L'HPMC (hidroxipropilmetilcel·lulosa) és un material polimèric soluble en aigua àmpliament utilitzat en els camps de la construcció, farmacèutica, aliments i productes químics diaris. Té un bon espessiment, emulsificació, formació de pel·lícules, col·loides protectors i altres propietats. En els sistemes d'emulsió, HPMC pot controlar la viscositat de l'emulsió de diverses maneres.
1. Estructura molecular de les HPMC
La viscositat de HPMC es veu afectada principalment pel seu pes molecular i grau de substitució. Com més gran sigui el pes molecular, més gran serà la viscositat de la solució; i el grau de substitució (és a dir, el grau de substitució dels grups hidroxipropil i metoxi) afecta les propietats de solubilitat i viscositat de les HPMC. Concretament, com més gran sigui el grau de substitució, millor serà la solubilitat en aigua de HPMC i la viscositat augmenta en conseqüència. Els fabricants solen oferir productes HPMC amb diferents pesos moleculars i graus de substitució per satisfer les necessitats de diferents aplicacions.
2. Utilitza la concentració
La concentració de HPMC en solució aquosa és un dels factors clau que afecten la viscositat. En termes generals, com més gran sigui la concentració de HPMC, major serà la viscositat de la solució. Tanmateix, la viscositat de diferents tipus de HPMC a la mateixa concentració pot variar significativament. Per tant, en aplicacions pràctiques, és necessari seleccionar una concentració adequada de solució HPMC segons els requisits específics de viscositat. Per exemple, en aplicacions de construcció, la concentració de HPMC sol controlar-se entre un 0,1% i un 1% per proporcionar una viscositat de treball i un rendiment de construcció adequats.
3. Mètode de dissolució
El procés de dissolució de HPMC també té un impacte important en la viscositat final. HPMC és fàcil de dispersar en aigua freda, però la velocitat de dissolució és lenta; es dissol ràpidament en aigua calenta, però és fàcil d'aglomerar. Per evitar l'aglomeració, es pot utilitzar el mètode d'addició gradual, és a dir, afegir lentament HPMC a l'aigua freda per dispersar-se, després escalfar i remenar fins que es dissolgui completament. A més, HPMC també es pot barrejar prèviament amb altres pols seques i després afegir-los a l'aigua per dissoldre's per millorar l'eficiència de la dissolució i l'estabilitat de la viscositat.
4. Temperatura
La temperatura té un efecte significatiu sobre la viscositat de les solucions HPMC. En general, la viscositat de la solució HPMC disminueix a mesura que augmenta la temperatura. Això es deu al fet que l'augment de la temperatura debilitarà l'enllaç d'hidrogen entre les molècules, fent que la cadena molecular HPMC llisqui més fàcilment, reduint així la viscositat de la solució. Per tant, en aplicacions que requereixen una alta viscositat, les solucions HPMC s'utilitzen sovint a temperatures més baixes. Per exemple, en aplicacions farmacèutiques, les solucions HPMC s'utilitzen sovint a temperatura ambient per garantir l'estabilitat i l'eficàcia del fàrmac.
5. valor del pH
La viscositat de la solució HPMC també es veu afectada pel valor del pH. HPMC té la viscositat més alta en condicions neutres i dèbilment àcides, mentre que la viscositat disminuirà significativament en condicions àcides o alcalines fortes. Això es deu al fet que els valors de pH extrems destruiran l'estructura molecular de HPMC i debilitaran el seu efecte espessidor. Per tant, en aplicacions pràctiques, el valor del pH de la solució s'ha de controlar i mantenir dins del rang estable de HPMC (normalment pH 3-11) per garantir el seu efecte espessidor. Per exemple, en aplicacions alimentàries, HPMC s'utilitza sovint en aliments àcids com el iogurt i el suc, i la viscositat ideal es pot obtenir ajustant el valor del pH.
6. Altres additius
En els sistemes d'emulsió, la viscositat de HPMC també es pot ajustar afegint altres espessidors o dissolvents. Per exemple, afegir una quantitat adequada de sals inorgàniques (com el clorur sòdic) pot augmentar la viscositat de la solució HPMC; mentre que l'addició de dissolvents orgànics com l'etanol pot reduir la seva viscositat. A més, quan s'utilitza en combinació amb altres espessidors (com ara goma xantana, carbòmer, etc.), la viscositat i l'estabilitat de l'emulsió també es poden millorar significativament. Per tant, en el disseny de la fórmula real, es poden seleccionar additius adequats segons sigui necessari per optimitzar la viscositat i el rendiment de l'emulsió.
HPMC pot aconseguir un control precís de la viscositat de l'emulsió mitjançant la seva estructura molecular, concentració d'ús, mètode de dissolució, temperatura, valor de pH i additius. En aplicacions pràctiques, aquests factors s'han de tenir en compte de manera exhaustiva per seleccionar el tipus d'HPMC i les condicions d'ús adequats per aconseguir l'efecte espessidor ideal. Mitjançant el disseny de la fórmula científica i el control de processos, HPMC pot tenir un paper important en els camps de la construcció, els productes farmacèutics, els aliments i els productes químics diaris, proporcionant un rendiment i una experiència d'usuari excel·lents.
Hora de publicació: 17-jul-2024