هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) هو مركب بوليمر قابل للذوبان في الماء تم الحصول عليه عن طريق التعديل الكيميائي للسليلوز الطبيعي. ويستخدم على نطاق واسع في مستحضرات التجميل والأدوية ومواد البناء ومنتجات التنظيف. في المنظفات، يلعب KimaCell®HPMC دورًا مهمًا كمكثف ومثبت وعامل تشكيل الفيلم.
1. الخصائص الأساسية لـ HPMC
HPMC عبارة عن مسحوق عديم الرائحة أبيض إلى أبيض مصفر مع قابلية جيدة للذوبان في الماء وقابلية للتحلل البيولوجي. يحتوي تركيبه الجزيئي على مجموعات محبة للماء مثل الميثيل (-OCH₃) وهيدروكسي بروبيل (-OCH₂تشوهش₃)، لذلك فهو يتمتع بقوة مائية وقابلية ذوبان جيدة. يحدد الوزن الجزيئي لـ HPMC، ودرجة استبدال الهيدروكسي بروبيل والميثيل، ونسبتهما النسبية قابلية ذوبانه وقدرته على السماكة واستقراره. لذلك، يمكن تعديل أداء HPMC وفقًا للاحتياجات المحددة للتكيف مع سيناريوهات التطبيق المختلفة.
2. دور HPMC في المنظفات
في المنظفات، يُستخدم HPMC عادةً كمثخن ومثبت، ويؤثر بشكل أساسي على أداء المنظفات بالطرق التالية:
2.1 تأثير سماكة
يتمتع HPMC بخصائص سماكة قوية ويمكن أن يزيد بشكل كبير من لزوجة المنظفات، مما يمنحها خصائص انسيابية أفضل. لا تساعد المنظفات السميكة على تقليل التقطير فحسب، بل تعمل أيضًا على زيادة ثبات الرغوة ومتانتها. في المنظفات السائلة، غالبًا ما يتم استخدام HPMC لضبط سيولة المنتج، مما يجعل المنظف أكثر ملاءمة وسهولة في الاستخدام أثناء الاستخدام.
2.2 رغوة التثبيت
HPMC لها أيضًا دور تثبيت الرغوة في المنظفات. فهو يزيد من لزوجة السائل ويقلل من سرعة تكسر الرغوة، وبالتالي يزيد من متانة الرغوة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لـ HPMC أيضًا تقليل حجم الرغوة، مما يجعل الرغوة أكثر تجانسًا وحساسة. هذه الميزة مهمة بشكل خاص في بعض المنظفات التي تتطلب تأثيرات رغوية (مثل الشامبو وجل الاستحمام وما إلى ذلك).
2.3 تحسين تشتت المواد الخافضة للتوتر السطحي
يمكّن التركيب الجزيئي لـ HPMC من التفاعل مع جزيئات الفاعل بالسطح، مما يعزز تشتت وذوبان المواد الخافضة للتوتر السطحي، خاصة في درجات الحرارة المنخفضة أو بيئات الماء العسر. من خلال التأثير التآزري مع المواد الخافضة للتوتر السطحي، يمكن لـ HPMC تحسين أداء التنظيف للمنظفات بشكل فعال.
2.4 كمثبت تعليق
في بعض المنظفات التي تحتاج إلى تعليق الجزيئات غير القابلة للذوبان (مثل مسحوق الغسيل، منظف الوجه، وما إلى ذلك)، يمكن استخدام KimaCell®HPMC كمثبت معلق للمساعدة في الحفاظ على التشتت الموحد للجزيئات ومنع ترسيب الجسيمات، وبالتالي تحسين الجودة و استخدام تأثير المنتج.
3. تأثير HPMC على ثبات المنظفات
3.1 زيادة الاستقرار الجسدي للصيغة
يمكن لـ HPMC تحسين الاستقرار المادي للمنتج عن طريق ضبط لزوجة المنظف. يعتبر المنظف السميك أكثر تنظيماً ويمكن أن يمنع حدوث ظواهر غير مستقرة مثل فصل الطور والترسيب والجيل. في المنظفات السائلة، يمكن لـ HPMC كمكثف أن يقلل بشكل فعال من ظاهرة فصل الطور ويضمن استقرار المنتج على المدى الطويل أثناء التخزين.
3.2 تحسين استقرار الرقم الهيدروجيني
تعد قيمة الرقم الهيدروجيني للمنظفات عاملاً مهمًا يؤثر على أدائها واستقرارها. يمكن لـ HPMC أن يخفف من تقلبات الرقم الهيدروجيني إلى حد ما ويمنع المنظفات من التحلل أو التدهور في البيئات الحمضية والقلوية. عن طريق ضبط نوع وتركيز HPMC، يمكن تحسين استقرار المنظفات تحت ظروف الرقم الهيدروجيني المختلفة.
3.3 تعزيز مقاومة درجات الحرارة
تتمتع بعض الإصدارات المعدلة من HPMC بمقاومة قوية لدرجات الحرارة العالية ويمكنها الحفاظ على ثبات المنظفات عند درجات حرارة أعلى. وهذا يجعل HPMC يستخدم على نطاق واسع في بيئات درجات الحرارة المرتفعة. على سبيل المثال، عند استخدام منظفات الغسيل والشامبو في درجات حرارة عالية، فإنها لا تزال قادرة على الحفاظ على استقرارها الجسدي وتأثيراتها التنظيفية.
3.4 تحسين تحمل الماء العسر
سوف تؤثر المكونات مثل أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم الموجودة في الماء العسر على ثبات المنظفات، مما يؤدي إلى انخفاض أداء المنظفات. يمكن لـ HPMC تحسين ثبات المنظفات في بيئات الماء العسر إلى حد ما وتقليل فشل المواد الخافضة للتوتر السطحي من خلال تكوين مجمعات تحتوي على أيونات في الماء العسر.
3.5 التأثير على استقرار الرغوة
على الرغم من أن HPMC يمكنه تحسين ثبات رغوة المنظفات بشكل فعال، إلا أن تركيزه مرتفع جدًا وقد يتسبب أيضًا في أن تكون الرغوة شديدة اللزوجة، مما يؤثر على تأثير الغسيل. ولذلك، من المهم ضبط تركيز HPMC بشكل معقول على استقرار الرغوة.
4. تحسين صياغة المنظفات بواسطة HPMC
4.1 اختيار النوع المناسب من HPMC
الأنواع المختلفة من KimaCell®HPMC (مثل درجات الاستبدال المختلفة، والوزن الجزيئي، وما إلى ذلك) لها تأثيرات مختلفة على المنظفات. لذلك، عند تصميم صيغة، من الضروري تحديد HPMC المناسب وفقًا لمتطلبات الاستخدام المحددة. على سبيل المثال، HPMC ذو الوزن الجزيئي العالي عمومًا له تأثير سماكة أفضل، في حين أن HPMC ذو الوزن الجزيئي المنخفض يمكن أن يوفر استقرارًا أفضل للرغوة.
4.2 ضبط تركيز HPMC
تركيز HPMC له تأثير كبير على أداء المنظفات. التركيز المنخفض جدًا قد لا يؤدي إلى تأثير سماكة كامل، في حين أن التركيز العالي جدًا قد يتسبب في أن تكون الرغوة كثيفة جدًا ويؤثر على تأثير التنظيف. ولذلك، فإن التعديل المعقول لتركيز HPMC هو المفتاح لضمان استقرار أداء المنظفات.
4.3 التأثير التآزري مع الإضافات الأخرى
غالبًا ما يتم استخدام HPMC جنبًا إلى جنب مع المكثفات والمثبتات والمواد الخافضة للتوتر السطحي الأخرى. على سبيل المثال، عند دمجه مع السيليكات المائية وكلوريد الأمونيوم ومواد أخرى، يمكنه تحسين الأداء العام للمنظفات. في هذا النظام المركب، يلعب HPMC دورًا حيويًا ويمكنه تعزيز ثبات التركيبة وتأثيرها على التنظيف.
HPMC يمكن أن يحسن بشكل كبير الاستقرار الفيزيائي والكيميائي للمنظفات كمكثف ومثبت ومثبت للرغوة في المنظفات. من خلال الاختيار والتناسب المعقولين، لا تستطيع HPMC تحسين انسيابية المنظفات واستقرار الرغوة وتأثير التنظيف للمنظفات فحسب، بل يمكنها أيضًا تعزيز مقاومتها لدرجة الحرارة وقدرتها على التكيف مع الماء العسر. لذلك، باعتباره عنصرًا مهمًا في تركيبات المنظفات، يتمتع KimaCell®HPMC بآفاق تطبيق واسعة وإمكانات تطوير. في الأبحاث المستقبلية، لا تزال كيفية تحسين تطبيق HPMC وتحسين استقراره وأدائه في المنظفات موضوعًا يستحق الاستكشاف المتعمق.
وقت النشر: 08 يناير 2025