Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC) ialah derivatif eter selulosa penting yang telah digunakan secara meluas dalam banyak bidang perindustrian kerana sifat fizikal dan kimianya yang unik. Sifat kelikatannya adalah salah satu sifat terpenting HPMC, secara langsung mempengaruhi prestasinya dalam pelbagai aplikasi.
1. Sifat asas HPMC
HPMC ialah eter selulosa bukan ionik yang diperoleh dengan menggantikan sebahagian daripada kumpulan hidroksil (–OH) dalam molekul selulosa dengan kumpulan metoksi (–OCH3) dan kumpulan hidroksipropil (–OCH2CH(OH)CH3). Ia mempunyai keterlarutan yang baik dalam air dan beberapa pelarut organik, membentuk larutan koloid telus. Kelikatan HPMC ditentukan terutamanya oleh berat molekulnya, tahap penggantian (DS, Darjah Penggantian) dan taburan substituen.
2. Penentuan kelikatan HPMC
Kelikatan larutan HPMC biasanya diukur menggunakan viskometer putaran atau viskometer kapilari. Apabila mengukur, perhatian perlu diberikan kepada kepekatan, suhu dan kadar ricih larutan, kerana faktor-faktor ini boleh menjejaskan nilai kelikatan dengan ketara.
Kepekatan larutan: Kelikatan HPMC meningkat dengan peningkatan kepekatan larutan. Apabila kepekatan larutan HPMC lebih rendah, interaksi antara molekul lebih lemah dan kelikatan lebih rendah. Apabila kepekatan meningkat, jalinan dan interaksi antara molekul meningkat, menyebabkan peningkatan kelikatan yang ketara.
Suhu: Kelikatan larutan HPMC sangat sensitif terhadap suhu. Secara amnya, apabila suhu meningkat, kelikatan larutan HPMC akan berkurangan. Ini disebabkan oleh peningkatan suhu yang membawa kepada peningkatan pergerakan molekul dan interaksi antara molekul yang lemah. Perlu diingatkan bahawa HPMC dengan darjah penggantian dan berat molekul yang berbeza mempunyai sensitiviti yang berbeza terhadap suhu.
Kadar ricih: Penyelesaian HPMC menunjukkan tingkah laku pseudoplastik (penipisan ricih), iaitu kelikatan lebih tinggi pada kadar ricih yang rendah dan berkurangan pada kadar ricih yang tinggi. Tingkah laku ini disebabkan oleh daya ricih yang menjajarkan rantai molekul sepanjang arah ricih, dengan itu mengurangkan kekusutan dan interaksi antara molekul.
3. Faktor yang mempengaruhi kelikatan HPMC
Berat molekul: Berat molekul HPMC adalah salah satu faktor utama yang menentukan kelikatannya. Secara umumnya, semakin besar berat molekul, semakin tinggi kelikatan larutan. Ini kerana molekul HPMC dengan berat molekul yang tinggi lebih berkemungkinan membentuk rangkaian terjerat, dengan itu meningkatkan geseran dalaman larutan.
Darjah penggantian dan pengagihan pengganti: Bilangan dan pengagihan substituen metoksi dan hidroksipropil dalam HPMC juga mempengaruhi kelikatannya. Secara amnya, semakin tinggi tahap penggantian metoksi (DS), semakin rendah kelikatan HPMC, kerana pengenalan substituen metoksi akan mengurangkan daya ikatan hidrogen antara molekul. Pengenalan substituen hidroksipropil akan meningkatkan interaksi antara molekul, dengan itu meningkatkan kelikatan. Di samping itu, pengagihan seragam substituen membantu membentuk sistem penyelesaian yang stabil dan meningkatkan kelikatan larutan.
Nilai pH larutan: Walaupun HPMC ialah polimer bukan ionik dan kelikatannya tidak sensitif kepada perubahan nilai pH larutan, nilai pH yang melampau (sangat berasid atau sangat beralkali) boleh menyebabkan degradasi struktur molekul HPMC, sekali gus menjejaskan kelikatan.
4. Bidang permohonan HPMC
Oleh kerana ciri kelikatannya yang sangat baik, HPMC digunakan secara meluas dalam banyak bidang:
Bahan binaan: Dalam bahan binaan, HPMC digunakan sebagai pemekat dan ejen penahan air untuk meningkatkan prestasi pembinaan dan meningkatkan rintangan retak.
Industri farmaseutikal: Dalam industri farmaseutikal, HPMC digunakan sebagai pengikat untuk tablet, agen pembentuk filem untuk kapsul dan pembawa untuk ubat pelepasan berterusan.
Industri makanan: HPMC digunakan sebagai pemekat dan penstabil dalam industri makanan untuk pengeluaran ais krim, jeli dan produk tenusu.
Produk kimia harian: Dalam produk kimia harian, HPMC digunakan sebagai pemekat dan penstabil untuk pengeluaran syampu, gel mandian, ubat gigi, dll.
Ciri-ciri kelikatan HPMC adalah asas untuk prestasi cemerlangnya dalam pelbagai aplikasi. Dengan mengawal berat molekul, tahap penggantian, dan keadaan penyelesaian HPMC, kelikatannya boleh dilaraskan untuk memenuhi keperluan aplikasi yang berbeza. Pada masa hadapan, penyelidikan mendalam tentang hubungan antara struktur molekul HPMC dan kelikatan akan membantu membangunkan produk HPMC dengan prestasi yang lebih baik dan mengembangkan lagi bidang aplikasinya.
Masa siaran: Jul-20-2024