HPMC (Hydroxypropyl methylcellulose) عبارة عن مادة بوليمر قابلة للذوبان في الماء تستخدم على نطاق واسع في حقول البناء والمستحضرات الصيدلانية والمواد الكيميائية اليومية. إنه يحتوي على سماكة جيدة ، ومستحلب ، وتشكيل الأفلام ، والخواص الواقية وغيرها من الخصائص. في أنظمة المستحلب ، يمكن لـ HPMC التحكم في لزوجة المستحلب بعدة طرق.
1. التركيب الجزيئي لـ HPMC
تتأثر لزوجة HPMC بشكل أساسي بالوزن الجزيئي ودرجة الاستبدال. كلما زاد الوزن الجزيئي ، زاد لزوجة المحلول ؛ ودرجة الاستبدال (أي أن درجة استبدال مجموعات الهيدروكسيبروبيل والميثوكسي) تؤثر على خصائص الذوبان واللزوجة في HPMC. على وجه التحديد ، كلما ارتفعت درجة الاستبدال ، كلما زادت ذوبان المياه في HPMC ، وزيادة اللزوجة وفقًا لذلك. عادةً ما توفر الشركات المصنعة منتجات HPMC مع أوزان جزيئية مختلفة ودرجات من الاستبدال لتلبية احتياجات التطبيقات المختلفة.
2. استخدام التركيز
تركيز HPMC في المحلول المائي هو أحد العوامل الرئيسية التي تؤثر على اللزوجة. بشكل عام ، كلما زاد تركيز HPMC ، زاد لزوجة المحلول. ومع ذلك ، فإن لزوجة أنواع مختلفة من HPMC في نفس التركيز يمكن أن تختلف اختلافا كبيرا. لذلك ، في التطبيقات العملية ، من الضروري تحديد تركيز مناسب لمحلول HPMC وفقًا لمتطلبات اللزوجة المحددة. على سبيل المثال ، في تطبيقات البناء ، عادة ما يتم التحكم في تركيز HPMC بين 0.1 ٪ و 1 ٪ لتوفير لزوجة العمل وأداء البناء المناسب.
3. طريقة الذوبان
عملية حل HPMC لها أيضًا تأثير مهم على اللزوجة النهائية. HPMC سهل التشتت في الماء البارد ، لكن معدل الذوبان بطيء ؛ يذوب بسرعة في الماء الساخن ، ولكن من السهل أن تكتل. من أجل تجنب التكتل ، يمكن استخدام طريقة الإضافة التدريجية ، أي أولاً إضافة HPMC ببطء إلى الماء البارد لتفريق ، ثم تسخين وحرك حتى يذوب تمامًا. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا تمهيدي HPMC مع مساحيق جافة أخرى ثم إضافتها إلى الماء لحلها لتحسين كفاءة الذوبان واستقرار اللزوجة.
4. درجة الحرارة
درجة الحرارة لها تأثير كبير على لزوجة حلول HPMC. بشكل عام ، تنخفض لزوجة محلول HPMC مع زيادة درجة الحرارة. وذلك لأن ارتفاع درجة الحرارة سوف يضعف رابط الهيدروجين بين الجزيئات ، مما يجعل السلسلة الجزيئية HPMC تنزلق بسهولة أكبر ، مما يقلل من لزوجة المحلول. لذلك ، في التطبيقات التي تتطلب لزوجة عالية ، غالبًا ما تستخدم حلول HPMC في درجات حرارة أقل. على سبيل المثال ، في التطبيقات الصيدلانية ، غالبًا ما يتم استخدام حلول HPMC في درجة حرارة الغرفة لضمان استقرار وفعالية الدواء.
5. قيمة الرقم الهيدروجيني
تتأثر لزوجة حل HPMC أيضًا بقيمة الأس الهيدروجيني. HPMC لديها أعلى لزوجة في ظل الظروف الحمضية المحايدة والضعيفة ، في حين أن اللزوجة ستنخفض بشكل كبير في ظل الظروف الحمضية أو القلوية القوية. وذلك لأن قيم الأس الهيدروجيني المتطرفة ستدمر التركيب الجزيئي لـ HPMC وتضعف تأثير سماكةها. لذلك ، في التطبيقات العملية ، يجب التحكم في قيمة الرقم الهيدروجيني للحل والحفاظ عليها ضمن النطاق المستقر من HPMC (عادةً الرقم الهيدروجيني 3-11) لضمان تأثير سماكةها. على سبيل المثال ، في التطبيقات الغذائية ، غالبًا ما يتم استخدام HPMC في الأطعمة الحمضية مثل الزبادي والعصير ، ويمكن الحصول على اللزوجة المثالية عن طريق ضبط قيمة الرقم الهيدروجيني.
6. إضافات أخرى
في أنظمة المستحلب ، يمكن أيضًا تعديل لزوجة HPMC عن طريق إضافة الأثخان أو المذيبات الأخرى. على سبيل المثال ، يمكن لإضافة كمية مناسبة من الأملاح غير العضوية (مثل كلوريد الصوديوم) زيادة لزوجة محلول HPMC ؛ أثناء إضافة المذيبات العضوية مثل الإيثانول يمكن أن يقلل من لزوجته. بالإضافة إلى ذلك ، عند استخدامه مع الأسماك الأخرى (مثل صمغ الزانثان ، الكربومر ، إلخ) ، يمكن أيضًا تحسين اللزوجة والاستقرار للمستحلب بشكل كبير. لذلك ، في تصميم الصيغة الفعلية ، يمكن اختيار إضافات مناسبة حسب الحاجة لتحسين لزوجة وأداء المستحلب.
يمكن لـ HPMC تحقيق التحكم الدقيق في لزوجة المستحلب من خلال بنيةه الجزيئية ، وتركيز الاستخدام ، وطريقة الذوبان ، ودرجة الحرارة ، وقيمة الرقم الهيدروجيني والإضافات. في التطبيقات العملية ، يجب النظر في هذه العوامل بشكل شامل لتحديد نوع HPMC المناسب وظروف الاستخدام لتحقيق تأثير السمك المثالي. من خلال تصميم الصيغة العلمية والتحكم في العمليات ، يمكن لـ HPMC أن تلعب دورًا مهمًا في مجالات البناء والمستحضرات الصيدلانية والمواد الكيميائية اليومية ، مما يوفر أداءً ممتازًا وتجربة المستخدم.
وقت النشر: يوليو -17-2024