Idrossipropilmetilcellulosa (HPMC) hè un compostu polimeru soluble in acqua non ionicu ottenutu da a mudificazione chimica di a cellulosa naturali. Hè largamente utilizatu in l'industria di l'alimentariu, di a medicina, di a cusmetica è di a custruzzione, in particulare cum'è adesivu, addensante, emulsionante è agente di sospensione in preparazione farmaceutica. In u prucessu di l'applicazione, e caratteristiche di viscosità di a soluzione aquosa HPMC sò cruciali per u so rendimentu in diversi campi.
1. Struttura è proprietà di hydroxypropyl methylcellulose
A struttura moleculare di HPMC cuntene dui gruppi di sustituenti, idrossipropil (-CH₂CHOHCH₃) è metile (-OCH₃), chì face una bona solubilità in acqua è capacità di mudificazione. A catena molekulari HPMC hà una certa struttura rigida, ma pò ancu formate una struttura di rete tridimensionale in una soluzione aquosa, chì devenga un aumentu di viscosità. U so pesu molekulari, u tipu di sustituente è u gradu di sustituzione (vale à dì, u gradu di hydroxypropyl è methyl substitution di ogni unità) anu una influenza impurtante nantu à a viscosità di a suluzione.
2. Viscosità caratteristiche di suluzione aqueous
E caratteristiche di viscosità di a suluzione aquosa HPMC sò strettamente ligati à fatturi cum'è a cuncentrazione, u pesu moleculare, a temperatura è u valore di pH di u solvente. In generale, a viscosità di a suluzione aquosa HPMC aumenta cù l'aumentu di a so cuncentrazione. A so viscosità mostra un cumpurtamentu reologicu non-Newtonian, vale à dì, cum'è a freccia di cisura aumenta, a viscosità di a suluzione diminuisce gradualmente, chì mostra un fenomenu di sminticamentu di cisura.
(1) Effettu di cuncentrazione
Ci hè una certa relazione trà a viscosità di a suluzione aquosa HPMC è a so cuncentrazione. Quandu a cuncintrazione di HPMC aumenta, l'interazzione molecolari in a suluzione aquosa sò rinfurzate, è l'intricatu è a reticulazione di e catene molecolari aumentanu, risultatu in un aumentu di a viscosità di a suluzione. À cuncintrazioni più bassu, a viscosità di a suluzione aquosa HPMC aumenta linearmente cù l'aumentu di a cuncentrazione, ma à cuncentrazione più altu, a crescita di viscosità di a suluzione tende à esse flat è righjunghji un valore stabile.
(2) Effettu di u pesu moleculare
U pesu moleculare di HPMC influenza direttamente a viscosità di a so suluzione aquosa. L'HPMC cù un pesu molekulari più altu hà catene molecolari più longu è ponu formate una struttura di rete tridimensionale più cumplessa in a suluzione acquosa, risultatu in una viscosità più alta. In cuntrastu, l'HPMC cù un pesu moleculare più bassu hà una struttura di rete più larga è viscosità più bassa per via di e so catene moleculari più brevi. Per quessa, quandu applicà, hè assai impurtante di sceglie HPMC cù un pesu moleculare adattatu per ottene l'effettu di viscosità ideale.
(3) Effettu di a temperatura
A temperatura hè un fattore impurtante chì afecta a viscosità di a suluzione aquosa HPMC. Quandu a temperatura aumenta, u muvimentu di e molécule d'acqua s'intensifica è a viscosità di a suluzione di solitu diminuisce. Questu hè chì quandu a temperatura aumenta, a libertà di a catena moleculare HPMC aumenta è l'interazzione trà e molécule si debilita, riducendu cusì a viscosità di a suluzione. Tuttavia, a risposta di l'HPMC da diversi lotti o marche à a temperatura pò ancu varià, cusì e cundizioni di temperatura anu da esse aghjustate secondu esigenze specifiche di l'applicazione.
(4) Effettu di u valore di pH
HPMC stessu hè un compostu micca ionicu, è a viscosità di a so suluzione aquosa hè sensible à i cambiamenti di pH. Ancu se HPMC presenta caratteristiche di viscosità relativamente stabile in ambienti acidi o neutri, a solubilità è a viscosità di HPMC seranu affettate in ambienti estremamente acidi o alkalini. Per esempiu, in condizioni d'acidu forte o forte alkaline, e molécule HPMC ponu esse degradate parzialmente, riducendu cusì a viscosità di a so suluzione aquosa.
3. Analisi reologica di e caratteristiche di viscosità di a suluzione HPMC
U cumpurtamentu reologicu di a suluzione aquosa HPMC mostra di solitu caratteristiche fluide non newtoniane, chì significa chì a so viscosità ùn hè micca solu ligata à fatturi cum'è a cuncentrazione di a suluzione è u pesu moleculare, ma ancu à a velocità di taglio. En règle générale, à basses vitesses de cisaillement, la solution aqueuse HPMC présente une viscosité plus élevée, tandis que lorsque la vitesse de cisaillement augmente, la viscosité diminue. Stu cumpurtamentu hè chjamatu "shear thinning" o "shear thinning" è hè assai impurtante in parechje applicazioni pratiche. Per esempiu, in i campi di rivestimenti, preparazioni farmaceutiche, trasfurmazioni alimentari, etc., e caratteristiche di diluitamentu di cisura di HPMC ponu assicurà chì l'alta viscosità hè mantinuta durante l'applicazioni à bassa velocità, è pò scorri più facilmente in cundizioni di taglio di alta velocità.
4. Altri fattori chì afectanu a viscosità di a suluzione HPMC
(1) Effettu di u sali
L'aghjunzione di soluti di sali (cum'è u cloru di sodiu) pò aumentà a viscosità di a suluzione aquosa HPMC. Questu hè chì u sali pò rinfurzà l'interazzione trà e molécule cambiendu a forza ionica di a suluzione, cusì chì e molécule HPMC formanu una struttura di rete più compatta, aumentandu cusì a viscosità. Tuttavia, l'effettu di u tipu di sali è a cuncentrazione nantu à a viscosità deve ancu esse aghjustatu secondu e circustanze specifiche.
(2) Effettu di altri additivi
L'aggiunta di altri additivi (cum'è surfactants, polimeri, etc.) à a suluzione aquosa HPMC affetterà ancu a viscosità. Per esempiu, i surfactants ponu riduce a viscosità di HPMC, soprattuttu quandu a cuncentrazione di surfactant hè alta. Inoltre, certi polimeri o particeddi ponu ancu interagisce cù HPMC è cambià e proprietà reologiche di a so suluzione.
E caratteristiche di viscositàidrossipropil metilcellulosa suluzione aqueous sò affettati da parechji fattori, cumpresi cuncintrazzioni, pisu molekulari, temperatura, valore pH, etc. HPMC suluzione aqueous di solitu exhib non-Newtonian proprietà rheological, hà boni thickening è shear thinning proprietà, è hè largamente usatu in parechji campi industriali è farmaceutica. A capiscenu è a maestria di queste caratteristiche di viscosità aiuterà à ottimisà l'usu di HPMC in diverse applicazioni. In l'applicazioni pratiche, u tipu HPMC adattatu è e cundizioni di prucessu deve esse sceltu secondu e bisogni specifichi per ottene una viscosità ideale è e proprietà reologiche.
Tempu di Postu: Mar-01-2025