Гидроксипропил метилцеллюлоз (HPMC, Hydroxypropyl Methylcellulose) нь барилга, анагаах ухаан, хүнс болон бусад салбарт өргөн хэрэглэгддэг целлюлозын чухал эфир бөгөөд ялангуяа барилгын материалд түгээмэл байдаг. HPMC-ийн ус хадгалах нь түүний чухал шинж чанаруудын нэг бөгөөд хэрэглээний олон хувилбарын үр дүнтэй байдалд гол үүрэг гүйцэтгэдэг. HPMC-ийн ус хадгалахад нөлөөлдөг хүчин зүйлүүд нь молекулын бүтэц, орлуулах зэрэг, молекулын жин, уусах чадвар, орчны температур, нэмэлт бодис гэх мэт.
1. Молекулын бүтэц
HPMC нь молекулын бүтэц нь ус хадгалахад чухал нөлөө үзүүлдэг целлюлозын дериватив юм. HPMC-ийн молекулын бүтэц нь гидрофил гидроксил (-OH), липофилик метил (-CH₃) ба гидроксипропил (-CH₂CHOHCH₃) агуулдаг. Эдгээр гидрофиль ба липофилик бүлгүүдийн эзлэх хувь, тархалт нь HPMC-ийн ус хадгалах чадварт шууд нөлөөлдөг.
Гидроксил бүлгүүдийн үүрэг: Гидроксил бүлгүүд нь усны молекулуудтай устөрөгчийн холбоо үүсгэж, улмаар HPMC-ийн ус хадгалах чадварыг сайжруулахад тусалдаг гидрофил бүлгүүд юм.
Метил ба гидроксипропилийн бүлгүүдийн үүрэг: Эдгээр бүлгүүд нь гидрофобик бөгөөд HPMC-ийн усанд уусах чанар, гелацийн температурт нөлөөлж, улмаар ус хадгалах гүйцэтгэлд нөлөөлдөг.
2. Орлуулах зэрэг
Орлуулах зэрэг (DS) нь целлюлозын молекул дахь орлуулсан гидроксил бүлгийн дундаж тоог хэлнэ. HPMC-ийн хувьд метокси (-OCH₃) ба гидроксипропокси (-OCH₂CHOHCH₃) орлуулах зэрэг нь ихэвчлэн метокси (MS) ба гидроксипропокси (HP) орлуулах зэрэгтэй холбоотой байдаг.
Орлуулалтын өндөр зэрэг: Орлуулах зэрэг өндөр байх тусам HPMC-ийн гидрофиль бүлэг илүү их байх ба онолын хувьд ус хадгалах чадвар сайжирна. Гэсэн хэдий ч хэт өндөр орлуулалт нь хэт их уусах чадварыг бий болгож, ус хадгалах нөлөөг бууруулж болзошгүй юм.
Орлуулах түвшин бага: Орлуулах чадвар багатай HPMC нь усанд уусах чадвар муутай боловч үүссэн сүлжээний бүтэц нь илүү тогтвортой байж, улмаар усыг илүү сайн хадгалдаг.
Тодорхой хязгаарт орлуулах түвшинг тохируулах нь HPMC-ийн усны хадгалалтыг оновчтой болгож чадна. Орлуулах зэрэглэлийн нийтлэг хүрээ нь ихэвчлэн метоксид 19-30%, гидроксипропоксид 4-12% байдаг.
3. Молекулын жин
HPMC-ийн молекул жин нь түүний ус хадгалахад чухал нөлөө үзүүлдэг.
Өндөр молекул жинтэй: Өндөр молекул жинтэй HPMC нь илүү урт молекулын гинжин хэлхээтэй бөгөөд илүү нягт сүлжээний бүтцийг бүрдүүлдэг бөгөөд энэ нь илүү их усыг багтааж, хадгалж чаддаг тул ус хадгалах чадварыг сайжруулдаг.
Бага молекул жинтэй: Бага молекул жинтэй HPMC нь богино молекултай, харьцангуй сул ус хадгалах чадвартай боловч уусах чадвар сайтай бөгөөд хурдан уусдаг хэрэглээнд тохиромжтой.
Барилгын материалд ашигладаг HPMC-ийн молекул жин нь ихэвчлэн 80,000-аас 200,000 хооронд хэлбэлздэг.
4. Уусах чадвар
HPMC-ийн уусах чадвар нь түүний ус хадгалахад шууд нөлөөлдөг. Сайн уусах чадвар нь HPMC-ийг матрицад бүрэн тарааж, улмаар жигд ус хадгалах бүтцийг бий болгодог. Уусах чадварт дараахь зүйлс нөлөөлдөг.
Уусах температур: HPMC хүйтэн усанд удаан уусдаг бол бүлээн усанд хурдан уусдаг. Гэсэн хэдий ч хэт өндөр температур нь HPMC-ийг хэт өндөр уусгаж, ус хадгалах бүтцэд нь нөлөөлнө.
рН-ийн утга: HPMC нь рН-ийн утгад мэдрэмтгий бөгөөд төвийг сахисан эсвэл сул хүчиллэг орчинд илүү сайн уусдаг. Энэ нь рН-ийн хэт их утгын дор муудах эсвэл уусах чадвараа бууруулдаг.
5. Орчны температур
Температур нь HPMC-ийн ус хадгалахад чухал нөлөө үзүүлдэг.
Бага температур: Бага температурт HPMC-ийн уусах чадвар буурч, харин зуурамтгай чанар нь илүү өндөр байдаг бөгөөд энэ нь илүү тогтвортой ус хадгалах бүтцийг бий болгодог.
Өндөр температур: Өндөр температур нь HPMC-ийн уусалтыг хурдасгадаг боловч ус хадгалах бүтцийг гэмтээж, ус хадгалах нөлөөнд нөлөөлж болзошгүй. Ерөнхийдөө 40 хэмээс доош температурт усыг сайн хадгалах боломжтой.
6. Нэмэлтүүд
HPMC-ийг бусад нэмэлтүүдтэй хамт практик хэрэглээнд ихэвчлэн ашигладаг. Эдгээр нэмэлтүүд нь HPMC-ийн ус хадгалахад нөлөөлж болно:
Хуванцаржуулагч: глицерол, этилен гликол зэрэг нь HPMC-ийн уян хатан чанар, ус хадгалах чадварыг сайжруулдаг.
Дүүргэгчид: гипс, кварцын нунтаг зэрэг нь HPMC-ийн ус хадгалахад нөлөөлж, HPMC-тэй харилцан үйлчлэлцэх замаар тархалт, уусалтын шинж чанарыг өөрчилнө.
7. Өргөдөл гаргах нөхцөл
HPMC-ийн ус хадгалах гүйцэтгэл нь өөр өөр хэрэглээний нөхцөлд нөлөөлнө.
Барилгын нөхцөл: барилгын хугацаа, орчны чийгшил гэх мэт нь HPMC-ийн ус хадгалах нөлөөнд нөлөөлнө.
Хэрэглээний хэмжээ: HPMC-ийн хэмжээ нь ус хадгалахад шууд нөлөөлдөг. Ерөнхийдөө өндөр тунтай HPMC нь цементийн зуурмаг болон бусад материалд усыг илүү сайн хадгалах нөлөөтэй байдаг.
HPMC-ийн ус хадгалахад түүний молекулын бүтэц, орлуулах зэрэг, молекулын жин, уусах чадвар, орчны температур, нэмэлт бодис, хэрэглээний бодит нөхцөл зэрэг олон хүчин зүйл нөлөөлдөг. Хэрэглээний явцад эдгээр хүчин зүйлсийг оновчтой сонгож, тохируулснаар HPMC-ийн ус хадгалах ажиллагааг янз бүрийн салбарын хэрэгцээнд нийцүүлэн оновчтой болгож болно.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 6-р сарын 24-ний хооронд