HPMC eða hýdroxýprópýlmetýlsellulósi er fjölhæft efni sem notað er í ýmsum atvinnugreinum, þar á meðal lyfjaiðnaði, snyrtivörum og matvælaiðnaði. Það er mikið notað sem þykkingarefni og ýruefni og seigja þess breytist eftir hitastigi sem það er útsett fyrir. Í þessari grein munum við einbeita okkur að sambandi seigju og hitastigs í HPMC.
Seigja er skilgreind sem mælikvarði á viðnám vökva gegn flæði. HPMC er hálffast efni þar sem viðnámsmæling er háð ýmsum þáttum, þar á meðal hitastigi. Til að skilja sambandið milli seigju og hitastigs í HPMC þurfum við fyrst að vita hvernig efnið myndast og úr hverju það er gert.
HPMC er unnið úr sellulósa, náttúrulegum fjölliða í plöntum. Til að framleiða HPMC þarf að breyta sellulósa efnafræðilega með própýlenoxíði og metýlklóríði. Þessi breyting leiðir til myndunar hýdroxýprópýl- og metýleterhópa í sellulósakeðjunni. Niðurstaðan er hálffast efni sem hægt er að leysa upp í vatni og lífrænum leysum og er notað í ýmsum tilgangi, þar á meðal sem húðun fyrir töflur og sem þykkingarefni fyrir matvæli.
Seigja HPMC fer eftir styrk efnisins og hitastiginu sem það er útsett við. Almennt séð minnkar seigja HPMC með aukinni styrk. Þetta þýðir að hærri styrkur HPMC leiðir til lægri seigju og öfugt.
Hins vegar er öfug tengsl milli seigju og hitastigs flóknari. Eins og áður hefur komið fram eykst seigja HPMC með lækkandi hitastigi. Þetta þýðir að þegar HPMC er útsett fyrir lágt hitastig minnkar flæðigeta þess og það verður seigara. Á sama hátt eykst flæðigeta þess þegar HPMC er útsett fyrir hátt hitastig og seigja þess minnkar.
Ýmsir þættir hafa áhrif á samband hitastigs og seigju í HPMC. Til dæmis geta önnur leyst efni í vökvanum haft áhrif á seigju, eins og pH-gildi vökvans. Almennt séð er þó öfugt samband milli seigju og hitastigs í HPMC vegna áhrifa hitastigs á vetnistengi og sameindavíxlverkun sellulósakeðjanna í HPMC.
Þegar HPMC er útsett fyrir lágt hitastig verða sellulósakeðjurnar stífari, sem leiðir til aukinnar vetnistengis. Þessi vetnistengi valda því að efnið eykur flæðiþol og eykur þar með seigju þess. Aftur á móti, þegar HPMC var útsett fyrir hátt hitastig, urðu sellulósakeðjurnar sveigjanlegri, sem leiddi til færri vetnistengja. Þetta dregur úr flæðiþoli efnisins, sem leiðir til lægri seigju.
Það er vert að hafa í huga að þó að venjulega sé öfugt samband milli seigju og hitastigs HPMC, þá er það ekki alltaf raunin fyrir allar gerðir af HPMC. Nákvæmt samband milli seigju og hitastigs getur verið mismunandi eftir framleiðsluferlinu og þeirri tilteknu gerð HPMC sem notuð er.
HPMC er fjölnota efni sem er mikið notað í ýmsum atvinnugreinum vegna þykkingar- og fleytieiginleika sinna. Seigja HPMC er háð nokkrum þáttum, þar á meðal styrk efnisins og hitastiginu sem það er útsett við. Almennt er seigja HPMC í öfugu hlutfalli við hitastig, sem þýðir að þegar hitastigið lækkar eykst seigjan. Þetta er vegna áhrifa hitastigs á vetnistengi og sameindavíxlverkun sellulósakeðjanna innan HPMC.
Birtingartími: 8. september 2023