HPMC（ヒドロキシプロピルメチルセルロース）は、建築、医薬品、食品、日用化学品の分野で広く使用されている水溶性高分子材料です。増粘性、乳化性、造膜性、保護コロイド等に優れています。エマルジョン システムでは、HPMC はさまざまな方法でエマルジョンの粘度を制御できます。
1. HPMCの分子構造
HPMC の粘度は主にその分子量と置換度によって影響されます。分子量が大きいほど、溶液の粘度は高くなります。そして置換度（つまり、ヒドロキシプロピル基とメトキシ基の置換度）は、HPMC の溶解度および粘度特性に影響を与えます。具体的には、HPMCは置換度が高くなるほど水溶性が良くなり、粘度も増加します。メーカーは通常、さまざまな用途のニーズを満たすために、さまざまな分子量と置換度を備えた HPMC 製品を提供しています。
2. 使用濃度
水溶液中の HPMC の濃度は、粘度に影響を与える重要な要素の 1 つです。一般に、HPMC の濃度が高くなるほど、溶液の粘度は高くなります。ただし、同じ濃度でも種類の異なる HPMC の粘度は大きく異なる場合があります。したがって、実際の用途では、特定の粘度要件に応じて適切な濃度の HPMC 溶液を選択する必要があります。たとえば、建設用途では、適切な作業粘度と建設性能を提供するために、HPMC の濃度は通常 0.1% ～ 1% の間に制御されます。
3. 溶解方法
HPMC の溶解プロセスも最終粘度に重要な影響を与えます。 HPMC は冷水に分散しやすいですが、溶解速度が遅くなります。熱湯にすぐに溶けますが、凝集しやすいです。凝集を避けるために、徐々に添加する方法を使用できます。つまり、最初に HPMC を冷水にゆっくりと添加して分散させ、次に完全に溶解するまで加熱および撹拌します。さらに、HPMC を他の乾燥粉末と事前混合し、水に加えて溶解することで、溶解効率と粘度安定性を向上させることもできます。
4. 温度
温度は HPMC 溶液の粘度に大きな影響を与えます。一般に、HPMC 溶液の粘度は温度が上昇すると低下します。これは、温度が上昇すると分子間の水素結合が弱まり、HPMC の分子鎖が滑りやすくなり、溶液の粘度が低下するためです。したがって、高粘度が必要な用途では、HPMC 溶液が低温で使用されることがよくあります。たとえば、製薬用途では、薬剤の安定性と有効性を確保するために、HPMC 溶液が室温で使用されることがよくあります。
5. pH値
HPMC 溶液の粘度は pH 値にも影響されます。 HPMCは中性および弱酸性条件下で粘度が最も高くなりますが、強酸性またはアルカリ性条件下では粘度が大幅に低下します。極端なpH値はHPMCの分子構造を破壊し、増粘効果を弱めるためです。したがって、実際の用途では、増粘効果を確実にするために、溶液の pH 値を HPMC の安定した範囲 (通常は pH 3 ～ 11) に制御および維持する必要があります。たとえば、食品用途では、HPMC はヨーグルトやジュースなどの酸性食品によく使用され、pH 値を調整することで理想的な粘度を得ることができます。
6. その他の添加物
エマルション系では、他の増粘剤や溶剤を添加することで HPMC の粘度を調整することもできます。たとえば、適切な量の無機塩 (塩化ナトリウムなど) を添加すると、HPMC 溶液の粘度が増加する可能性があります。エタノールなどの有機溶媒を添加すると粘度が低下します。さらに、他の増粘剤（キサンタンガム、カルボマーなど）と組み合わせて使用すると、エマルションの粘度や安定性も大幅に向上します。したがって、実際の配合設計では、必要に応じて適切な添加剤を選択して、エマルションの粘度や性能を最適化することができます。
HPMCは、分子構造、使用濃度、溶解方法、温度、pH値、添加剤により、エマルジョン粘度を正確に制御することができます。実際の用途では、これらの要素を総合的に考慮して、理想的な増粘効果を得るために適切な HPMC の種類と使用条件を選択する必要があります。科学的な配合設計とプロセス制御を通じて、HPMC は建設、医薬品、食品、日用化学品の分野で重要な役割を果たし、優れたパフォーマンスとユーザー エクスペリエンスを提供します。
投稿日時: 2024 年 7 月 17 日