल प्रदर्शन बेहतर था। ऑप्टिकल गुणों में वृद्धि का कारण ग्लूटाराल्डिहाइड अणुओं और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज के बीच क्रॉस-लिंकिंग प्रतिक्रिया है, और इंटरमॉलेक्यूलर व्यवस्था अधिक कॉम्पैक्ट और समान है, जो एचपीएमसी फिल्मों के ऑप्टिकल गुणों को बढ़ाती है [77-79]। जब क्रॉस-लिंकिंग एजेंट अत्यधिक होता है, तो क्रॉस-लिंकिंग साइटों को सुपरसैचुरेट किया जाता है, सिस्टम के अणुओं के बीच सापेक्ष फिसलने में मुश्किल होती है, और जेल घटना होना आसान होता है। इसलिए, एचपीएमसी फिल्मों के ऑप्टिकल गुण कम हो जाते हैं [80]।

Fig.4.5 HPMC फिल्मों की ऑप्टिकल संपत्ति पर ग्लूटाराल्डिहाइड का प्रभाव

4.4 इस अध्याय के खंड

उपरोक्त विश्लेषण के माध्यम से, निम्नलिखित निष्कर्ष निकाला जाता है:

1) ग्लूटाराल्डिहाइड-क्रॉसलिंकड एचपीएमसी फिल्म के अवरक्त स्पेक्ट्रम से पता चलता है कि ग्लूटाराल्डिहाइड और एचपीएमसी फिल्म एक क्रॉस-लिंकिंग प्रतिक्रिया से गुजरती है।

2) ग्लूटाराल्डिहाइड को 0.25% से 0.44% की सीमा में जोड़ना अधिक उपयुक्त है। जब ग्लूटाराल्डिहाइड की अतिरिक्त मात्रा 0.25%होती है, तो एचपीएमसी फिल्म के व्यापक यांत्रिक गुण और ऑप्टिकल गुण बेहतर होते हैं; क्रॉस-लिंकिंग के बाद, एचपीएमसी फिल्म की पानी की घुलनशीलता लंबे समय तक होती है और पानी की घुलनशीलता कम हो जाती है। जब ग्लूटाराल्डिहाइड की अतिरिक्त मात्रा 0.44%होती है, तो पानी की घुलनशीलता का समय लगभग 135min तक पहुंच जाता है।

अध्याय 5 प्राकृतिक एंटीऑक्सिडेंट एचपीएमसी जल घुलनशील पैकेजिंग फिल्म

5.1 परिचय

फूड पैकेजिंग में हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मेथिलसेलुलोज फिल्म के आवेदन का विस्तार करने के लिए, यह अध्याय एक प्राकृतिक एंटीऑक्सिडेंट एडिटिव के रूप में बांस लीफ एंटीऑक्सिडेंट (एओबी) का उपयोग करता है, और अलग-अलग मास फ्रैक्चर के साथ प्राकृतिक बांस की पत्ती एंटीऑक्सिडेंट तैयार करने के लिए फिल्म-फॉर्मिंग विधि का उपयोग करता है। एंटीऑक्सिडेंट एचपीएमसी वाटर-घुलनशील पैकेजिंग फिल्म, एंटीऑक्सिडेंट गुणों, जल घुलनशीलता, यांत्रिक गुणों और फिल्म के ऑप्टिकल गुणों का अध्ययन करें, और खाद्य पैकेजिंग प्रणालियों में इसके आवेदन के लिए एक आधार प्रदान करें।

5.2 प्रायोगिक भाग

5.2.1 प्रायोगिक सामग्री और प्रयोगात्मक उपकरण

TAB.5.1 प्रायोगिक सामग्री और विनिर्देश

Tab.5.2 प्रायोगिक उपकरण और विनिर्देश

5.2.2 नमूना तैयारी

सॉल्यूशन कास्टिंग विधि द्वारा अलग-अलग मात्रा में बांस लीफ एंटीऑक्सिडेंट के साथ हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मेथिलसेलुलोज पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्में तैयार करें: 5%हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज जलीय घोल तैयार करें, समान रूप से हलचल करें, और फिर हाइड्रॉक्सिप्रोपाइल मिथाइलसेलुलाज़ (0%, 0%, 0%, 0%, 0%, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01%, 0.01, 0.01%, 0.01%, 0.01%, 0.01, 0.01, 0.01, 0.01 सेल्यूलोज फिल्म-गठन समाधान के लिए बांस की पत्ती एंटीऑक्सिडेंट के 0.07%, 0.09%), और हलचल करना जारी रखें

पूरी तरह से मिश्रित होने के लिए, एचपीएमसी फिल्म बनाने वाले समाधानों को तैयार करने के लिए 3-5 मिनट (डिफॉमिंग) के लिए कमरे के तापमान पर खड़े होने दें, जिसमें बांस लीफ एंटीऑक्सिडेंट के विभिन्न द्रव्यमान अंश होते हैं। इसे एक विस्फोट सुखाने वाले ओवन में सूखा, और फिल्म को छीलने के बाद बाद में उपयोग के लिए इसे सूखने वाले ओवन में डाल दिया। तैयार हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्म को बांस लीफ एंटीऑक्सिडेंट के साथ जोड़ा गया है, जिसे शॉर्ट के लिए एओबी/एचपीएमसी फिल्म कहा जाता है।

5.2.3 लक्षण वर्णन और प्रदर्शन परीक्षण

5.2.3.1 अवरक्त अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी (एफटी-आईआर) विश्लेषण

एचपीएमसी फिल्मों के अवरक्त अवशोषण स्पेक्ट्रा को थर्मोइलेक्ट्रिक कॉरपोरेशन द्वारा निर्मित निकोलेट 5700 फूरियर ट्रांसफॉर्म इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करके एटीआर मोड में मापा गया था।

5.2.3.2 वाइड-एंगल एक्स-रे विवर्तन (एक्सआरडी) माप: 2.2.3.1 के समान ही

5.2.3.3 एंटीऑक्सिडेंट गुणों का निर्धारण

तैयार एचपीएमसी फिल्मों और एओबी/एचपीएमसी फिल्मों के एंटीऑक्सिडेंट गुणों को मापने के लिए, डीपीपीएच मुक्त कट्टरपंथी मैला ढोने की विधि का उपयोग इस प्रयोग में डीपीपीएच मुक्त कणों के लिए फिल्मों की मैला ढलान दर को मापने के लिए किया गया था, ताकि अप्रत्यक्ष रूप से फिल्मों के ऑक्सीकरण प्रतिरोध को माप सकें।

DPPH समाधान की तैयारी: छायांकन की स्थिति के तहत, इथेनॉल विलायक के 40 मिलीलीटर में 2 मिलीग्राम DPPH को भंग करें, और समाधान को समान बनाने के लिए 5 मिनट के लिए सोनिकेट करें। बाद में उपयोग के लिए रेफ्रिजरेटर (4 डिग्री सेल्सियस) में स्टोर करें।

झोंग युरशेंग [81] की प्रयोगात्मक विधि का उल्लेख करते हुए, एक मामूली संशोधन के साथ, A0 मान का माप: एक परीक्षण ट्यूब में DPPH समाधान के 2 मिलीलीटर को लें, फिर पूरी तरह से हिला और मिश्रण करने के लिए आसुत जल के 1 मिलीलीटर जोड़ें, और एक यूवी स्पेक्ट्रोफोटोमीटर के साथ एक मूल्य (519nm) को मापें। A0 है। एक मान का मापन: एक परीक्षण ट्यूब में 2 एमएल डीपीपीएच समाधान जोड़ें, फिर अच्छी तरह से मिश्रण करने के लिए एचपीएमसी पतली फिल्म समाधान के 1 एमएल जोड़ें, यूवी स्पेक्ट्रोफोटोमीटर के साथ एक मूल्य को मापें, पानी को खाली नियंत्रण के रूप में लें, और प्रत्येक समूह के लिए तीन समानांतर डेटा। DPPH मुक्त कट्टरपंथी मैला ढोने की दर गणना विधि निम्न सूत्र को संदर्भित करती है,

सूत्र में: ए नमूने का अवशोषण है; A0 रिक्त नियंत्रण है

5.2.3.4 यांत्रिक गुणों का निर्धारण: 2.2.3.2 के समान

5.2.3.5 ऑप्टिकल गुणों का निर्धारण

ऑप्टिकल गुण पैकेजिंग फिल्मों की पारदर्शिता के महत्वपूर्ण संकेतक हैं, मुख्य रूप से फिल्म के संप्रेषण और धुंध सहित। फिल्मों के संप्रेषण और धुंध को एक संप्रेषण धुंध परीक्षक का उपयोग करके मापा गया था। फिल्मों के हल्के संचार और धुंध को साफ सतहों और कोई क्रीज के साथ परीक्षण नमूनों पर कमरे के तापमान (25 डिग्री सेल्सियस और 50% आरएच) पर मापा गया था।

5.2.3.6 जल घुलनशीलता का निर्धारण

लगभग 45μm की मोटाई के साथ एक 30 मिमी × 30 मिमी की फिल्म को काटें, 200 मिलीलीटर बीकर में 100 मिलीलीटर पानी डालें, फिल्म को स्टिल पानी की सतह के केंद्र में रखें, और फिल्म के लिए पूरी तरह से गायब होने के लिए समय को मापें। यदि फिल्म बीकर की दीवार से चिपक जाती है, तो उसे फिर से मापने की आवश्यकता होती है, और परिणाम 3 गुना के औसत के रूप में लिया जाता है, यूनिट न्यूनतम है।

5.2.4 डेटा प्रसंस्करण

प्रयोगात्मक डेटा को एक्सेल द्वारा संसाधित किया गया था और मूल सॉफ्टवेयर द्वारा रेखांकन किया गया था।

5.3 परिणाम और विश्लेषण

5.3.1 फीट-आईआर विश्लेषण

HPMC और AOB/HPMC फिल्मों की Fig5.1 FTIR

कार्बनिक अणुओं में, रासायनिक बांड या कार्यात्मक समूह बनाने वाले परमाणु निरंतर कंपन की स्थिति में होते हैं। जब कार्बनिक अणुओं को अवरक्त प्रकाश के साथ विकिरणित किया जाता है, तो अणुओं में रासायनिक बॉन्ड या कार्यात्मक समूह कंपन को अवशोषित कर सकते हैं, ताकि अणु में रासायनिक बांड या कार्यात्मक समूहों के बारे में जानकारी प्राप्त की जा सके। चित्र 5.1 एचपीएमसी फिल्म और एओबी/एचपीएमसी फिल्म के एफटीआईआर स्पेक्ट्रा को दर्शाता है। चित्रा 5 से, यह देखा जा सकता है कि हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज की विशेषता कंकाल कंपन मुख्य रूप से 2600 ~ 3700 सेमी -1 और 750 ~ 1700 सेमी -1 में केंद्रित है। 950-1250 सेमी -1 क्षेत्र में मजबूत कंपन आवृत्ति मुख्य रूप से सीओ कंकाल स्ट्रेचिंग कंपन का विशिष्ट क्षेत्र है। 3418 सेमी -1 के पास एचपीएमसी फिल्म का अवशोषण बैंड ओएच बॉन्ड के स्ट्रेचिंग वाइब्रेशन के कारण होता है, और 1657 सेमी -1 में हाइड्रॉक्सीप्रोपॉक्सी समूह पर हाइड्रॉक्सिल समूह का अवशोषण शिखर फ्रेमवर्क [82] के स्ट्रेचिंग कंपन के कारण होता है। 1454cm-1, 1373cm-1, 1315cm-1 और 945cm-1 पर अवशोषण चोटियों को असममित, सममित विरूपण कंपन, इन-प्लेन और आउट-ऑफ-प्लेन झुकने वाले कंपन से संबंधित किया गया था। HPMC को AOB के साथ संशोधित किया गया था। AOB के अलावा, AOB/HPMC के प्रत्येक विशेषता शिखर की स्थिति शिफ्ट नहीं हुई, यह दर्शाता है कि AOB के जोड़ ने HPMC के समूहों को ही नष्ट नहीं किया था। 3418 सेमी -1 के पास एओबी/एचपीएमसी फिल्म के अवशोषण बैंड में ओएच बॉन्ड का स्ट्रेचिंग कंपन कमजोर हो जाता है, और शिखर आकार का परिवर्तन मुख्य रूप से हाइड्रोजन बॉन्ड इंडक्शन के कारण आसन्न मिथाइल और मेथिलीन बैंड के परिवर्तन के कारण होता है। 12], यह देखा जा सकता है कि एओबी के जोड़ का इंटरमॉलिक्युलर हाइड्रोजन बॉन्ड पर प्रभाव पड़ता है।

5.3.2 XRD विश्लेषण

Fig.5.2 XRD of HPMC और AOB/

HPMC और AOB/HPMC फिल्मों के Fig.5.2 XRD

फिल्मों के क्रिस्टलीय राज्य का विश्लेषण वाइड-एंगल एक्स-रे विवर्तन द्वारा किया गया था। चित्र 5.2 एचपीएमसी फिल्मों और एएओबी/एचपीएमसी फिल्मों के एक्सआरडी पैटर्न को दर्शाता है। यह इस आंकड़े से देखा जा सकता है कि एचपीएमसी फिल्म में 2 विवर्तन चोटियाँ (9.5 °, 20.4 °) हैं। AOB के अलावा, विवर्तन चोटियों के आसपास 9.5 ° और 20.4 ° काफी कमजोर हो जाते हैं, यह दर्शाता है कि AOB/HPMC फिल्म के अणुओं को व्यवस्थित तरीके से व्यवस्थित किया जाता है। क्षमता में कमी आई, यह दर्शाता है कि एओबी के अलावा ने हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज आणविक श्रृंखला की व्यवस्था को बाधित किया, अणु के मूल क्रिस्टल संरचना को नष्ट कर दिया, और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज की नियमित व्यवस्था को कम कर दिया।

5.3.3 एंटीऑक्सिडेंट गुण

AOB/HPMC फिल्मों के ऑक्सीकरण प्रतिरोध पर अलग -अलग AOB परिवर्धन के प्रभाव का पता लगाने के लिए, AOB (0, 0.01%, 0.03%, 0.05%, 0.07%, 0.09%) के अलग -अलग परिवर्धन वाली फिल्मों की जांच की गई। आधार की मैला ढोने की दर का प्रभाव, परिणाम चित्र 5.3 में दिखाए गए हैं।

Fig.5.3 DPPH निवास पर AOB सामग्री के तहत HPMC फिल्मों का प्रभाव

यह चित्र 5.3 से देखा जा सकता है कि एओबी एंटीऑक्सिडेंट के अलावा ने एचपीएमसी फिल्मों द्वारा डीपीपीएच कट्टरपंथियों की स्कैवेंजिंग दर में काफी सुधार किया, अर्थात, फिल्मों के एंटीऑक्सिडेंट गुणों में सुधार किया गया, और एओबी जोड़ की वृद्धि के साथ, डीपीपीएच रेडिकल के कंजेशन को धीरे -धीरे बढ़ा दिया गया। जब AOB की अतिरिक्त राशि 0.03%होती है, तो AOB/HPMC फिल्म का DPPH मुक्त कणों की मैला ढोने की दर पर सबसे अच्छा प्रभाव पड़ता है, और DPPH मुक्त कणों के लिए इसकी स्कैवेंजिंग दर 89.34%तक पहुंच जाती है, अर्थात, AOB/HPMC फिल्म में इस समय सबसे अच्छा एंटी-ऑक्सीडेशन प्रदर्शन होता है; जब AOB सामग्री 0.05% और 0.07% थी, तो AOB/HPMC फिल्म की DPPH मुक्त कट्टरपंथी स्कैवेंजिंग दर 0.01% समूह की तुलना में अधिक थी, लेकिन 0.03% समूह की तुलना में काफी कम थी; यह अत्यधिक प्राकृतिक एंटीऑक्सिडेंट के कारण हो सकता है कि AOB के अलावा AOB अणुओं के समूह और फिल्म में असमान वितरण के कारण, इस प्रकार AOB/HPMC फिल्मों के एंटीऑक्सिडेंट प्रभाव के प्रभाव को प्रभावित करता है। यह देखा जा सकता है कि प्रयोग में तैयार AOB/HPMC फिल्म में अच्छा एंटी-ऑक्सीकरण प्रदर्शन है। जब अतिरिक्त राशि 0.03%होती है, तो AOB/HPMC फिल्म का एंटी-ऑक्सीकरण प्रदर्शन सबसे मजबूत होता है।

5.3.4 जल घुलनशीलता

चित्रा 5.4 से, हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज फिल्मों की पानी की घुलनशीलता पर बांस की पत्ती एंटीऑक्सिडेंट का प्रभाव, यह देखा जा सकता है कि विभिन्न एओबी परिवर्धन का एचपीएमसी फिल्मों की पानी की घुलनशीलता पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। AOB को जोड़ने के बाद, AOB की मात्रा में वृद्धि के साथ, फिल्म का पानी में घुलनशील समय कम था, यह दर्शाता है कि AOB/HPMC फिल्म की पानी-घुलनशीलता बेहतर थी। यह कहना है, AOB के अलावा फिल्म की AOB/HPMC जल घुलनशीलता में सुधार करता है। पिछले XRD विश्लेषण से, यह देखा जा सकता है कि AOB जोड़ने के बाद, AOB/HPMC फिल्म की क्रिस्टलीयता कम हो जाती है, और आणविक श्रृंखलाओं के बीच का बल कमजोर हो जाता है, जिससे पानी के अणुओं को AOB/HPMC फिल्म में प्रवेश करना आसान हो जाता है, इसलिए AOB/HPMC फिल्म एक निश्चित सीमा तक प्रभावित होती है। फिल्म की पानी की घुलनशीलता।

Fig.5.4 HPMC फिल्मों के पानी में घुलनशील पर AOB का प्रभाव

5.3.5 यांत्रिक गुण

Fig.5.5 तन्यता ताकत पर AOB का प्रभाव और HPMC फिल्मों के बढ़ाव को तोड़ना

पतली फिल्म सामग्री का अनुप्रयोग अधिक से अधिक व्यापक है, और इसके यांत्रिक गुणों का झिल्ली-आधारित प्रणालियों के सेवा व्यवहार पर बहुत प्रभाव पड़ता है, जो एक प्रमुख अनुसंधान हॉटस्पॉट बन गया है। चित्रा 5.5 AOB/HPMC फिल्मों के ब्रेक घटता पर तन्य शक्ति और बढ़ाव को दर्शाता है। यह इस आंकड़े से देखा जा सकता है कि विभिन्न एओबी परिवर्धन का फिल्मों के यांत्रिक गुणों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। AOB जोड़ने के बाद, AOB जोड़ की वृद्धि के साथ, AOB/HPMC। फिल्म की तन्यता ताकत ने नीचे की ओर प्रवृत्ति दिखाई, जबकि ब्रेक पर बढ़ाव ने पहले बढ़ने और फिर घटने की प्रवृत्ति दिखाई। जब AOB सामग्री 0.01%थी, तो फिल्म के ब्रेक पर बढ़ाव लगभग 45%के अधिकतम मूल्य पर पहुंच गया। एचपीएमसी फिल्मों के यांत्रिक गुणों पर एओबी का प्रभाव स्पष्ट है। एक्सआरडी विश्लेषण से, यह देखा जा सकता है कि एंटीऑक्सिडेंट एओबी के अलावा एओबी/एचपीएमसी फिल्म के क्रिस्टलीयता को कम करता है, जिससे एओबी/एचपीएमसी फिल्म की तन्यता ताकत कम हो जाती है। ब्रेक पर बढ़ाव पहले बढ़ता है और फिर घट जाता है, क्योंकि एओबी में अच्छी पानी की घुलनशीलता और संगतता होती है, और यह एक छोटा आणविक पदार्थ है। एचपीएमसी के साथ संगतता की प्रक्रिया के दौरान, अणुओं के बीच बातचीत बल कमजोर हो जाता है और फिल्म नरम हो जाती है। कठोर संरचना AOB/HPMC फिल्म को सॉफ्ट बनाती है और फिल्म के ब्रेक में बढ़ाव बढ़ जाती है; जैसे -जैसे AOB बढ़ता रहता है, AOB/HPMC फिल्म के ब्रेक पर बढ़ाव कम हो जाता है, क्योंकि AOB/HPMC फिल्म में AOB अणुओं को मैक्रोमोलेक्यूल्स ने चेन के बीच की खाई बढ़ा दी है, और मैक्रोमोलेक्यूल्स के बीच कोई उलझाव बिंदु नहीं है, और फिल्म को तोड़ने के लिए आसान है।

5.3.6 ऑप्टिकल गुण

Fig.5.6 HPMC फिल्मों की ऑप्टिकल संपत्ति पर AOB का प्रभाव

चित्रा 5.6 एक ग्राफ है जो एओबी/एचपीएमसी फिल्मों के प्रसारण और धुंध में परिवर्तन दिखाता है। यह इस आंकड़े से देखा जा सकता है कि AOB की मात्रा में वृद्धि के साथ, AOB/HPMC फिल्म का संप्रेषण कम हो जाता है और धुंध बढ़ जाती है। जब AOB सामग्री 0.05%से अधिक नहीं थी, तो प्रकाश संप्रेषण और AOB/HPMC फिल्मों की धुंध की परिवर्तन दर धीमी थी; जब AOB सामग्री 0.05%से अधिक हो गई, तो प्रकाश संचारण और धुंध की परिवर्तन दर में तेजी आई। इसलिए, AOB जोड़ा गया राशि 0.05%से अधिक नहीं होनी चाहिए।

इस अध्याय के 5.4 खंड

बांस की पत्ती एंटीऑक्सिडेंट (एओबी) को प्राकृतिक एंटीऑक्सिडेंट और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज (एचपीएमसी) के रूप में फिल्म बनाने वाले मैट्रिक्स के रूप में लेना, एक नए प्रकार का प्राकृतिक एंटीऑक्सिडेंट पैकेजिंग फिल्म समाधान ब्लेंडिंग और कास्टिंग फिल्म-फॉर्मिंग विधि द्वारा तैयार किया गया था। इस प्रयोग में तैयार AOB/HPMC पानी में घुलनशील पैकेजिंग फिल्म में एंटी-ऑक्सीकरण के कार्यात्मक गुण हैं। 0.03% AOB के साथ AOB/HPMC फिल्म में DPPH मुक्त कणों के लिए लगभग 89% की स्कैवेंजिंग दर है, और स्कैवेंजिंग दक्षता सबसे अच्छी है, जो AOB के बिना उससे बेहतर है। 61% पर HPMC फिल्म में सुधार हुआ। पानी की घुलनशीलता में भी काफी सुधार हुआ है, और यांत्रिक गुण और ऑप्टिकल गुण कम हो जाते हैं। AOB/HPMC फिल्म सामग्री के बेहतर ऑक्सीकरण प्रतिरोध ने खाद्य पैकेजिंग में इसके आवेदन का विस्तार किया है।

अध्याय VI निष्कर्ष

1) एचपीएमसी फिल्म बनाने वाले समाधान एकाग्रता की वृद्धि के साथ, फिल्म के यांत्रिक गुणों में पहली बार वृद्धि हुई और फिर कम हो गई। जब एचपीएमसी फिल्म-गठन समाधान एकाग्रता 5%थी, तो एचपीएमसी फिल्म के यांत्रिक गुण बेहतर थे, और तन्यता ताकत 116MPA थी। ब्रेक पर बढ़ाव लगभग 31%है; ऑप्टिकल गुण और पानी की घुलनशीलता में कमी आती है।

2) फिल्म बनाने वाले तापमान में वृद्धि के साथ, फिल्मों के यांत्रिक गुणों में पहले वृद्धि हुई और फिर कम हो गई, ऑप्टिकल गुणों में सुधार हुआ, और पानी की घुलनशीलता में कमी आई। जब फिल्म-गठन का तापमान 50 ° C होता है, तो समग्र प्रदर्शन बेहतर होता है, तन्यता ताकत लगभग 116mpa होती है, प्रकाश संचारण लगभग 90%होता है, और पानी-विघटित समय लगभग 55min होता है, इसलिए फिल्म-गठन का तापमान 50 ° C पर अधिक उपयुक्त होता है।

3) एचपीएमसी फिल्मों की क्रूरता में सुधार करने के लिए प्लास्टिसाइज़र का उपयोग करना, ग्लिसरॉल के अलावा, एचपीएमसी फिल्मों के ब्रेक में बढ़ाव में काफी वृद्धि हुई, जबकि तन्यता ताकत में कमी आई। जब ग्लिसरॉल की मात्रा 0.15%और 0.25%के बीच थी, तो एचपीएमसी फिल्म के ब्रेक पर बढ़ाव लगभग 50%था, और तन्यता ताकत लगभग 60MPA थी।

4) सोर्बिटोल के अलावा, फिल्म के ब्रेक में बढ़ाव पहले बढ़ता है और फिर घट जाता है। जब सोर्बिटोल का जोड़ लगभग 0.15% होता है, तो ब्रेक पर बढ़ाव 45% तक पहुंच जाता है और तन्यता ताकत लगभग 55mpa होती है।

5) दो प्लास्टिसाइज़र, ग्लिसरॉल और सोर्बिटोल के अलावा, दोनों ने एचपीएमसी फिल्मों के ऑप्टिकल गुणों और पानी की घुलनशीलता को कम कर दिया, और कमी महान नहीं थी। एचपीएमसी फिल्मों पर दो प्लास्टिसाइज़र के प्लास्टिसाइजिंग प्रभाव की तुलना करते हुए, यह देखा जा सकता है कि ग्लिसरॉल का प्लास्टिसाइजिंग प्रभाव सोर्बिटोल की तुलना में बेहतर है।

6) इन्फ्रारेड अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी (एफटीआईआर) और वाइड-एंगल एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण के माध्यम से, ग्लूटाराल्डिहाइड और एचपीएमसी के क्रॉस-लिंकिंग और क्रॉस-लिंकिंग के बाद क्रिस्टलीयता का अध्ययन किया गया। क्रॉस-लिंकिंग एजेंट ग्लूटाराल्डिहाइड के अलावा, तैयार एचपीएमसी फिल्मों के टूटने पर तन्यता ताकत और बढ़ाव सबसे पहले बढ़ गया और फिर कम हो गया। जब ग्लूटाराल्डिहाइड का जोड़ 0.25%होता है, तो एचपीएमसी फिल्मों के व्यापक यांत्रिक गुण बेहतर होते हैं; क्रॉस-लिंकिंग के बाद, पानी-घुलनशीलता का समय लंबे समय तक होता है, और पानी की घुलनशीलता कम हो जाती है। जब ग्लूटाराल्डिहाइड का जोड़ 0.44%होता है, तो जल-घुलनशीलता का समय लगभग 135min तक पहुंच जाता है।

7) एचपीएमसी फिल्म के फिल्म-गठन समाधान के लिए उचित मात्रा में एओबी प्राकृतिक एंटीऑक्सिडेंट को जोड़ना, तैयार एओबी/एचपीएमसी जल-घुलनशील पैकेजिंग फिल्म में एंटी-ऑक्सीकरण के कार्यात्मक गुण हैं। 0.03% AOB के साथ AOB/HPMC फिल्म ने DPPH मुक्त कणों को स्केवेंज करने के लिए 0.03% AOB जोड़ा। निष्कासन दर लगभग 89% है, और हटाने की दक्षता सबसे अच्छी है, जो कि AOB के बिना HPMC फिल्म की तुलना में 61% अधिक है। पानी की घुलनशीलता में भी काफी सुधार हुआ है, और यांत्रिक गुण और ऑप्टिकल गुण कम हो जाते हैं। जब 0.03% AOB की अतिरिक्त राशि, फिल्म का एंटी-ऑक्सीकरण प्रभाव अच्छा होता है, और AOB/HPMC फिल्म के एंटी-ऑक्सीकरण प्रदर्शन का सुधार खाद्य पैकेजिंग में इस पैकेजिंग फिल्म सामग्री के आवेदन का विस्तार करता है।