การกักเก็บน้ำเป็นคุณสมบัติที่สำคัญสำหรับหลายอุตสาหกรรมที่ใช้สารที่ชอบน้ำเช่นอีเทอร์เซลลูโลส Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) เป็นหนึ่งในอีเทอร์เซลลูโลสที่มีคุณสมบัติการกักเก็บน้ำสูง HPMC เป็นพอลิเมอร์กึ่งสังเคราะห์ที่ได้มาจากเซลลูโลสและใช้กันทั่วไปในการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมการก่อสร้างเวชภัณฑ์และอาหาร
HPMC ใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นเครื่องข้น, ความเสถียรและอิมัลซิไฟเออร์ในผลิตภัณฑ์อาหารต่าง ๆ เช่นไอศครีมซอสและน้ำสลัดเพื่อเพิ่มพื้นผิวความสม่ำเสมอและอายุการเก็บรักษา HPMC ยังใช้ในการผลิตยาในอุตสาหกรรมเวชภัณฑ์เป็นสารยึดเกาะ, สลายตัวและสารเคลือบภาพยนตร์ นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารกำจัดน้ำในวัสดุก่อสร้างส่วนใหญ่อยู่ในซีเมนต์และปูน
การกักเก็บน้ำเป็นสถานที่สำคัญในการก่อสร้างเพราะช่วยป้องกันไม่ให้ปูนซีเมนต์ผสมและปูนจากการอบแห้ง การอบแห้งอาจทำให้เกิดการหดตัวและการแตกร้าวทำให้เกิดโครงสร้างที่อ่อนแอและไม่เสถียร HPMC ช่วยรักษาปริมาณน้ำในซีเมนต์และปูนโดยการดูดซับโมเลกุลของน้ำและค่อยๆปล่อยมันไปตามกาลเวลาทำให้วัสดุก่อสร้างสามารถรักษาและแข็งตัวได้อย่างเหมาะสม
หลักการกักเก็บน้ำของ HPMC ขึ้นอยู่กับความชอบน้ำ เนื่องจากการปรากฏตัวของกลุ่มไฮดรอกซิล (-OH) ในโครงสร้างโมเลกุล HPMC มีความสัมพันธ์สูงสำหรับน้ำ กลุ่มไฮดรอกซิลโต้ตอบกับโมเลกุลของน้ำเพื่อสร้างพันธะไฮโดรเจนทำให้เกิดการก่อตัวของเปลือกไฮเดรชั่นรอบ ๆ โซ่พอลิเมอร์ เปลือกหอยไฮเดรตช่วยให้โซ่พอลิเมอร์ขยายเพิ่มปริมาณของ HPMC
อาการบวมของ HPMC เป็นกระบวนการแบบไดนามิกที่ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ เช่นระดับการทดแทน (DS) ขนาดอนุภาคอุณหภูมิและค่า pH ระดับของการทดแทนหมายถึงจำนวนของกลุ่มไฮดรอกซิลที่ถูกแทนที่ต่อหน่วยแอนไฮโดรโกลิโคสในห่วงโซ่เซลลูโลส ค่า DS ที่สูงขึ้นยิ่ง hydrophilicity และประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำที่ดีขึ้น ขนาดอนุภาคของ HPMC ยังส่งผลต่อการกักเก็บน้ำเนื่องจากอนุภาคขนาดเล็กมีพื้นที่ผิวที่มากขึ้นต่อมวลหน่วยส่งผลให้การดูดซึมน้ำมากขึ้น ค่าอุณหภูมิและค่า pH มีผลต่อระดับการบวมและการกักเก็บน้ำและอุณหภูมิที่สูงขึ้นและค่า pH ที่ต่ำกว่าช่วยเพิ่มคุณสมบัติบวมและการกักเก็บน้ำของ HPMC
กลไกการกักเก็บน้ำของ HPMC เกี่ยวข้องกับสองกระบวนการ: การดูดซึมและการดูดซึม ในระหว่างการดูดซึม HPMC ดูดซับโมเลกุลของน้ำจากสภาพแวดล้อมโดยรอบทำให้เกิดเปลือกไฮเดรชั่นรอบ ๆ โซ่พอลิเมอร์ เปลือกไฮเดรชั่นป้องกันไม่ให้โซ่พอลิเมอร์ยุบและแยกพวกมันออกจากกันซึ่งนำไปสู่การบวมของ HPMC โมเลกุลของน้ำที่ถูกดูดซับก่อตัวเป็นพันธะไฮโดรเจนกับกลุ่มไฮดรอกซิลใน HPMC ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำ
ในระหว่างการดูดซับ HPMC จะค่อยๆปล่อยโมเลกุลของน้ำทำให้วัสดุก่อสร้างสามารถรักษาได้อย่างเหมาะสม การปล่อยโมเลกุลของน้ำอย่างช้าๆทำให้มั่นใจได้ว่าซีเมนต์และปูนยังคงชุ่มชื้นอย่างเต็มที่ส่งผลให้โครงสร้างที่มั่นคงและทนทาน การปล่อยโมเลกุลของน้ำอย่างช้าๆยังให้น้ำประปาอย่างต่อเนื่องกับซีเมนต์และปูนเพิ่มกระบวนการบ่มและเพิ่มความแข็งแรงและความเสถียรของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
โดยสรุปการกักเก็บน้ำเป็นคุณสมบัติที่สำคัญสำหรับหลายอุตสาหกรรมที่ใช้สารที่ชอบน้ำเช่นอีเทอร์เซลลูโลส HPMC เป็นหนึ่งในอีเทอร์เซลลูโลสที่มีคุณสมบัติการกักเก็บน้ำสูงและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการก่อสร้างเวชภัณฑ์และอาหาร คุณสมบัติการกักเก็บน้ำของ HPMC ขึ้นอยู่กับความร้อนแรงซึ่งช่วยให้สามารถดูดซับโมเลกุลของน้ำจากสภาพแวดล้อมโดยรอบสร้างเปลือกไฮเดรชั่นรอบ ๆ โซ่พอลิเมอร์ เปลือกหอยไฮเดรตทำให้ HPMC บวมและการปล่อยโมเลกุลของน้ำอย่างช้าๆทำให้มั่นใจได้ว่าวัสดุก่อสร้างยังคงชุ่มชื้นอย่างเต็มที่ส่งผลให้โครงสร้างที่มั่นคงและทนทาน
เวลาโพสต์: ส.ค. 24-2023