1. Pengenalan
Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) adalah derivatif selulosa sintetik penting yang digunakan secara meluas dalam bahan binaan, persediaan farmaseutikal, bahan tambahan makanan dan kosmetik. Pengekalan air yang baik adalah salah satu ciri utama aplikasi luas HPMC.
2. Struktur dan sifat HPMC
2.1 Struktur Kimia
HPMC adalah selulosa separa sintetik. Substituen hidroksipropil dan metil dalam struktur kimia memberikan kelarutan dan sifat koloid yang unik. Struktur asas HPMC terdiri daripada rantai selulosa β-D-glukosa, di mana beberapa kumpulan hidroksil digantikan oleh kumpulan metil dan hidroksipropil. Kedudukan dan tahap penggantian substituen ini secara langsung mempengaruhi kelarutan, kelikatan dan pengekalan air HPMC.
2.2 sifat fizikal
Kelarutan air: HPMC mudah larut dalam air sejuk dan membentuk penyelesaian koloid dalam air panas.
Penebalan Harta: Ia boleh membentuk penyelesaian likat di dalam air dan mempunyai kesan penebalan yang baik.
Properti pembentukan filem: Ia boleh membentuk filem telus dan elastik.
Penggantungan: Ia mempunyai prestasi penggantungan yang baik dalam penyelesaian dan dapat menstabilkan bahan yang digantung.
3. Pengekalan air HPMC
3.1 Mekanisme Pengekalan Air
Pengekalan air HPMC terutamanya dikaitkan dengan interaksi antara kumpulan hidroksil dan substituen dalam struktur molekul dan molekul airnya. Khususnya, HPMC mengekalkan air melalui mekanisme berikut:
Ikatan hidrogen: Kumpulan hidroksil dalam molekul HPMC membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air. Daya ini membolehkan molekul air terikat dengan tegas di sekitar HPMC, mengurangkan penyejatan air.
Kesan kelikatan yang tinggi: Penyelesaian kelikatan yang tinggi yang dibentuk oleh HPMC dalam air boleh menghalang pergerakan air, dengan itu mengurangkan kehilangan air.
Struktur Rangkaian: Struktur rangkaian yang dibentuk oleh HPMC dalam air boleh menangkap dan mengekalkan molekul air, supaya air diedarkan secara merata dalam struktur rangkaian.
Kesan koloid: Koloid yang dibentuk oleh HPMC boleh mengunci air di dalam koloid dan meningkatkan masa pengekalan air.
3.2 Faktor yang mempengaruhi pengekalan air
Ijazah penggantian: Pengekalan air HPMC dipengaruhi oleh tahap penggantian (DS). Semakin tinggi tahap penggantian, semakin kuat hidrofilik HPMC dan lebih baik prestasi pengekalan airnya.
Berat molekul: Berat molekul yang lebih tinggi membantu membentuk rangkaian rantaian molekul yang lebih kuat, dengan itu meningkatkan pengekalan air.
Konsentrasi: Kepekatan penyelesaian HPMC mempunyai kesan yang signifikan terhadap pengekalan air. Penyelesaian penentuan tinggi dapat membentuk lebih banyak penyelesaian likat dan struktur rangkaian yang lebih stabil, dengan itu mengekalkan lebih banyak air.
Suhu: Pengekalan air HPMC berbeza dengan suhu. Apabila suhu meningkat, kelikatan penyelesaian HPMC berkurangan, mengakibatkan penurunan pengekalan air.
4. Permohonan HPMC dalam bidang yang berbeza
4.1 Bahan Bangunan
Dalam bahan binaan, HPMC digunakan sebagai penahan air untuk produk berasaskan simen dan gipsum. Fungsi utamanya termasuk:
Meningkatkan prestasi pembinaan: Dengan mengekalkan kelembapan yang sesuai, masa terbuka simen dan gipsum dilanjutkan, menjadikan proses pembinaan lebih lancar.
Mengurangkan keretakan: Pengekalan air yang baik membantu mengurangkan keretakan yang dihasilkan semasa proses pengeringan dan meningkatkan kekuatan dan ketahanan bahan akhir.
Meningkatkan kekuatan bon: Dalam pelekat jubin, HPMC dapat meningkatkan kekuatan bon dan meningkatkan kesan ikatan.
4.2 Persediaan Farmaseutikal
Dalam persediaan farmaseutikal, pengekalan air HPMC memainkan peranan penting dalam pembebasan dan kestabilan ubat:
Persiapan pelepasan yang berterusan: HPMC boleh digunakan sebagai matriks pelepasan yang berterusan untuk ubat-ubatan untuk mencapai pembebasan ubat yang berterusan dengan mengawal penembusan air dan kadar pembubaran dadah.
Pemekat dan pengikat: Dalam ubat cecair dan tablet, HPMC bertindak sebagai pemekat dan pengikat untuk mengekalkan kestabilan dan konsistensi dadah.
4.3 Aditif Makanan
Dalam industri makanan, HPMC bertindak sebagai pemekat dan penstabil, dan pengekalan airnya digunakan untuk:
Meningkatkan rasa: Melalui pengekalan air, HPMC dapat meningkatkan tekstur dan rasa makanan, menjadikannya lebih dilincirkan dan lazat.
Memperluas Rak Kehidupan: Melalui pengekalan air, HPMC dapat mencegah kehilangan air semasa penyimpanan, dengan itu memanjangkan hayat rak.
4.4 Kosmetik
Dalam kosmetik, pengekalan air HPMC digunakan untuk:
Kesan Pelembap: Sebagai pelembap, HPMC dapat membantu mengunci kelembapan pada permukaan kulit dan memberikan kesan pelembab jangka panjang.
Menstabilkan penggantungan: Dalam emulsi dan penggantungan, HPMC menstabilkan produk dan menghalang stratifikasi dan pemendapan.
Pengekalan air HPMC menjadikannya bahan berfungsi penting dalam banyak bidang. Ia mengekalkan air dan mengurangkan penyejatan air melalui ikatan hidrogen, kesan kelikatan yang tinggi, struktur rangkaian dan kesan koloid. Pengekalan air dipengaruhi oleh tahap penggantian, berat molekul, kepekatan dan suhu, yang menentukan prestasi HPMC dalam aplikasi tertentu. Sama ada dalam bahan binaan, persediaan farmaseutikal, bahan tambahan makanan atau kosmetik, pengekalan air HPMC memainkan peranan penting dalam meningkatkan kualiti dan prestasi produk.
Masa Post: Jun-26-2024