Giữ nước là một tài sản quan trọng đối với nhiều ngành công nghiệp sử dụng các chất ưa nước như ete cellulose. Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) là một trong những ete cellulose có đặc tính giữ nước cao. HPMC là một polymer bán tổng hợp có nguồn gốc từ cellulose và thường được sử dụng trong nhiều ứng dụng trong ngành xây dựng, dược phẩm và thực phẩm.
HPMC được sử dụng rộng rãi như một chất làm đặc, chất ổn định và chất nhũ hóa trong các sản phẩm thực phẩm khác nhau như kem, nước sốt và băng để tăng cường kết cấu, tính nhất quán và thời hạn sử dụng của chúng. HPMC cũng được sử dụng trong việc sản xuất dược phẩm trong ngành dược phẩm như một chất kết dính, phân tán và lớp phủ phim. Nó cũng được sử dụng như một tác nhân giữ nước trong vật liệu xây dựng, chủ yếu là xi măng và vữa.
Giữ nước là một tài sản quan trọng trong xây dựng vì nó giúp giữ cho xi măng mới trộn và vữa không bị khô. Làm khô có thể gây ra co ngót và nứt, dẫn đến các cấu trúc yếu và không ổn định. HPMC giúp duy trì hàm lượng nước trong xi măng và vữa bằng cách hấp thụ các phân tử nước và từ từ giải phóng chúng theo thời gian, cho phép các vật liệu xây dựng để chữa trị và làm cứng đúng cách.
Nguyên tắc giữ nước của HPMC dựa trên tính ưa nước của nó. Do sự hiện diện của các nhóm hydroxyl (-OH) trong cấu trúc phân tử của nó, HPMC có ái lực cao với nước. Các nhóm hydroxyl tương tác với các phân tử nước để tạo thành liên kết hydro, dẫn đến sự hình thành vỏ hydrat hóa xung quanh các chuỗi polymer. Vỏ ngậm nước cho phép các chuỗi polymer mở rộng, tăng thể tích HPMC.
Sưng của HPMC là một quá trình động phụ thuộc vào các yếu tố khác nhau như mức độ thay thế (DS), kích thước hạt, nhiệt độ và pH. Mức độ thay thế đề cập đến số lượng các nhóm hydroxyl thay thế trên mỗi đơn vị anhydroglucose trong chuỗi cellulose. Giá trị DS càng cao, tính ưa nước càng cao và hiệu suất giữ nước càng cao. Kích thước hạt của HPMC cũng ảnh hưởng đến khả năng giữ nước, vì các hạt nhỏ hơn có diện tích bề mặt lớn hơn trên một đơn vị khối lượng, dẫn đến sự hấp thụ nước lớn hơn. Nhiệt độ và giá trị pH ảnh hưởng đến mức độ sưng và giữ nước, và nhiệt độ cao hơn và giá trị pH thấp hơn tăng cường tính chất sưng và giữ nước của HPMC.
Cơ chế giữ nước của HPMC bao gồm hai quá trình: hấp thụ và giải hấp. Trong quá trình hấp thụ, HPMC hấp thụ các phân tử nước từ môi trường xung quanh, tạo thành vỏ hydrat hóa xung quanh các chuỗi polymer. Vỏ hydrat hóa ngăn các chuỗi polymer sụp đổ và giữ cho chúng tách biệt, dẫn đến sưng HPMC. Các phân tử nước hấp thụ tạo thành liên kết hydro với các nhóm hydroxyl trong HPMC, tăng cường hiệu suất giữ nước.
Trong quá trình giải hấp, HPMC từ từ giải phóng các phân tử nước, cho phép vật liệu xây dựng được xử lý đúng cách. Sự giải phóng chậm của các phân tử nước đảm bảo rằng xi măng và vữa vẫn được ngậm nước hoàn toàn, dẫn đến cấu trúc ổn định và bền. Sự giải phóng chậm của các phân tử nước cũng cung cấp nguồn cung cấp nước liên tục cho xi măng và vữa, tăng cường quá trình bảo dưỡng và tăng sức mạnh và sự ổn định của sản phẩm cuối cùng.
Tóm lại, giữ nước là một tài sản quan trọng đối với nhiều ngành công nghiệp sử dụng các chất ưa nước như ete cellulose. HPMC là một trong những ete cellulose có đặc tính giữ nước cao và được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp xây dựng, dược phẩm và thực phẩm. Các đặc tính giữ nước của HPMC dựa trên tính ưa nước của nó, cho phép nó hấp thụ các phân tử nước từ môi trường xung quanh, tạo thành một lớp vỏ hydrat hóa xung quanh các chuỗi polymer. Vỏ ngậm nước làm cho HPMC sưng lên, và sự giải phóng chậm của các phân tử nước đảm bảo rằng vật liệu xây dựng vẫn được ngậm nước hoàn toàn, dẫn đến cấu trúc ổn định và bền.
Thời gian đăng: Tháng 8-24-2023