(1) Giới thiệu về HPMC
Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC) là một ete cellulose không ion quan trọng được sử dụng rộng rãi trong chất tẩy rửa, vật liệu xây dựng, thực phẩm, y học và các lĩnh vực khác. Trong chất tẩy rửa, HPMC được sử dụng như một chất làm đặc để cung cấp độ ổn định và độ hòa tan huyền phù tuyệt vời, tăng cường độ bám dính và hiệu quả giặt của chất tẩy rửa. Tuy nhiên, để đạt được độ nhớt tối ưu của HPMC trong chất tẩy rửa, cần phải xem xét nhiều yếu tố, bao gồm loại, liều lượng, điều kiện hòa tan, trình tự bổ sung, v.v. của HPMC.
(2) Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhớt HPMC
1. Các loại và model HPMC
Trọng lượng phân tử và mức độ thay thế (thay thế methoxy và hydroxypropyl) của HPMC ảnh hưởng trực tiếp đến độ nhớt và tính chất hòa tan của nó. Các loại HPMC khác nhau có phạm vi độ nhớt khác nhau. Việc lựa chọn một mô hình HPMC phù hợp với yêu cầu về công thức chất tẩy rửa quần áo của bạn là điều quan trọng. Nói chung, HPMC có trọng lượng phân tử cao hơn cung cấp độ nhớt cao hơn, trong khi HPMC có trọng lượng phân tử thấp hơn cung cấp độ nhớt thấp hơn.
2. Liều lượng HPMC
Lượng HPMC có ảnh hưởng đáng kể đến độ nhớt. Thông thường, HPMC được thêm vào với lượng từ 0,5% đến 2% trong chất tẩy rửa quần áo. Liều lượng quá thấp sẽ không đạt được hiệu ứng làm đặc mong muốn, trong khi liều lượng quá cao có thể dẫn đến các vấn đề như khó hòa tan và trộn không đều. Do đó, liều lượng HPMC cần được điều chỉnh theo nhu cầu cụ thể và kết quả thử nghiệm để đạt được độ nhớt tối ưu.
3. Điều kiện hòa tan
Điều kiện hòa tan của HPMC (nhiệt độ, giá trị pH, tốc độ khuấy, v.v.) có tác động quan trọng đến độ nhớt của nó:
Nhiệt độ: HPMC hòa tan chậm hơn ở nhiệt độ thấp hơn nhưng có thể cung cấp độ nhớt cao hơn. Hòa tan nhanh hơn ở nhiệt độ cao nhưng có độ nhớt thấp hơn. Nên hòa tan HPMC ở nhiệt độ từ 20-40°C để đảm bảo độ ổn định và độ nhớt của nó.
pH: HPMC hoạt động tốt nhất trong điều kiện trung tính. Giá trị pH cực đoan (quá axit hoặc quá kiềm) có thể phá hủy cấu trúc của HPMC và làm giảm độ nhớt của nó. Do đó, việc kiểm soát giá trị pH của hệ thống chất tẩy rửa quần áo trong khoảng 6-8 giúp duy trì độ ổn định và độ nhớt của HPMC.
Tốc độ khuấy: Tốc độ khuấy thích hợp có thể thúc đẩy quá trình hòa tan HPMC, nhưng khuấy quá mức có thể tạo ra bọt khí và ảnh hưởng đến tính đồng nhất của dung dịch. Nhìn chung, nên sử dụng tốc độ khuấy chậm và đều để hòa tan hoàn toàn HPMC.
4. Thêm đơn hàng
HPMC dễ tạo thành các khối kết tụ trong dung dịch, ảnh hưởng đến hiệu suất hòa tan và độ nhớt của nó. Do đó, thứ tự thêm HPMC là rất quan trọng:
Trộn trước: Trộn đều HPMC với các loại bột khô khác rồi từ từ đổ vào nước, có thể ngăn ngừa tình trạng vón cục và giúp hòa tan đều.
Làm ẩm: Trước khi thêm HPMC vào dung dịch chất tẩy rửa quần áo, trước tiên bạn có thể làm ẩm bằng một lượng nhỏ nước lạnh, sau đó thêm nước nóng để hòa tan. Điều này có thể cải thiện hiệu quả hòa tan và độ nhớt của HPMC.
(3) Các bước để tối ưu hóa độ nhớt HPMC
1. Thiết kế công thức
Chọn mẫu HPMC và liều lượng phù hợp dựa trên mục đích sử dụng cuối cùng và yêu cầu của chất tẩy rửa. Chất tẩy rửa hiệu quả cao có thể yêu cầu HPMC có độ nhớt cao, trong khi các sản phẩm làm sạch thông thường có thể chọn HPMC có độ nhớt trung bình đến thấp.
2. Kiểm tra thực nghiệm
Tiến hành thử nghiệm lô nhỏ trong phòng thí nghiệm để quan sát tác động của nó đến độ nhớt của chất tẩy rửa bằng cách thay đổi liều lượng, điều kiện hòa tan, thứ tự thêm, v.v. của HPMC. Ghi lại các thông số và kết quả của từng thí nghiệm để xác định sự kết hợp tốt nhất.
3. Điều chỉnh quy trình
Áp dụng các công thức và điều kiện xử lý tốt nhất của phòng thí nghiệm vào dây chuyền sản xuất và điều chỉnh chúng cho sản xuất quy mô lớn. Đảm bảo phân phối và hòa tan đồng đều HPMC trong quá trình sản xuất để tránh các vấn đề như vón cục và hòa tan kém.
4. Kiểm soát chất lượng
Thông qua các phương pháp kiểm tra chất lượng, chẳng hạn như đo độ nhớt, phân tích kích thước hạt, v.v., hiệu suất của HPMC trong chất tẩy rửa được theo dõi để đảm bảo đạt được độ nhớt và hiệu quả sử dụng mong đợi. Tiến hành kiểm tra chất lượng thường xuyên và điều chỉnh kịp thời các quy trình và công thức nếu phát hiện ra vấn đề.
(4) Câu hỏi thường gặp và giải pháp
1. Độ hòa tan HPMC kém
Nguyên nhân: Nhiệt độ hòa tan không phù hợp, tốc độ khuấy quá nhanh hoặc quá chậm, thứ tự thêm không đúng, v.v.
Giải pháp: Điều chỉnh nhiệt độ hòa tan ở mức 20-40°C, khuấy chậm và đều, đồng thời tối ưu hóa trình tự thêm.
2. Độ nhớt HPMC không đạt tiêu chuẩn
Nguyên nhân: Mô hình HPMC không phù hợp, liều lượng không đủ, giá trị pH quá cao hoặc quá thấp, v.v.
Giải pháp: Chọn loại HPMC và liều lượng phù hợp, kiểm soát giá trị pH của hệ thống chất tẩy rửa quần áo ở mức 6-8.
3. Sự hình thành cục HPMC
Lý do: HPMC được thêm trực tiếp vào dung dịch, điều kiện hòa tan không phù hợp, v.v.
Giải pháp: Sử dụng phương pháp trộn trước, trước tiên trộn HPMC với các loại bột khô khác, sau đó từ từ thêm vào nước để hòa tan.
Để đạt được độ nhớt tối ưu của HPMC trong chất tẩy rửa, cần xem xét toàn diện các yếu tố như loại, liều lượng, điều kiện hòa tan và thứ tự thêm HPMC. Thông qua thiết kế công thức khoa học, thử nghiệm thực nghiệm và điều chỉnh quy trình, hiệu suất độ nhớt của HPMC có thể được tối ưu hóa hiệu quả, do đó cải thiện hiệu quả sử dụng và khả năng cạnh tranh trên thị trường của chất tẩy rửa.
Thời gian đăng: 08-07-2024