Задържането на вода е важно свойство за много индустрии, които използват хидрофилни вещества като целулозни етери. Хидроксипропилметилцелулозата (HPMC) е една от целулозните етери с високи свойства на задържане на вода. HPMC е полусинтетичен полимер, получен от целулоза и обикновено се използва в различни приложения в строителната, фармацевтичната и хранителната индустрия.
HPMC се използва широко като сгъстител, стабилизатор и емулгатор в различни хранителни продукти като сладолед, сосове и превръзки, за да подобри тяхната текстура, консистенция и срок на годност. HPMC се използва и при производството на фармацевтични продукти във фармацевтичната индустрия като свързващо вещество, разпадане и филмово покритие. Използва се и като средство за задържане на водоснабдяване в строителните материали, главно в цимент и хоросан.
Задържането на вода е важно свойство в строителството, тъй като помага да се предпазят прясно смесен цимент и хоросан от изсушаване. Изсушаването може да причини свиване и напукване, което води до слаби и нестабилни структури. HPMC помага за поддържането на съдържанието на вода в цимента и хоросана чрез абсорбиране на водни молекули и бавно ги освобождава с течение на времето, което позволява на строителните материали да се излекуват правилно и да се втвърдяват.
Принципът на задържане на вода на HPMC се основава на неговата хидрофилност. Поради наличието на хидроксилни групи (-OH) в молекулната си структура, HPMC има висок афинитет към водата. Хидроксилните групи взаимодействат с водните молекули, за да образуват водородни връзки, което води до образуване на хидратационна обвивка около полимерните вериги. Хидратираната обвивка позволява на полимерните вериги да се разширяват, увеличавайки обема на HPMC.
Подуването на HPMC е динамичен процес, който зависи от различни фактори като степен на заместване (DS), размер на частиците, температура и рН. Степента на заместване се отнася до броя на заместените хидроксилни групи за анхидроглукозна единица в целулозната верига. Колкото по -висока е стойността на DS, толкова по -висока е хидрофилността и толкова по -добра е ефективността на задържане на водата. Размерът на частиците на HPMC също влияе върху задържането на вода, тъй като по -малките частици имат по -голяма повърхност на единица маса, което води до по -голямо усвояване на водата. Температурата и стойността на pH влияят върху степента на подуване и задържане на вода, а по -високата температура и по -ниската стойност на pH засилват свойствата на подуване и задържане на вода на HPMC.
Механизмът на задържане на водата на HPMC включва два процеса: абсорбция и десорбция. По време на абсорбцията HPMC абсорбира водните молекули от заобикалящата среда, образувайки хидратационна обвивка около полимерните вериги. Хидратационната обвивка предотвратява срутването на полимерните вериги и ги държи разделени, което води до подуване на HPMC. Поглъщаните водни молекули образуват водородни връзки с хидроксилните групи в HPMC, повишавайки ефективността на задържане на водата.
По време на десорбцията HPMC бавно отделя водни молекули, което позволява на строителния материал да се излекува правилно. Бавното освобождаване на водните молекули гарантира, че циментът и хоросанът остават напълно хидратирани, което води до стабилна и трайна структура. Бавното освобождаване на водните молекули също осигурява постоянно водоснабдяване на цимент и хоросан, засилвайки процеса на втвърдяване и увеличаване на здравината и стабилността на крайния продукт.
В обобщение, задържането на вода е важно свойство за много индустрии, които използват хидрофилни вещества като целулозни етери. HPMC е една от целулозните етери с високи свойства на задържане на вода и се използва широко в строителството, фармацевтичната и хранителната промишленост. Свойствата на задържане на вода на HPMC се основават на неговата хидрофилност, което му позволява да абсорбира водните молекули от заобикалящата среда, образувайки хидратационна обвивка около полимерните вериги. Хидратираната обвивка причинява набъбване на HPMC, а бавното отделяне на водни молекули гарантира, че строителният материал остава напълно хидратиран, което води до стабилна и трайна структура.
Време за публикация: 24 август-2023