Hidroksipropilmetilceluloze (HPMC) ir savienojums, kas daudzu nozaru īpašību dēļ ir kļuvis par galveno izejvielu daudzās nozarēs. To parasti izmanto kā pārtikas piedevu, biezinātāju kosmētikā un pat medicīnisku sastāvdaļu daudzās zālēs. Unikāla HPMC īpašība ir tā tiksotropā izturēšanās, kas ļauj tam noteiktos apstākļos mainīt viskozitāti un plūsmas īpašības. Turklāt gan augstas viskozitātes, gan zemas viskozitātes HPMC piemīt šī īpašība, kas uzrāda tiksotropiju pat zem gēla temperatūras.
Tiksotropija rodas HPMC, kad šķīdums kļūst atšķaidīts, kad tiek pielietots spiediens vai maisīšana, kā rezultātā samazinās viskozitāte. Šo uzvedību var arī mainīt; kad spriegums tiek noņemts un šķīdums tiek atstāts atpūsties, viskozitāte lēnām atgriežas augstākā stāvoklī. Šī unikālā īpašība padara HPMC par vērtīgu sastāvdaļu daudzās nozarēs, jo tas nodrošina vienmērīgāku uzklāšanu un vienkāršāku apstrādi.
Kā nejonu hidrokoloīds HPMC uzbriest ūdenī, veidojot želeju. Pietūkuma un želejas pakāpe ir atkarīga no polimēra molekulmasas un koncentrācijas, šķīduma pH un temperatūras. Augstas viskozitātes HPMC parasti ir ar augstu molekulmasu un rada augstas viskozitātes gēlu, savukārt zemas viskozitātes HPMC ir zema molekulmasa un rada mazāk viskozu želeju. Tomēr, neskatoties uz šīm veiktspējas atšķirībām, abiem HPMC veidiem piemīt tiksotropija strukturālu izmaiņu dēļ, kas notiek molekulārā līmenī.
HPMC tiksotropā uzvedība ir polimēru ķēžu izlīdzināšanas rezultāts bīdes sprieguma dēļ. Kad HPMC tiek piemērots bīdes spriegums, polimēru ķēdes izlīdzinās pielietotā sprieguma virzienā, kā rezultātā tiek iznīcināta trīsdimensiju tīkla struktūra, kas pastāvēja bez sprieguma. Tīkla darbības traucējumu rezultātā samazinās šķīduma viskozitāte. Kad spriegums tiek noņemts, polimēru ķēdes pārkārtojas savā sākotnējā orientācijā, atjaunojot tīklu un atjaunojot viskozitāti.
HPMC arī uzrāda tiksotropiju zem želejas temperatūras. Gēla temperatūra ir temperatūra, kurā polimēru ķēdes savstarpēji savienojas, veidojot trīsdimensiju tīklu, veidojot želeju. Tas ir atkarīgs no polimēra šķīduma koncentrācijas, molekulmasas un pH. Iegūtajam gēlam ir augsta viskozitāte un tas strauji nemainās zem spiediena. Tomēr zem želejas temperatūras HPMC šķīdums palika šķidrs, bet joprojām uzrādīja tiksotropu izturēšanos daļēji izveidotas tīkla struktūras klātbūtnes dēļ. Tīkls, ko veido šīs daļas, sadalās zem spiediena, kā rezultātā samazinās viskozitāte. Šī darbība ir noderīga daudzās lietojumprogrammās, kur maisīšanas laikā šķīdumiem ir jāplūst viegli.
HPMC ir daudzpusīga ķīmiska viela ar vairākām unikālām īpašībām, no kurām viena ir tās tiksotropā izturēšanās. Šī īpašība piemīt gan augstas viskozitātes, gan zemas viskozitātes HPMC, kas uzrāda tiksotropiju pat zem želejas temperatūras. Šī īpašība padara HPMC par vērtīgu komponentu daudzās nozarēs, kurām nepieciešami risinājumi, kas nodrošina vieglu plūsmu, lai nodrošinātu vienmērīgu lietošanu. Neskatoties uz īpašību atšķirībām starp augstas viskozitātes un zemas viskozitātes HPMC, to tiksotropā uzvedība rodas daļēji izveidotās tīkla struktūras izlīdzināšanas un traucējumu dēļ. Pateicoties tā unikālajām īpašībām, pētnieki pastāvīgi pēta dažādus HPMC pielietojumus, cerot radīt jaunus produktus un nodrošināt labākus risinājumus patērētājiem visā pasaulē.
Publicēšanas laiks: 23. augusts 2023