Hidroksipropilmetilceluloze (HPMC) ir savienojums, kas savu daudzfunkcionālo īpašību dēļ ir kļuvis par galveno izejvielu daudzās nozarēs. To parasti izmanto kā pārtikas piedevu, biezinātāju kosmētikā un pat kā medicīnisku sastāvdaļu daudzās zālēs. HPMC unikāla īpašība ir tā tiksotropiskā uzvedība, kas ļauj tam mainīt viskozitāti un plūsmas īpašības noteiktos apstākļos. Turklāt gan augstas viskozitātes, gan zemas viskozitātes HPMC piemīt šī īpašība, uzrādot tiksotropiju pat zem gēla temperatūras.
HPMC tiksotropija rodas, kad šķīdums spiediena vai maisīšanas laikā kļūst bīdes šķidrāks, kā rezultātā samazinās viskozitāte. Šo uzvedību var arī mainīt; kad spriegums tiek noņemts un šķīdums tiek atstāts miera stāvoklī, viskozitāte lēnām atgriežas augstākajā stāvoklī. Šī unikālā īpašība padara HPMC par vērtīgu sastāvdaļu daudzās nozarēs, jo tā nodrošina vienmērīgāku uzklāšanu un vieglāku apstrādi.
Kā nejonu hidrokoloīds, HPMC ūdenī uzbriest, veidojot želeju. Uzbriestības un želejveida konsistences pakāpe ir atkarīga no polimēra molekulmasas un koncentrācijas, šķīduma pH un temperatūras. Augstas viskozitātes HPMC parasti ir augsta molekulmasa un veido augstas viskozitātes želeju, savukārt zemas viskozitātes HPMC ir zema molekulmasa un veido mazāk viskozu želeju. Tomēr, neskatoties uz šīm atšķirībām veiktspējā, abiem HPMC veidiem piemīt tiksotropija strukturālu izmaiņu dēļ, kas notiek molekulārā līmenī.
HPMC tiksotropā uzvedība ir polimēru ķēžu izlīdzinājuma rezultāts bīdes sprieguma ietekmē. Kad HPMC tiek pielikts bīdes spriegums, polimēru ķēdes izlīdzinās pieliktā sprieguma virzienā, kā rezultātā tiek iznīcināta trīsdimensiju tīkla struktūra, kas pastāvēja bez sprieguma. Tīkla pārtraukšana izraisa šķīduma viskozitātes samazināšanos. Kad spriegums tiek noņemts, polimēru ķēdes pārkārtojas pa to sākotnējo orientāciju, atjaunojot tīklu un viskozitāti.
HPMC uzrāda tiksotropiju arī zem želejveida veidošanās temperatūras. Gela temperatūra ir temperatūra, kurā polimēru ķēdes savstarpēji saistās, veidojot trīsdimensiju tīklu, veidojot želeju. Tā ir atkarīga no polimēra šķīduma koncentrācijas, molekulmasas un pH. Iegūtajam želejam ir augsta viskozitāte, un tas spiediena ietekmē strauji nemainās. Tomēr zem želejveida veidošanās temperatūras HPMC šķīdums palika šķidrs, bet joprojām uzrādīja tiksotropisku uzvedību daļēji izveidotas tīkla struktūras klātbūtnes dēļ. Šo daļu veidotais tīkls spiediena ietekmē sadalās, kā rezultātā samazinās viskozitāte. Šī uzvedība ir noderīga daudzos pielietojumos, kur šķīdumiem maisot ir jābūt viegli plūstamiem.
HPMC ir daudzpusīga ķīmiska viela ar vairākām unikālām īpašībām, no kurām viena ir tās tiksotropiskā uzvedība. Gan augstas viskozitātes, gan zemas viskozitātes HPMC piemīt šī īpašība, izrādot tiksotropiju pat zem gēla temperatūras. Šī īpašība padara HPMC par vērtīgu komponentu daudzās nozarēs, kurām nepieciešami šķīdumi ar vieglu plūstamību, lai nodrošinātu vienmērīgu uzklāšanu. Neskatoties uz atšķirībām starp augstas viskozitātes un zemas viskozitātes HPMC īpašībām, to tiksotropiskā uzvedība rodas daļēji izveidotās tīkla struktūras izlīdzināšanas un pārtraukšanas dēļ. Pateicoties tā unikālajām īpašībām, pētnieki pastāvīgi pēta dažādus HPMC pielietojuma veidus, cerot radīt jaunus produktus un nodrošināt labākus risinājumus patērētājiem visā pasaulē.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 23. augusts