La retenció d’aigua és una propietat important per a moltes indústries que utilitzen substàncies hidrofíliques com ara èters de cel·lulosa. La hidroxipropilmetilcel·lulosa (HPMC) és una de les èters de cel·lulosa amb altes propietats de retenció d’aigua. L’HPMC és un polímer semi-sintètic derivat de la cel·lulosa i s’utilitza habitualment en diverses aplicacions de la indústria de la construcció, farmacèutica i alimentària.
HPMC s’utilitza àmpliament com a espessidor, estabilitzador i emulsionant en diversos productes alimentaris com ara gelats, salses i apòsits per millorar la seva textura, consistència i vida útil. HPMC també s’utilitza en la producció de productes farmacèutics a la indústria farmacèutica com a agent aglutinant, desintegrant i de recobriment de cinema. També s’utilitza com a agent de retenció d’aigua en materials de construcció, principalment en ciment i morter.
La retenció d’aigua és una propietat important en la construcció perquè ajuda a evitar que s’assequin ciment i morter acabats de barrejar. L’assecat pot causar contracció i esquerdament, donant lloc a estructures febles i inestables. L’HPMC ajuda a mantenir el contingut d’aigua en ciment i morter absorbint molècules d’aigua i a alliberar -les lentament amb el pas del temps, permetent que els materials de construcció es guareixin i s’endureixin correctament.
El principi de retenció d’aigua de l’HPMC es basa en la seva hidrofilicitat. A causa de la presència de grups hidroxil (-oh) en la seva estructura molecular, HPMC té una alta afinitat per l'aigua. Els grups hidroxil interaccionen amb molècules d’aigua per formar enllaços d’hidrogen, donant lloc a la formació d’una closca d’hidratació al voltant de les cadenes de polímer. La closca hidratada permet que les cadenes de polímer s’expandeixin, augmentant el volum de HPMC.
La inflor de HPMC és un procés dinàmic que depèn de diversos factors com el grau de substitució (DS), la mida de les partícules, la temperatura i el pH. El grau de substitució fa referència al nombre de grups hidroxil substituïts per unitat d’anhidroglucosa a la cadena de cel·lulosa. Com més gran sigui el valor DS, més gran és la hidrofilicitat i millor serà el rendiment de retenció d’aigua. La mida de les partícules de HPMC també afecta la retenció d’aigua, ja que les partícules més petites tenen una superfície més gran per unitat de massa, donant lloc a una major absorció d’aigua. La temperatura i el valor de pH afecten el grau d’inflor i retenció d’aigua, i la temperatura més elevada i el valor de pH inferior milloren les propietats d’inflor i retenció d’aigua de l’HPMC.
El mecanisme de retenció d’aigua de l’HPMC implica dos processos: l’absorció i la desorció. Durant l’absorció, HPMC absorbeix molècules d’aigua de l’entorn circumdant, formant una closca d’hidratació al voltant de les cadenes de polímer. La closca d’hidratació impedeix que les cadenes de polímer s’esfondrin i les mantinguin separades, donant lloc a la inflor de l’HPMC. Les molècules d’aigua absorbides formen enllaços d’hidrogen amb els grups hidroxil en HPMC, millorant el rendiment de retenció d’aigua.
Durant la desorció, HPMC allibera lentament molècules d’aigua, permetent que el material de construcció es curi correctament. L’alliberament lent de molècules d’aigua garanteix que el ciment i el morter es mantenen completament hidratats, donant lloc a una estructura estable i duradora. L’alliberament lent de molècules d’aigua també proporciona un subministrament d’aigua constant al ciment i al morter, millorant el procés de curació i augmentant la força i l’estabilitat del producte final.
En resum, la retenció d’aigua és una propietat important per a moltes indústries que utilitzen substàncies hidròfils com els èters de cel·lulosa. L’HPMC és una de les èters de cel·lulosa amb propietats d’alta retenció d’aigua i s’utilitza àmpliament en les indústries de construcció, farmacèutica i alimentària. Les propietats de retenció d’aigua de l’HPMC es basen en la seva hidrofilicitat, cosa que li permet absorbir molècules d’aigua de l’entorn circumdant, formant una closca d’hidratació al voltant de les cadenes de polímer. La closca hidratada fa que l’HPMC s’infli i l’alliberament lent de molècules d’aigua garanteix que el material de construcció es mantingui completament hidratat, donant lloc a una estructura estable i duradora.
Hora del missatge: 24-2023 d'agost