Hüdroksüpropüülmetüültselluloos (HPMC)on vees lahustuv polümeermaterjal, mida kasutatakse laialdaselt ehitus-, meditsiini-, toidu- ja keemiatööstuses. Selle suurepärase veepeetuse jõudlus muudab selle oluliseks rolli paljudes tööstuslikes rakendustes.
HPMC on mitteioonne tselluloosi eeter, mis on saadud loodusliku tselluloosi keemilise modifikatsiooni, näiteks leeliselise ja eetri modifitseerimise teel. Hea paksenemise, kile moodustamise, vee säilitamise ja määrde omaduste tõttu kasutatakse seda laialdaselt tsemendimördi, kattekihtide, farmaatsiatablettide ja muude põldude korral. Ehitusmaterjalides mõjutab Kimacell®HPMC veepeetumisvõime otseselt ehituse kvaliteeti ja valmistoodete jõudlust, seega on selle veepeetuse mehhanismi uurimine väga oluline.
1. HPMC molekulaarstruktuur ja veepeetumismehhanism
HPMC põhiline skelett on tselluloos ja selle hüdroksüülosa asendatakse hüdroksüpropüül ja metüül, mis muudab selle hea vee lahustuvuse ja veepeetuse abil. HPMC veepeetuse mehhanism hõlmab peamiselt järgmisi aspekte:
Vesiniksideme: HPMC molekulid sisaldavad suurt hulka hüdroksüülrühmi, mis võivad moodustada vesiniksidemeid veemolekulidega, adsorbi ja säilitada vett, parandades sellega materjali veepeetuse mahtu.
Lahuse paksendav toime: HPMC paisub vees, moodustades suure viskoossusega lahuse, mis vähendab veemolekulide difusiooni kiirust, aeglustab vee aurustumist ja parandab süsteemi veepeetust.
Geeli efekt: HPMC lahus läbib termilise geelistuse teatud temperatuuril võrgustruktuuri moodustamiseks, mis aitab vett säilitada.
2. HPMC veepeetuse jõudlust mõjutavad tegurid
HPMC veepeetuse jõudlust mõjutavad paljud tegurid, sealhulgas molekulmass, asendamise aste, lahuse kontsentratsioon ja välised keskkonnategurid.
Molekulmass: suurema molekulmassiga HPMC -l on tugevam paksendav toime, parandades seeläbi veepeetuse mahtu, kuid lahustumiskiirus on aeglasem.
Asendusaste: HPMC metoksü- ja hüdroksüpropüülsendusaste mõjutab selle vee lahustuvust ja veepeetust. Sobiv asendusaste aitab parandada selle veepeetuse tulemusi.
Lahuse kontsentratsioon: mida suurem on HPMC kontsentratsioon, seda suurem on lahuse viskoossus ja seda suurem on vee difusiooni takistus, parandades sellega veepeetuse efekti.
Keskkonnategurid: välised tingimused, nagu temperatuur ja niiskus, mõjutavad märkimisväärselt HPMC veepeetuse mõju. Kõrge temperatuuriga keskkond võib kiirendada vee aurustumist, kuid HPMC soojusgeeli omadused võivad seda mõju teatud määral leevendada.
3. HPMC veepeetus erinevates rakendusstsenaariumides
Ehitusmaterjalid: tsemendimördi ja kipsipõhiste materjalide korral võib Kimacell®HPMC tõhusalt vältida vee kaotust liiga kiiresti, parandada ehituse jõudlust, vähendada pragusid ja suurendada jõudu.
Farmatseutilised preparaadid: Farmatseutilistes tablettides saab HPMC-d kasutada püsiva vabastamise materjalina vee vabanemise kiiruse kontrollimiseks ja ravimite stabiilsuse parandamiseks.
Toiduainetööstus: HPMC -d kasutatakse toidupaksendajana ja niisutajana toidu maitse ja säilitamise parandamiseks.
Ainulaadse keemilise struktuuriga,HpmcTal on mitmesuguseid rakendusväärtusi ehituse, ravimite, toidu jms valdkonnas jne. Tulevased uuringud saavad HPMC molekulaarstruktuuri veelgi optimeerida, et parandada selle veepeetuse jõudlust ja laiendada selle rakendusvahemikku.
Postiaeg: 21. veebruar 20125