Hidroksipropilmetilceluloze (HPMC) ir nejonu ūdenī šķīstošs celulozes ēteris, ko plaši izmanto būvniecības, medicīnas, pārtikas, kosmētikas un ķīmiskajā rūpniecībā. Ūdens šķīduma viskozitātes raksturlielumi ir galvenie faktori, kas ietekmē tā pielietojuma veiktspēju.
1. HPMC pamatīpašības
AnxinCel®HPMC ir celulozes atvasinājums, kas sintezēts, celulozes molekulārajā ķēdē ievadot hidroksipropil- un metilgrupas. Tam ir laba šķīdība ūdenī un salīdzinoši augsta viskozitāte, un to bieži izmanto, lai pagatavotu ūdens šķīdumus ar specifiskām reoloģiskām īpašībām. Šo īpašību dēļ HPMC plaši izmanto pārklājumos, līmēs, zāļu ilgstošas izdalīšanā, pārtikas piedevās un citās nozarēs.
2. HPMC ūdens šķīduma viskozitātes raksturlielumi
HPMC ūdens šķīduma viskozitātes raksturlielumus ietekmē vairāki faktori, galvenokārt, tostarp koncentrācija, temperatūra, bīdes ātrums, pH vērtība un molekulārā struktūra.
Koncentrācijas ietekme uz viskozitāti
HPMC ūdens šķīduma viskozitāte palielinās, palielinoties koncentrācijai. Ja HPMC koncentrācija ir zema, ūdens šķīdums ir plāns un tam ir zema viskozitāte; palielinoties koncentrācijai, palielinās mijiedarbība starp molekulām, un ievērojami palielinās ūdens šķīduma viskozitāte. Parasti HPMC šķīduma viskozitāte ir eksponenciāli saistīta ar tā koncentrāciju, bet tai ir tendence būt stabilai noteiktā koncentrācijā, parādot šķīduma viskozitātes raksturlielumus.
Temperatūras ietekme uz viskozitāti
Temperatūra ir svarīgs faktors, kas ietekmē AnxinCel®HPMC ūdens šķīduma viskozitāti. Temperatūrai paaugstinoties, ūdeņraža saites un hidrofobās mijiedarbības HPMC molekulās vājinās, kā rezultātā samazināsies saistīšanas spēks starp molekulām, tādējādi samazinot ūdens šķīduma viskozitāti. Vispārīgi runājot, HPMC ūdens šķīduma viskozitāte uzrāda ievērojamu lejupslīdi, palielinoties temperatūrai, īpaši augstākās temperatūras diapazonā. Šis raksturlielums nodrošina HPMC labāku regulēšanas spēju dažos temperatūras kontroles lietojumos.
Bīdes ātruma ietekme uz viskozitāti
HPMC ūdens šķīdumam ir raksturīgas Ņūtona šķidruma īpašības ar zemu bīdes ātrumu, tas ir, viskozitāte ir relatīvi stabila; tomēr pie lieliem bīdes ātrumiem HPMC šķīduma viskozitāte ievērojami samazināsies, norādot, ka tam piemīt bīdes retināšanas īpašības. HPMC molekulām ir noteiktas reoloģiskās īpašības. Pie zemiem bīdes ātrumiem molekulārās ķēdes ir vairāk savītas, veidojot lielāku strukturālo pretestību, kas izpaužas kā lielāka viskozitāte; pie lieliem bīdes ātrumiem molekulārajām ķēdēm ir tendence stiepties, palielinās plūstamība un samazinās viskozitāte.
PH vērtības ietekme uz viskozitāti
HPMC ūdens šķīdums parasti uztur relatīvi stabilu viskozitāti neitrālos līdz vājos sārmainos apstākļos. Spēcīgas skābes vai spēcīgas bāzes vidē HPMC molekulās var notikt protonēšanas vai deprotonācijas reakcijas, kā rezultātā mainās hidrofilitāte, hidrofobitāte un starpmolekulārā mijiedarbība starp molekulām, tādējādi ietekmējot ūdens šķīduma viskozitāti. Normālos apstākļos pH izmaiņām ir maza ietekme uz HPMC šķīdumu viskozitāti, bet ekstremālos pH apstākļos viskozitātes izmaiņas var būt acīmredzamākas.
Molekulārās struktūras ietekme uz viskozitāti
HPMC viskozitātes raksturlielumi ir cieši saistīti ar tā molekulāro struktūru. Hidroksipropil- un metilgrupu aizvietošanas pakāpei molekulā ir būtiska ietekme uz ūdens šķīduma viskozitāti. Jo augstāka ir grupas aizvietošanas pakāpe, jo spēcīgāka ir HPMC hidrofilitāte un augstāka šķīduma viskozitāte. Turklāt HPMC molekulmasa ir arī galvenais faktors, kas ietekmē tā viskozitāti. Jo lielāka ir molekulmasa, jo garāka ir molekulārā ķēde un spēcīgāka mijiedarbība starp molekulām, kā rezultātā ūdens šķīdumam ir augstāka viskozitāte.
3. HPMC ūdens šķīduma viskozitātes raksturlielumu nozīme lietošanā
HPMC ūdens šķīduma viskozitātes raksturlielumiem ir izšķiroša nozīme tā pielietošanā dažādās jomās.
Būvniecības joma: HPMC bieži izmanto cementa javā un līmēs, un tam ir sabiezēšanas, mitruma saglabāšanas un būvniecības veiktspējas uzlabošanas funkcijas. Tās viskozitātes raksturlielumi tieši ietekmē javas apstrādājamību un saķeri. Pielāgojot HPMC koncentrāciju un molekulāro struktūru, var kontrolēt javas reoloģiskās īpašības, tādējādi uzlabojot būvniecības vienkāršību.
Farmācijas rūpniecība: AnxinCel®HPMC ūdens šķīdumu bieži izmanto tādos preparātos kā zāļu ilgstošas darbības līdzekļi, kapsulu apvalki un acu pilieni. Tās viskozitātes raksturlielumi var ietekmēt zāļu izdalīšanās ātrumu un kontrolēt zāļu izdalīšanās procesu organismā. Izvēloties HPMC ar atbilstošu molekulmasu un aizvietošanas pakāpi, zāļu izdalīšanās īpašības var pielāgot, lai sasniegtu precīzu terapeitisko efektu.
Pārtikas rūpniecība: HPMC izmanto kā biezinātāju, stabilizatoru un emulgatoru pārtikas pārstrādē. Tās ūdens šķīduma viskozitātes īpašības ietekmē pārtikas garšu un stabilitāti. Pielāgojot izmantotā HPMC veidu un daudzumu, pārtikas tekstūru var precīzi kontrolēt.
Kosmētikas rūpniecība: HPMC kā biezinātājs un stabilizators kosmētikā var uzlabot produkta tekstūru, piešķirot tam atbilstošu plūstamību un labu sajūtu. Tās viskozitātes raksturlielumi būtiski ietekmē tādu produktu kā krēmu, želeju un šampūnu lietošanas pieredzi.
Viskozitātes raksturlielumiHPMC ūdens šķīdumus ietekmē daudzi faktori, piemēram, koncentrācija, temperatūra, bīdes ātrums, pH vērtība un molekulārā struktūra. Pielāgojot šos faktorus, HPMC pielietojuma veiktspēju var optimizēt, lai tas atbilstu dažādu nozaru vajadzībām pēc tā reoloģiskajām īpašībām. HPMC ūdens šķīdumu viskozitātes raksturlielumu padziļināta izpēte palīdz ne tikai izprast tā pamatīpašības, bet arī sniedz teorētiskas norādes to pielietošanai faktiskajā ražošanā.
Izlikšanas laiks: 16. janvāris 2025