Zadrževanje vode je pomembna lastnost za številne panoge, ki uporabljajo hidrofilne snovi, kot so celulozni etri. Hidroksipropilmetilceluloza (HPMC) je eden od celuloznih etrov z visokimi zadrževalnimi lastnostmi. HPMC je polsintetični polimer, pridobljen iz celuloze in se običajno uporablja pri različnih aplikacijah v gradbeni, farmacevtski in prehrambeni industriji.
HPMC se pogosto uporablja kot zgoščevalec, stabilizator in emulgator v različnih živilskih izdelkih, kot so sladoled, omake in prelivi, da izboljšajo njihovo teksturo, konsistenco in rok trajanja. HPMC se uporablja tudi pri proizvodnji farmacevtskih izdelkov v farmacevtski industriji kot vezivo, razpadajoče in filmsko prevleko. Uporablja se tudi kot sredstvo za zajem vode v gradbenih materialih, predvsem v cementu in malti.
Zadrževanje vode je pomembna lastnost pri gradnji, saj pomaga, da se sveže mešani cement in malta ne izsuši. Sušenje lahko povzroči krčenje in razpokanje, kar ima za posledico šibke in nestabilne strukture. HPMC pomaga vzdrževati vsebnost vode v cementu in malti, tako da absorbira molekule vode in jih sčasoma počasi sprošča, kar omogoča, da se gradbeni materiali pravilno zdravijo in strdijo.
Načelo zadrževanja vode HPMC temelji na njegovi hidrofiličnosti. Zaradi prisotnosti hidroksilnih skupin (-OH) v svoji molekularni strukturi ima HPMC visoko afiniteto do vode. Hidroksilne skupine medsebojno delujejo z molekulami vode, da tvorijo vodikove vezi, kar ima za posledico nastanek hidracijske lupine okoli polimernih verig. Hidrirana lupina omogoča, da se polimerne verige širijo, kar povečuje prostornino HPMC.
Oteklina HPMC je dinamičen postopek, ki je odvisen od različnih dejavnikov, kot so stopnja substitucije (DS), velikost delcev, temperatura in pH. Stopnja zamenjave se nanaša na število substituiranih hidroksilnih skupin na enoto anhidroglukoze v celulozni verigi. Višja kot je vrednost DS, večja je hidrofilnost in boljša je zmogljivost zadrževanja vode. Velikost delcev HPMC vpliva tudi na zadrževanje vode, saj imajo manjši delci večjo površino na enoto mase, kar ima za posledico večjo absorpcijo vode. Temperatura in pH vrednost vplivata na stopnjo otekanja in zadrževanja vode, višja temperatura in nižja pH pa povečujeta lastnosti otekline in zadrževanja vode HPMC.
Mehanizem zadrževanja vode HPMC vključuje dva procesa: absorpcijo in desorpcijo. Med absorpcijo HPMC absorbira molekule vode iz okoliškega okolja in tvori hidracijsko lupino okoli polimernih verig. Hidracijska lupina preprečuje, da bi se polimerne verige zrušile in jih ohranja ločene, kar vodi do otekanja HPMC. Absorbirane molekule vode tvorijo vodikove vezi s hidroksilnimi skupinami v HPMC, kar izboljšuje zmogljivost zadrževanja vode.
Med desorpcijo HPMC počasi sprošča molekule vode, kar omogoča pravilno ozdravitev gradbenega materiala. Počasno sproščanje molekul vode zagotavlja, da cement in malta ostaneta popolnoma hidrirana, kar ima za posledico stabilno in trajno strukturo. Počasno sproščanje molekul vode zagotavlja tudi stalno oskrbo z vodo za cement in malto, kar povečuje postopek strjevanja ter poveča moč in stabilnost končnega izdelka.
Če povzamemo, je zadrževanje vode pomembna lastnost za številne panoge, ki uporabljajo hidrofilne snovi, kot so celulozni etri. HPMC je eden od celuloznih etrov z visokimi zadrževalnimi lastnostmi in se pogosto uporablja v gradbeni, farmacevtski in prehrambeni industriji. Lastnosti zadrževanja vode HPMC temeljijo na njegovi hidrofilnosti, ki mu omogoča absorpcijo molekul vode iz okoliškega okolja, ki tvori hidracijsko lupino okoli polimernih verig. Hidrirana lupina povzroči, da HPMC nabrekne, počasno sproščanje molekul vode pa zagotavlja, da gradbeni material ostane popolnoma hidriran, kar ima za posledico stabilno in trajno strukturo.
Čas objave: avgust-24-2023