HPMC (hydroxypropylmetylcelulóza) je vo vode rozpustný polymérny materiál široko používaný v oblasti stavebníctva, farmácie, potravín a denných chemikálií. Má dobré zahusťovacie, emulgačné, filmotvorné, ochranné koloidné a iné vlastnosti. V emulzných systémoch môže HPMC kontrolovať viskozitu emulzie rôznymi spôsobmi.
1. Molekulárna štruktúra HPMC
Viskozita HPMC je ovplyvnená najmä jej molekulovou hmotnosťou a stupňom substitúcie. Čím väčšia je molekulová hmotnosť, tým vyššia je viskozita roztoku; a stupeň substitúcie (to znamená stupeň substitúcie hydroxypropylových a metoxyskupín) ovplyvňuje rozpustnosť a viskozitné vlastnosti HPMC. Konkrétne, čím vyšší je stupeň substitúcie, tým lepšia je rozpustnosť HPMC vo vode a zodpovedajúcim spôsobom sa zvyšuje aj viskozita. Výrobcovia zvyčajne poskytujú produkty HPMC s rôznymi molekulovými hmotnosťami a stupňami substitúcie, aby vyhovovali potrebám rôznych aplikácií.
2. Využite koncentráciu
Koncentrácia HPMC vo vodnom roztoku je jedným z kľúčových faktorov ovplyvňujúcich viskozitu. Všeobecne povedané, čím vyššia je koncentrácia HPMC, tým väčšia je viskozita roztoku. Viskozita rôznych typov HPMC pri rovnakej koncentrácii sa však môže výrazne líšiť. Preto je v praktických aplikáciách potrebné zvoliť vhodnú koncentráciu roztoku HPMC podľa špecifických požiadaviek na viskozitu. Napríklad v stavebných aplikáciách je koncentrácia HPMC zvyčajne kontrolovaná medzi 0,1 % a 1 %, aby sa zabezpečila vhodná pracovná viskozita a konštrukčný výkon.
3. Metóda rozpúšťania
Proces rozpúšťania HPMC má tiež dôležitý vplyv na konečnú viskozitu. HPMC sa ľahko disperguje v studenej vode, ale rýchlosť rozpúšťania je pomalá; rýchlo sa rozpúšťa v horúcej vode, ale ľahko sa aglomeruje. Aby sa predišlo aglomerácii, možno použiť metódu postupného pridávania, to znamená, že najprv pomaly pridajte HPMC do studenej vody, aby sa dispergovala, potom zahrejte a miešajte, kým sa úplne nerozpustí. Okrem toho možno HPMC tiež vopred zmiešať s inými suchými práškami a potom pridať do vody, aby sa rozpustila, aby sa zlepšila účinnosť rozpúšťania a stabilita viskozity.
4. Teplota
Teplota má významný vplyv na viskozitu roztokov HPMC. Vo všeobecnosti sa viskozita roztoku HPMC znižuje so zvyšujúcou sa teplotou. Je to preto, že stúpajúca teplota oslabí vodíkové väzby medzi molekulami, čím sa molekulárny reťazec HPMC ľahšie posunie, čím sa zníži viskozita roztoku. Preto v aplikáciách vyžadujúcich vysokú viskozitu sa roztoky HPMC často používajú pri nižších teplotách. Napríklad vo farmaceutických aplikáciách sa roztoky HPMC často používajú pri teplote miestnosti, aby sa zabezpečila stabilita a účinnosť liečiva.
5. Hodnota pH
Viskozita roztoku HPMC je tiež ovplyvnená hodnotou pH. HPMC má najvyššiu viskozitu v neutrálnych a slabo kyslých podmienkach, zatiaľ čo viskozita sa výrazne zníži v silne kyslých alebo zásaditých podmienkach. Je to preto, že extrémne hodnoty pH zničia molekulárnu štruktúru HPMC a oslabia jej zahusťovací účinok. Preto v praktických aplikáciách je potrebné kontrolovať hodnotu pH roztoku a udržiavať ju v stabilnom rozsahu HPMC (zvyčajne pH 3-11), aby sa zabezpečil jeho zahusťovací účinok. Napríklad v potravinárskych aplikáciách sa HPMC často používa v kyslých potravinách, ako je jogurt a džús, a ideálnu viskozitu možno získať úpravou hodnoty pH.
6. Ostatné prísady
V emulzných systémoch môže byť viskozita HPMC upravená aj pridaním iných zahusťovadiel alebo rozpúšťadiel. Napríklad pridanie vhodného množstva anorganických solí (ako je chlorid sodný) môže zvýšiť viskozitu roztoku HPMC; pričom pridanie organických rozpúšťadiel, ako je etanol, môže znížiť jeho viskozitu. Okrem toho, ak sa použije v kombinácii s inými zahusťovadlami (ako je xantánová guma, karbomér atď.), viskozita a stabilita emulzie sa môže tiež výrazne zlepšiť. Preto sa v aktuálnom dizajne receptúry môžu vybrať vhodné prísady podľa potreby na optimalizáciu viskozity a účinnosti emulzie.
HPMC môže dosiahnuť presnú kontrolu viskozity emulzie prostredníctvom svojej molekulárnej štruktúry, použitej koncentrácie, spôsobu rozpúšťania, teploty, hodnoty pH a prísad. V praktických aplikáciách je potrebné komplexne zvážiť tieto faktory, aby sa vybral vhodný typ HPMC a podmienky použitia na dosiahnutie ideálneho zahusťovacieho účinku. Prostredníctvom vedeckého návrhu receptúry a riadenia procesu môže HPMC zohrávať dôležitú úlohu v oblasti stavebníctva, farmaceutických výrobkov, potravín a každodenných chemikálií, pričom poskytuje vynikajúci výkon a používateľskú skúsenosť.
Čas odoslania: 17. júla 2024