Hidroksipropilmetilcelluloze (HPMC) ir parasti lietots ūdenī šķīstošs polimēru celulozes atvasinājums, ko plaši izmanto būvniecībā, farmācijās, pārtikā, pārklājumos un citos laukos. HPMC ir laba ūdens aizture, sabiezēšana, plēvju veidošanās un stabilitātes īpašības, un tā koncentrācija šķīdumā ievērojami ietekmē ūdens aizturi.
1. HPMC ūdens aiztures pamatprincipi
HPMC veido trīsdimensiju tīkla struktūru, izmantojot sapīšanos un fizisku šķērssavienojumu starp molekulārajām ķēdēm ūdens šķīdumā, kas var efektīvi uztvert un saglabāt mitrumu. Tā ūdens aizture galvenokārt atspoguļojas šādos aspektos:
Fiziskā adsorbcija: hidroksilgrupas HPMC molekulārajā ķēdē var veidot ūdeņraža saites, mijiedarboties ar ūdens molekulām un absorbēt un saglabāt mitrumu.
Viskozitātes efekts: HPMC palielina šķīduma viskozitāti un samazina ūdens plūstamību, tādējādi palēninot ūdens iztvaikošanu un iekļūšanu.
Filmas veidošanās spēja: HPMC var veidot vienotu aizsargājošu plēvi, lai bloķētu mitruma iztvaikošanu.
2. Koncentrācijas ietekme uz HPMC ūdens aizturi
HPMC ūdens aiztures veiktspēja ir cieši saistīta ar tā koncentrāciju šķīdumā, un dažādas ūdens aiztures efekti tiek parādīti dažādās koncentrācijās.
2.1 Zema koncentrācijas diapazons
Zemākā koncentrācijā (parasti zem 0,1%) HPMC molekulas neveido atbilstošu trīsdimensiju tīklu ūdenī. Lai arī ir noteikta ūdens absorbcijas spēja un sabiezēšanas efekts, ūdens aizture ir ierobežota vājās starpmolekulāras mijiedarbības dēļ. Šajā laikā šķīduma ūdens aizture galvenokārt ir atkarīga no pašas molekulārās ķēdes fiziskās adsorbcijas spējas.
2.2 Vidēja koncentrācijas diapazons
Ja HPMC koncentrācija palielinās līdz 0,1% līdz 2%, tiek pastiprināta starpmolekulārā mijiedarbība un veidojas stabilāka trīsdimensiju tīkla struktūra. Šajā laikā šķīduma viskozitāte ievērojami palielinās, kas uzlabo ūdens uztveršanas spēju un ūdens aiztures efektu. HPMC molekulas veido blīvāku tīklu, izmantojot fizisko šķērssavienojumu, efektīvi samazinot ūdens plūsmu un iztvaikošanu. Tāpēc HPMC ūdens aizture ir ievērojami uzlabota vidējās koncentrācijas diapazonā.
2.3 Augsts koncentrācijas diapazons
Augstākā koncentrācijā (parasti lielāks par 2%) HPMC molekulas veido ļoti blīvu tīkla struktūru, un šķīdumam ir augsta viskozitāte un pat tuvojas želejas stāvoklim. Šajā stāvoklī HPMC pēc iespējas vairāk spēj uztvert un saglabāt mitrumu. Augsta HPMC koncentrācija ievērojami palielina ūdens aiztures spēju un samazina ūdens iztvaikošanas ātrumu, ļaujot tai uzrādīt lielisku veiktspēju lietojumos, kuriem nepieciešama liela ūdens aizture.
3. HPMC koncentrācijas un ūdens aiztures praktiska pielietošana
3.1 Būvniecības lauks
Būvju javā HPMC uzlabo būvniecības veiktspēju, uzlabojot ūdens aizturi, samazinot ūdens zudumus būvniecības laikā, pagarinot javas atvēršanas laiku. HPMC parasti izmanto javā koncentrācijā no 0,1% līdz 1,0%, diapazons, kas efektīvi līdzsvaro ūdens aizturi un pielietojumu viskozitāti.
3.2 Farmaceitiskais lauks
Farmaceitiskajās tabletēs HPMC izmanto kā ilgstošas darbības materiālu un tablešu saistvielu, lai sasniegtu zāļu ilgstošas darbības iedarbību, kontrolējot ūdens izdalīšanās ātrumu. HPMC koncentrācija farmaceitiskos līdzekļos parasti svārstās no 1% līdz 5%, kas nodrošina atbilstošu ūdens aizturi un saliedēšanos, lai nodrošinātu strukturālo integritāti un zāļu izdalīšanos no tabletes.
3.3 Pārtikas lauks
Pārtikas rūpniecībā HPMC tiek izmantots kā biezinātājs un stabilizators, lai uzlabotu produktu tekstūru un ūdens aizturi. Piemēram, HPMC pievienošana maizei var uzlabot ūdens aizturi un mīklas maigumu, parasti koncentrācijā no 0,2% līdz 1%.
4. Ūdens aiztures optimizācija ar HPMC koncentrāciju
HPMC koncentrācijas optimizēšanai optimālai ūdens aizturēšanai ir jāņem vērā tādi faktori kā mērķa pielietojuma īpašās prasības, mijiedarbība ar citām sastāvdaļām utt. Parasti optimālo koncentrāciju nosaka, izmantojot eksperimentālu optimizāciju, lai nodrošinātu ūdens aizturi, neietekmējot apstrādes veiktspēju un citas šķīduma īpašības.
HPMC koncentrācijai ir būtiska ietekme uz šķīduma ūdens aizturi. Zemā koncentrācijā ūdens aizture ir ierobežota; Vidējas koncentrācijas laikā veidojas stabila tīkla struktūra, lai uzlabotu ūdens aizturi; Augstā koncentrācijā tiek sasniegts maksimālais ūdens aiztures efekts. Dažādiem lietojumprogrammu laukiem ir atšķirīgas prasības attiecībā uz HPMC koncentrāciju, kuras pamatoti jāpielāgo atbilstoši faktiskajām vajadzībām, lai sasniegtu līdzsvaru starp labāko ūdens aiztures efektu un apstrādes veiktspēju.
Pasta laiks: Feb-17-2025