Hýdroxýprópýlmetýlsellulósa (HPMC) er efnasamband sem hefur orðið grunnhráefni í mörgum atvinnugreinum vegna fjölnota eiginleika þess. Það er almennt notað sem aukefni í matvælum, þykkingarefni í snyrtivörum og jafnvel læknisfræðilegt innihaldsefni í mörgum lyfjum. Einstakur eiginleiki HPMC er tíkótrópísk hegðun þess, sem gerir það kleift að breyta seigju og flæðiseiginleikum við ákveðnar aðstæður. Að auki hafa bæði hárseigju og lágseigju HPMC þennan eiginleika, sem sýnir tíkótrópíu jafnvel undir hlauphitastigi.
Thixotropy á sér stað í HPMC þegar lausn verður skúfþynnandi þegar þrýstingur er beitt eða hrært, sem leiðir til lækkunar á seigju. Þessari hegðun er líka hægt að snúa við; þegar álagið er fjarlægt og lausnin látin hvíla fer seigja hægt aftur í hærra ástand. Þessi einstaka eiginleiki gerir HPMC að verðmætum íhlut í mörgum atvinnugreinum þar sem það gerir sléttari notkun og auðveldari vinnslu.
Sem ójónískt hýdrókollóíð bólgnar HPMC í vatni til að mynda hlaup. Bólga og hlaup fer eftir mólþunga og styrk fjölliðunnar, pH og hitastigi lausnarinnar. Háseigja HPMC hefur venjulega mikla mólmassa og framleiðir hlaup með mikilli seigju, en lágseigja HPMC hefur lága mólmassa og framleiðir minna seigfljótandi hlaup. Hins vegar, þrátt fyrir þennan mismun á frammistöðu, sýna báðar tegundir HPMC tíkótrópíu vegna byggingarbreytinga sem eiga sér stað á sameindastigi.
Thixotropic hegðun HPMC er afleiðing af röðun fjölliða keðjanna vegna skurðspennu. Þegar skurðspenna er beitt á HPMC, samræmast fjölliðakeðjurnar í átt að beittri streitu, sem leiðir til eyðileggingar á þrívíddar netkerfisbyggingunni sem var til staðar án álags. Truflun á netinu leiðir til lækkunar á seigju lausnar. Þegar álagið er fjarlægt endurraðast fjölliðakeðjurnar eftir upprunalegu stefnu sinni, endurbyggja netið og endurheimta seigju.
HPMC sýnir einnig tíkótrópíu undir hlauphitastigi. Gelhitastigið er hitastigið þar sem fjölliða keðjur þverbindast til að mynda þrívítt net og mynda hlaup. Það fer eftir styrk, mólþunga og sýrustigi lausnar fjölliðunnar. Gelið sem myndast hefur mikla seigju og breytist ekki hratt við þrýsting. Hins vegar, undir hlauphitastiginu, hélst HPMC lausnin fljótandi, en sýndi samt tíkótrópíska hegðun vegna nærveru að hluta til myndaðs netkerfis. Netið sem myndast af þessum hlutum brotnar niður við þrýsting, sem leiðir til lækkunar á seigju. Þessi hegðun er gagnleg í mörgum forritum þar sem lausnir þurfa að flæða auðveldlega þegar hrært er í þeim.
HPMC er fjölhæft efni með nokkra einstaka eiginleika, einn þeirra er tíkótrópísk hegðun þess. Bæði háseigju og lágseigju HPMC hafa þennan eiginleika, sem sýnir tíkótrópíu jafnvel undir hlauphitastigi. Þessi eiginleiki gerir HPMC að verðmætum íhlut í mörgum atvinnugreinum sem krefjast lausna sem höndla auðvelt flæði til að tryggja slétt notkun. Þrátt fyrir mismun á eiginleikum á milli háseigju og lágseigju HPMCs, á sér stað tíkótrópísk hegðun þeirra vegna uppröðunar og truflunar á að hluta myndaðri netbyggingu. Vegna einstakra eiginleika þess eru vísindamenn stöðugt að kanna ýmis forrit HPMC í von um að búa til nýjar vörur og veita betri lausnir fyrir neytendur um allan heim.
Birtingartími: 23. ágúst 2023