HPMC (hydroxypropyl methylcelulóza) je zahušťovadlo a stabilizátor běžně používané ve stavebních materiálech, nátěrech, léčivech a potravinách. HPMC 15 cps znamená, že jeho viskozita je 15 centipoise, což je třída nízké viskozity.
1. Zvyšte koncentraci HPMC
Nejpřímější a nejúčinnější způsob, jak zvýšit viskozitu HPMC, je zvýšit její koncentraci v roztoku. Když se hmotnostní podíl HPMC zvýší, zvýší se také viskozita roztoku. Jádrem této metody je, že HPMC zvyšuje viskozitu roztoku vytvořením trojrozměrné síťové struktury. Se zvyšujícím se počtem molekul HPMC v roztoku se také zvýší hustota a pevnost síťové struktury, čímž se zvýší viskozita roztoku. Existuje však limit pro zvýšení koncentrace. Příliš vysoká koncentrace HPMC způsobí snížení tekutosti roztoku a může dokonce ovlivnit jeho výkon ve specifických aplikacích, jako je konstrukce a provozuschopnost.
2. Kontrolujte teplotu roztoku
Teplota má velký vliv na rozpustnost a viskozitu HPMC. Při nižších teplotách je viskozita roztoku HPMC vyšší; zatímco při vyšších teplotách se viskozita roztoku HPMC sníží. Proto vhodné snížení teploty roztoku během použití může zvýšit viskozitu HPMC. Je třeba poznamenat, že rozpustnost HPMC v roztoku je různá při různých teplotách. Obvykle se snadněji rozptýlí ve studené vodě, ale trvá určitou dobu, než se úplně rozpustí. V teplé vodě se rychleji rozpouští, ale viskozita je nižší.
3. Změňte hodnotu pH rozpouštědla
Viskozita HPMC je také citlivá na hodnotu pH roztoku. Za neutrálních nebo téměř neutrálních podmínek je viskozita roztoku HPMC nejvyšší. Pokud se hodnota pH roztoku odchyluje od neutrálnosti, může dojít ke snížení viskozity. Viskozitu roztoku HPMC lze proto zvýšit vhodnou úpravou hodnoty pH roztoku (například přidáním pufru nebo acidobazického regulátoru). Ve skutečném provozu by však úprava hodnoty pH měla být velmi opatrná, protože velké změny mohou způsobit degradaci HPMC nebo snížení výkonu.
4. Vyberte vhodné rozpouštědlo
Rozpustnost a viskozita HPMC v různých rozpouštědlových systémech jsou různé. Ačkoli se HPMC používá hlavně ve vodných roztocích, přidání některých organických rozpouštědel (jako je ethanol, isopropanol atd.) nebo různých solí může změnit konformaci řetězce molekuly HPMC, a tím ovlivnit viskozitu. Například malé množství organického rozpouštědla může snížit interferenci molekul vody s HPMC, a tím zvýšit viskozitu roztoku. V konkrétních provozech je nutné volit vhodná organická rozpouštědla podle aktuální aplikace.
5. Používejte zahušťovací pomůcky
V některých případech mohou být k HPMC přidány další zahušťovací prostředky, aby se dosáhlo účinku zvýšení viskozity. Mezi běžně používaná zahušťovací činidla patří xantanová guma, guarová guma, karbomer atd. Tyto přísady interagují s molekulami HPMC za vzniku silnější gelové nebo síťové struktury, což dále zvyšuje viskozitu roztoku. Například xantanová guma je přírodní polysacharid se silným zahušťujícím účinkem. Při použití s HPMC mohou tyto dva vytvářet synergický efekt a významně zvýšit viskozitu systému.
6. Změňte stupeň substituce HPMC
Viskozita HPMC také souvisí se stupněm substituce jejích methoxy a hydroxypropoxy skupin. Stupeň substituce ovlivňuje jeho rozpustnost a viskozitu roztoku. Výběrem HPMC s různými stupni substituce lze upravit viskozitu roztoku. Pokud je požadována vyšší viskozita HPMC, lze vybrat produkt s vyšším obsahem methoxyskupin, protože čím vyšší je obsah methoxyskupin, tím silnější je hydrofobnost HPMC a viskozita po rozpuštění je relativně vysoká.
7. Prodlužte dobu rozpouštění
Doba, během které se HPMC rozpouští, také ovlivní jeho viskozitu. Pokud se HPMC zcela nerozpustí, viskozita roztoku nedosáhne ideálního stavu. Proto vhodné prodloužení doby rozpouštění HPMC ve vodě, aby se zajistilo, že HPMC je zcela hydratovaná, může účinně zvýšit viskozitu jejího roztoku. Zejména při rozpouštění při nízkých teplotách může být proces rozpouštění HPMC pomalý a prodloužení doby je zásadní.
8. Změňte smykové podmínky
Viskozita HPMC také souvisí se smykovou silou, které je vystavena během použití. Za podmínek vysokého střihu se viskozita roztoku HPMC dočasně sníží, ale když se střih zastaví, viskozita se obnoví. U procesů, které vyžadují zvýšenou viskozitu, může být smyková síla, které je roztok vystaven, minimalizována, nebo může být provozován za podmínek nízkého smyku pro udržení vyšší viskozity.
9. Zvolte správnou molekulovou hmotnost
Molekulová hmotnost HPMC přímo ovlivňuje její viskozitu. HPMC s větší molekulovou hmotností tvoří v roztoku větší síťovou strukturu, což má za následek vyšší viskozitu. Pokud potřebujete zvýšit viskozitu HPMC, můžete zvolit produkty HPMC s vyšší molekulovou hmotností. Ačkoli je HPMC 15 cps produktem s nízkou viskozitou, viskozitu lze zvýšit výběrem varianty stejného produktu s vysokou molekulovou hmotností.
10. Zvažte faktory prostředí
Určitý vliv na viskozitu roztoku HPMC mohou mít také faktory prostředí, jako je vlhkost a tlak. V prostředí s vysokou vlhkostí může HPMC absorbovat vlhkost ze vzduchu, což způsobí snížení jeho viskozity. Aby se tomu zabránilo, mohou být podmínky prostředí v místě výroby nebo použití řádně kontrolovány, aby se prostředí udrželo suché a při vhodném tlaku, aby se udržela viskozita roztoku HPMC.
Existuje mnoho způsobů, jak zvýšit viskozitu roztoku HPMC 15 cps, včetně zvýšení koncentrace, kontroly teploty, úpravy pH, použití zahušťovacích pomůcek, výběru vhodného stupně substituce a molekulové hmotnosti atd. Konkrétní způsob, který má být zvolen, závisí na aktuální aplikaci požadavky na scénář a proces. Ve skutečném provozu je často nutné komplexně zvážit více faktorů a provést rozumné úpravy a optimalizace pro zajištění nejlepšího výkonu řešení HPMC v konkrétních aplikacích.
Čas odeslání: 16. října 2024