Hidroksipropilmetilcelluloze (HPMC) ir savienojums, kas daudzās nozarēs ir kļuvis par štāpeļšķiedru izejvielu daudzfunkcionālo īpašību dēļ. To parasti izmanto kā pārtikas piedevu, kosmētikas biezinātāju un pat medicīnisku sastāvdaļu daudzās zālēs. HPMC unikālā īpašība ir tās tixotropiskā izturēšanās, kas ļauj noteiktos apstākļos mainīt viskozitāti un plūsmas īpašības. Turklāt gan augstas viskozitātes, gan zemas viskozitātes HPMC ir šī īpašība, kas uzrāda tiksotropiju pat zem gēla temperatūras.
Tiksotropija rodas HPMC, kad šķīdums kļūst bīdes, kad tiek izdarīts vai maisīts spiediens, kā rezultātā samazinās viskozitāte. Šo uzvedību var arī mainīt; Kad spriegums tiek noņemts un šķīdums tiek atstāts atpūsties, viskozitāte lēnām atgriežas augstākā stāvoklī. Šis unikālais īpašums padara HPMC par vērtīgu sastāvdaļu daudzās nozarēs, jo tas ļauj vienmērīgāk pielietot un vieglāku apstrādi.
Kā nejonu hidrokolloīds, HPMC uzbriest ūdenī, veidojot želeju. Pietūkuma un želejas pakāpe ir atkarīga no polimēra molekulmasas un koncentrācijas, šķīduma pH un temperatūras. Augstai viskozitātei HPMC parasti ir augsta molekulmasa un tas rada augstu viskozitātes želeju, savukārt zemas viskozitātes HPMC ir zema molekulmasa un tas rada mazāk viskozu želeju. Tomēr, neskatoties uz šīm veiktspējas atšķirībām, abiem HPMC veidiem ir tiksotropija strukturālo izmaiņu dēļ, kas rodas molekulārā līmenī.
HPMC tiksotropiskā izturēšanās ir polimēru ķēžu izlīdzināšanas rezultāts bīdes stresa dēļ. Kad HPMC tiek pielietots bīdes spriegums, polimēru ķēdes izlīdzinās pielietotā stresa virzienā, kā rezultātā tika iznīcināta trīsdimensiju tīkla struktūra, kas pastāvēja, ja nebija stresa. Tīkla traucējumi samazina šķīduma viskozitāti. Kad spriegums tiek noņemts, polimēru ķēdes pārkārtojas gar sākotnējo orientāciju, atjaunojot tīklu un atjaunojot viskozitāti.
HPMC ir arī tiksotropija zem želejas temperatūras. Gēla temperatūra ir temperatūra, kurā polimēru ķēdes šķērso saiti, veidojot trīsdimensiju tīklu, veidojot želeju. Tas ir atkarīgs no polimēra šķīduma koncentrācijas, molekulmasas un pH. Iegūtajam želejai ir augsta viskozitāte, un tā ātri nemainās zem spiediena. Tomēr zem želācijas temperatūras HPMC šķīdums palika šķidrs, bet daļēji izveidotas tīkla struktūras klātbūtnes dēļ joprojām bija tiksotropiska izturēšanās. Šīs detaļas veidotais tīkls sadalās zem spiediena, kā rezultātā samazinās viskozitāte. Šī uzvedība ir izdevīga daudzās lietojumprogrammās, kur, maisot, risinājumiem ir viegli plūst.
HPMC ir daudzpusīga ķīmiska viela ar vairākām unikālām īpašībām, no kurām viena ir tās tiksotropiskā izturēšanās. Gan augstas viskozitātes, gan zemas viskozitātes HPMC ir šī īpašība, kas uzrāda tiksotropiju pat zem gēla temperatūras. Šis raksturlielums padara HPMC par vērtīgu sastāvdaļu daudzās nozarēs, kurām nepieciešami risinājumi, kas apstrādā viegli plūsmu, lai nodrošinātu vienmērīgu pielietojumu. Neskatoties uz atšķirībām starp īpašībām starp augstas viskozitātes un zemas viskozitātes HPMC, to tiksotropā izturēšanās notiek daļēji veidotās tīkla struktūras izlīdzināšanas un traucējumu dēļ. Sakarā ar unikālajām īpašībām pētnieki pastāvīgi pēta dažādas HPMC lietojumprogrammas, cerot radīt jaunus produktus un piedāvāt labākus risinājumus patērētājiem visā pasaulē.
Pasta laiks: 23.-2023. Augusts