Hidroksipropilmetilceluloza (HPMC) je spoj koji je postao osnovna sirovina u mnogim industrijama zbog svojih multifunkcionalnih svojstava. Često se koristi kao aditiv za hranu, zgušnjivač u kozmetici, pa čak i kao medicinski sastojak u mnogim lijekovima. Jedinstveno svojstvo HPMC-a je njegovo tiksotropno ponašanje, koje mu omogućava da mijenja viskoznost i svojstva protoka pod određenim uslovima. Osim toga, i HPMC visoke viskoznosti i HPMC niske viskoznosti imaju ovo svojstvo, pokazujući tiksotropiju čak i ispod temperature gela.
Tiksotropija se javlja kod HPMC-a kada rastvor postane razrijeđen pod utjecajem smicanja kada se na njega primijeni pritisak ili miješa, što rezultira smanjenjem viskoznosti. Ovo ponašanje se također može obrnuti; kada se napon ukloni i rastvor ostavi da miruje, viskoznost se polako vraća na svoju višu razinu. Ovo jedinstveno svojstvo čini HPMC vrijednom komponentom u mnogim industrijama jer omogućava glatkiju primjenu i lakšu obradu.
Kao nejonski hidrokoloid, HPMC bubri u vodi i formira gel. Stepen bubrenja i želiranja zavisi od molekularne težine i koncentracije polimera, pH vrijednosti i temperature rastvora. HPMC visoke viskoznosti obično ima visoku molekularnu težinu i proizvodi gel visoke viskoznosti, dok HPMC niske viskoznosti ima nisku molekularnu težinu i proizvodi manje viskozni gel. Međutim, uprkos ovim razlikama u performansama, obje vrste HPMC-a pokazuju tiksotropiju zbog strukturnih promjena koje se dešavaju na molekularnom nivou.
Tiksotropno ponašanje HPMC-a rezultat je poravnanja polimernih lanaca usljed napona smicanja. Kada se na HPMC primijeni napon smicanja, polimerni lanci se poravnavaju u smjeru primijenjenog napona, što rezultira uništavanjem trodimenzionalne mrežne strukture koja je postojala u odsustvu napona. Poremećaj mreže rezultira smanjenjem viskoznosti rastvora. Kada se napon ukloni, polimerni lanci se preuređuju duž svoje prvobitne orijentacije, obnavljajući mrežu i vraćajući viskoznost.
HPMC također pokazuje tiksotropiju ispod temperature želiranja. Temperatura geliranja je temperatura na kojoj se polimerni lanci umrežavaju formirajući trodimenzionalnu mrežu, formirajući gel. Zavisi od koncentracije, molekularne težine i pH vrijednosti rastvora polimera. Rezultirajući gel ima visoku viskoznost i ne mijenja se brzo pod pritiskom. Međutim, ispod temperature želiranja, rastvor HPMC-a ostaje tečan, ali i dalje pokazuje tiksotropno ponašanje zbog prisustva djelimično formirane mrežne strukture. Mreža koju formiraju ovi dijelovi se raspada pod pritiskom, što rezultira smanjenjem viskoznosti. Ovo ponašanje je korisno u mnogim primjenama gdje rastvori trebaju lako teći kada se miješaju.
HPMC je svestrana hemikalija s nekoliko jedinstvenih svojstava, od kojih je jedno tiksotropno ponašanje. I HPMC-i visoke i niske viskoznosti imaju ovo svojstvo, pokazujući tiksotropiju čak i ispod temperature geliranja. Ova karakteristika čini HPMC vrijednom komponentom u mnogim industrijama koje zahtijevaju rješenja koja omogućavaju lagan protok kako bi se osigurala nesmetana primjena. Uprkos razlikama u svojstvima između HPMC-a visoke i niske viskoznosti, njihovo tiksotropno ponašanje nastaje zbog poravnanja i poremećaja djelomično formirane mrežne strukture. Zbog svojih jedinstvenih svojstava, istraživači stalno istražuju različite primjene HPMC-a, nadajući se da će stvoriti nove proizvode i pružiti bolja rješenja za potrošače širom svijeta.
Vrijeme objave: 23. avg. 2023.