Hýdroxýprópýl metýlsellulósa (HPMC) er ójónað vatnsleysanlegt fjölliða efnasamband sem fæst með efnafræðilegri breytingu á náttúrulegum sellulósa. Það er mikið notað í matvælum, lyfjum, snyrtivörum og byggingariðnaði, sérstaklega sem lím, þykkingarefni, ýruefni og sviflausn í lyfjablöndur. Í umsóknarferlinu skipta seigjueiginleikar HPMC vatnslausnar sköpum fyrir frammistöðu hennar á mismunandi sviðum.
1. Uppbygging og eiginleikar hýdroxýprópýl metýlsellulósa
Sameindabygging HPMC inniheldur tvo skiptihópa, hýdroxýprópýl (-CH₂CHOHCH₃) og metýl (-OCH₃), sem gerir það að verkum að það hefur góða vatnsleysni og breytileika. HPMC sameindakeðjan hefur ákveðna stífa uppbyggingu en hún getur líka myndað þrívíddar netkerfi í vatnslausn sem leiðir til aukinnar seigju. Mólþungi þess, tegund skiptihóps og skiptingarstig (þ.e. hve mikil hýdroxýprópýl og metýlskipti eru í hverri einingu) hafa mikilvæg áhrif á seigju lausnarinnar.
2. Seigjueiginleikar vatnslausnar
Seigjueiginleikar HPMC vatnslausnar eru nátengdir þáttum eins og styrk, mólmassa, hitastigi og pH gildi leysisins. Almennt eykst seigja HPMC vatnslausnar með aukningu styrks hennar. Seigja þess sýnir ekki Newtonian rheological hegðun, það er, þegar klippihraði eykst, minnkar seigja lausnarinnar smám saman, sem sýnir klippþynningu.
(1) Áhrif einbeitingar
Það er ákveðið samband á milli seigju HPMC vatnslausnar og styrks hennar. Þegar styrkur HPMC eykst, aukast sameindavíxlverkanir í vatnslausninni og flækja og þvertenging sameindakeðjanna eykst, sem leiðir til aukningar á seigju lausnarinnar. Við lægri styrk eykst seigja HPMC vatnslausnar línulega með aukningu styrks, en við hærri styrk hefur seigjuvöxtur lausnarinnar tilhneigingu til að vera flatur og nær stöðugu gildi.
(2) Áhrif mólþunga
Mólþungi HPMC hefur bein áhrif á seigju vatnslausnar þess. HPMC með hærri mólþunga hefur lengri sameindakeðjur og getur myndað flóknari þrívíddar netkerfi í vatnslausninni, sem leiðir til meiri seigju. Aftur á móti hefur HPMC með lægri mólþunga lausari netbyggingu og lægri seigju vegna styttri sameindakeðja. Þess vegna, þegar sótt er um, er mjög mikilvægt að velja HPMC með viðeigandi mólþunga til að ná fram fullkomnu seigjuáhrifum.
(3) Áhrif hitastigs
Hitastig er mikilvægur þáttur sem hefur áhrif á seigju HPMC vatnslausnar. Þegar hitastigið hækkar magnast hreyfing vatnssameinda og seigja lausnarinnar minnkar venjulega. Þetta er vegna þess að þegar hitastigið hækkar eykst frelsi HPMC sameindakeðjunnar og víxlverkun milli sameinda veikist og dregur þar með úr seigju lausnarinnar. Hins vegar geta svörun HPMC frá mismunandi lotum eða vörumerkjum við hitastig einnig verið breytileg, þannig að hitastigsskilyrði þarf að breyta í samræmi við sérstakar umsóknarkröfur.
(4) Áhrif pH gildis
HPMC sjálft er ójónað efnasamband og seigja vatnslausnar þess er viðkvæm fyrir breytingum á pH. Þrátt fyrir að HPMC sýni tiltölulega stöðuga seigjueiginleika í súru eða hlutlausu umhverfi, mun leysni og seigja HPMC hafa áhrif á mjög súrt eða basískt umhverfi. Til dæmis, við sterkar sýrur eða sterkar basískar aðstæður, geta HPMC sameindirnar brotnað niður að hluta og þar með dregið úr seigju vatnslausnarinnar.
3. Gigtargreining á seigjueiginleikum HPMC vatnslausnar
Rheological hegðun HPMC vatnslausnar sýnir venjulega vökvaeiginleika sem ekki eru Newton, sem þýðir að seigja hennar er ekki aðeins tengd þáttum eins og styrk lausnar og mólþunga, heldur einnig skurðhraða. Almennt talað, við lágan skurðhraða, sýnir HPMC vatnslausn hærri seigju, en þegar skurðhraði eykst minnkar seigja. Þessi hegðun er kölluð „klippaþynning“ eða „klippaþynning“ og er mjög mikilvæg í mörgum hagnýtum notkunum. Til dæmis, á sviði húðunar, lyfjaefna, matvælavinnslu osfrv., geta klippþynningareiginleikar HPMC tryggt að mikilli seigju haldist við notkun á lághraða og það getur flætt auðveldara við háhraða klippuskilyrði.
4. Aðrir þættir sem hafa áhrif á seigju HPMC vatnslausnar
(1) Áhrif salts
Að bæta við uppleystum saltefnum (eins og natríumklóríði) getur aukið seigju HPMC vatnslausnar. Þetta er vegna þess að salt getur aukið samspil sameinda með því að breyta jónastyrk lausnarinnar, þannig að HPMC sameindir mynda þéttari netbyggingu og eykur þar með seigju. Hins vegar þarf einnig að aðlaga áhrif salttegundar og styrks á seigju í samræmi við sérstakar aðstæður.
(2) Áhrif annarra aukefna
Að bæta öðrum aukefnum (eins og yfirborðsvirk efni, fjölliður osfrv.) í HPMC vatnslausn mun einnig hafa áhrif á seigju. Til dæmis geta yfirborðsvirk efni dregið úr seigju HPMC, sérstaklega þegar styrkur yfirborðsvirkra efna er hár. Að auki geta ákveðnar fjölliður eða agnir einnig haft samskipti við HPMC og breytt rheological eiginleika lausnar þess.
Seigjueiginleikarhýdroxýprópýl metýlsellulósa Vatnslausn hefur áhrif á marga þætti, þar á meðal styrk, mólþunga, hitastig, pH-gildi, osfrv. HPMC vatnslausn sýnir venjulega ekki Newtonian rheological eiginleika, hefur góða þykknunar- og klippþynningareiginleika og er mikið notað á ýmsum iðnaðar- og lyfjasviðum. Að skilja og ná góðum tökum á þessum seigjueiginleikum mun hjálpa til við að hámarka notkun HPMC í mismunandi forritum. Í hagnýtri notkun ætti að velja viðeigandi HPMC gerð og vinnsluskilyrði í samræmi við sérstakar þarfir til að fá ákjósanlega seigju og rheological eiginleika.
Pósttími: Mar-01-2025