Целлюлозные электроды: Электроды Эсаб — обзор характеристик, видов и покрытий

Основные виды покрытий сварочных электродов

Покрытие сварочных электродов – гомогенизированная масса смешанных химических соединений, нанесенных на специальный металлический стержень. Главная задача таких веществ состоит в обеспечении требуемых свойств сварного шва и способствовать правильному, бесперебойному горению дуги при сварке. В зависимости от конечных целей производятся те или иные разновидности электродов с определенными свойствами. Их разнообразие, ассортимент постоянно обновляются на рынке. Разберемся детально в наиболее важных разновидностях.

Целлюлозные электроды

Такие покрытия изготовляются из целлюлозы (до 50%), которая состоит из органических материалов, где в основном используется древесная мука. В состав также могут входить ферросплавы, смолы органического происхождения, тальк. Целлюлозные электроды тонкие, образуют малое количество легкоудаляемого шлака и являются наиболее подходящими для позиционной сварки (при работе с вертикальными швами шлак не сползает вниз).

Хорошие результаты получают при односторонней сварке в любом положении, при сваривании корня шва на трубопроводах. В таком случае обратный валик шва ровный и относительно аккуратный.  При нагревании электроды диссоциируют на водород и диоксид углерода, которые, в свою очередь, служат в качестве защитных газов. Обычно используется источник постоянного тока.  С помощью стабилизаторов для целлюлозных электродов может использоваться переменный ток. По ГОСТу соответствуют таким типам электродов: Э 42, Э 46 и Э 50.

Недостатки

Наплавленный метал содержит относительно повышенное количество водорода, понижающее пластичность сварного шва, в связи с чем вероятны холодные трещины. Характерны брызги.

Электроды с рутиловым покрытием

Как известно, рутил – титановый минерал. Для этой разновидности электродов в покрытии используют концентрат диоксида титана (TiO2), наносимый на стальные стержни. Он дает кислый шлак, обеспечивает газовую защиту из водорода, окислов азота и углерода.  Эти электроды используются для низкоуглеродистых сталей в любых пространственных положениях. В классификации ГОСТа по механических свойствам сопоставимы с типом Э 42 и Э 46. Добавление небольшого количества целлюлозы в рутиловые электроды, обеспечивает дополнительный запас для газовой защиты. Иногда незначительное добавление целлюлозы в рутил дает дальнейшее повышение производительности, такая комбинация называется рутил-целлюлозное покрытие (RC). Кроме того, могут быть комбинации с основными и кислыми покрытиями (RB и RA соответственно).

Особенности. По сравнению с электродами на кислой основе, рутиловые «собратья» при сварке производят металл более стойкий к трещинам, они дают меньше брызг и стабильное, сильное горение сварочной дуги при переменном токе. Относительно не восприимчивы к ржавчине, окислениям, влаге. Рутиловые электроды дают просто отделяемый шлак, отлично показывают себя при сваривании вертикальных швов. Пористость возможна в редких случаях при нарушении технологии сварки, например, если для тонкого металла применяются слишком толстые электроды или есть зазоры в тавровых соединениях.

Замечательно показывают себя на участках с короткими швами, где необходимы частые перерывы и повторные поджигания дуги.

Слабые стороны

Рутиловые электроды, попавшие под влияние влаги, можно использовать лишь через сутки (потребуется предварительное прокаливание около часа при температуре выше двухсот градусов по Цельсию). Нежелательно их эксплуатация для сваривания конструкций, подвергающихся высоким температурам и ползучести.

Электроды с кислым покрытием

Указанный тип покрытия электродов содержит оксиды металлов, включая оксид железа, силикаты и оксида марганца, которые производят кислый шлак. Соотносятся по ГОСТу с типами э 38 и Э 42. Могут использоваться постоянный и переменный ток. В связи с высоким содержанием кислорода, кислые электроды повышают температуру, делая металл сильно текучим. С одной стороны, перечисленные особенности способствуют быстрой сварке, а с другой могут привести к появлению пор и низкой прочности сварного шва, и подрезам.  Для нивелирования этого добавляются некоторые раскислители, улучшающие механические свойства и способность шлака легко удаляться.

Недостатки

Удлиненная дуга, наличие ржавчины, окислов существенно повышают вероятность горячих трещин и пор в сварочном шве. Кислые электроды повышают содержание водорода в сварочной ванне. Они токсичны, обладают повышенным брызгообразованием.

Основные электроды или низководородные электроды

Базовый электрод разновидности содержит карбонат кальция, карбонат магния, фторид кальция и другие минералы (такие как плавиковый шпат). Эти электроды должны храниться в сухом состоянии и правильно подогреваться перед использованием. Газовая защита включает в себя углекислый газ с низким содержанием водорода и кислорода. Контроль водорода обеспечивает защиту от воздействия атмосферы, делает электроды пригодными для высоко- и низколегированных сталей, для сталей с низким содержанием углерода.  При сварке под воздействием высоких температур дуги происходит диссоциация карбонатов, которая в конечном итоге способствует повышенной основности шлаков, появлению защитной среды газов практически без выделения водорода.

Дополнительно водородную составляющую связывает фтористый кальций. Из-за таких особенностей разновидность получила свое второе название – фтористо-кальциевые электроды.  Они незаменимы для сооружений с жесткой основой, для закалывающихся сталей, предрасположенных для появления холодных трещин, а также образуют швы не склонные к быстрому старению. Низководородные электроды в ручной дуговой сварке используют вне зависимости от пространственного положения. Швы могут быть значительной толщины.
Тип в соответствии с ГОСТ 9467-75 по механике наплавлений: сопоставляется с  Э42А — Э50А.

Слабые стороны

Возможно возникновение пор в случае если свариваемый металл будет иметь ржавчину, окисления. Дуга при горении менее стабильна чем у других видов электродов. Применяется преимущественно с постоянным током. Для переменного потребуется поташ или специальный калий-натриевые соединения сочетании с прогревом электродов (до 400 °C).

Электроды с примесью железного порошка

Железный порошок добавляют во все типы покрытий для повышения эффективности электродов.

 Дополнительный порошок железа увеличивает скорость осаждения. Это уменьшает напряжение, позволяет целлюлозным электродам справиться с переменным током. Кроме того, добавка контролирует вязкость шлака. Свойство весьма полезное в позиционной сварке.

Выводы

Подведем краткие итоги в табличном виде.

 

Покрытие сварочных электродов отличается своими параметрами, свойствами, сферой применения. Мы рассмотрели основные виды покрытий, обозначили главные преимущества, недостатки. Надеемся, что материал будет максимально полезным для вас, наши уважаемые читатели.

Покрытие электродов: основное, рутиловое, кислое, целлюлозное

Электрод, предназначенный для соединения отдельных деталей, в большинстве случаев, представляет собой стержень из металла, который снаружи защищен специальным покрытием. Оно также известно под названием обмазка.

Покрытие электродов осуществляет функцию преграды между зоной сварки и воздухом, что исключает возникновение окислительного процесса. Обмазка применяется для электродов, предназначенных для соединения изделий из различных материалов, но имеет некоторые различия в зависимости от типов этих расходных элементов.

Назначение покрытия

Все виды электродов делятся на неметаллические, к которым относятся графитовые и угольные, и металлические. В свою очередь электроды, изготовленные из металла, разделяются на неплавящиеся и плавящиеся. Неплавящимся электродам покрытие не требуется, зато плавящиеся элементы нуждаются в защите. Эту функцию осуществляет специальная обмазка металлического внутреннего стержня, состоящая из нескольких компонентов.

Электроды с покрытием способствую образованию прочного, качественного шва без трещин и пор. Во время сварочного процесса образует оболочка из шлака, которая осуществляет защиту от негативного внешнего влияния. Она увеличивает время остывания соединения, благодаря чему из шва успевают выходить все посторонние включения, снижающие его качество.

Сварка покрытыми электродами обеспечивает стабильность горения дуги и простоту ее зажигания.

Благодаря содержанию в обмазке ферросплавов из сварочной ванны происходит удаление кислорода — главного виновника образования пор в месте соединения.

Покрытие позволяет формировать облачко, состоящее из угарного и других газов. Оно осуществляет предохранение от окисления атмосферным воздухом. Насыщение расплава легирующими элементами улучшает качество соединения. Следствием удаления из расплава кислорода является процесс раскисления, что обеспечивается находящимися в обмазке таких веществ, как алюминий, титан, молибден, хром, марганец, графит. Эти компоненты более активно, чем кислород взаимодействуют с кислородом, связывая его.

Для придания соединению пластичности в обмазку добавляют бентонит и каолин. Для некоторых видов электродов в обмазку добавляют железный порошок, чтобы увеличить коэффициент наплавки.
Ручная дуговая сварка покрытыми электродами обеспечивает получение надежного и долговечного соединения металлических изделий.

Размеры покрытия

При осуществлении различных сварочных работ большую роль играет правильный выбор электродов. Чем большую толщину имеет свариваемое изделие, тем большим диаметром должен обладать электрод. В зависимости от этого выставляется величина тока на оборудовании.

Дуговая сварка покрытыми электродами требует грамотный выбор этих расходных элементов. При выборе электродов следует подвергать анализу величину размеров покрытия на нем. Каждое значение диаметра требует конкретную толщину покрытия. Обмазка наносится на определенной длине стержня.

Градация этого габарита, определенная в ГОСТе 9466-75, начинается с тонких, и заканчивается особо толстыми. Между ними находятся средние и толстые. Покрытия, имеющие статус тонких, обозначаются как «М», средние как «С». Толстые имеют обозначение «Д», а особо толстые носят обозначение «Г».
Эти буквы являются частью общего обозначения электродов с покрытием.

Для электродов, считающихся наиболее качественными, толщина обмазки находится в диапазоне от 0,5 до 2,5 миллиметров. У электродов с маленьким диаметром этот размер не превышает 0,3 миллиметра. Масса покрытия составляет примерно половину от значения общего веса расходного элемента.

Обмазкой, представляющей собой твердое пористое вещество, покрывают практически весь стержень, за исключением небольшого участка на его краю, размером приблизительно 20-30 миллиметров. Этот участок оставляют для того, чтобы поместить электрод в специальный держатель для его фиксации, что приводит к удобству работы с ним.

Виды покрытия

Виды покрытия электродов разделяются на некоторое количество групп, каждая из которых имеет свое обозначение. Типы покрытия электродов разделяются на:

• основное, обозначаемое как «Б», белого или бежевого цвета;
• кислое, обозначаемое «А», серого цвета;
• целлюлозное, имеющее обозначение «Ц», светло-серое с коричневатым оттенком;
• рутиловое, имеющее обозначение «Р», различных цветов, таких как серый, синий, зеленый, красноватый.

Также существуют покрытия смешанного типа, что отражается в их обозначении. Так, например, сочетание букв РЦ следует расшифровывать как рутилово-целлюлозное, а «РА» соответственно как рутилово-кислое. Буква «П» — обозначение других видов покрытий. Такая градация определяется наличием химических элементов, входящих в состав покрытия. Выбор покрытия следует осуществлять в зависимости от металлов, подвергаемых соединению.

Основное

Основное покрытие электродов содержит в основной массе карбонаты кальция и магния. Для того, чтобы произошло разбавление шлаковой корки в обмазку добавляют особый элемент в виде плавикового шпата. Это несколько ухудшает возможность работы при использовании переменного тока, поэтому электроды с основным покрытием рекомендуется использовать при работе с током постоянной величины.

Отличие этого вида покрытия состоит в том, что в образующейся газовой среде отсутствует водород, который может привести к образованию трещин холодного вида. Шов при использовании электродов с основным покрытием получается повышенной пластичности.

Большим преимуществом является возможность выполнения сварки при всех положениях, однако, следует учитывать, что шов вследствие значительной вязкости будет несколько выпуклым и не совсем эстетичным.

Кислое

Электроды с кислым покрытием обладают обмазкой, содержащей железную и марганцевую руды. Это способствует выделению на место сварки значительного количества кислорода. Результатом является повышение температуры и одновременно снижение поверхностного натяжения, что придает ему текучесть.

Увеличивается скорость сварочного процесса, но возникает опасность возникновения подрезов. Кислые электроды несут с собой некоторую опасность, поскольку в их покрытии содержатся оксиды марганца, обладающие токсичностью. Существуют марки электродов с кислым покрытием, однако более предпочтительными являются электроды с рутилово-кислым покрытием.

Целлюлозное

Соответственно названию основной элемент этого вида покрытия — целлюлоза. Также туда входят органические вещества в виде смол. Особенностью является то, что при сгорании в сварной дуге образуется значительное количество защитного газа. При этом шлака, наоборот, образуется мало.

Электроды с целлюлозным покрытием имеют некоторый недостаток, заключающийся в том, что при сварке появляются раскаленные брызги металла. Кроме того, металл шва имеет низкую пластичность. Это обусловлено наличием немалого количества водорода, выделяющегося при горении органических веществ.

Существующие марки электродов с целлюлозным покрытием характерны высокой скоростью осуществления сварочного процесса. К их достоинствам является возможность сварки во всех положениях, даже такому, при котором движение электрода происходит сверху вниз, что не под силу большинству электродов. Недостатками являются большое разбрызгивание горячего металла, образование подрезов на кромках, грубая поверхность получаемого шва.

Рутиловое

Такое покрытие содержит такой элемент, как природный концентрат рутил. Добавками являются полевой шпат, магнезит. Двуокись титана гарантирует легкое разжигание дуги. Брызг образуется немного.

Электроды обладают хорошими технологическими характеристиками. Вредность работы с ними менее, чем с другими электродами. Еще одно достоинство состоит в том, что зажигание дуги может происходить без непосредственного контакта электрода с поверхностью детали, поскольку пленка, образуемая в кратере, играет роль проводника. Особое значение это имеет, когда сваривание осуществляется короткими стежками.

Электродами можно осуществлять соединение даже загрунтованных поверхностей и шов при этом не будет уступать по прочности и надежности. Дуга обладает стабильностью, имеется возможность использования любого вида тока. Практически отсутствуют брызги раскаленного металла. Шов получается свободным от пор.

Интересное видео

5 типов электродов, которые должен знать каждый сварщик

Понятие флюс во многих видах сварочного производства – ключевое, потому как при сгорании он продуцирует появление газовой атмосферы, которая обеспечивает требуемую защиту сварочной ванны. В ЭШС флюс по спец.каналу подается в зону сварки и имеет вид сыпучего порошкообразного вещества, в РДС на электрод наносится обмазка в качестве наружного покрытия, а в приобретающей в последние годы все большую популярность полуавтоматической сварке он помещен внутрь проволоки (FCAW), которая выглядит, как трубка с сердечником из порошка.

Какие главные задачи положены на флюсовую защиту во время сварки?
• Удаление вредоносных элементов из металла сварочной ванны
• С ее помощью образуется шлак, который всплывает наверх и впоследствии легко удаляется шлакоотбойным молотком
• Она препятствует негативному влиянию кислорода и защищает как деталь, так и присадку
• С помощью флюса можно производить улучшение при помощи дополнительного легирования.

Сварочные электроды нужно оберегать от любого мех.воздействия, так как даже слабый удар или неаккуратное обращение может привести к повреждению покрытия, что в свою очередь провоцирует появление дефектов в сварном шве: поры или пористость, подрезы, непровар и т.д. Далее приведены типы обмазок, которые обычно применяют в бытовых/коммерческих/промышленных сварочных операциях.

Целлюлозные электроды

Целлюлозная обмазка, которую получают из различной органики (в 90% случаев древесная мука), позволяет получать тонкий электрод, с помощью которого довольно легко выгоняется шлак. При сгорании целлюлоза выделяет водород и углекислоту (СО2), которая и выступает в роли защитной атмосферы. Сварочный ток – DC, однако, при добавлении некоторых стабилизирующих добавок в покрытие электроды можно жечь и при AC токе.
Применяются для позиционной сварки, особенно хороши при прохождении вертикальных швов.

Рутиловые электроды

Как известно, рутил – это минерал, представляющий собой диоксид титана ТiO2 и содержащий примеси Fe и другие: олово, ниобий, танатал. ТiO2 дает кислый шлак и защищает от наводораживания, образования оксидов азота и графитизации углерода. Все это дает возможность кристаллизовать прочные швы с высокими мех.свойствами. Добавление в незначительном количестве целлюлозы в покрытие позволяет увеличить количество газа, что также может положительно сказываться на КПД труда.

 «Кислый» электрод

Такой тип обмазки содержит оксиды железа и марганца, силикаты, которые образуют кислый шлак. Такими электродами работают как на токе АС/DC. Однако, сварочная ванна все еще недостаточно защищена от влияния кислорода, что может привести к формированию швов с низкими мех. показателями. Добавление раскислителей позволяет улучшить жидкотекучесть и способствует выводу шлака.
Также применяются для позиционной сварки.

Базовые электроды

Обмазка содержит СаСО3 и MgCO3, фториды кальция и др. минералы. Эти электроды необходимо хранить только в сухих проветриваемых помещениях или в плотно запечатанной полиэтиленовой упаковке. Перед применением рекомендуется сушка в электропечи или прокалка. Образуют основной шлак и прочные швы. Применяются для особоответственных конструкций, испытывающих большие нагрузки или температурное воздействие ( резкий нагрев, охлаждение). Газовый щит состоит в основном из углекислоты с малым содержанием Н и О2. Получают швы не склонные к водородному разрушению, что делает эти электроды пригодными для сварки высокопрочных, слаболегированных и углеродистых сталей с содержанием С до 0,3%.

Электрод из порошкового железа

Содержит в своем покрытии до 50% Fe, что позволяет улучшить эффективность сварки и лучше управляться с шлаком

Электроды предназначены для сварки углеродистых сталей, содержащих до 0,25% углерода, и низколегированных сталей с временным сопротивлением разрыву до 590 МПа. Основными характеристиками электродов являются механические свойства металла шва и сварного соединения: временное сопротивление разрыву, относительное удлинение, ударная вязкость, угол изгиба.

По виду покрытия электроды делятся на рутиловые, кислые, основные и целлюлозные.

Электроды с рутиловым покрытием

Основу покрытия рутиловых электродов, составляет природный рутиловый концентрат (TiO2), более 50%. Металл шва, выполненный электродами с рутиловым покрытием, соответствует спокойной или полуспокойной стали. Стойкость металла шва против образования трещин у рутиловых электродов выше, чем у электродов с кислым покрытием. По механическим свойствам металла шва и сварного соединения большинство марок рутиловых электродов относится к электродам типа Э42 и Э46. электроды мало чувствительны к образованию пор при изменении длины дуги, при сварке влажного и ржавого металла и по окисленной поверхности.

Рутиловые электроды обладают целым рядом преимуществ по сравнению с другими видами электродов, а именно газовые выделения при сварки менее вредны для сварщика, они обеспечивают стабильное и мощное горение дуги при сварке переменным током, малые потери металла на разбрызгивание, лёгким отделение шлаковой корки, и отличным формированием шва.

Мр-3 (Э-46) ГОСТ 9467-75 ГОСТ 9466-75 ТУ 1272-29900187211-2001 ТУ 36.23.25-007-90

Электроды с кислым покрытием

Основу этого вида покрытия составляют оксиды железа, марганца и кремния. Металл шва, выполненный электродами с кислым покрытием, имеет повышенную склонность к образованию горячих трещин. По механическим свойствам металла шва и сварного соединения электроды относятся к типам Э38 и Э42.

Электроды с кислым покрытием не склонны к образованию пор при сварке металла, покрытого окалиной или ржавчиной, а также при удлинении дуги. Сварку можно выполнять постоянным и переменным током.

К электродам рассматриваемой группы также относятся электроды с Ильменитовым покрытием, занимающие промежуточное положение между электродами с Кислым покрытием и Рутиловыми электродами. В состав покрытия этих электродов в качестве основного компонента входит Ильменитовый концентрат (природное соединение диоксидов титана и железа — FeTiO2) (Мр-3М ТУ 1272-303-00187211-2002).

Электроды с основным покрытием

Основу этого вида покрытия составляют карбонаты и фтористые соединения. Металл, наплавленный электродами с основным покрытием, по химическому составу, соответствует спокойной стали. Благодаря низкому содержанию газов, неметаллических включений и вредных примесей металла шва, выполненный этими электродами, отличается высокими показателями пластичности и ударной вязкости при нормальной и пониженной температурах, а также обладает повышенной стойкостью против образования горячих трещин. По механическим свойствам металла шва и сварных соединений электроды с основным покрытием относятся к электродам типа Э42А, Э46А, Э50А, Э55 и Э60.

Вместе с тем по технологическим характеристикам электроды с основным покрытием уступают другим видам электродов. Они весьма чувствительны к образованию пор при наличии окалины, ржавчины и масла на кромках свариваемых деталей, а также при увлажнении покрытия и удлинении дуги. Перед сваркой электроды в обязательном порядке необходимо прокаливать при высоких температурах (250-4200С).

УОНИ – 13/45 ГОСТ 9466-75 (Э-42А) ТУ 1272-175-00187211-97

УОНИ – 13/55 ГОСТ 9466-75 (Э-50А) ТУ 1272-174-00187211-97

Электроды с целлюлозным покрытием

Покрытие этого вида содержит большое количество (до 50%) органических составляющих, как правило, целлюлозы. Металл, наплавленный такими электродами, по химическому составу соответствует полуспокойной и спокойной стали. В то же время он содержит повышенное количество водорода. По механическим свойствам шва и сварных соединений данные электроды соответствуют типам Э42, Э46, Э50. Для целлюлозных электродов характерна возможность сварки вертикальных швов, способом сверху вниз.

Таблица 1. Классификация покрытия электродов

Описание	По виду покрытия	Обозначение
Кислые	Сварка во всех пространственных положениях, кроме вертикального сверху-вниз, постоянным и переменным током. Не рекомендуется для сталей с повышенным содержанием серы и углерода. Недостаток: возможны трещины в швах, сильное разбрызгивание	А
Рутиловые	Сварка во всех пространственных положениях, кроме вертикального сверху-вниз, постоянным и переменным током.	Р
Основные	Сварка постоянным током обратной полярности во всех пространственных положениях, кроме вертикального сверху-вниз, металла большой толщины	Б
Целлюлозные	Сварка во всех пространственных положениях постоянным и переменным током. Целесообразны на монтаже. Не допускают перегрева. Большие потери на разбрызгивание	Ц
Смешанного типа	Сварка конструкций и трубопроводов во всех положениях шва, кроме потолочного, при низком расходе на 1кг наплавленного металла	РЦЖ *
	* С железным порошком

Таблица 2

Тип	Назначение	Обозначение
9 типов Э38, Э42, Э42А, Э46, Э46А, Э50, Э50А, Э55, Э60	Сварка углеродистых и низколегированных сталей конструкционных с временным сопротивлением разрыву до 600 Мпа	У
5 типов Э70, Э85, Э100, Э125, Э150	Сварка легированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 600 Мпа	Л
9 типов Э09М, Э09МХ и др.	Сварка легированных теплоустойчивых сталей	Т
49 типовЭ12Х13, Э06Х13М, Э10Х17Т и др.	Сварка высоколегированных сталей с особыми свойствами	В
44 типаЭ10Г2, Э11Г3, Э16Г2ХМ и др.	Наплавка поверхностных слоев с особыми свойствами	Н

По толщине покрытия электродов

Таблица 3

С тонким покрытием D/d	М
Со средним покрытием 1,2	С
С толстым покрытием 1,45	Д
С особо толстым покрытием D/d > 1,8	Г

По допустимым пространственным положениям шва

Таблица 4

Для сварки во всех положениях	1
Для сварки во всех положениях, кроме вертикального сверху вниз	2
То же, кроме вертикального сверху вниз и потолочного	3
Для швов нижнего и нижнего в «лодочку»	4

По роду и полярности сварочного тока

Таблица 5

Переменный ток (Uxx, B)	Постоянный ток (полярность)	Обозначение
Не применяется	Обратная	0
50 ± 5	Любая	1
	Прямая	2
	Обратная	3
70 ± 10	Любая	4
	Прямая	5
	Обратная	6
90 ± 5	Любая	7
	Прямая	8
	Обратная	9

Таблица 6.Сталь углеродистая обыкновенного качества ГОСТ 380-71

Группа	Марка стали
А	Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5, Ст6
Б	БСт0, БСт1, БСт2, БСт3, БСт4, БСт5
В	ВСт0, ВСт1, ВСт2, ВСт3, ВСт4, ВСт5

Таблица 7

Группа свариваемости	Марки стали		Условия сварки
	Углеродистые	Легированные
I Хорошая	Ст1; Ст2; Ст3; Ст4; Стали 08; 10; 15; 20; 25	15Г; 20Г; 15Х; 15ХА; 20Х; 15ХМ; 20ХГСА; 10ХСНД; 10ХГСНД; 15ХСНД	Без ограничений, в широком диапазоне режимов сварки независимо от толщины металла, жесткости конструкций, температуры окружающей среды
II Удовлетворительная	Ст5; Стали 30; 35	12ХР2; 12ХН3А; 20ХН3А; 20ХН; 20ХГСА; 30Х; 30ХМ; 25ХГСА	Сварка только при температуре окружающей среды не ниже –5 0С, толщине металла менее 20 мм при отсутствии ветра
III Ограниченная	Ст6; Стали 40; 45	35Г; 40Г; 45Г; 40Г2; 35Х; 40Х; 45Х; 40ХМФА; 40ХН; 30ХГС; 30ХГСА; 35ХМ; 20Х2Н4МА	Сварка с предварительным или сопутствующим подогревом до 250 0С в жестком диапазоне режимов сварки
IV Плохая	Стали 50; 55; 60; 65; 70; 75; 80; 85	50Г; 50Г2; 50Х; 50ХН; 45ХН3МФА; ХГС; 6ХС; 7ХЗ	Сварка с предварительным и сопутствующим подогревом, термообработкой после сварки

Пример условного обозначения электрода

Таблица 8. Вид упаковки и ее масса

Марка электрода	Вес одной упаковки	Упаковка
Мр-3 Ø 3мм Мр-3М Ø 3мм	5 кг	Картонная коробка * повышенного качества, дополнительная упаковка целлофаном
Мр-3 Ø 4мм Мр-3М Ø 5мм	5 кг	Картонная коробка * повышенного качества, дополнительная упаковка целлофаном
УОНИ 13/45 Ø 3мм УОНИ 13/55 Ø 3мм	5 кг	Картонная коробка * повышенного качества, дополнительная упаковка целлофаном
УОНИ 13/45 Ø 4мм и 5 мм УОНИ 13/55 Ø 4мм и 5 мм	5 кг	Картонная коробка * повышенного качества, дополнительная упаковка целлофаном
ОЗС-12 Ø 3, 4 и 5 мм	5 кг	Картонная коробка
Мр-3С Ø 3, 4 и 5 мм	5 кг	Картонная коробка

типы, характеристики, какие лучше, производители

Электрод представляет собой штырь с обмазочным покрытием, используемый при сварке металлов. Расплавленный сердечник, поглощая азот и кислород, становится хрупким в процессе работы.

Поэтому для защиты расплавленного или застывающего металлического шва от атмосферного влияния необходимо шлаковое покрытие (обмазка).

Покрытие определяет легкость очистки, прочность сварного шва, качество шарика, а также состав наплавленного металла и спецификацию электрода. Оно защищает металл от повреждений, улучшает качество сварки и создает ряд преимуществ, к которым относятся:

• контролируемый размер разбрызгивания и проникновения;
• стабильность сварочной дуги;
• повышение скорости осаждения;
• выровненная поверхность сварного шва;
• простота удаления шлака.

Типы электродов

Продукция классифицируется по нескольким показателям: плавкость, покрытие, состав обмазки.

По плавкости

Плавящиеся (металлические или нет) электроды — расходный материал, превращающийся в часть сварного шва. Неплавящиеся вариации изготавливаются из угля и графита, они не бывают металлическими.

Неплавящиеся электроды

Основные вариации – на основе угля и вольфрама.

• Угольный электрод — изготавливается без наполнителя, используется для резки или дуговой сварки, состоит из графитового углеродного стержня, который может покрываться медью или другими металлами.
• Вольфрамовый электрод — определяется как металлический электрод без наполнителя, используется в дуговой сварке или резке. Производится чаще из вольфрама.

Сюда же входят торированный, итрированный и лантанированный электроды.

Существует еще военная американская классификация MIL-E-17777C — «Электроды для резки и сварки углеродно-графитовые непокрытые и с покрытием из меди». Предусмотрена собственная классификация: простой, без покрытия и с обмазкой из меди.

В ней содержится информация о размерах, а также требования к допускам и отбор пробных тестов. Область применения:

• углеродная обычная и двойная дуговая сварка,
• резка и строжка.

Плавящиеся

 

Металлические электроды разделяются на покрытые (чугун, медь, бронза, алюминий) и непокрытые. Второй тип применялся на ранних стадиях развития сварной отрасли, сейчас он используется в виде проволоки для сварки в газовой среде.

Покрытые электроды различают по толщине наносимого слоя, определяемого ГОСТ 9466-75:

• Тонкий — русская маркировка А идентична международной;
• Средний — русская маркировка С, международная – В;
• Толстый — русская маркировка Д, международная – R;
• Особо толстый — русская маркировка Г, международная — С.

Существуют 4 типа по возможным положениям работы:

• все положения;
• все положения за исключением вертикального;
• нижнее, горизонтальное и вертикальное;
• нижнее.

Классификация электродов

Рассмотрим русскую и американскую системы.

Западные производители установили методы идентификации электродов, используемых при дуговой сварке вида Е1234:

1. E — дуговая сварка.
2. Две начальные цифры – предел прочности на разрыв, указывается в lbf/in² (тысяча фунтов на кв. дюйм) осаждаемого металла.
3. Третья цифра указывает на положение при сварке: 0 — вне классификации; 1 — для любых позиций; вид 2 — только для горизонтального положения; 3 — только для горизонтальной сварки.
4. Последняя цифра – указывает полярность наряду с типом тока.

Например, число E6010 означает электрод, подходящий для дуговой сварки с минимальным пределом прочности 60000 lbf/in²; используется во всех пространственных положениях; требуется постоянный ток, обратная полярность.

Типы покрытия, тока и полярности, назначенные в четвертой позиции классификации.

Цифра	Покрытие	Ток, полярность
0	все покрытия	все виды
1	целлюлоза, калий	ас, dcrp или dcsp
2	титаний, натрий	ас, dcrp
3	титаний, калий	ас, dcrp или dcsp
4	порошок титания	ас, dcrp или dcsp
5	с низким содержанием натрия	ас
6	понижен гидрогенизированный калий	ас, dcrp
7	оксид или порошок железа	ас, dcrp
8	порошок железа с пониженным содержанием водорода	ас, dcrp или dcsp

Российская классификация имеет отличия. В обозначениях указывается назначение, тип покрытия и механические свойства шва. Определяется ГОСТ 9467-75.

• Э38–Э50 — диапазон классов для работы с низколегированными сталями. Этот вид металлов прочнее, чем углеродистые аналоги, стандартные компоненты: хром, никель, сопротивление разрыву из расчета менее 50 кгс на мм.
• Вариации с литерой А до 50 (например, Э50А) применимы для сварки углеродистых сталей.

Материал меньшей прочности, чем предыдущий, с пониженным содержанием углерода – обычно до 2.14%. Расходники, обозначенные А, используют при повышенных требованиях к пластичности металла или ударной вязкости.

• Э55, Э60 — средняя категория, пригодны для первого и второго вида материалов, но с сопротивлением на разрыв, удерживаемым в диапазоне 50–60 кгс/мм.
• Э70–Э150 — для легированных сталей (повышенная и высокая прочность), сопротивление разрыву превышает 60 кгс/мм.
• Базовый тип Э-09М или его вариации с добавлением иных аббревиатур и с обязательной литерой М в обозначении, а также виды Э-10Х1М1НФБ, Э-10Х3М1БФ — для сваривания легированных сталей теплоустойчивого типа.

Каждому типу предъявляется ряд требований на соответствие норм механических свойств и химсостава.

По виду покрытия

Деление на следующие типы:

• Кислое (обозначается А) — для работы во всех положениях с использованием любых видов тока. Неприменимо в случаях, когда содержание углерода или серы в металле повышено.
• Рутиловое (обозначается Р) — работа с переменным или постоянным током, используются во всех позициях.
• Основное (обозначается Б) — все п

Покрытия сварочных электродов | Сварка и Контроль

Электродные покрытия могут создаваться по-разному. В одних возможно преобладание газообразующих компонентов, в других – шлакообразующих. В качестве газообразующих компонентов могут применяться минералы или органические соединения. Выведение из металла шва водорода может осуществляться с помощью фтора или кислорода. В различной степени может выполняться очистка металла шва от нежелательных включений, в том числе от фосфора и серы.

В зависимости от используемого подхода выделяют четыре базовых типа покрытия.

Кислое покрытие электродов

Кислое покрытие (обозначается по ГОСТ 9466-75 буквой «А») создается на основе материалов рудного происхождения. В качестве шлако образующих компонентов используются оксиды, газообразующих – органические составляющие. При плавлении покрытия в расплавленном металле и в зоне горения дуги выделяется большое количество кислорода. Поэтому в покрытие добавляют много раскислителей – марганца и кремния.

Преимущества кислого покрытия электродов:

• низкая склонность к образованию пор при удлинении дуги и при сварке металла с окалиной и ржавыми кромками;
• высокая производительность сварки за счет выделения теплоты при окислительных реакциях;
• стабильное горение дуги при сварке на постоянном и переменном токе.

К недостаткам этого покрытия относятся пониженные пластичность и ударная вязкость металла шва, что связано с невозможностью легирования шва из-за окисления легирующих добавок. Ввиду отсутствия в покрытии кальция в металле шва присутствуют сера и фосфор, повышающие вероятность образования кристаллизационных трещин. Одним из главных недостатков данного покрытия является выделение большого количества вредных примесей вследствие повышенного содержания в аэрозолях соединений марганца и кремния. Поэтому сварочные электроды с кислым покрытием используются в последнее время редко.

Область применения электродов с кислым покрытием – сварка не ответственных конструкций из низко углеродистых сталей.

Основное покрытие электродов

Основное покрытие (обозначается по ГОСТ 9466-75 буквой «Б») создается на основе фтористых соединений (плавиковый шпат CaF2), а также карбонатов кальция и магния (мрамор CaCO3, магнезит MgCO3 и доломит CaMg(CO3)2). Газовая защита осуществляется за счет углекислого газа, который выделяется при разложении карбонатов:

 CaCO₃ → CaO + CO₂

С помощью кальция металл шва хорошо очищается от серы и фосфора. Фтор вводится в ограниченных количествах (чтобы сохранить стабильность горения дуги)и связывает водород и пары воды в термические стойкие соединения:

CaF₂ + H₂O → CaO + 2HF

2CaF₂ + 3SiO₂ → 2CaSiO₃ + SiF₄

SiF₄ + 3H → SiF + 3HF

Из-за низкого содержания водорода в металле шва сварочные электроды с основным покрытием также называют «низко водородными».

Преимущества основного покрытия электродов:

• низкая вероятность образования кристаллизационных трещин, высокая пластичность и ударная вязкость металла шва, обусловленные малым содержанием в наплавленном металле кислорода и водорода, а также его хорошим рафинированием;
• высокая стойкость против хладноломкости – появлению или возрастанию хрупкости с понижением температуры;
• широкие возможности легирования ввиду низкой окислительной способности покрытий;
• меньшая токсичность по сравнению с кислыми покрытиями;
• повышенный коэффициент наплавки при введении железного порошка.

Недостатки основного покрытия:

• склонность к образованию пор при увеличении длины дуги, повышении влажности покрытия, наличии ржавчины и окалины на свариваемых кромках, что требует более высокой квалификации сварщика, а также необходимости в предварительной очистке кромок и прокалке электродов перед сваркой;
• более низкая устойчивость горения дуги из-за фтора, имеющего высокий потенциал ионизации, в связи с чем сварку электродами с основным покрытием обычно выполняют короткой дугой на постоянном токе обратной полярности.

Область применения электродов с основным покрытием:

• сварка ответственных конструкций из углеродистых сталей, работающих при знакопеременных нагрузках или отрицательных температурах до -70°C;
• сварка конструкционных, жаропрочных, коррозионно-стойких, окалино тойких,а также других специальных сталей и сплавов;
• — сварка легированных сталей.

В связи с присутствием в аэрозолях фтористых соединений при сварке в закрытом помещении необходимо обеспечение качественной вентиляции воздуха, а сварщикам рекомендуется  работать со средствами индивидуальной защиты дыхательных органов или с подачей чистоговоздуха в зону дыхания.

Рутиловое покрытие электродов

Рутиловое покрытие (обозначается по ГОСТ 9466-75 буквой «Р») создается на базе рутилового концентрата TiO₂, обеспечивающего шлаковую защиту, а также алюмосиликатов (полевой шпат, слюда, каолин) и карбонатов (мрамор, магнезит). Газовую защиту обеспечивают карбонаты и органические соединения (целлюлоза). В качестве легирующего компонента и раскислителя используется ферромарганец, в некоторые покрытия вводится железный порошок (обозначаются по ГОСТ 9466-75 буквами «РЖ»). С помощью кальция, присутствующего в карбонате CaCO3, из металла шва удаляются сера и фосфор.

Преимущества сварочных электродов с рутиловым покрытием:

• более высокий коэффициент наплавки при введении железного порошка;
• низкая токсичность;
• по сравнению с электродами с основным покрытием – стабильность горения дуги при сварке на постоянном и переменном токе, более высокая стойкость против образования пор, лучшее формирование шва с плавным переходом к основному металлу, меньшая чувствительность к увеличению длины дуги, меньше коэффициент разбрызгивания металла, более удобная сварка в вертикальном и потолочном положениях (при отсутствии в них железного порошка или его содержании менее 20%).

Недостатки электродов с рутиловым покрытием:

• пониженные пластичноcть и ударная вязкость металла шва из-за включений SiO2;
• не используются для сварки конструкций, работающих при высоких температурах;
• по сравнению с электродами с основным покрытием – меньшее сопротивление наплавленного металла сероводородному растрескиванию, приводящего к разрушению сварных трубопроводов в месторождениях с сероводородными соединениями; стойкость против кристаллизационных трещин; сильнее окисляют легирующие элементы и железо и поэтому не используются для сварки средне- и высоколегированных сталей; повышенное содержание фосфора в наплавленном металле и склонность к хладноломкости.

Область применения сварочных электродов с рутиловым покрытием:

• сварка и наплавка ответственных конструкций из низкоуглеродистых и некоторых типов низколегированных сталей, за исключением конструкций,работающих при высоких температурах;
• в ряде случаев для сварки среднеуглеродистых сталей, если в покрытиисодержится большое количество железного порошка.

Целлюлозное покрытие электродов

Целлюлозное покрытие (обозначается по ГОСТ 9466-75 буквой «Ц») создается на основе органических соединений (до 50%) – целлюлозы, муки, крахмала, обеспечивающих газовую защиту. Для шлаковой защиты в небольшом количестве применяются рутиловый концентрат, мрамор, карбонаты, алюмосиликаты и другие вещества. На сварном шве образуется тонкий слой шлака. Легирование наплавленного металла выполняется легирующими добавками стержня, а также за счет добавления в покрытие ферросплавов и металлических порошков. В качестве раскислителей используют ферросплавы марганца. Металл шва по химическому составу соответствует полуспокойной или спокойной стали.

Преимущества сварочных электродов с целлюлозным покрытием:

• качественный провар корня шва;
• возможность сварки в труднодоступных местах в связи с малой толщиной покрытия;
• сварка во всех пространственных положениях.

Недостатки целлюлозного покрытия:

• повышенное разбрызгивание (до 15%) из-за небольшого количества шлакообразующих компонентов и высокого поверхностного натяжения расплавленного металла;
• повышенное количество водорода в металле шва.

Область применения электродов с целлюлозным покрытием – сварка первого(труднодоступного) слоя не поворотных стыков трубопроводов.

Также используются и смешанные покрытия: кислорутиловое (обозначается по ГОСТ 9466-75 буквами «АР»), рутилово-основное (обозначается по ГОСТ 9466-75 буквами «РБ»), рутилово-целлюлозное (обозначается по ГОСТ 9466-75 буквами «РЦ»), а также прочие (обозначаются по ГОСТ 9466-75 буквой «П»).

Обозначение покрытий сварочных электродов

Типы электродов 

Тип сварочного электрода характеризует свойства металла шва. Для конструкционных сталей – это механические свойства (временное сопротивление разрыву, ударная вязкость, относительное удлинение, угол загиба), для легированных сталей со специальными свойствами (теплоустойчивые, жаропрочные,коррозионно-стойкие и др.) – химический состав (содержание углерода, кремния,хрома, марганца, никеля и других элементов). Обозначение типа электрода(регламентируется ГОСТ 9467-75 и ГОСТ 10052-75) содержит букву «Э», после которой ставится временное сопротивление на разрыв δ_В (кг/мм²).Например, «Э46А» означает, что металл, наплавленный этими электродами, имеет прочность 46кг/мм² (460 МПа) и улучшенные пластические свойства. Для сварки легированных конструкционных сталей повышенной и высокой прочности тип электрода может быть Э70, Э85, Э100, Э125, Э150.

Примеры обозначений типа электрода для сварки сталей со специальными свойствами:

«Э09Х2М» – в металле шва содержится примерно 0,09% углерода, 2% хрома, 1% молибдена;

«Э10Х25Н13Г2Б» – в металле шва содержится примерно 0,1% углерода, 25% хрома, 13% никеля, 2% марганца, 1%ниобия.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Целлюлоза, порошкообразная целлюлоза, лигноцеллюлоза, пищевые волокна, WPC

Натуральные волокна. Просто и эффективно.

Открыть меню

• Дом
• Еда
  • Обзор
  • Приложения
    • Зерновые
    • Мясо и мясные продукты
    • Паста и лапша
    • Молочные продукты
    • Замороженные продукты
    • Кондитерские изделия
    • Продукты быстрого приготовления / специи
  • Продукты
    • JELUCEL PF — Целлюлоза
    • Растительные волокна JELUCEL
      • JELUCEL BF — Бамбуковое волокно
      • JELUCEL WF — Пшеничное волокно
      • JELUCEL OF — Овсяное волокно
• Домашние животные и скот
  • Обзор
  • Приложения
    • Корм ​​для животных
      • Свиньи
      • Домашняя птица
      • Лошади
      • Телята
      • Кролики
    • Корм ​​для домашних животных
      • Собаки
      • Кошки
    • Постельные принадлежности для животных
      • Catlitter
      • Мелкие и крупные животные
      • Птицеводство
  • Продукты
    • Корма и корм для животных
      • JELUVET® Лигноцеллюлоза
      • Сырая клетчатка JELUCEL®
    • Постельное белье и подстилка
      • COSYCAT®
      • COSYPET®
      • COSYFLOCK®
      • JELUDRY®
• Техническая промышленность
  • Обзор
  • Приложения
    • Строительная химия
      • Раствор и штукатурка
      • Клеи для плитки
    • Напольное покрытие
    • Фильтрующие добавки
    • Древесно-пластиковый композит
      • Древесные волокна и порошки
      • Гранулят ДПК
    • Пластмассы
    • Картон
    • Чистящие средства
    • Пиллинг семян
    • Сварочные электроды
    • Отделка стен
    • Дальнейшее применение
  • Продукты
    • Функциональная целлюлоза
      • JELUCEL® HM T1
      • JELUCEL® HM
      • JELUCEL® TC
    • Функциональные древесные волокна
      • JELUXYL® HAHO
      • JELUXYL® HW
      • JELUXYL® WEHO
• О нас
• Новости

Применение целлюлозы и производных целлюлозы в фармацевтической промышленности

1.Введение

Целлюлоза, вероятно, является самым распространенным органическим соединением в мире, которое в основном вырабатывается растениями. Это наиболее структурный компонент клеток и тканей растений. Целлюлоза — это природный длинноцепочечный полимер, который косвенно играет важную роль в пищевом цикле человека. Этот полимер находит широкое применение во многих отраслях промышленности, таких как производство пищевых продуктов, дерево и бумага, волокна и одежда, косметическая и фармацевтическая промышленность в качестве вспомогательного вещества. Целлюлоза имеет полусинтетические производные, которые широко используются в фармацевтической и косметической промышленности.Простые эфиры целлюлозы и сложные эфиры целлюлозы представляют собой две основные группы производных целлюлозы с различными физико-химическими и механическими свойствами. Эти полимеры широко используются при изготовлении лекарственных форм и продуктов здравоохранения. Эти соединения играют важную роль в различных типах фармацевтических препаратов, таких как покрытые лекарственные формы с пролонгированным и отсроченным высвобождением, матрицы с пролонгированным и контролируемым высвобождением, осмотические системы доставки лекарств, биоадгезивы и мукоадгезивы, прессованные таблетки как усилители сжимаемости, жидкие лекарственные формы как загустители и стабилизаторы. , гранулы и таблетки в качестве связующих, полутвердые препараты в качестве желирующих агентов и многие другие применения.Эти полимерные материалы также использовались в качестве наполнителя, маскатора вкуса, сыпучих агентов и чувствительных к давлению адгезивов в трансдермальных пластырях. В настоящее время полимеры на основе целлюлозы и целлюлозы приобрели большую популярность в фармацевтической промышленности и становятся все более и более важными в этой области благодаря производству новых производных и поиску новых приложений для существующих соединений фармацевтическими исследователями.

2. Классификация полимеров на основе целлюлозы

2.1. Целлюлоза

Чистая целлюлоза доступна на рынке в различных формах с очень разными механическими и фармацевтическими свойствами. Разница между различными формами целлюлозы связана с формой, размером и степенью кристалличности их частиц (волокнистые или агломерированные). Микрокристаллическая целлюлоза (МКЦ) — наиболее известная целлюлоза, которая широко используется в фармацевтической промышленности. Марки МКЦ представляют собой многофункциональные фармацевтические вспомогательные вещества, которые можно использовать в качестве усилителя сжимаемости, связующего в процессах влажной и сухой грануляции, загустителя и агента, повышающего вязкость в жидких лекарственных формах и сыпучих агентов в твердых лекарственных формах.На механические свойства марок МКЦ большое влияние оказывают размер их частиц и степень кристаллизации. В последние годы новые сорта МКЦ получают с улучшенными фармацевтическими характеристиками, такими как силизированный МКЦ (SMCC) и МКЦ второго поколения или МКЦ типа II (MCC-II). Эти сорта получают путем совместной обработки целлюлозы с другими веществами, такими как коллоидный диоксид кремния, или с помощью специальных химических процедур. Другими типами доступной чистой целлюлозы являются порошковая целлюлоза (ПК) и порошкообразная целлюлоза с низкой кристалличностью (LCPC).

Регенерированная целлюлоза — это одна из других форм обработанной целлюлозы, получаемой путем химической обработки натуральной целлюлозы. На первом этапе целлюлоза растворяется в щелочи и сероуглероде, образуя раствор, называемый «вискозой». Вискоза снова превратилась в целлюлозу при прохождении через ванну с разбавленной серной кислотой и сульфатом натрия. Реконвертированная целлюлоза прошла еще несколько ванн для удаления серы, отбеливания и добавления пластификатора (глицерина) с образованием прозрачной пленки, называемой целлофаном.Целлофан имеет несколько применений в фармацевтической упаковке благодаря своим подходящим характеристикам, таким как хорошая совместимость, долговечность, прозрачность и эластичность.

2.2. Производные эфиров целлюлозы

Простые эфиры целлюлозы представляют собой высокомолекулярные соединения, получаемые путем замены атомов водорода гидроксильных групп в ангидроглюкозных звеньях целлюлозы на алкильные или замещенные алкильные группы. Коммерчески важные свойства простых эфиров целлюлозы определяются их молекулярными массами, химической структурой и распределением групп заместителей, степенью замещения и молярным замещением (где применимо).Эти свойства обычно включают растворимость, вязкость в растворе, поверхностную активность, характеристики термопластической пленки и устойчивость к биоразложению, нагреванию, гидролизу и окислению. Вязкость растворов эфира целлюлозы напрямую связана с их молекулярной массой. Примеры наиболее часто используемых эфиров целлюлозы: метилцеллюлоза (MC), этилцеллюлоза (EC), гидроксиэтилцеллюлоза (HEC), гидроксипропилцеллюлоза (HPC), гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC), карбоксиметилцеллюлоза (CMC) и карбоксиметилцеллюлоза натрия (NaCMC). .

2.3. Производные эфиров целлюлозы

Сложные эфиры целлюлозы обычно представляют собой нерастворимые в воде полимеры с хорошими пленкообразующими характеристиками. Сложные эфиры целлюлозы широко используются в фармацевтических препаратах с контролируемым высвобождением, таких как системы доставки лекарств с осмотическим и энтеросолюбильным покрытием. Эти полимеры часто используются с эфирами целлюлозы одновременно для изготовления микропористых мембран для доставки. Эфиры целлюлозы подразделяются на органические и неорганические группы. Эфиры органической целлюлозы более важны в фармацевтической промышленности.Различные типы органических эфиров целлюлозы использовались в коммерческих продуктах или в фармацевтических исследованиях, таких как ацетат целлюлозы (CA), фталат ацетата целлюлозы (CAP), бутират ацетата целлюлозы (CAB), тримелитат ацетата целлюлозы (CAT), фталат гидроксупропилметилцеллюлозы (HPMCP). ) и так далее (Heinämäki et al., 1994). Наиболее доступные на рынке составы, изготовленные из этих полимеров, представляют собой лекарственные формы с энтеросолюбильным покрытием, которые обычно производятся с применением кислотостойких полимерных покрытий, содержащих фталатные производные эфиров целлюлозы, особенно фталат ацетата целлюлозы (Lecomte et al., 2003; Лю и Уильямс III, 2002). Сложные эфиры неорганической целлюлозы, такие как нитрат целлюлозы и сульфат целлюлозы, менее важны, чем сложные эфиры органической целлюлозы в фармацевтической промышленности. Нитрат целлюлозы или пироксилин представляет собой прозрачное соединение с хорошей пленкообразующей способностью, но редко применяется отдельно в фармацевтических препаратах из-за его очень низкой растворимости в используемых в настоящее время фармацевтических растворителях, а также их очень высокой воспламеняемости. Использование чистого нитрата целлюлозы в лекарственных формах ограничивается только одним раствором против бородавок для местного применения, называемым коллодием, который приготовлен с концентрацией 4% мас. / Об. В смеси диэтиловый эфир / этанол в качестве растворителя.Смесь нитрата целлюлозы / ацетата целлюлозы также используется для изготовления микропористых мембранных фильтров, используемых в фармацевтической промышленности.

3. Применение целлюлозы и ее производных в фармацевтической промышленности

3.1. Применение в биоадгезивных и мукоадгезивных системах доставки лекарственных средств

Биоадгезивы и мукоадгезивы представляют собой лекарственные средства, содержащие полимерные пленки, способные прилипать к биологическим мембранам после соединения с влагой или соединениями слизи. Биоадгезивы были разработаны в середине 1980-х годов как новая идея в доставке лекарств, и в настоящее время они были приняты как многообещающие стратегии для увеличения времени пребывания и улучшения специфической локализации систем доставки лекарств на различных биологических мембранах (Lehr, 2000; Grabovac et al., 2005; Movassaghian et al., 2011).

По сравнению с таблетками эти лекарственные формы более удобны для пациентов из-за их небольшого размера и толщины. Другим преимуществом этих систем доставки лекарств является их способность увеличивать время пребывания в месте абсорбции лекарственного средства и, таким образом, они могут снизить частоту дозирования в лекарственных формах с контролируемым высвобождением. Эти лекарственные формы могут также усиливать контакт содержимого лекарственного средства с подлежащим слизистым барьером и улучшать эпителиальный транспорт лекарств через слизистые оболочки, особенно в случае плохо всасываемых лекарств (Ludwig, 2005; Lehr, 2000).В этих составах можно использовать некоторые специальные полимеры со способностью модулировать проницаемость эпителия за счет ослабления плотных межклеточных соединений. Некоторые из этих полимеров также могут действовать как ингибиторы протеолитических ферментов в пероральных адгезивных составах чувствительных лекарств (Lehr, 2000).

Биоадгезивы считаются новыми системами доставки лекарств. Эти лекарственные формы разработаны для использования на коже и слизистых оболочках желудочно-кишечного тракта, ушей, носа, глаз, прямой кишки и влагалища. Основными наполнителями этих составов являются клей и пленкообразователь (ы).Адгезивные полимеры представляют собой синтетические, полусинтетические или натуральные макромолекулы, способные прикрепляться к поверхности кожи или слизистых оболочек. В качестве биоадгезивных полимеров используются самые разные типы полимеров. Синтетические полимеры, такие как производные акрила, карбополы и поликарбофилы, природные полимеры, такие как каррагинан, пектин, гуммиарабик и альгинаты, и полусинтетические полимеры, такие как хитозан и производные целлюлозы, используются в биоадгезивных составах (Deshpande et al., 2009; Grabovac et al., 2005).Производные целлюлозы, особенно эфиры целлюлозы, широко используются в биоадгезивах. Они используются в различных типах этих составов, таких как трансбуккальные, глазные, вагинальные, назальные и трансдермальные, по отдельности или в сочетании с другими полимерами. В последнее время простые эфиры целлюлозы, используемые в биоадгезивах, включают неионные эфиры целлюлозы, такие как этилцеллюлоза (EC), гидроксиэтилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза (HPC), метилцеллюлоза (MC), карбоксиметилцеллюлоза (CMC) или гидроксилпропилметилцеллюлоза (HPMC) и производные анионного эфира карбоксиметилцеллюлоза натрия (NaCMC).Способность полимера поглощать воду из слизи и pH целевого места являются важными факторами, определяющими адгезионную способность полимеров. Некоторые биоадгезивные полимеры, такие как полиакрилаты, демонстрируют очень разную адгезионную способность при различных значениях pH, поэтому выбор адгезивного полимера следует производить в зависимости от типа биоадгезивного препарата. Одним из преимуществ эфиров целлюлозы, таких как NaCMC и HPC, является меньшая зависимость времени адгезии и силы их адгезии от pH среды по сравнению с полиакрилатными и тиолированными биоадгезивными полимерами (Grabovac et al., 2005). Простые эфиры целлюлозы, отдельно или их смеси с другими полимерами, были изучены при пероральном (Deshpande et al., 2009; Venkatesan et al., 2006), буккальном (Perioli et al., 2004), глазном (Ludwig, 2005), вагинальном (Karasulu) et al., 2004) и трансдермальных (Sensoy et al., 2009) биоадгезивов. В некоторых исследованиях другие группы адгезионных полимеров или полисахаридов используются с эфирами целлюлозы для улучшения их адгезионных характеристик, таких как время адгезии и сила адгезии. В литературе сообщалось об одновременном применении поливинилпирролидона (ПВП), гидроксипропил-бета-циклодекстрина, поликарбофила, карбопола (ов), пектина, декстрана и маннита с ГПМЦ, ГЭЦ или NaCMC.(Каравас и др., 2006).

3.2. Применение в процессах нанесения фармацевтического покрытия

Твердые лекарственные формы, такие как таблетки, пеллеты, пилюли, шарики, шарики, гранулы и микрокапсулы, часто покрываются покрытием по разным причинам, таким как защита чувствительных лекарств от влажности, кислорода и всех неподходящих условий окружающей среды, защита от кислотное или ферментативное разложение лекарств, маскирование запаха или вкуса или создание характеристик высвобождения, зависящих от места или времени, в фармацевтических препаратах для получения различных систем доставки лекарств с модифицированным высвобождением, таких как замедленное высвобождение, отсроченное высвобождение, пролонгированное высвобождение, немедленное высвобождение, пульсирующее высвобождение или пошаговое Лекарственные формы ступенчатого высвобождения (Barzegar jalali et al., 2007; Гафурян и др., 2007). Как простые, так и сложноэфирные производные целлюлозы широко используются в качестве покрытия твердых фармацевтических препаратов. Эфиры целлюлозы обычно гидрофильны и превращаются в гидрогель после воздействия воды. Хотя некоторые эфиры целлюлозы, например этилцеллюлоза нерастворима в воде, но большинство из них, такие как метил, гидроксипропил и гидроксилпропилметилцеллюлоза, растворимы в воде. И растворимые, и нерастворимые эфиры целлюлозы могут поглощать воду и образовывать гель. После воздействия воды на эти покрытые лекарственные формы покрывающие полимеры образуют гидрогель и постепенно растворяются в воде, пока не исчезнут, но нерастворимые покрытия из эфира целлюлозы остаются в виде вискозного геля вокруг таблеток, и высвобождение лекарственного средства осуществляется путем диффузии молекул лекарственного средства внутри этого слоя.Эти два типа лекарственных форм называются системами доставки лекарств с контролируемым растворением и контролируемой диффузией соответственно. Несмотря на эфиры целлюлозы, сложные эфиры целлюлозы обычно нерастворимы в воде или растворимы в воде в определенном диапазоне pH. Эти полимеры, такие как ацетат целлюлозы (CA), фталат ацетата целлюлозы (CAP) и бутират ацетата целлюлозы (CAB), не образуют гель в присутствии воды, и они широко используются для изготовления чувствительных к pH и полупроницаемых микропористых мембран. Эти мембраны используются для широкого разнообразия покрытий с контролируемым высвобождением фармацевтических препаратов, особенно в энтеросолюбильных или осмотических устройствах для доставки лекарств.Эти полимеры используются для изготовления различных целлюлозных мембранных фильтров, применяемых в фармацевтической промышленности.

3.3. Применение в твердых лекарственных формах с пролонгированным высвобождением (ER)

3.3.1. В составах с пролонгированным высвобождением с покрытием

Фармацевтические препараты с пролонгированным высвобождением относятся к лекарственным формам, которые позволяют в два или более раза снизить частоту введения лекарства по сравнению с обычными лекарственными формами. Эти составы могут быть изготовлены в виде покрытых или матричных форм. Составы ER с покрытием обычно изготавливают с нерастворимым в воде полимерным пленочным покрытием с гелеобразующей способностью или без нее.Доминирующим механизмом высвобождения лекарственного средства в покрытых ЭПР является диффузия, тогда как в ЭР матричного типа эрозия матрикса является основным механизмом высвобождения лекарственного средства. Наиболее часто используемым целлюлозным полимером в этих лекарственных формах с модифицированным высвобождением является этилцеллюлоза. Этилцеллюлоза полностью нерастворима в воде, глицерине и пропиленгликоле и растворима в некоторых органических растворителях, таких как этанол, метанол, толуол, хлороформ и метилацетат. Водные дисперсии этилцеллюлозы, такие как Surelease® (Colorcon) или Aquacoat® (FMC BioPolymer), или их органические растворы могут использоваться для покрытия составов с пролонгированным высвобождением.После приема внутрь этих составов вокруг таблетки образуется нерастворимый вискозный гель, который не позволяет лекарству свободно высвобождаться из лекарственной формы. Молекулы лекарственного средства должны проходить через этот барьер по механизму диффузии, чтобы попасть в объемную среду растворения, и поэтому продолжительность высвобождения увеличивается намного больше, чем у такого же обычного состава без покрытия. Более крупные твердые фармацевтические препараты, такие как таблетки, могут быть покрыты вращающимися чашами для нанесения покрытия, тогда как меньшие типы, такие как пилюли, шарики или гранулы, покрываются оборудованием для нанесения покрытия в псевдоожиженном слое или воздушной суспензии.Из-за нерастворимости ЕС в воде он часто используется в сочетании с водорастворимыми полимерами, такими как MC и HPMC, в водных жидкостях для покрытия (Frohoff-Hülsmann et al., 1999a, 1999b). Растворы ЭК в органических растворителях, таких как этанол, можно сгущать с помощью HPMC или HPC (Rowe, 1986; Larsson et al., 2010). Водорастворимые целлюлозные полимеры с более высокими количествами могут использоваться в качестве порообразователя в микропористых типах систем с пролонгированным высвобождением и энтеросолюбильных системах. Использование пластификаторов необходимо для достижения приемлемого покрытия фармацевтических препаратов этими полимерами.ЕС совместим с обычно используемыми пластификаторами, такими как дибутилфталат, диэтилфталат, дициклогексилфталат, бутилфталилбутилгликолят, бензилфталат, бутилстеарат и касторовое масло. Другие пластификаторы, такие как триацетин, холекальциферол и α-токоферол, также использовались в покрытиях из EC пленок (Arwidson et al., 1990; Kangarlou et al., 2008). Молекулярные массы ЭК находятся в широком диапазоне, от 4 до 350 (официальный сайт Colorcon). Концентрация 5% мас. / Об. Из этих марок ЕС в смеси толуол / этанол при 25 ° C может обеспечить вязкость от 3 до 380 сП.

3.3.2. В полимерных матрицах с пролонгированным высвобождением

Матрицы представляют собой очень простые и эффективные системы для контроля высвобождения лекарств из лекарственных форм. Производство этих систем требует меньше времени и не требует специального или сложного оборудования. Большинство матриц ER изготавливается путем простого смешивания лекарственного средства, полимера (ов) и наполнителя с последующим одно- или двухступенчатым процессом уплотнения. Полимерные матрицы как системы доставки лекарств очень важны при разработке лекарственных форм с модифицированным высвобождением.В этих устройствах лекарство диспергировано либо в виде молекул, либо в виде частиц в полимерной сети. Основные типы матриц для доставки лекарств включали набухающие и гидрофильные монолитные, контролируемые эрозией и неразрушаемые матрицы (Roy et al., 2002). Использование гидрофильных матриц стало чрезвычайно популярным для контроля скорости высвобождения лекарств из твердых лекарственных форм из-за их привлекательности с экономической точки зрения и с точки зрения разработки процесса (Conti et al., 2007).В течение последних двух десятилетий гидрофильные набухающие полимеры широко использовались для приготовления композиций матричных таблеток с контролируемым высвобождением. Хотя в гидрофильных матрицах использовались различные типы полимеров, регулирующих скорость, производные целлюлозы, особенно эфиры целлюлозы, вероятно, наиболее часто встречаются в фармацевтической литературе и являются наиболее популярными полимерами при составлении коммерчески доступных пероральных матриц с контролируемым высвобождением. У них хорошие характеристики сжимаемости, поэтому их легко преобразовать в матрицы методом прямого сжатия.При контакте с водной жидкостью, т.е. средой растворения или желудочно-кишечной жидкостью, гидрофильные полимеры, присутствующие в матрице, набухают, и на внешней поверхности матрицы образуется вязкий гелеобразный слой. Этот слой контролирует высвобождение лекарства из матрицы. Молекулы лекарства могут высвобождаться из системы путем диффузии через этот слой. Вязкость гелевого слоя является критическим фактором, регулирующим скорость высвобождения лекарственного средства из матриц. Эрозия полимерных матриц также может влиять на высвобождение лекарства из системы.Повышение вязкости геля приводит к увеличению устойчивости к эрозии полимера и диффузии лекарства, что приводит к снижению скорости высвобождения лекарства. В состав гидрофильных полимерных матриц, таких как HPMC, NaCMC, CMC, HEC, HPC и EC, использовались различные типы производных целлюлозы с разной молекулярной массой (Barzegar-jalali et al., 2010; Javadzadeh et al., 2010; adibkia et al. др., 2011; Аснаашари и др., 2011). Как растворимые, так и нерастворимые эфиры целлюлозы могут использоваться в гидрофильных полимерных матрицах из-за их гидрофильной природы и способности образовывать гель в водной среде.Самая высокая способность к набуханию и скорость гидратации среди эфиров целлюлозы связана с ГЭЦ (Saša et al., 2006), но наиболее часто используемым эфиром целлюлозы в качестве гидрофильных матриц является ГПМЦ из-за его превосходных свойств набухания, хорошей сжимаемости и быстрой гидратации при контакте с водой ( Ferrero et al., 2008, 2010; Nerurcar et al., 2005). Для достижения хороших характеристик высвобождения можно использовать смеси различных эфиров целлюлозы или смеси разных сортов отдельного полимера с разными соотношениями на основе предполагаемой скорости высвобождения системы с контролируемым высвобождением (Chopra et al., 2007). Некоторые специализированные гидрофильные матрицы могут быть изготовлены из эфиров целлюлозы для специальных целей, например, были исследованы матрицы HPMC с подщелачивающими буферами, такими как цитрат натрия, для защиты кислотолабильных лекарств (Pygall et al., 2009).

3.4. Применение в осмотических системах доставки лекарств

В последние годы значительное внимание было сосредоточено на разработке новых систем доставки лекарств (NDDS). Среди различных NDDS, доступных на рынке, системы с контролируемым высвобождением для приема внутрь (CR) занимают основную долю рынка из-за их преимуществ перед другими.Большинство оральных систем CR попадают в категорию матриц, резервуаров и осмотических устройств. Среди различных типов систем CR осмотические устройства считаются новыми системами CR (J. Shokri et al., 2008a). Эти составы используют осмотическое давление в качестве источника энергии и движущей силы для доставки лекарств. Некоторые физиологические факторы, такие как pH, наличие пищи и перистальтика желудочно-кишечного тракта, могут влиять на высвобождение лекарства из обычных систем CR (матриксов и резервуаров), тогда как высвобождение лекарства из оральных осмотических систем в значительной степени не зависит от этих факторов.Классическое осмотическое устройство в основном состоит из осмотически активного ядра, окруженного полупроницаемой мембраной (SPM), и небольшого отверстия, просверленного в SPM с помощью ЛАЗЕРА или механических сверл. Фактически, эта система на самом деле представляет собой таблетку с покрытием с отверстием, которое действует как порт доставки лекарства (рис. 1). Этот тип устройств называется монолитными или элементарными осмотическими насосами (ЭОП). Более сложные осмотические устройства имеют двухслойные (двухтактные системы) или трехслойные (сэндвич-осмотические насосы) ядра, состоящие из осмотически активного слоя лекарственного средства и полимерного слоя (слоев) с одной или двух сторон.Некоторые из осмотических систем, называемые асимметричными мембранами или осмотическими насосами с регулируемой пористостью, не имеют отверстий в своих SPM (wang et al., 2005). В этих устройствах водорастворимые полимеры используются в их SPM в качестве порообразователей. Порообразователи растворяются после воздействия на лекарственную форму водной среды, и в SPM образуются многочисленные микропоры для доставки лекарств. Когда осмотическая таблетка подвергается воздействию водной среды, вода закачивается извне в систему из-за большой разницы осмотического давления между двумя сторонами SPM.Закачка воды в систему увеличивает внутреннее гидростатическое давление, заставляя насыщенный раствор лекарственного средства течь через небольшое отверстие для доставки лекарства или микропоры (в случае устройств с асимметричными мембранами). Из-за большой разницы осмотического давления между двумя сторонами SPM градиент осмотического давления остается постоянным и, таким образом, скорость высвобождения лекарства из этих устройств почти постоянна и не зависит от условий окружающей среды. EOP являются наиболее коммерчески важными осмотическими устройствами, поэтому им выдано более 240 патентов.Procardia XL ^® и Adalat CR (нифедипин), Acutrium ^® (фенилпропаноламин), Minipress XL ^® (празоцин) и Volmax ^® (сальбутамол) являются примерами EOP, доступных на рынке (J. Shokri et al. ., 2008а; Ноходчи и др., 2008).

Рис. 1.

Принципиальная схема осмотической системы EOP.

3.4.1. В составе осмотических систем SPM

Как отмечалось ранее, каждая осмотическая система доставки состоит из двух основных компонентов, включая осмотически активное ядро ​​и полупроницаемую мембрану (SPM).Ацетат целлюлозы (СА) является наиболее часто используемым полимером в составе СЗМ во всех типах устройств для осмотической доставки лекарств. Этот полимер является наиболее важным производным эфира целлюлозы с хорошей пленкообразующей способностью и механическими характеристиками для использования в осмотических системах. КА не растворяется в воде как в кислых, так и в щелочных условиях. Пленки CA проницаемы только для небольших молекул, таких как вода, в то время как более крупные молекулы, такие как органические лекарства, не могут проходить через них. Пластификаторы используются в составе СПМ для улучшения гибкости и механических свойств мембраны.В составах осмотических фармацевтических препаратов используются различные типы пластификаторов, таких как касторовое масло, полиэтиленгликоли (ПЭГ) с низкой и средней молекулярной массой, сорбит, глицерин, пропиленгликоль, триацетин, моноацетат этиленгликоля, диэтилфталат, диэтилтартрат и триметилфосфат (J . Shokri et al., 2008a, 2008b; Prabakaran et al., 2004; Makhija & Vavia, 2003; Liu et al., 2000a, 2000b; Okimoto et al., 1999). Обычно смесь гидрофильных и гидрофобных пластификаторов используется для получения заданных характеристик высвобождения лекарственного средства.В осмотических насосах с контролируемой пористостью (CPOP) необходимы дополнительные компоненты, такие как порообразователи. Наиболее эффективными порообразователями являются гидрофильные полимеры с высокой растворимостью в воде. Водорастворимые производные эфиров целлюлозы могут использоваться в качестве порообразователя в СЗМ этих устройств. Для этой цели подходят низкомолекулярные сорта этих полимеров из-за их более высокой скорости растворения и более низкой вязкости. Низкомолекулярные MC и HPMC использовались в качестве порообразователя в составах CPOP.Центральные ядра покрывают составом покрытия, содержащим компоненты SPM, такие как пленкообразователь (CA), порообразователь (и) и пластификатор (ы), растворенные или диспергированные в подходящей жидкой основе. Смеси ацетон / этанол обычно используются в качестве системы растворителей для растворения ацетата целлюлозы в жидкости для нанесения покрытия (J. Shokri et al., 2008a; Nokhodchi et al., 2008; M.H. Shokri et al., 2011). В некоторых исследованиях ацетат целлюлозы используется в виде мелких частиц, суспендированных в водной среде, для покрытия осмотических ядер (Liu et al., 2000б). Этилцеллюлоза (EC) и этилгидроксилпропилцеллюлоза также использовались в качестве SPM осмотических устройств в некоторых исследованиях, но проницаемость этих мембран ниже, чем мембран CA. В этих составах гидрофильные производные простого эфира целлюлозы, такие как HPMC, были использованы для улучшения проницаемости SPM (Marucci et al., 2010; Wang et al., 2005; Hjärtstam et al., 1990).

3.4.2. В центральном ядре осмотических систем

Центральное ядро ​​осмотического насоса обычно представляет собой простую прессованную таблетку, в основном состоящую из активного (ых) лекарства (ов), осмотически активного (ых) агента (ов), гидрофильного полимера (ов) и других обычно используемых ингредиентов, таких как наполнитель , усилитель сжимаемости, агент сыпучести и смазка.В устройствах с одним отделением (EOP и OP с контролируемой пористостью) эти полимеры смешиваются с другими ингредиентами и прессуются в таблетку, тогда как в двухслойных (системы Push-Pull) или трехслойных (сэндвич-системы) ядрах эти полимеры прессуются в один или два слоя. разделенный слой на одной или обеих сторонах слоя лекарственного средства (J. Shokri et al., 2008b; Kumaravelrajan et al., 2010). Эти полимеры должны обладать высокой водопоглощающей способностью и способностью к набуханию. Производные целлюлозы играют важную роль в основных составах осмотических устройств.Водорастворимые эфиры целлюлозы обычно используются в качестве полимеров сердцевины из-за их гидрофильности и хороших свойств набухания. В настоящее время для этой цели чаще всего используются полимеры MC, HEC, HPC и HPMC с различной молекулярной массой. После воздействия на систему воды вода попадает в систему из-за большой разницы осмотического давления между внешней и внутренней частями устройства. Эта вода впитывается полимером (ами) и вызывает их набухание. Набухание полимера (ов) ядра создает движущую силу для выталкивания раствора лекарственного средства из отверстия для высвобождения лекарства с постоянной скоростью (J.Шокри и др., 2008a, 2008b; Прабакаран и др., 2004; Махиджа и Вавиа, 2003; Liu et al., 2000a, 2000b). Среди простых эфиров целлюлозы в составе сердцевины чаще других использовались ГПМЦ разных сортов. В микрокристаллической целлюлозе (МКЦ) также часто используются составы сердцевины в качестве усилителя сжимаемости. МКЦ — один из наиболее эффективных усилителей сжимаемости, который широко используется при прямом прессовании, а также в технологиях влажной грануляции для приготовления различных типов таблеток, пеллет и пилюль.

3.5. Применение в твердой лекарственной форме с энтеросолюбильным покрытием

Твердые лекарственные формы с энтеросолюбильным покрытием являются основными группами систем доставки лекарств с замедленным высвобождением, которые предназначены для высвобождения содержащихся в них лекарств в нижних отделах желудочно-кишечного тракта, таких как тонкий кишечник и толстая кишка. Энтеросолюбильные лекарственные формы можно рассматривать как тип фармацевтических препаратов, специфичных для перорального введения, которые инициируют высвобождение лекарства после прохождения из желудка. Энтеросолюбильные пероральные лекарственные формы подходят для приготовления неустойчивых к кислоте лекарственных средств или лекарств с потенциалом раздражения внутреннего защитного слоя желудка, таких как нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП).Обычно используемые материалы в составах с энтеросолюбильным покрытием представляют собой pH-зависимые полимеры, содержащие группы карбоновых кислот. Эти полимеры остаются неионизированными в условиях низкого pH, таких как среда желудка, и становятся ионизированными при повышении pH в сторону естественной и легкой щелочной зоны, аналогичной условиям тонкого кишечника (Liu et al., 2011). Эти полимеры также должны обладать хорошими пленкообразующими свойствами для получения гладких покрытий с хорошей целостностью. Для производства лекарственных форм с энтеросолюбильным покрытием, таких как полимеры Eudragit® и pH-зависимые производные целлюлозы, использовались различные полимеры.Производные целлюлозы, которые обычно используются в качестве полимеров энтеросолюбильного покрытия, включают фталат ацетата целлюлозы (CAP), тримелитат ацетата целлюлозы (CAT), фталат гидроксипропилметилцеллюлозы (HPMCP), карбоксиметилэтилцеллюлозу (CMEC) и ацетат гидроксипропилметилцеллюлозы (HPMCAP) сукцинат (HPMCAP). 2000). Помимо основного энтеросолюбильного полимера, тип и количество пластификатора (ов) очень важны для получения однородных, гладких и стойких энтеросолюбильных пленок. Некоторые из наиболее часто используемых пластификаторов в составах с энтеросолюбильным покрытием — это диэтилфталат, глицерилтриацетат, глицерилмонокаприлат и триэтилцитрат (Williams III & Liu, 2000; Gosh et al., 2011). В некоторых случаях гидрофильные производные простого эфира целлюлозы, особенно ГПМЦ, используются с энтеросолюбильным полимером для улучшения образования пленки и пластичности основного энтеросолюбильного полимера. HPMC также используется в процессе энтеросолюбильного покрытия в качестве полимера предварительного или вспомогательного покрытия из-за его очень хороших пленкообразующих свойств и подходящей адгезии полимера к полимеру с полимерами энтеросолюбильного покрытия, особенно с производными сложного эфира целлюлозы, такими как CAP, HPMCP, HPMCAS, CMEC и CAT (Williams III & Liu, 2000). Три коммерчески доступных препарата энтеросолюбильного покрытия включали твердые формы энтеросолюбильных полимеров, которые должны быть растворены в подходящей смеси органических растворителей перед нанесением покрытия, готовые к использованию растворы органических энтеросолюбильных покрытий и водные полимерные дисперсии.Водные нанодисперсии полимеров энтеросолюбильного покрытия, таких как HPMCP, также были исследованы для улучшения физико-химических и механических характеристик покрытия (Kim et al., 2003).

3.6. Применение в качестве усилителя сжимаемости

Более 80 процентов всех доступных или вводимых человеку лекарственных форм представляют собой таблетки. Основная причина такой популярности — преимущества таблеток перед другими лекарственными препаратами. Простота изготовления, удобство дозирования и большая стабильность по сравнению с жидкими или полутвердыми лекарственными формами — вот некоторые из этих преимуществ.Двумя распространенными способами изготовления таблеток являются прессование и формование. Таблетки, за исключением некоторых случаев, изготавливаются методом компрессии. Самый простой и быстрый вид прессования называется методом прямого прессования, при котором лекарственное средство и все другие вспомогательные вещества смешиваются и прессуются в одностадийном процессе с надлежащей силой сжатия для образования таблетки. Этот метод обычно используется для таблетирования лекарственных средств со средней и высокой активностью, когда содержание лекарственного средства в них составляет менее 30% от лекарственной формы (Jivari et al., 2000). В других случаях, когда используются более высокие количества лекарств с низкой компактируемостью, для приготовления таблеток используются методы сухой или влажной грануляции. В методе сухого гранулирования прессование ингредиентов выполняется в двух- или многоступенчатом процессе для улучшения прессуемости ингредиентов. Методы забивания и роликового уплотнения, используемые для начального прессования порошковых смесей перед окончательным процессом таблетирования.

Одной из распространенных трудностей при прямом прессовании и сухом гранулировании является низкая компактность содержания лекарственного средства, особенно когда количество лекарственного средства превышает 30% от состава.В этих случаях эффективный усилитель сжимаемости может помочь получить хорошую таблетку с фармацевтически приемлемыми характеристиками. Хотя все полимеры на основе целлюлозы хорошо уплотняются, однако особые сорта микрокристаллической целлюлозы демонстрируют отличную совместимость. Эти сорта могут значительно улучшить прессуемость порошковых смесей с низкой степенью уплотнения, поэтому они широко используются в качестве усилителей прессуемости при производстве таблеток методами прямого прессования и сухого гранулирования.Различные марки МКЦ имеют разные основные свойства, включая их морфологию, размер частиц, площадь поверхности, пористость и плотность (Rojas & Kumar, 2011). Эти физико-химические свойства обуславливают различные характеристики, например, марки МКЦ с меньшим размером частиц имеют хорошую сжимаемость и плохую сыпучесть, тогда как марки с большим размером частиц имеют плохую сжимаемость и отличную сыпучесть. Размер частиц МКЦ варьируется от 20 до 270 микрометров в зависимости от производителя и типа применения.MCC доступен под тремя общедоступными торговыми марками, включая Avicel ^® (FMC BioPolymer), VIVAPUR ^® / EMCOCEL ^® (JRS Pharma) и TABULOSE ^® (Blanver). Различные марки имеющегося в продаже Avicel ^® и размер их частиц показаны в таблице 1 (официальный сайт Colorcon).

PH2 105 9028

торговая марка	Применение	Марка MCC	Размер частиц
Avicel									Мокрая грануляция	PH-101	50
	Прямое сжатие	PH-102	100
		HFE-102	100
	Превосходная компактность
	Превосходная текучесть	PH-102 SCG	150
		PH-200	180
	Высокая плотность	PH-301	50
	Низкая влажность	PH-103	50
		PH-113	50
		PH-112	100
		PH-200LM	180
	Улучшение вкуса	CE-15	75

Таблица 1

Влияние размера, формы и пористости частиц МКЦ на текучесть и совместимость также исследовалось несколькими исследователями (Johansson et al., 2001). Различные типы МКЦ широко используются в методах прямого прессования и сухого гранулирования, особенно при валковом прессовании для изготовления прессованных таблеток или пеллет (Strydom et al., 2011; Bultmann, 2002). Микрокристаллическая целлюлоза типа II (MCC-II) была недавно представлена ​​в качестве новых фармацевтических вспомогательных веществ. MCC-II имеет волокнистую структуру с более низкой компактностью, чем сорта MCC, и подходит для использования в быстрораспадающихся лекарственных формах (Rojas et al., 2011; Reus-Medina & Kumar, 2006).В последние годы были разработаны новые методы улучшения механических характеристик МСС. Одним из этих инновационных методов является смазывание или уплотнение для улучшения уплотняемости низко сжимаемых марок МКЦ, таких как МКЦ-II, или марок МКЦ с большим размером частиц. В этом методе аморфный диоксид кремния (SiO2) используется в качестве вспомогательного наполнителя для совместной обработки с марками МКЦ с низкой сжимаемостью. Отношение целлюлоза / SiO2 составляет 98: 2, и полученный продукт называется микрокристаллической целлюлозой со смазкой или кремнеземом (SMCC).Этот метод может использоваться как для MCC-I, так и для MCC-II для производства SMCC-I или SMCC-II (Rojas & Kumar, 2011; Van Veen et al., 2005). SMCC-I имеет превосходные свойства уплотнения и меньшую липкость к нижним пуансонам по сравнению с физическими смесями MCC-I или MCC-I / SiO2 (Rojas & Kumar, 2011). SMCC-II также имеет лучшие механические свойства, особенно более высокую компактность, чем MCC-II, без ущерба, если он саморазрушается. Марки SMCC-I коммерчески доступны под торговым наименованием ProSolv ^® (JRS Pharma), но SMCC-II еще не поступает в продажу.Помимо МКЦ, существуют другие формы целлюлозы, такие как порошковая целлюлоза (ПК) и порошкообразная целлюлоза с низкой кристалличностью (LCPC). LCPC и MCC агломерированы, а ПК имеет волокнистую структуру. Приложения для ПК в фармацевтической промышленности аналогичны MCC. Он широко используется в рецептурах прямого прессования и в сухом гранулировании либо методом забивания, либо методом валкового уплотнения. LCPC — это новый целлюлозный наполнитель прямого прессования, который получают путем контролируемой декристаллизации и деполимеризации целлюлозы с фосфорной кислотой (Rojas & Kumar, 2011).LCPC продемонстрировал превосходные свойства таблетирования по сравнению с марками MCC для прямого прессования, такими как Avicel ^® PH-101 (Kothari et al., 2002).

3,7. Применение в качестве гелеобразующих агентов

Гели представляют собой полутвердые системы, состоящие из дисперсий очень маленьких частиц или больших молекул в водном жидком носителе, которые становятся желеобразными за счет добавления гелеобразующего агента. В последние десятилетия синтетические и полусинтетические макромолекулы в основном используются в качестве желирующих агентов в фармацевтических лекарственных формах.Некоторые из этих агентов включают карбомеры, производные целлюлозы и натуральные камеди. Производное целлюлозы

Целлюлоза (Celuloza) (1954) — Тухлые помидоры

Дом Верхняя касса Билеты и расписание DVD и потоковое воспроизведение Телевизор Новости Что такое Tomatometer®? Критики ПОДПИСАТЬСЯ | АВТОРИЗОВАТЬСЯ

Фильмы / ТВ

Знаменитости

Результатов не найдено

Посмотреть все
• Дом
• Касса
• телевизор
• DVD
• БОЛЬШЕ
• Новости
• Моя учетная запись
• ПОДПИСАТЬСЯ АВТОРИЗОВАТЬСЯ
• Фильмы и DVD

  Фильмы в кинотеатрах

  • Открытие на этой неделе
  • Верхняя касса
  • Скоро в театрах
  • Выходные доходы
  • Сертифицированные свежие фильмы

  На DVD и потоковое видео

  • FandangoNOW
  • Netflix Streaming
  • iTunes
  • Amazon и Amazon Prime
  • Лучшие DVD и потоковое воспроизведение
  • Новые релизы
  • Скоро на DVD
  • Сертифицированные свежие фильмы
  • Просмотреть все

  Подробнее

  • Лучшие фильмы
  • Прицепы

  Сертифицированный свежий выбор

  88%

  Ширли

  92%

  Da 5 Bloods

  99%

  В записи

• Телевизор

  Новое телевидение сегодня вечером

  87%

Бактериальная целлюлоза в электрохимических пленках

Презентация на тему: «Бактериальная целлюлоза в электрохимических пленках» — стенограмма презентации:

1 Бактериальная целлюлоза в электрохимических пленках
Нанотехнологии в лесных биоматериалах Сакари Модиг

2 Бактериальная целлюлоза и электрохимия
Производство Очень чистая целлюлоза, произведенная бактериями.Целлюлоза дополнительно функционализирована как проводящая. Протонная проводимость или электронная проводимость. Топливные элементы, батареи, датчики, суперконденсаторы, гибкие схемы и т. Д. Различные виды обработки С карбонизацией (пиролизом) ЧУ или без нее. Полимеризация поверхности (например, PANI, PPy, PEDOT, PSS). Легирование (например, Nh4, мочевина, углеродные нанотрубки). Комбинации (например, PANI + CNT). Краткие презентации 5 различных способов поверхностной полимеризации.

3 BC со сшивкой PSS и PEGDA
Свободнорадикальная полимеризация in situ стиролсульфоната натрия и диакрилата поли (полиэтиленгликоля).Шаблон BC в реакции полимеризации. Без карбонизации. Протонная проводимость (топливные элементы, батареи) Гадим и др., Наноструктурированные бактериальные композитные мембраны целлюлоза-поли (4-стиролсульфоновая кислота) с высоким модулем упругости и протонной проводимостью, ACS Appl. Mater. Интерфейсы, 6 (2014) стр.

4 Карбонизированный СУ с PANI и MnO2
Полимеризация in situ анилина с лиофилизированным СУ.Далее карбонизируется и активируется при высоких температурах. Покрытие MnO2 легированием KMnO4. Конденсатор с высокой плотностью энергии и КПД 95% после 5000 циклов. Long et al., Легированные азотом углеродные сетки для суперконденсаторов с высокой плотностью энергии, полученные из покрытой полианилином бактериальной целлюлозы, Adv. Func. Матер., 24 (2014) с.

5 BC с полипиррольным покрытием
Окислительная полимеризация пиррола in situ с BC.Полимеризация в двухфазной суспензии. Очень высокая электропроводность. Очень высокая удельная массовая емкость. Перспективно для суперконденсаторов. Ван и др., Бактериальные нанокомпозиты целлюлоза / полипиррол со структурой ядро-оболочка с превосходной проводимостью в качестве суперконденсаторов, J. Mater. Chem. А., 1 (2013) с.




6 BC с покрытием PEDOT / PSS.
BC был погружен в раствор PSS с последующей сушкой вымораживанием.ЭДОТ полимеризовали in situ с гелем BC / PSS. Композит показал хорошую проводимость и, кроме того, биосовместимость. Применяется в устройствах с электрическим стимулированием высвобождения лекарств, имплантируемых биосенсорах и нейрональных протезах. Также конденсаторы… Чен и др., Простой подход к производству трехмерных электропроводящих нановолокон с контролируемым размером и проводимостью на основе бактериальной целлюлозы, Целлюлоза, 22 (2015) стр.

7 BC, покрытый углеродными нанотрубками, и PANI
BC был нанесен на фильтр, который затем был обработан чернилами из углеродных нанотрубок.После вакуумной фильтрации анилин был нанесен на поверхность BC / CNT с электрохимической полимеризацией (0,8 В).