Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) kay usa ka non-ionic water-soluble polymer compound nga nakuha pinaagi sa kemikal nga pagbag-o sa natural nga selulusa. Kini kaylap nga gigamit sa pagkaon, tambal, kosmetiko ug industriya sa konstruksyon, labi na isip usa ka adhesive, thickener, emulsifier ug suspending agent sa pharmaceutical nga pagpangandam. Sa proseso sa aplikasyon, ang viscosity nga mga kinaiya sa HPMC aqueous solution hinungdanon sa performance niini sa lain-laing natad.
1. Istruktura ug mga kabtangan sa hydroxypropyl methylcellulose
Ang molekular nga istruktura sa HPMC adunay duha ka substituent nga grupo, hydroxypropyl (-CH₂CHOHCH₃) ug methyl (-OCH₃), nga naghimo niini nga adunay maayo nga pagkatunaw sa tubig ug abilidad sa pagbag-o. Ang HPMC molekular nga kadena adunay usa ka piho nga estrikto nga istruktura, apan mahimo usab kini nga usa ka three-dimensional nga istruktura sa network sa tubig nga solusyon, nga moresulta sa pagtaas sa viscosity. Ang gibug-aton sa molekula niini, matang sa substituent ug ang-ang sa pagpuli (ie, ang lebel sa hydroxypropyl ug methyl substitution sa matag yunit) adunay importante nga impluwensya sa viscosity sa solusyon.
2. Viscosity nga mga kinaiya sa tubigon nga solusyon
Ang viscosity nga mga kinaiya sa HPMC aqueous solution suod nga may kalabotan sa mga hinungdan sama sa konsentrasyon, gibug-aton sa molekula, temperatura ug pH nga kantidad sa solvent. Kasagaran, ang viscosity sa HPMC tubigon nga solusyon nagdugang sa pagtaas sa konsentrasyon niini. Ang viscosity niini nagpakita sa dili Newtonian rheological nga kinaiya, nga mao, samtang ang paggunting nga rate sa pagtaas, ang viscosity sa solusyon anam-anam nga mikunhod, nga nagpakita sa usa ka shear thinning phenomenon.
(1) Epekto sa konsentrasyon
Adunay usa ka piho nga relasyon tali sa viscosity sa HPMC aqueous solution ug sa konsentrasyon niini. Samtang nagtaas ang konsentrasyon sa HPMC, ang mga interaksyon sa molekula sa tubigon nga solusyon gipauswag, ug ang pagkagapos ug pag-cross-link sa mga kadena sa molekula nagdugang, nga nagresulta sa pagtaas sa viscosity sa solusyon. Sa ubos nga konsentrasyon, ang viscosity sa HPMC tubigon nga solusyon nagdugang sa linearly sa pagtaas sa konsentrasyon, apan sa mas taas nga konsentrasyon, ang viscosity nga pagtubo sa solusyon lagmit nga patag ug pagkab-ot sa usa ka lig-on nga bili.
(2) Epekto sa gibug-aton sa molekula
Ang gibug-aton sa molekula sa HPMC direkta nga makaapekto sa viscosity sa tubigon nga solusyon niini. Ang HPMC nga adunay mas taas nga gibug-aton sa molekula adunay mas taas nga mga kadena sa molekula ug mahimo nga usa ka mas komplikado nga three-dimensional nga istruktura sa network sa tubig nga solusyon, nga moresulta sa mas taas nga viscosity. Sa kasukwahi, ang HPMC nga adunay mas ubos nga molekular nga gibug-aton adunay usa ka looser network structure ug ubos nga viscosity tungod sa iyang mas mubo nga molekular nga kadena. Busa, kung mag-aplay, hinungdanon kaayo nga pilion ang HPMC nga adunay angay nga gibug-aton sa molekula aron makab-ot ang sulundon nga epekto sa viscosity.
(3) Epekto sa temperatura
Ang temperatura usa ka hinungdanon nga hinungdan nga nakaapekto sa viscosity sa tubig nga solusyon sa HPMC. Sa pagtaas sa temperatura, ang paglihok sa mga molekula sa tubig mokusog ug ang viscosity sa solusyon kasagarang mokunhod. Kini tungod kay kung ang temperatura mosaka, ang kagawasan sa HPMC molecular chain motaas ug ang interaksyon tali sa mga molekula mohuyang, sa ingon mamenosan ang viscosity sa solusyon. Bisan pa, ang tubag sa HPMC gikan sa lainlaing mga batch o mga tatak sa temperatura mahimo usab nga magkalainlain, busa ang mga kondisyon sa temperatura kinahanglan nga ayohon sumala sa piho nga mga kinahanglanon sa aplikasyon.
(4) Epekto sa pH bili
Ang HPMC mismo usa ka non-ionic compound, ug ang viscosity sa aqueous solution niini sensitibo sa mga kausaban sa pH. Bisan tuod ang HPMC nagpakita sa medyo lig-on nga viscosity nga mga kinaiya sa acidic o neutral nga palibot, ang solubility ug viscosity sa HPMC maapektuhan sa hilabihan ka acidic o alkaline nga palibot. Pananglitan, ubos sa lig-on nga acid o kusog nga alkaline nga mga kondisyon, ang mga molekula sa HPMC mahimong partially degraded, sa ingon pagkunhod sa viscosity sa tubigon nga solusyon niini.
3. Rheological analysis sa viscosity nga mga kinaiya sa HPMC aqueous solution
Ang rheological nga kinaiya sa HPMC adunay tubig nga solusyon kasagaran nagpakita sa non-Newtonian fluid nga mga kinaiya, nga nagpasabot nga ang viscosity niini dili lamang nga may kalabutan sa mga butang sama sa solusyon konsentrasyon ug molekular gibug-aton, apan usab sa paggunting rate. Sa kinatibuk-an nga pagsulti, sa ubos nga shear rate, ang HPMC aqueous solution nagpakita sa mas taas nga viscosity, samtang samtang ang shear rate nagdugang, ang viscosity mikunhod. Kini nga pamatasan gitawag nga "pagputol sa paggunting" o "pagnipis sa paggunting" ug hinungdanon kaayo sa daghang praktikal nga aplikasyon. Pananglitan, sa natad sa mga coatings, mga pagpangandam sa parmasyutiko, pagproseso sa pagkaon, ug uban pa, ang paggunting sa pagnipis nga mga kinaiya sa HPMC makasiguro nga ang taas nga viscosity mapadayon sa panahon sa mga aplikasyon nga mubu nga tulin, ug kini mahimong dali nga modagayday sa ilawom sa high-speed nga mga kondisyon sa paggunting.
4. Ubang mga hinungdan nga nakaapekto sa viscosity sa HPMC aqueous solution
(1) Epekto sa asin
Ang pagdugang sa mga salt solute (sama sa sodium chloride) makadugang sa viscosity sa HPMC aqueous solution. Kini tungod kay ang asin makapausbaw sa interaksyon tali sa mga molekula pinaagi sa pagbag-o sa ionic nga kalig-on sa solusyon, aron ang mga molekula sa HPMC maporma nga mas compact network structure, sa ingon nagdugang sa viscosity. Bisan pa, ang epekto sa tipo sa asin ug konsentrasyon sa viscosity kinahanglan usab nga usbon sumala sa piho nga mga kahimtang.
(2) Epekto sa ubang mga additives
Ang pagdugang sa ubang mga additives (sama sa surfactants, polymers, ug uban pa) sa HPMC aqueous solution makaapekto usab sa viscosity. Pananglitan, ang mga surfactant mahimong makunhuran ang viscosity sa HPMC, labi na kung taas ang konsentrasyon sa surfactant. Dugang pa, ang pipila ka mga polimer o mga partikulo mahimo usab nga makig-uban sa HPMC ug usbon ang mga rheological nga kabtangan sa solusyon niini.
Ang viscosity nga mga kinaiya sahydroxypropyl methylcellulose tubig nga solusyon apektado sa daghang mga butang, lakip na ang konsentrasyon, molekular gibug-aton, temperatura, pH bili, ug uban pa. Ang pagsabut ug pag-master niining mga kinaiya sa viscosity makatabang sa pag-optimize sa paggamit sa HPMC sa lain-laing mga aplikasyon. Sa praktikal nga mga aplikasyon, ang angay nga tipo sa HPMC ug mga kondisyon sa proseso kinahanglan mapili sumala sa piho nga mga panginahanglanon aron makuha ang sulundon nga viscosity ug rheological nga mga kabtangan.
Oras sa pag-post: Mar-01-2025