La hidroxipropil metilcel·lulosa (HPMC) és un additiu químic important, àmpliament utilitzat en molts camps com la construcció, la medicina, els aliments i els cosmètics. Té un bon engrossiment, gelificació, emulsionant, formació de pel·lícules i propietats d’enllaç i té certa estabilitat a la temperatura i el pH. La solubilitat de HPMC és un dels problemes clau en el seu ús. Comprendre el mètode de dissolució correcte és fonamental per assegurar el seu rendiment.
1. Propietats bàsiques de dissolució de HPMC
La hidroxipropil metilcel·lulosa és un èter de cel·lulosa no soluble en aigua que es pot dissoldre en aigua freda o calenta per formar una solució viscosa transparent o translúcida. La seva solubilitat es veu afectada principalment per la temperatura. És més fàcil dissoldre en aigua freda i fàcil de formar un col·loide en aigua calenta. L’HPMC té gelació tèrmica, és a dir, té una mala solubilitat a temperatures més altes, però es pot dissoldre completament quan es baixa la temperatura. L’HPMC té diferents pesos i viscositats moleculars, de manera que durant el procés de dissolució, el model HPMC adequat s’ha de seleccionar segons els requisits del producte.
2. Mètode de dissolució de HPMC
Mètode de dispersió de l'aigua freda
El mètode de dispersió de l’aigua freda és el mètode de dissolució HPMC més utilitzat i és adequat per a la majoria d’escenaris d’aplicació. Els passos específics són els següents:
Prepareu aigua freda: aboqueu la quantitat d’aigua freda necessària al recipient de mescla. La temperatura de l’aigua es recomana normalment per sota dels 40 ° C per evitar que HPMC formi grumolls a temperatures altes.
Afegiu gradualment HPMC: afegiu lentament la pols HPMC i continueu remenant. Per tal d’evitar l’aglomeració de pols, s’hauria d’utilitzar una velocitat d’agitació adequada per assegurar -se que l’HPMC es pugui dispersar uniformement en aigua.
Posar -se i dissoldre: després que HPMC es dispersi en aigua freda, ha de resistir durant un cert període de temps per dissoldre's completament. Normalment, es deixa dempeus durant 30 minuts a diverses hores i el temps específic varia segons el model HPMC i la temperatura de l’aigua. Durant el procés de permanència, HPMC es dissoldrà gradualment per formar una solució viscosa.
Mètode de pre-dissolució d'aigua calenta
El mètode de pre-dissolució d’aigua calenta és adequat per a alguns models HPMC amb alta viscositat o difícil de dissoldre completament en aigua freda. Aquest mètode és primer barrejar la pols HPMC amb part de l’aigua calenta per formar una pasta i, després, barrejar -la amb aigua freda per obtenir finalment una solució uniforme. Els passos específics són els següents:
Aigua de calefacció: escalfeu una certa quantitat d’aigua a uns 80 ° C i aboqueu -la en un recipient de mescla.
Afegint pols HPMC: aboqueu la pols HPMC a l’aigua calenta i remeneu mentre aboqueu per formar una barreja de pasta. En aigua calenta, HPMC es dissoldrà temporalment i formarà una substància similar al gel.
Afegint aigua freda a diluir: després que la barreja de pasta es refredi, afegiu -hi aigua freda gradualment per diluir -la i continuar remenant fins que es dissolgui completament en una solució transparent o translúcida.
Mètode de dispersió de dissolvents orgànics
De vegades, per accelerar la dissolució de HPMC o millorar l'efecte de dissolució de determinades aplicacions especials, es pot utilitzar un dissolvent orgànic per barrejar -se amb l'aigua per dissoldre HPMC. Per exemple, es poden utilitzar dissolvents orgànics com l’etanol i l’acetona per dispersar HPMC primer, i després es pot afegir aigua per ajudar a HPMC a dissoldre més ràpidament. Aquest mètode s’utilitza sovint en la producció d’alguns productes basats en dissolvents, com ara recobriments i pintures.
Mètode de barreja seca
El mètode de barreja en sec és adequat per a la producció industrial a gran escala. El HPMC sol ser assecat pre-assecat amb altres materials en pols (com el ciment, el guix, etc.), i després s’afegeix aigua per barrejar-se quan s’utilitza. Aquest mètode simplifica els passos de funcionament i evita el problema d’aglomeració quan el HPMC es dissol només, però requereix l’agitació suficient després d’afegir aigua per assegurar -se que el HPMC es pot dissoldre uniformement i tenir un paper d’espessiment.
3. Factors que afecten la dissolució de HPMC
Temperatura: La solubilitat de HPMC és molt sensible a la temperatura. La temperatura baixa és propici per a la seva dispersió i dissolució en aigua, mentre que la temperatura alta fa que HPMC formi col·loides, dificultant la seva dissolució completa. Per tant, es recomana utilitzar aigua freda o controlar la temperatura de l’aigua per sota dels 40 ° C quan es dissolgui HPMC.
Velocitat d’agitació: l’agitació adequada pot evitar eficaçment l’aglomeració HPMC, accelerant així la velocitat de dissolució. No obstant això, la velocitat d'agitació massa ràpida pot introduir un gran nombre de bombolles i afectar la uniformitat de la solució. Per tant, en funcionament real, s’han de seleccionar la velocitat d’agitació i els equips adequats.
Qualitat de l’aigua: les impureses, la duresa, el valor de pH, etc. A l’aigua afectarà la solubilitat de l’HPMC. En particular, els ions de calci i magnesi en aigua dura poden reaccionar amb HPMC i afectar la seva solubilitat. Per tant, l’ús d’aigua pura o aigua tova ajuda a millorar l’eficiència de dissolució de l’HPMC.
Model HPMC i pes molecular: diferents models de HPMC difereixen en la velocitat de dissolució, la viscositat i la temperatura de dissolució. El HPMC amb un pes molecular elevat es dissol lentament, té una viscositat d’alta solució i triga més a dissoldre’s completament. L’elecció del model HPMC adequat pot millorar l’eficiència de la dissolució i complir els requisits d’aplicació diferents.
4. Problemes i solucions comunes en la dissolució de HPMC
Problema d’aglomeració: Quan el HPMC es dissol en aigua, les aglomeracions poden formar -se si la pols no es dispersa de manera uniforme. Per evitar aquest problema, l’HPMC s’ha d’afegir gradualment durant la dissolució i mantenir -se a una velocitat d’agitació adequada, evitant afegir pols de HPMC a temperatures altes.
Solució desigual: si l’agitació no és suficient o el temps de peu és insuficient, és possible que l’HPMC no es dissolgui completament, donant lloc a una solució desigual. En aquest moment, s’hauria d’ampliar el temps d’agitació o s’ha d’augmentar el temps de peu per assegurar una dissolució completa.
Problema de bombolles: l’agitació massa ràpida o les impureses a l’aigua poden introduir un gran nombre de bombolles, afectant la qualitat de la solució. Per aquest motiu, es recomana controlar la velocitat d’agitació en dissoldre HPMC per evitar bombolles excessives i afegir un defoamer si cal.
La dissolució de HPMC és un enllaç clau de la seva aplicació. Dominar el mètode de dissolució correcte ajuda a millorar la qualitat del producte i l’eficiència de la producció. Segons diferents tipus de requisits de HPMC i d’aplicació, es pot seleccionar la dispersió d’aigua freda, la pre-dissolució d’aigua calenta, la dispersió de dissolvents orgànics o la barreja en sec. Al mateix temps, s’hauria de prestar atenció als factors de control com la temperatura, la velocitat d’agitació i la qualitat de l’aigua durant el procés de dissolució per evitar problemes com ara aglomeració, bombolles i dissolució incompleta. Optimitzant les condicions de dissolució, es pot assegurar que HPMC pugui donar un joc complet a les seves propietats engrossint i formadores de pel·lícules, proporcionant solucions d’alta qualitat per a diverses aplicacions industrials i diàries.
Hora de publicació: 30 de setembre de 2014