Caratteristiche di Viscosità di HydroxyPropyl Suluzione AQUIPE (HPMC) suluzione

MetylecelliLia HydroxyPrlose (HPMC)hè un polimlu d'acqua senza acqua largamente usata cù una varietà di applicazioni, particularmente in fomaracetizzi, alimentariu, prudutti cosmetichi. A so capacità di furmà e suluzioni di gel, gel in gel quandu mischjà cù l'acqua fa un ingrediente versatile. A viscosità di i suluzioni di Kimacell®hpmc ghjoca un rolu cruciale in determinà a so rendimentu in diverse formulazioni. A capiscitura di e caratteristiche di a viscosità di e soluzioni AQUAs HPMC hè essenziale per ottimisamente u so usu in diverse industrie.

1. Introduzione à HydroxyPrlose MethylCelone (HPMC)

U metilicellu idroxypropyl hè un derivatu semi-sinteticu di cellulose. Hè pruduttu da a sustituzione di cellulosa cù gruppi di idrovine è gruppi di metil. U rapportu di queste sustituzioni pudete varià, purtendu à diverse grades di HPMC cun caratteristiche distinti, cumprese a vissazzione. A struttura tipica di HPMC hè cumpostu di una backbone di cellulosa cù idrossypropil è i gruppi di metil attaccati à l'unità di glucose.

HPMC hè adupratu in una varietà di industrie per via di a so biocompatabilità, capacità di furmà gels, è facilità di solubilità in acqua. In e suluzioni arqueous, hpmc si risaltava com'è polaceru non ionicu, acqua-solubile senza acqua chì e proprietà significativamente e proprietà ricramhigocati di a suluzione, particularmente visca.

2. Caratteristiche di Viscosità di Soluzioni HPMC

A viscosità di e soluzioni HPMC hè influinzata da parechji fattori, cumprese a cuncentrazione di HPMP, u pesu o pisercu, a temperatura è a presenza di i sals o altri soli. Quì sottu sò i fattori primari chì guvernanu e caratteristiche di a viscosità di HPMC in suluzioni acquose:

Cuncentrazione di HPMC: A viscosità aumenta cum'è a cuncentrazione di l'hpmc aumenta. À i cuncentrazioni più altu, e molécule HPMC interagiscenu più significativamente cun l'altri, purtendu à una resistenza più alta à u flussu.

Pesu moleculare di hpmc: A viscosità di e soluzioni HPMC hè fermamente correlata cù u pesu moleculare di u polimeru. I gradi di HPMC più altu di u pesu moleculari tendenu à pruduce soluzioni più viscose. Questu hè perchè e molember polimer più grande creanu resistenza più significativa di flussu per via di a so incarnazione aumentata è a friczione.

Temperatura: Viscosità tipicamenti diminuisce cum'è a temperatura aumenta. Questu hè perchè a temperatura superiore hè risultatu in a riduzione di e forze intermoleculari trà e tomole HPMC, dunque recugliendu a so capacità di risistisce u flussu.

Tariffa di shear: A vistura di HPMC hè stata pusdendu pusta, in particulare in filieri in cunfine, chì hè ghjuvanottu soluzioni di polimer. À Solu. Solu di i cisari, Soluzioni HPMC Mostra viscosità alta, à u altu tirtu di falsificazione, a viscosità diminuti per via di u cumpurtamentu densu.

Effettu di a forza ionica: A prisenza di l'elettroliti (cum'è e sali) in a suluzione pò altere a viscosità. Alcuni sali ponu schermi e forze repulsive trà i catene di polimeri, chì li causanu agregatu è risultatu in una diminuzione di a visicità.

3. Viscosity vs. cuncentrazione: osservazioni sperimentali

Una tendenza generale osservata in esperimenti hè chì a visicità di e soluzioni AQUAs HPMC aumenta esponenzialmente cun cuncentrazione di polimer à l'alimentazione. A relazione trà a vittima è a cuncentrazione pò esse descritta da l'equazione empirica empirica, chì hè spessu usatu per e soluzioni polimer cuncincerate:

η = ACN \ ETA = AC ^ nη = ACN

Induva:

η \ и Etaη hè a viscosità

CCC hè a cuncentrazione di HPMC

Aaa è NNN sò constanti empirichi chì dipendenu di u tipu specificu di hpmc è e cundizioni di a suluzione.

Per cuncentrazioni più bassi, a relazione hè linear, ma cume a cuncentrazione aumenta, a viscosità cresce u modu ragnie, chì riflettenu e catemiche ajuste.

4. Viscosità vs Pesu Moleculari

U pesu moleculare di Kimacell®hpmc ghjoca un rolu cruciale in e so caratteristiche di i so viscosità. I Polimers HPMC più altu di u pesu tendenu à furmà e soluzioni più viscose à i cuncentrazioni più bassi cumparati à e note di pesu più bassu. A viscosità di e soluzioni fatte da HPMC High-Moleculari pò esse finu à parechji ordini di magnitudine più altu ch'è quella di e soluzioni fatte da HPMC più bassu-pesu.

Per esempiu, una suluzione di HPMC cun un pesu moleculare di 100.000 da una viscosità più alta di quellu cun un pesu moleculare di 50.000 da a listessa cuncentrazione.

5. Effetti a temperatura nantu à a viscuzione

A temperatura hà un effettu significativu nantu à a visicità di e soluzioni HPMC. L'aumentu di a temperatura porta à una riduzione in a visicità di a suluzione. Questu hè principessa per via di a murizione termale di e catenejer di l'emissione di e catene puemer, chì causa di i muvimenti più liberi, riduce a so resistenza. L'effettu di a temperatura nantu à a viscosità hè spessu quantificata utilizendu l'equazione di u type di Arrenius:

η (t) = η0eAert \ ETA (t) = \ Eta_0 E ^ \ \ frac {e_A} {rt}} η (t) = η0 Ertea

Induva:

η (t) \ ETA (t) η (t) hè a viscosità à a temperatura TTT

η0 \ ETA_0η0 hè u fattore pre-esponenziale (a viscosità à a temperatura infinita)

Eaa_aea hè l'energia di attivazione

RRR hè a custante di gas

TTT hè a temperatura assoluta

6. Cumportamentu rhologicu

A rimpiazza di e soluzioni acquonti HPMC hè spessu descritta cum'è Not-New0graan, chì significa a vissazione di a suluzione ùn hè micca custante ma variate ma varia u romontu di cisella applica. À e tate di clautes di bassa, e soluzioni HPMC si mostra una visicità relativamente alta per via di u dulore di e catene di polimeru. Tuttavia, cum'è a rata di shear aumenta, a viscosità diminuisce - un fenomenu cunnisciutu cum'è shear thinning.

Stu cumpurtamentu di pasticce hè tipica di parechje suluzioni polimer, cumprese HPMC. A dependenza di a tarifa di a rata di a visicità pò esse descritta cù u mudellu di legge di u putere:

η (γ˙) = k˙˙n-1 \ \ dot {\ gamma}) = K \ dot {\ gamma} ^ {n-1} η (γ˙) = k˙˙ n-1

Induva:

γ˙ \ dot {\ gamma} γ˙ hè a tarifa di shear

KKK hè l'indice di cuerenza

Nnn hè u nanna di cumpurtamentu di u flussu (cù n <1n <1n <1 per shear thinning)

7. Visecosità di Soluzioni HPMC: Tiabulatu di riassuntu

Quì sottu hè un tavulinu riassuntu e caratteristiche di i viscosità di e soluzioni oghji HPMC in diverse cundizioni:

E caratteristiche di a viscosità diHPMCI suluzioni disposti sò influenziati da parechji fatturi, cumprese cuncencare, pesu molecululare, temperatura è reta di capitale. HPMC hè un materiale altamente versatile, è e so proprietà ricumplie ponu esse misurati per l'applicazioni specifiche per aghjustà questi parametri. A capiscitura sti fattori permessi per l'usu ottimu di Kimacell®hpm in diverse industri, da farmaceutici à l'alimentaria è cosmetici. Manipulendu e cundizioni sottu à quale HPMC hè dissoltu, i fabricatori ponu uttene a viscosità è u flussu di u flussu desideratu per i so bisogni specifici.