La hidroxipropilmetilcel·lulosa (HPMC) és un compost que s'ha convertit en una matèria primera bàsica en moltes indústries a causa de les seves propietats multifuncionals. S'utilitza habitualment com a additiu alimentari, espessidor en cosmètics i fins i tot com a ingredient mèdic en molts medicaments. Una propietat única de l'HPMC és el seu comportament tixotròpic, que li permet alterar la viscositat i les propietats de flux en determinades condicions. A més, tant l'HPMC d'alta viscositat com de baixa viscositat tenen aquesta propietat, presentant tixotropia fins i tot per sota de la temperatura del gel.
La tixotropia es produeix a l'HPMC quan una solució es torna més fluida quan s'aplica pressió o s'agita, cosa que provoca una disminució de la viscositat. Aquest comportament també es pot invertir; quan s'elimina la tensió i es deixa reposar la solució, la viscositat torna lentament al seu estat superior. Aquesta propietat única fa que l'HPMC sigui un component valuós en moltes indústries, ja que permet una aplicació més suau i un processament més fàcil.
Com a hidrocolloide no iònic, l'HPMC s'infla en aigua per formar un gel. El grau d'inflamació i gelificació depèn del pes molecular i la concentració del polímer, el pH i la temperatura de la solució. L'HPMC d'alta viscositat normalment té un pes molecular elevat i produeix un gel d'alta viscositat, mentre que l'HPMC de baixa viscositat té un pes molecular baix i produeix un gel menys viscós. Tanmateix, malgrat aquestes diferències de rendiment, ambdós tipus d'HPMC presenten tixotropia a causa dels canvis estructurals que es produeixen a nivell molecular.
El comportament tixotròpic de l'HPMC és el resultat de l'alineació de les cadenes de polímer a causa de la tensió de cisallament. Quan s'aplica una tensió de cisallament a l'HPMC, les cadenes de polímer s'alineen en la direcció de la tensió aplicada, cosa que provoca la destrucció de l'estructura de xarxa tridimensional que existia en absència d'estrès. La interrupció de la xarxa provoca una disminució de la viscositat de la solució. Quan s'elimina la tensió, les cadenes de polímer es reorganitzen al llarg de la seva orientació original, reconstruint la xarxa i restaurant la viscositat.
L'HPMC també presenta tixotropia per sota de la temperatura de gelificació. La temperatura del gel és la temperatura a la qual les cadenes de polímer s'entrecreuen per formar una xarxa tridimensional, formant un gel. Depèn de la concentració, el pes molecular i el pH de la solució del polímer. El gel resultant té una viscositat alta i no canvia ràpidament sota pressió. Tanmateix, per sota de la temperatura de gelificació, la solució HPMC romania líquida, però encara presentava un comportament tixotròpic a causa de la presència d'una estructura de xarxa parcialment formada. La xarxa formada per aquestes parts es trenca sota pressió, cosa que provoca una disminució de la viscositat. Aquest comportament és beneficiós en moltes aplicacions on les solucions han de fluir fàcilment quan s'agiten.
L'HPMC és un producte químic versàtil amb diverses propietats úniques, una de les quals és el seu comportament tixotròpic. Tant els HPMC d'alta viscositat com els de baixa viscositat tenen aquesta propietat, presentant tixotropia fins i tot per sota de la temperatura del gel. Aquesta característica fa que l'HPMC sigui un component valuós en moltes indústries que requereixen solucions que gestionin un flux fàcil per garantir una aplicació suau. Malgrat les diferències en les propietats entre els HPMC d'alta viscositat i els de baixa viscositat, el seu comportament tixotròpic es produeix a causa de l'alineació i la interrupció de l'estructura de xarxa parcialment formada. A causa de les seves propietats úniques, els investigadors exploren constantment diverses aplicacions de l'HPMC, amb l'esperança de crear nous productes i oferir millors solucions per als consumidors de tot el món.
Data de publicació: 23 d'agost de 2023