Hýdroxýprópýlmetýlsellulósi (HPMC) er efnasamband sem hefur orðið aðalhráefni í mörgum atvinnugreinum vegna fjölhæfni eiginleika þess. Það er almennt notað sem aukefni í matvælum, þykkingarefni í snyrtivörum og jafnvel sem innihaldsefni í mörgum lyfjum. Sérstakur eiginleiki HPMC er þixótrópísk hegðun þess, sem gerir því kleift að breyta seigju og flæðieiginleikum við ákveðnar aðstæður. Að auki hafa bæði HPMC með mikla og litla seigju þennan eiginleika og sýna þixótrópísk áhrif jafnvel undir hlauphita.
Þikósótrópía á sér stað í HPMC þegar lausn verður þynnri með skeri þegar þrýstingur er beitt eða hrærð, sem leiðir til minnkaðrar seigju. Þessari hegðun er einnig hægt að snúa við; þegar spennan er fjarlægð og lausnin látin hvíla, fer seigjan hægt aftur í hærra ástand. Þessi einstaki eiginleiki gerir HPMC að verðmætum efnisþætti í mörgum atvinnugreinum þar sem hann gerir kleift að nota hana betur og vinna hana betur.
Sem ójónískt hýdrókolloid þenst HPMC út í vatni og myndar gel. Magn þenslu og hlaupmyndunar fer eftir mólþunga og styrk fjölliðunnar, sýrustigi og hitastigi lausnarinnar. HPMC með mikla seigju hefur yfirleitt mikla mólþunga og framleiðir gel með mikla seigju, en HPMC með litla seigju hefur lága mólþunga og framleiðir minna seigju. Þrátt fyrir þennan mun á afköstum sýna báðar gerðir HPMC þixótrópíu vegna byggingarbreytinga sem eiga sér stað á sameindastigi.
Þixotropísk hegðun HPMC stafar af röðun fjölliðukeðjanna vegna skerspennu. Þegar skerspenna er beitt á HPMC, raða fjölliðukeðjurnar sér í átt að spennunni, sem leiðir til eyðileggingar á þrívíddarnetbyggingunni sem var til staðar án spennu. Röskun á netinu leiðir til lækkunar á seigju lausnarinnar. Þegar spennan er fjarlægð, endurraða fjölliðukeðjurnar sér eftir upprunalegri stefnu sinni, endurbyggja netið og endurheimta seigju.
HPMC sýnir einnig þixótrópíska hegðun undir hlaupmyndunarhita. Gelhitastigið er hitastigið þar sem fjölliðukeðjur þverbindast til að mynda þrívítt net og mynda hlaup. Það fer eftir styrk, mólþunga og pH lausnarinnar af fjölliðunni. Gelið sem myndast hefur mikla seigju og breytist ekki hratt undir þrýstingi. Hins vegar, undir hlaupmyndunarhita, helst HPMC lausnin fljótandi, en sýndi samt þixótrópíska hegðun vegna nærveru hlutar af netbyggingu. Netið sem myndast af þessum hlutum brotnar niður undir þrýstingi, sem leiðir til minnkaðrar seigju. Þessi hegðun er gagnleg í mörgum forritum þar sem lausnir þurfa að flæða auðveldlega þegar þær eru hrærðar.
HPMC er fjölhæft efni með nokkra einstaka eiginleika, þar á meðal þixótrópísk hegðun þess. Bæði HPMC með mikla og litla seigju hafa þennan eiginleika og sýna þixótrópísk áhrif jafnvel undir hlauphita. Þessi eiginleiki gerir HPMC að verðmætum efnisþætti í mörgum atvinnugreinum sem krefjast lausna sem meðhöndla auðvelt flæði til að tryggja mjúka notkun. Þrátt fyrir muninn á eiginleikum HPMC með mikla og litla seigju, þá á þixótrópísk hegðun þeirra sér stað vegna röðunar og truflunar á hlutaðeigandi netbyggingu. Vegna einstakra eiginleika þess eru vísindamenn stöðugt að kanna ýmsa notkunarmöguleika HPMC í von um að skapa nýjar vörur og veita betri lausnir fyrir neytendur um allan heim.
Birtingartími: 23. ágúst 2023