Hidroksipropil metilselüloz (HPMC), xüsusilə əczaçılıq, qida, tikinti materialları və kosmetika sahələrində geniş sənaye tətbiqləri olan ümumi polimer birləşməsidir. Suda həllolma qabiliyyəti və qatılaşdırıcı xüsusiyyətləri onu ideal qatılaşdırıcı, stabilizator və plyonka əmələ gətirən edir. Bu məqalədə HPMC-nin suda əriməsi və şişməsi prosesi, eləcə də müxtəlif tətbiqlərdəki əhəmiyyəti ətraflı müzakirə olunacaq.
1. HPMC-nin strukturu və xassələri
HPMC selülozun kimyəvi modifikasiyası nəticəsində yaranan qeyri-ion selüloz efiridir. Onun kimyəvi strukturunda təbii sellülozadan fərqli HPMC xassələri verən sellüloza molekulyar zəncirindəki bəzi hidroksil qruplarını əvəz edən metil və hidroksipropil əvəzediciləri var. Unikal strukturuna görə HPMC aşağıdakı əsas xüsusiyyətlərə malikdir:
Suda həllolma: HPMC soyuq və isti suda həll oluna bilər və güclü qatılaşdırıcı xüsusiyyətlərə malikdir.
Sabitlik: HPMC pH dəyərlərinə geniş uyğunlaşma qabiliyyətinə malikdir və həm turşu, həm də qələvi şəraitdə sabit qala bilər.
Termal gelasiya: HPMC termal gelasiya xüsusiyyətlərinə malikdir. Temperatur yüksəldikdə, HPMC sulu məhlulu bir gel əmələ gətirəcək və temperatur aşağı düşəndə həll olunacaq.
2. HPMC-nin suda genişlənmə mexanizmi
HPMC su ilə təmasda olduqda, onun molekulyar zəncirindəki hidrofilik qruplar (məsələn, hidroksil və hidroksipropil) hidrogen bağları yaratmaq üçün su molekulları ilə qarşılıqlı əlaqədə olacaqlar. Bu proses HPMC molekulyar zəncirinin tədricən suyu udmasına və genişlənməsinə səbəb olur. HPMC-nin genişləndirilməsi prosesini aşağıdakı mərhələlərə bölmək olar:
2.1 Suyun udulmasının ilkin mərhələsi
HPMC hissəcikləri ilk dəfə su ilə təmasda olduqda, su molekulları hissəciklərin səthinə sürətlə nüfuz edərək hissəciklərin səthinin genişlənməsinə səbəb olur. Bu proses əsasən HPMC molekullarındakı hidrofilik qruplar və su molekulları arasında güclü qarşılıqlı təsirlə bağlıdır. HPMC özü qeyri-ion olduğundan, o, ion polimerləri qədər tez həll olunmayacaq, ancaq suyu udacaq və əvvəlcə genişlənəcək.
2.2 Daxili genişlənmə mərhələsi
Zaman keçdikcə su molekulları tədricən hissəciklərin içərisinə nüfuz edərək, hissəciklərin içindəki sellüloza zəncirlərinin genişlənməyə başlamasına səbəb olur. HPMC hissəciklərinin genişlənmə sürəti bu mərhələdə yavaşlayacaq, çünki su molekullarının nüfuz etməsi HPMC daxilində molekulyar zəncirlərin sıx düzülməsini aradan qaldırmalıdır.
2.3 Tam həll olunma mərhələsi
Kifayət qədər uzun müddətdən sonra HPMC hissəcikləri vahid özlü məhlul yaratmaq üçün suda tamamilə həll olunacaq. Bu zaman HPMC-nin molekulyar zəncirləri təsadüfi olaraq suda bükülür və məhlul molekullararası qarşılıqlı təsirlər vasitəsilə qalınlaşır. HPMC məhlulunun özlülüyü onun molekulyar çəkisi, məhlulun konsentrasiyası və həll olunma temperaturu ilə sıx bağlıdır.
3. HPMC-nin genişlənməsinə və əriməsinə təsir edən amillər
3.1 Temperatur
HPMC-nin ərimə davranışı suyun temperaturu ilə sıx bağlıdır. Ümumiyyətlə, HPMC soyuq suda və isti suda həll edilə bilər, lakin həll prosesi müxtəlif temperaturlarda fərqli davranır. Soyuq suda HPMC adətən suyu udur və əvvəlcə şişir, sonra isə yavaş-yavaş həll olur; isti suda olarkən, HPMC müəyyən temperaturda termal gelləşməyə məruz qalacaq, yəni yüksək temperaturda məhlul deyil, gel əmələ gətirir.
3.2 Konsentrasiya
HPMC məhlulunun konsentrasiyası nə qədər yüksək olarsa, hissəciklərin genişlənmə sürəti bir o qədər yavaş olar, çünki yüksək konsentrasiyalı məhlulda HPMC molekul zəncirləri ilə birləşmək üçün istifadə edilə bilən su molekullarının sayı məhduddur. Bundan əlavə, konsentrasiyanın artması ilə həllin viskozitesi əhəmiyyətli dərəcədə artacaq.
3.3 Hissəcik ölçüsü
HPMC-nin hissəcik ölçüsü də onun genişlənməsinə və həll olunma sürətinə təsir göstərir. Kiçik hissəciklər suyu udur və böyük xüsusi səth sahəsinə görə nisbətən tez şişir, böyük hissəciklər isə suyu yavaş-yavaş udur və tamamilə həll etmək üçün daha uzun vaxt tələb olunur.
3.4 pH dəyəri
HPMC pH dəyişikliklərinə güclü uyğunlaşma qabiliyyətinə malik olsa da, onun şişməsi və həll olunma davranışı həddindən artıq turşu və ya qələvi şəraitdə təsirlənə bilər. Neytraldan zəif asidik və zəif qələvi şəraitdə HPMC-nin şişməsi və həlli prosesi nisbətən sabitdir.
4. HPMC-nin müxtəlif tətbiqlərdə rolu
4.1 Əczaçılıq sənayesi
Əczaçılıq sənayesində HPMC əczaçılıq tabletlərində bağlayıcı və parçalayıcı kimi geniş istifadə olunur. HPMC suda şişdiyindən və gel əmələ gətirdiyindən, bu, dərmanın buraxılma sürətini yavaşlatmağa kömək edir və bununla da idarə olunan sərbəst buraxılma effektinə nail olur. Bundan əlavə, HPMC dərmanın dayanıqlığını artırmaq üçün dərman filmi örtüyünün əsas komponenti kimi də istifadə edilə bilər.
4.2 Tikinti materialları
HPMC həmçinin tikinti materiallarında, xüsusilə sement məhlulu və gips üçün qatılaşdırıcı və su saxlayan kimi mühüm rol oynayır. HPMC-nin bu materiallardakı şişmə xüsusiyyəti ona yüksək temperaturda və ya quru mühitlərdə nəm saxlamağa imkan verir və bununla da çatların əmələ gəlməsinin qarşısını alır və materialın yapışma gücünü artırır.
4.3 Qida sənayesi
Qida sənayesində HPMC qatılaşdırıcı, emulqator və stabilizator kimi istifadə olunur. Məsələn, çörək məmulatlarında HPMC xəmirin dayanıqlığını yaxşılaşdıra və məhsulun teksturasını və dadını yaxşılaşdıra bilər. Bundan əlavə, HPMC-nin şişkinlik xüsusiyyətləri, onların doyma və sabitliyini artırmaq üçün az yağlı və ya yağsız qidalar istehsal etmək üçün də istifadə edilə bilər.
4.4 Kosmetika
Kosmetikada HPMC dəriyə qulluq məhsulları, şampunlar və kondisionerlərdə qalınlaşdırıcı və stabilizator kimi geniş istifadə olunur. HPMC-nin suda genişlənməsi nəticəsində əmələ gələn gel məhsulun teksturasını yaxşılaşdırmağa kömək edir və dərini nəm saxlamaq üçün dəridə qoruyucu təbəqə əmələ gətirir.
5. Xülasə
HPMC-nin suda şişmə xüsusiyyəti onun geniş tətbiqi üçün əsasdır. HPMC özlülüklü məhlul və ya gel əmələ gətirmək üçün suyu udmaqla genişlənir. Bu xüsusiyyət onu əczaçılıq, tikinti, qida və kosmetika kimi bir çox sahələrdə geniş istifadə edir.
Göndərmə vaxtı: 09 oktyabr 2024-cü il