Hidroksipropilmetilceluloza (HPMC) je spoj koji je postao glavna sirovina u mnogim industrijama zbog svojih multifunkcionalnih svojstava. Obično se koristi kao dodatak hrani, zgušnjivač u kozmetici, pa čak i kao medicinski sastojak u mnogim lijekovima. Jedinstveno svojstvo HPMC-a je njegovo tiksotropno ponašanje, koje mu omogućuje promjenu viskoznosti i svojstva protoka pod određenim uvjetima. Osim toga, HPMC visoke i niske viskoznosti imaju ovo svojstvo, pokazujući tiksotropiju čak i ispod temperature gela.
Tiksotropija se pojavljuje u HPMC-u kada se otopina razrjeđuje smicanjem kada se primijeni pritisak ili miješa, što rezultira smanjenjem viskoznosti. Ovo se ponašanje također može obrnuti; kada se stres ukloni i otopina ostavi da miruje, viskoznost se polako vraća u svoje više stanje. Ovo jedinstveno svojstvo čini HPMC vrijednom komponentom u mnogim industrijama jer omogućuje glatku primjenu i lakšu obradu.
Kao neionski hidrokoloid, HPMC bubri u vodi stvarajući gel. Stupanj bubrenja i želiranja ovisi o molekulskoj težini i koncentraciji polimera, pH i temperaturi otopine. HPMC visoke viskoznosti obično ima veliku molekularnu težinu i proizvodi gel visoke viskoznosti, dok HPMC niske viskoznosti ima nisku molekularnu težinu i proizvodi manje viskozan gel. Međutim, unatoč ovim razlikama u djelovanju, obje vrste HPMC-a pokazuju tiksotropiju zbog strukturnih promjena koje se događaju na molekularnoj razini.
Tiksotropno ponašanje HPMC-a rezultat je poravnanja polimernih lanaca zbog smičnih naprezanja. Kada se na HPMC primijeni smično naprezanje, polimerni se lanci poravnaju u smjeru primijenjenog naprezanja, što rezultira uništenjem trodimenzionalne mrežne strukture koja je postojala u odsutnosti naprezanja. Poremećaj mreže rezultira smanjenjem viskoznosti otopine. Kada se stres ukloni, polimerni lanci se preuređuju duž svoje izvorne orijentacije, obnavljajući mrežu i vraćajući viskoznost.
HPMC također pokazuje tiksotropiju ispod temperature želiranja. Temperatura gela je temperatura pri kojoj se polimerni lanci unakrsno povezuju u trodimenzionalnu mrežu, tvoreći gel. Ovisi o koncentraciji, molekularnoj težini i pH otopine polimera. Dobiveni gel ima visoku viskoznost i ne mijenja se brzo pod pritiskom. Međutim, ispod temperature geliranja, HPMC otopina je ostala tekuća, ali je još uvijek pokazala tiksotropno ponašanje zbog prisutnosti djelomično formirane mrežne strukture. Mreža koju tvore ti dijelovi raspada se pod pritiskom, što rezultira smanjenjem viskoznosti. Ovo ponašanje je korisno u mnogim primjenama gdje otopine moraju lako teći kada se miješaju.
HPMC je svestrana kemikalija s nekoliko jedinstvenih svojstava, od kojih je jedno njezino tiksotropno ponašanje. I HPMC visoke i niske viskoznosti imaju ovo svojstvo, pokazujući tiksotropiju čak i ispod temperature gela. Ova karakteristika čini HPMC vrijednom komponentom u mnogim industrijama koje zahtijevaju rješenja koja se bave lakim protokom kako bi se osigurala glatka primjena. Unatoč razlikama u svojstvima visokoviskoznih i niskoviskoznih HPMC-a, njihovo tiksotropno ponašanje nastaje zbog poravnanja i poremećaja djelomično formirane mrežne strukture. Zbog njegovih jedinstvenih svojstava, istraživači neprestano istražuju različite primjene HPMC-a, u nadi da će stvoriti nove proizvode i pružiti bolja rješenja za potrošače diljem svijeta.
Vrijeme objave: 23. kolovoza 2023