Udržiavanie vody je dôležitou vlastnosťou pre mnoho odvetví, ktoré používajú hydrofilné látky, ako sú étery celulózy. Hydroxypropylmetylcelulóza (HPMC) je jedným z éterov celulózy s vysokými vlastnosťami zadržiavania vody. HPMC je semi-syntetický polymér odvodený z celulózy a bežne sa používa v rôznych aplikáciách v stavebnom, farmaceutickom a potravinárskom priemysle.
HPMC sa široko používa ako zahusťovadlo, stabilizátor a emulgátor v rôznych potravinárskych výrobkoch, ako sú zmrzlina, omáčky a dresingy, aby sa zlepšila ich textúra, konzistentnosť a trvanlivosť. HPMC sa tiež používa pri výrobe farmaceutických výrobkov vo farmaceutickom priemysle ako spojivo, dezintegrácia a agent pre povlaky filmov. Používa sa tiež ako činidlo na zadržiavanie vody v stavebných materiáloch, hlavne v cemente a malty.
Udržanie vody je dôležitou vlastnosťou v stavebníctve, pretože pomáha zabrániť vysychaniu čerstvo zmiešaného cementu a malty. Sušenie môže spôsobiť zmršťovanie a praskanie, čo má za následok slabé a nestabilné štruktúry. HPMC pomáha udržiavať obsah vody v cemente a maltách absorbovaním molekúl vody a pomaly ich uvoľňuje v priebehu času, čo umožňuje stavebným materiálom správne vyliečenie a stvrdnutie.
Princíp zadržania vody HPMC je založený na jeho hydrofilnosti. V dôsledku prítomnosti hydroxylových skupín (-OH) vo svojej molekulárnej štruktúre má HPMC vysokú afinitu k vode. Hydroxylové skupiny interagujú s molekulami vody za vzniku vodíkových väzieb, čo vedie k tvorbe hydratačného obalu okolo polymérnych reťazcov. Hydratovaný obal umožňuje rozširovanie polymérnych reťazcov, čím sa zvyšuje objem HPMC.
Opuch HPMC je dynamický proces, ktorý závisí od rôznych faktorov, ako je stupeň substitúcie (DS), veľkosť častíc, teplota a pH. Stupeň substitúcie sa týka počtu substituovaných hydroxylových skupín na jednotku anhydroglukózy v reťazci celulózy. Čím vyššia je hodnota DS, tým vyššia je hydrofilita a lepšia výkonnosť vody. Veľkosť častíc HPMC tiež ovplyvňuje zadržiavanie vody, pretože menšie častice majú väčšiu plochu povrchu na jednotku, čo vedie k väčšej absorpcii vody. Hodnota teploty a pH ovplyvňuje stupeň opuchu a zadržiavanie vody a vyššia teplota a nižšia hodnota pH zvyšujú opuchy a zadržiavanie vody HPMC.
Mechanizmus zadržiavania vody HPMC zahŕňa dva procesy: absorpciu a desorpcia. Počas absorpcie HPMC absorbuje molekuly vody z okolitého prostredia a okolo polymérnych reťazcov tvorí hydratačný obal. Hydratačný obal zabraňuje zrúteniu polymérnych reťazcov a udržuje ich oddelené, čo vedie k opuchu HPMC. Absorbované molekuly vody tvoria vodíkové väzby s hydroxylovými skupinami v HPMC, čím zvyšujú výkon retencie vody.
Počas desorpcie HPMC pomaly uvoľňuje molekuly vody, čo umožňuje správne vyliečenie stavebného materiálu. Pomalé uvoľňovanie molekúl vody zaisťuje, že cement a malta zostanú úplne hydratované, čo vedie k stabilnej a odolnej štruktúre. Pomalé uvoľňovanie molekúl vody tiež poskytuje konštantný prívod vody do cementu a malty, zvyšuje proces vytvrdzovania a zvyšuje pevnosť a stabilitu konečného produktu.
Stručne povedané, zadržiavanie vody je dôležitou vlastnosťou pre mnoho odvetví, ktoré používajú hydrofilné látky, ako sú étery celulózy. HPMC je jedným z celulózových éterov s vysokými vlastnosťami uchovávania vody a široko sa používa v stavebníctve, farmaceutickom a potravinárskom priemysle. Vlastnosti zadržiavania vody HPMC sú založené na jeho hydrofilnosti, ktorá jej umožňuje absorbovať molekuly vody z okolitého prostredia a okolo polymérnych reťazcov tvoria hydratačnú škrupinu. Hydratovaný škrupina spôsobuje, že HPMC sa napučia a pomalé uvoľňovanie molekúl vody zaisťuje, že stavebný materiál zostane úplne hydratovaný, čo vedie k stabilnej a odolnej štruktúre.
Čas príspevku: august-24-2023