HPMC (hydroxypropylmethylcellulose) is een in water oplosbaar polymeermateriaal dat veel wordt gebruikt in de bouw, farmacie, voedingsmiddelenindustrie en dagelijkse chemische industrie. Het heeft goede eigenschappen als verdikkingsmiddel, emulgerend middel, filmvormend middel, beschermende colloïde en andere eigenschappen. In emulsiesystemen kan HPMC de viscositeit van de emulsie op verschillende manieren regelen.
1. Moleculaire structuur van HPMC
De viscositeit van HPMC wordt voornamelijk beïnvloed door het molecuulgewicht en de substitutiegraad. Hoe hoger het molecuulgewicht, hoe hoger de viscositeit van de oplossing; en de substitutiegraad (d.w.z. de substitutiegraad van hydroxypropyl- en methoxygroepen) beïnvloedt de oplosbaarheid en viscositeit van HPMC. Meer specifiek: hoe hoger de substitutiegraad, hoe beter de wateroplosbaarheid van HPMC, en de viscositeit neemt dienovereenkomstig toe. Fabrikanten leveren doorgaans HPMC-producten met verschillende molecuulgewichten en substitutiegraden om te voldoen aan de behoeften van verschillende toepassingen.
2. Gebruik concentratie
De concentratie HPMC in waterige oplossing is een van de belangrijkste factoren die de viscositeit beïnvloeden. Over het algemeen geldt: hoe hoger de concentratie HPMC, hoe hoger de viscositeit van de oplossing. De viscositeit van verschillende soorten HPMC bij dezelfde concentratie kan echter aanzienlijk variëren. Daarom is het in praktische toepassingen noodzakelijk om een geschikte concentratie HPMC-oplossing te kiezen op basis van specifieke viscositeitsvereisten. In bouwtoepassingen wordt de concentratie HPMC bijvoorbeeld meestal tussen 0,1% en 1% gehouden om een geschikte werkviscositeit en bouwprestaties te verkrijgen.
3. Oplossingsmethode
Het oplosproces van HPMC heeft ook een belangrijke invloed op de uiteindelijke viscositeit. HPMC is gemakkelijk te dispergeren in koud water, maar de oplossnelheid is laag; het lost snel op in warm water, maar agglomereert gemakkelijk. Om agglomeratie te voorkomen, kan de geleidelijke additiemethode worden gebruikt: voeg eerst langzaam HPMC toe aan koud water om te dispergeren, verwarm het vervolgens en roer tot het volledig is opgelost. Daarnaast kan HPMC ook worden voorgemengd met andere droge poeders en vervolgens aan water worden toegevoegd om op te lossen, om de oplosefficiëntie en viscositeitsstabiliteit te verbeteren.
4. Temperatuur
Temperatuur heeft een significante invloed op de viscositeit van HPMC-oplossingen. Over het algemeen neemt de viscositeit van HPMC-oplossingen af naarmate de temperatuur stijgt. Dit komt doordat een stijgende temperatuur de waterstofbruggen tussen moleculen verzwakt, waardoor de moleculaire keten van HPMC gemakkelijker glijdt en de viscositeit van de oplossing afneemt. Daarom worden HPMC-oplossingen in toepassingen die een hoge viscositeit vereisen, vaak bij lagere temperaturen gebruikt. In farmaceutische toepassingen worden HPMC-oplossingen bijvoorbeeld vaak bij kamertemperatuur gebruikt om de stabiliteit en effectiviteit van het geneesmiddel te garanderen.
5. pH-waarde
De viscositeit van HPMC-oplossingen wordt ook beïnvloed door de pH-waarde. HPMC heeft de hoogste viscositeit onder neutrale en zwak zure omstandigheden, terwijl de viscositeit aanzienlijk afneemt onder sterk zure of alkalische omstandigheden. Dit komt doordat extreme pH-waarden de moleculaire structuur van HPMC vernietigen en het verdikkingseffect verzwakken. Daarom moet de pH-waarde van de oplossing in praktische toepassingen worden gecontroleerd en binnen het stabiele bereik van HPMC (meestal pH 3-11) worden gehouden om het verdikkingseffect te garanderen. In de voedingsindustrie wordt HPMC bijvoorbeeld vaak gebruikt in zure voedingsmiddelen zoals yoghurt en sap, en de ideale viscositeit kan worden bereikt door de pH-waarde aan te passen.
6. Andere additieven
In emulsiesystemen kan de viscositeit van HPMC ook worden aangepast door andere verdikkingsmiddelen of oplosmiddelen toe te voegen. Zo kan het toevoegen van een geschikte hoeveelheid anorganische zouten (zoals natriumchloride) de viscositeit van de HPMC-oplossing verhogen, terwijl het toevoegen van organische oplosmiddelen zoals ethanol de viscositeit kan verlagen. Bovendien kunnen de viscositeit en stabiliteit van de emulsie aanzienlijk worden verbeterd in combinatie met andere verdikkingsmiddelen (zoals xanthaangom, carbomeer, enz.). Daarom kunnen bij het daadwerkelijke formuleontwerp indien nodig geschikte additieven worden geselecteerd om de viscositeit en prestaties van de emulsie te optimaliseren.
HPMC kan de viscositeit van emulsies nauwkeurig regelen dankzij de moleculaire structuur, gebruiksconcentratie, oplosmethode, temperatuur, pH-waarde en additieven. In praktische toepassingen moeten deze factoren zorgvuldig worden overwogen om het juiste HPMC-type en de juiste gebruiksomstandigheden te selecteren en zo het ideale verdikkingseffect te bereiken. Dankzij wetenschappelijk formuleontwerp en procescontrole kan HPMC een belangrijke rol spelen in de bouw, farmacie, voedingsmiddelenindustrie en dagelijkse chemicaliën, met uitstekende prestaties en een uitstekende gebruikerservaring.
Plaatsingstijd: 17-07-2024