Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) is een in water oplosbare polymeerverbinding die wordt verkregen door chemische modificatie van natuurlijke cellulose. Het wordt veel gebruikt in cosmetica, farmaceutische producten, bouwmaterialen en schoonmaakproducten. In wasmiddelen speelt KimaCell®HPMC een belangrijke rol als verdikkingsmiddel, stabilisator en filmvormer.
1. Basiseigenschappen van HPMC
HPMC is een wit tot gebroken wit, geurloos poeder met goede wateroplosbaarheid en biologische afbreekbaarheid. De moleculaire structuur bevat hydrofiele groepen zoals methyl (-OCH₃) en hydroxypropyl (-OCH₂CHOHCH₃), dus het heeft een sterke hydrofiliciteit en een goede oplosbaarheid. Het molecuulgewicht van HPMC, de substitutiegraad van hydroxypropyl en methyl, en hun relatieve aandeel bepalen de oplosbaarheid, het verdikkingsvermogen en de stabiliteit ervan. Daarom kunnen de prestaties van HPMC worden aangepast aan specifieke behoeften om zich aan te passen aan verschillende toepassingsscenario's.
2. De rol van HPMC in wasmiddelen
In wasmiddelen wordt HPMC meestal gebruikt als verdikkingsmiddel en stabilisator, en beïnvloedt voornamelijk de prestaties van wasmiddelen op de volgende manieren:
2.1 Verdikkingseffect
HPMC heeft sterke verdikkende eigenschappen en kan de viscositeit van detergentia aanzienlijk verhogen, waardoor ze betere reologische eigenschappen krijgen. Verdikte wasmiddelen helpen niet alleen het druipen te verminderen, maar verhogen ook de stabiliteit en duurzaamheid van schuim. In vloeibare wasmiddelen wordt HPMC vaak gebruikt om de vloeibaarheid van het product aan te passen, waardoor het wasmiddel handiger en gemakkelijker aan te brengen is tijdens gebruik.
2.2 Stabiliserend schuim
HPMC speelt ook de rol bij het stabiliseren van schuim in wasmiddelen. Het verhoogt de viscositeit van de vloeistof en vermindert de snelheid van schuimbreuk, waardoor de duurzaamheid van het schuim wordt verlengd. Bovendien kan HPMC ook de grootte van het schuim verkleinen, waardoor het schuim uniformer en delicater wordt. Deze eigenschap is vooral belangrijk bij sommige wasmiddelen die een schuimeffect vereisen (zoals shampoo, douchegel, enz.).
2.3 Verbetering van de dispergeerbaarheid van oppervlakteactieve stoffen
De moleculaire structuur van HPMC maakt het mogelijk om te interageren met oppervlakteactieve moleculen, waardoor de dispergeerbaarheid en oplosbaarheid van oppervlakteactieve stoffen wordt verbeterd, vooral in omgevingen met lage temperaturen of hard water. Door het synergetische effect met oppervlakteactieve stoffen kan HPMC de reinigingsprestaties van wasmiddelen effectief verbeteren.
2.4 Als ophangingsstabilisator
In sommige wasmiddelen die onoplosbare deeltjes moeten suspenderen (zoals waspoeder, gezichtsreiniger, enz.), kan KimaCell®HPMC worden gebruikt als suspensiestabilisator om de uniforme verspreiding van deeltjes te helpen behouden en deeltjesprecipitatie te voorkomen, waardoor de kwaliteit en gebruikseffect van het product.
3. Het effect van HPMC op de stabiliteit van detergentia
3.1 Verhogen van de fysieke stabiliteit van de formule
HPMC kan de fysieke stabiliteit van het product verbeteren door de viscositeit van het wasmiddel aan te passen. Het ingedikte wasmiddel is meer gestructureerd en kan het optreden van instabiele verschijnselen zoals fasescheiding, precipitatie en gelering voorkomen. In vloeibare wasmiddelen kan HPMC als verdikkingsmiddel het fenomeen van fasescheiding effectief verminderen en de stabiliteit van het product op lange termijn tijdens opslag garanderen.
3.2 Verbetering van de pH-stabiliteit
De pH-waarde van wasmiddelen is een belangrijke factor die de prestaties en stabiliteit ervan beïnvloedt. HPMC kan pH-schommelingen tot op zekere hoogte bufferen en voorkomen dat reinigingsmiddelen ontbinden of verslechteren in zure en alkalische omgevingen. Door het type en de concentratie HPMC aan te passen, kan de stabiliteit van detergentia onder verschillende pH-omstandigheden worden verbeterd.
3.3 Verbeterde temperatuurbestendigheid
Sommige aangepaste versies van HPMC hebben een sterke weerstand tegen hoge temperaturen en kunnen de stabiliteit van wasmiddelen bij hogere temperaturen behouden. Dit maakt HPMC op grotere schaal gebruikt in omgevingen met hoge temperaturen. Als wasmiddelen en shampoos bijvoorbeeld bij hoge temperaturen worden gebruikt, kunnen ze nog steeds hun fysieke stabiliteit en reinigende werking behouden.
3.4 Verbeterde tolerantie voor hard water
Componenten zoals calcium- en magnesiumionen in hard water beïnvloeden de stabiliteit van wasmiddelen, wat resulteert in een afname van de wasmiddelprestaties. HPMC kan de stabiliteit van wasmiddelen in hardwateromgevingen tot op zekere hoogte verbeteren en het falen van oppervlakteactieve stoffen verminderen door complexen te vormen met ionen in hard water.
3.5 Invloed op schuimstabiliteit
Hoewel HPMC de schuimstabiliteit van wasmiddelen effectief kan verbeteren, is de concentratie ervan te hoog en kan het er ook voor zorgen dat het schuim te stroperig wordt, waardoor het waseffect wordt aangetast. Daarom is het belangrijk om de concentratie HPMC redelijkerwijs aan te passen aan de stabiliteit van het schuim.
4. Optimalisatie van wasmiddelformulering door HPMC
4.1 Het juiste type HPMC selecteren
Verschillende soorten KimaCell®HPMC (zoals verschillende substitutiegraden, molecuulgewicht, enz.) hebben verschillende effecten op wasmiddelen. Daarom is het bij het ontwerpen van een formule noodzakelijk om de juiste HPMC te selecteren op basis van de specifieke gebruiksvereisten. HPMC met een hoog molecuulgewicht heeft bijvoorbeeld in het algemeen een beter verdikkend effect, terwijl HPMC met een laag molecuulgewicht een betere schuimstabiliteit kan verschaffen.
4.2 Aanpassen van de HPMC-concentratie
De concentratie HPMC heeft een aanzienlijk effect op de prestaties van het wasmiddel. Een te lage concentratie kan het verdikkende effect niet volledig uitoefenen, terwijl een te hoge concentratie ervoor kan zorgen dat het schuim te dicht wordt en het reinigende effect wordt aangetast. Daarom is een redelijke aanpassing van de HPMC-concentratie de sleutel tot het garanderen van de stabiliteit van de wasmiddelprestaties.
4.3 Synergetisch effect met andere additieven
HPMC wordt vaak gebruikt in combinatie met andere verdikkingsmiddelen, stabilisatoren en oppervlakteactieve stoffen. In combinatie met gehydrateerde silicaten, ammoniumchloride en andere stoffen kan het bijvoorbeeld de algehele prestaties van het wasmiddel verbeteren. In dit samengestelde systeem speelt HPMC een cruciale rol en kan het de stabiliteit en het reinigende effect van de formule verbeteren.
HPMC kan de fysische en chemische stabiliteit van wasmiddelen aanzienlijk verbeteren als verdikkingsmiddel, stabilisator en schuimstabilisator in wasmiddelen. Door een redelijke selectie en dosering kan HPMC niet alleen de reologie, schuimstabiliteit en reinigende werking van wasmiddelen verbeteren, maar ook hun temperatuurbestendigheid en aanpassingsvermogen aan hard water verbeteren. Daarom heeft KimaCell®HPMC, als belangrijk ingrediënt in wasmiddelformuleringen, brede toepassingsmogelijkheden en ontwikkelingspotentieel. In toekomstig onderzoek is het nog steeds een onderwerp dat diepgaand onderzoek waard is, hoe de toepassing van HPMC kan worden geoptimaliseerd en de stabiliteit en prestaties ervan in detergentia kunnen worden verbeterd.
Posttijd: 08-jan-2025