Hydroksypropylo-metyloceluloza (HPMC) jest powszechnie stosowaną rozpuszczalną w wodzie pochodną polimerową celulozą, która jest szeroko stosowana w budownictwie, farmaceutyce, żywności, powłokach i innych dziedzinach. HPMC ma dobre zatrzymywanie wody, pogrubienie, tworzenie filmu i właściwości stabilności, a jego stężenie w roztworze ma znaczący wpływ na zatrzymanie wody.
1. Podstawowe zasady zatrzymywania wody HPMC
HPMC tworzy trójwymiarową strukturę sieci poprzez splątanie i fizyczne sieciowanie między łańcuchami molekularnymi w roztworze wodnym, który może skutecznie wychwycać i zatrzymać wilgoć. Jego zatrzymanie wody znajduje głównie odzwierciedlenie w następujących aspektach:
Adsorpcja fizyczna: Grupy hydroksylowe na łańcuchu molekularnym HPMC mogą tworzyć wiązania wodorowe, oddziaływać z cząsteczkami wody oraz pochłaniać i zatrzymać wilgoć.
Efekt lepkości: HPMC zwiększa lepkość roztworu i zmniejsza płynność wody, spowalniając w ten sposób odparowanie i penetrację wody.
Zdolność do formowania filmu: HPMC może tworzyć jednolita folia ochronna, aby zablokować odparowanie wilgoci.
2. Wpływ stężenia na zatrzymanie wody HPMC
Wydajność zatrzymywania wody HPMC jest ściśle związana z jego stężeniem w roztworze, a różne efekty zatrzymywania wody pokazano w różnych stężeniach.
2.1 Niski zakres stężenia
Przy niższych stężeniach (zwykle poniżej 0,1%) cząsteczki HPMC nie tworzą odpowiedniej trójwymiarowej sieci w wodzie. Chociaż występuje pewna zdolność absorpcji wody i pogrubienie, retencja wody jest ograniczona ze względu na słabe interakcje międzycząsteczkowe. W tym czasie zatrzymanie wody roztworu zależy głównie od fizycznej zdolności adsorpcji samego łańcucha molekularnego.
2.2 Średni zakres stężenia
Gdy stężenie HPMC wzrasta do 0,1% do 2%, interakcje międzycząsteczkowe są wzmocnione i powstaje bardziej stabilna trójwymiarowa struktura sieci. W tym czasie lepkość roztworu znacznie wzrasta, co zwiększa zdolność do wychwytywania wody i efekt zatrzymywania wody. Cząsteczki HPMC tworzą gęstszą sieć poprzez fizyczne sieciowanie, skutecznie zmniejszając przepływ i odparowanie wody. Dlatego zatrzymywanie wody HPMC jest znacznie poprawione w średnim zakresie stężenia.
2.3 Zakres wysokiego stężenia
Przy wyższych stężeniach (zwykle większych niż 2%) cząsteczki HPMC tworzą bardzo gęstą strukturę sieci, a roztwór wykazuje wysoką lepkość, a nawet zbliża się do stanu żelowego. W tym stanie HPMC jest w stanie uchwycić i zatrzymać wilgoć w największym możliwym zakresie. Wysokie stężenie HPMC znacznie zwiększa zdolność zatrzymywania wody i zmniejsza szybkość odparowania wody, umożliwiając jej wykazanie doskonałej wydajności w zastosowaniach wymagających wysokiej zatrzymania wody.
3. Praktyczne zastosowanie stężenia HPMC i zatrzymywania wody
3.1 Pole budowlane
W moździerzu budowlanym HPMC poprawia wydajność budowy poprzez poprawę zatrzymywania wody, zmniejszając utratę wody podczas budowy, wydłużając czas otwarcia zapraw. HPMC jest zwykle stosowany w moździerzach w stężeniach od 0,1% do 1,0%, co skutecznie równoważy retencję wody i lepkość zastosowania.
3.2 Pole farmaceutyczne
W tabletkach farmaceutycznych HPMC jest stosowany jako materiał o utrzymanym uwalnianiu i tabletek w celu osiągnięcia działań leków o trwałym uwalnianiu poprzez kontrolowanie szybkości uwalniania wody. Stężenie HPMC w farmaceutykach zwykle waha się od 1% do 5%, co zapewnia odpowiednią retencję wody i spójność w celu zapewnienia integralności strukturalnej i uwalniania leku z tabletki.
3.3 Pole żywności
W przemyśle spożywczym HPMC jest stosowany jako zagęszczacz i stabilizator w celu poprawy konsystencji i zatrzymywania wody przez produkty. Na przykład dodanie HPMC do chleba może poprawić retencję wody i miękkość ciasta, zwykle w stężeniach między 0,2% a 1%.
4. Optymalizacja retencji wody przez stężenie HPMC
Optymalizacja stężenia HPMC pod kątem optymalnej retencji wody wymaga rozważenia takich czynników, jak określone wymagania zastosowania docelowego, interakcje z innymi składnikami itp. Zwykle optymalne stężenie jest określane poprzez optymalizację eksperymentalną, aby zapewnić zatrzymanie wody bez wpływu na wydajność przetwarzania i inne właściwości rozwiązania.
Stężenie HPMC ma znaczący wpływ na zatrzymanie wody w roztworze. Przy niskich stężeniach zatrzymywanie wody jest ograniczone; W średnich stężeniach powstaje stabilna struktura sieci w celu poprawy zatrzymywania wody; Przy wysokich stężeniach osiąga się maksymalny efekt zatrzymywania wody. Różne pola aplikacji mają różne wymagania dotyczące stężenia HPMC, które należy rozsądnie dostosować zgodnie z rzeczywistymi potrzebą, aby osiągnąć równowagę między najlepszym efektem zatrzymywania wody a wydajnością przetwarzania.
Czas po: 17-2025 lutego