1. Innledning
Hydroksypropylmetylcellulose (HPMC) er et viktig syntetisk cellulosderivat som er mye brukt i byggematerialer, farmasøytiske preparater, mattilsetningsstoffer og kosmetikk. Den gode vannretensjonen er en av de viktigste egenskapene til HPMCs brede anvendelse.
2. Struktur og egenskaper til HPMC
2.1 Kjemisk struktur
HPMC er en semisyntetisk celluloseeter. Hydroksypropyl- og metylsubstituentene i den kjemiske strukturen gir den unike løselighet og kolloidale egenskaper. Den grunnleggende strukturen til HPMC består av ß-D-glukosekjeder av cellulose, der noen hydroksylgrupper erstattes av metyl- og hydroksypropylgrupper. Posisjonen og graden av substitusjon av disse substituentene påvirker direkte løselighet, viskositet og vannretensjon av HPMC.
2.2 Fysiske egenskaper
Vannløselighet: HPMC er lett oppløselig i kaldt vann og danner en kolloidal løsning i varmt vann.
Fortykningseiendom: Den kan danne en tyktflytende løsning i vann og har en god fortykningseffekt.
Filmdannende eiendom: Den kan danne en gjennomsiktig og elastisk film.
Suspensjon: Den har god suspensjonsytelse i løsningen og kan stabilisere suspendert materie.
3. Vannoppbevaring av HPMC
3.1 Vannretensjonsmekanisme
Vannretensjonen av HPMC tilskrives hovedsakelig samspillet mellom hydroksyl- og substituentgruppene i dens molekylstruktur og vannmolekyler. Spesifikt beholder HPMC vann gjennom følgende mekanismer:
Hydrogenbinding: Hydroksylgruppene i HPMC -molekyler danner hydrogenbindinger med vannmolekyler. Denne kraften gjør det mulig for vannmolekyler å være godt bundet rundt HPMC, og reduserer fordamping av vann.
Høy viskositetseffekt: Den høye viskositetsløsningen dannet av HPMC i vann kan hindre bevegelse av vann, og dermed redusere vanntapet.
Nettverksstruktur: Nettverksstrukturen dannet av HPMC i vann kan fange og beholde vannmolekyler, slik at vannet blir jevnt fordelt i nettverksstrukturen.
Kolloideffekt: Kolloidet dannet av HPMC kan låse vann inne i kolloidet og øke vannretensjonstiden.
3.2 Faktorer som påvirker vannretensjon
Substitusjonsgrad: Vannretensjon av HPMC påvirkes av substitusjonsgraden (DS). Jo høyere substitusjonsgrad, jo sterkere hydrofilisitet av HPMC og desto bedre er vannretensjonsytelsen.
Molekylvekt: Høyere molekylvekt hjelper til med å danne et sterkere molekylkjedenettverk, og forbedrer dermed vannretensjon.
Konsentrasjon: Konsentrasjonen av HPMC -løsning har en betydelig effekt på vannretensjon. Løsninger med høy konsentrasjon er i stand til å danne flere tyktflytende løsninger og mer stabile nettverksstrukturer, og dermed beholde mer vann.
Temperatur: Vannretensjon av HPMC varierer med temperatur. Når temperaturen stiger, synker viskositeten til HPMC -løsningen, noe som resulterer i en reduksjon i vannretensjon.
4. Bruk av HPMC i forskjellige felt
4.1 Byggematerialer
I byggematerialer brukes HPMC som vannholder for sement og gipsbaserte produkter. Hovedfunksjonene inkluderer:
Forbedre konstruksjonsytelsen: Ved å opprettholde en passende mengde fuktighet, utvides den åpne tiden for sement og gips, noe som gjør byggeprosessen jevnere.
Reduser sprekker: God vannretensjon hjelper til med å redusere sprekker som genereres under tørkeprosessen og forbedrer styrken og holdbarheten til det endelige materialet.
Forbedre bindingsstyrke: I flislim kan HPMC øke bindingsstyrken og forbedre bindingseffekten.
4.2 Farmasøytiske preparater
I farmasøytiske preparater spiller vannretensjon av HPMC en nøkkelrolle i frigjøring og stabilitet av medisiner:
Preparater med vedvarende frigivelse: HPMC kan brukes som en matrise for vedvarende frigivelse for medisiner for å oppnå vedvarende frigjøring av medisiner ved å kontrollere vanngjennomtrengning og medikamentoppløsningshastighet.
Fortykningsmidler og permer: I flytende medisiner og tabletter fungerer HPMC som et fortykningsmiddel og bindemiddel for å opprettholde stabiliteten og konsistensen av medisiner.
4.3 Tilsetningsstoffer
I matindustrien fungerer HPMC som et fortykningsmiddel og stabilisator, og vannretensjonen brukes til:
Forbedring av smak: Gjennom vannretensjon kan HPMC forbedre tekstur og smak av mat, noe som gjør den mer smurt og deilig.
Lenger holdbarhet: Gjennom vannretensjon kan HPMC forhindre vanntap under lagring og dermed forlenge holdbarheten.
4.4 Kosmetikk
I kosmetikk brukes vannretensjon av HPMC for:
Fuktighetsgivende effekt: Som fuktighetskrem kan HPMC bidra til å låse inn fuktighet på overflaten av huden og gi en langsiktig fuktighetsgivende effekt.
Stabiliserende suspensjoner: I emulsjoner og suspensjoner stabiliserer HPMC produktet og forhindrer stratifisering og sedimentasjon.
Vannoppbevaring av HPMC gjør det til et viktig funksjonsmateriale i mange felt. Den beholder vann og reduserer vannfordamping gjennom hydrogenbinding, høye viskositetseffekter, nettverksstruktur og kolloideffekter. Vannretensjon påvirkes av substitusjonsgrad, molekylvekt, konsentrasjon og temperatur, som bestemmer ytelsen til HPMC i en spesifikk anvendelse. Enten i byggematerialer, farmasøytiske preparater, tilsetningsstoffer eller kosmetikk, spiller vannretensjon av HPMC en nøkkelrolle i å forbedre kvaliteten og ytelsen til produktet.
Post Time: Jun-26-2024