يعد الاحتفاظ بالماء خاصية مهمة للعديد من الصناعات التي تستخدم المواد المحبة للماء مثل إيثرات السليلوز. Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) هي واحدة من إيثرات السليلوز ذات خصائص الاحتفاظ بالمياه العالية. HPMC هو بوليمر شبه مختصر مشتق من السليلوز ويستخدم عادة في مجموعة متنوعة من التطبيقات في الصناعات الصيدلانية والغذائية.
يستخدم HPMC على نطاق واسع باعتباره مثمراً ومثبتًا ومستحلبًا في مختلف المنتجات الغذائية مثل الآيس كريم والصلصات والضمادات لتعزيز نسيجها واتساقها وعمر الصلاحية. يتم استخدام HPMC أيضًا في إنتاج الأدوية في صناعة الأدوية كوكيل طلاء وتفكك وطلاء أفلام. كما أنه يستخدم كعامل يحفظ المياه في مواد البناء ، وخاصة في الأسمنت وقذائف الهاون.
يعد الاحتفاظ بالماء خاصية مهمة في البناء لأنه يساعد على الحفاظ على الأسمنت المختلط حديثًا وقذائف الهاون من التجفيف. يمكن أن يسبب التجفيف الانكماش والتكسير ، مما يؤدي إلى هياكل ضعيفة وغير مستقرة. يساعد HPMC في الحفاظ على محتوى الماء في الأسمنت وقذائف الهاون عن طريق امتصاص جزيئات الماء وإطلاقها ببطء مع مرور الوقت ، مما يسمح لمواد البناء بالعلاج والتصلب بشكل صحيح.
يعتمد مبدأ الاحتفاظ بالماء في HPMC على ماء ذلك. نظرًا لوجود مجموعات الهيدروكسيل (-OH) في بنيته الجزيئية ، فإن HPMC لديه تقارب عالية للماء. تتفاعل مجموعات الهيدروكسيل مع جزيئات الماء لتشكيل روابط الهيدروجين ، مما يؤدي إلى تكوين قشرة ترطيب حول سلاسل البوليمر. تسمح القشرة المائية لسلاسل البوليمر بالتوسع ، مما يزيد من حجم HPMC.
تورم HPMC هو عملية ديناميكية تعتمد على عوامل مختلفة مثل درجة الاستبدال (DS) ، وحجم الجسيمات ، ودرجة الحرارة ودرجة الحموضة. تشير درجة الاستبدال إلى عدد مجموعات الهيدروكسيل البديلة لكل وحدة أنهيدروجلوكوز في سلسلة السليلوز. كلما ارتفعت قيمة DS ، كلما ارتفعت الماء وأداء احتباس الماء بشكل أفضل. يؤثر حجم الجسيمات لـ HPMC أيضًا على احتباس الماء ، حيث أن الجزيئات الأصغر لها مساحة سطح أكبر لكل كتلة وحدة ، مما يؤدي إلى زيادة امتصاص الماء. تؤثر درجة الحرارة وقيمة الرقم الهيدروجيني على درجة التورم والاحتفاظ بالماء ، وارتفاع درجة الحرارة وقيمة الأس الهيدروجيني السفلية تعزيز خصائص التورم والاحتفاظ بالماء في HPMC.
تتضمن آلية الاحتفاظ بالماء لـ HPMC عمليتين: الامتصاص والامتصاص. أثناء الامتصاص ، تمتص HPMC جزيئات الماء من البيئة المحيطة ، وتشكل قشرة ترطيب حول سلاسل البوليمر. تمنع قشرة الترطيب سلاسل البوليمر من الانهيار وتبقيها منفصلة ، مما يؤدي إلى تورم HPMC. تشكل جزيئات الماء الممتصة روابط هيدروجين مع مجموعات الهيدروكسيل في HPMC ، مما يعزز أداء الاحتفاظ بالماء.
أثناء الامتصاص ، تقوم HPMC بإطلاق جزيئات الماء ببطء ، مما يسمح للمواد البناء بالعلاج بشكل صحيح. يضمن الإفراج البطيء لجزيئات الماء أن يظل الأسمنت وقذائف الهاون رطبة بالكامل ، مما يؤدي إلى بنية مستقرة ودائمة. يوفر الإفراج البطيء لجزيئات المياه أيضًا إمدادات مياه ثابتة للأسمنت وقذائف الهاون ، مما يعزز عملية المعالجة وزيادة قوة واستقرار المنتج النهائي.
باختصار ، يعد الاحتفاظ بالماء خاصية مهمة للعديد من الصناعات التي تستخدم المواد المحبة للماء مثل إيثرات السليلوز. HPMC هي واحدة من إيثرات السليلوز ذات خصائص الاحتفاظ بالمياه العالية وتستخدم على نطاق واسع في الصناعات الصيدلانية والغذائية. تعتمد خصائص الاحتفاظ بالمياه في HPMC على ماء ذلك ، مما يمكّنها من امتصاص جزيئات الماء من البيئة المحيطة ، وتشكل قشرة ترطيب حول سلاسل البوليمر. تتسبب القشرة المائية في تضخم HPMC ، ويضمن إطلاق جزيئات الماء البطيئة أن تظل مادة البناء رطبة بالكامل ، مما يؤدي إلى بنية مستقرة ودائمة.
وقت النشر: أغسطس -24-2023