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 omogućuje promjenu viskoznosti i svojstava tečenja pod određenim uvjetima. Osim toga, i HPMC visoke viskoznosti i HPMC niske viskoznosti imaju ovo svojstvo, pokazujući tiksotropiju čak i ispod temperature gela.
Tiksotropija se javlja u HPMC-u kada otopina postane razrjeđena pod utjecajem smicanja kada se primijeni tlak ili miješa, što rezultira smanjenjem viskoznosti. Ovo ponašanje se također može obrnuti; kada se naprezanje ukloni i otopina se ostavi da miruje, viskoznost se polako vraća u svoje više stanje. Ovo jedinstveno svojstvo čini HPMC vrijednom komponentom u mnogim industrijama jer omogućuje glatkiju primjenu i lakšu obradu.
Kao neionski hidrokoloid, HPMC bubri u vodi i stvara gel. Stupanj bubrenja i želiranja ovisi o molekularnoj težini i koncentraciji polimera, pH vrijednosti i temperaturi otopine. HPMC visoke viskoznosti obično ima visoku molekularnu težinu i stvara gel visoke viskoznosti, dok HPMC niske viskoznosti ima nisku molekularnu težinu i stvara manje viskozan gel. Međutim, unatoč tim razlikama u performansama, obje vrste HPMC-a pokazuju tiksotropiju zbog strukturnih promjena koje se događaju na molekularnoj razini.
Tiksotropno ponašanje HPMC-a rezultat je poravnanja polimernih lanaca zbog smičnog naprezanja. Kada se na HPMC primijeni smično naprezanje, polimerni lanci se poravnavaju u smjeru primijenjenog naprezanja, što rezultira uništavanjem trodimenzionalne mrežne strukture koja je postojala u odsutnosti naprezanja. Poremećaj mreže rezultira smanjenjem viskoznosti otopine. Kada se naprezanje ukloni, polimerni lanci se preuređuju duž svoje izvorne orijentacije, obnavljajući mrežu i vraćajući viskoznost.
HPMC također pokazuje tiksotropiju ispod temperature želiranja. Temperatura gela je temperatura na kojoj se polimerni lanci umrežavaju i formiraju trodimenzionalnu mrežu, formirajući gel. Ovisi o koncentraciji, molekularnoj težini i pH otopine polimera. Rezultirajući gel ima visoku viskoznost i ne mijenja se brzo pod tlakom. Međutim, ispod temperature želiranja, otopina HPMC-a ostala je tekuća, ali je i dalje pokazivala tiksotropno ponašanje zbog prisutnosti djelomično formirane mrežne strukture. Mreža koju tvore ti dijelovi raspada se pod tlakom, što rezultira smanjenjem viskoznosti. Ovo ponašanje je korisno u mnogim primjenama gdje otopine trebaju lako teći kada se miješaju.
HPMC je svestrana kemikalija s nekoliko jedinstvenih svojstava, od kojih je jedno tiksotropno ponašanje. I HPMC-i visoke viskoznosti 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 se lako teku kako bi se osigurala glatka primjena. Unatoč razlikama u svojstvima između HPMC-a visoke viskoznosti 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 stvaranju novih proizvoda i pružanju boljih rješenja za potrošače diljem svijeta.
Vrijeme objave: 23. kolovoza 2023.