La retenció d'aigua és una propietat important per a moltes indústries que utilitzen substàncies hidròfiles com els èters de cel·lulosa. La hidroxipropilmetilcel·lulosa (HPMC) és un dels èters de cel·lulosa amb altes propietats de retenció d'aigua. HPMC és un polímer semisintètic derivat de la cel·lulosa i s'utilitza habitualment en una varietat d'aplicacions a les indústries de la construcció, farmacèutica i alimentària.
HPMC s'utilitza àmpliament com a espessidor, estabilitzador i emulsionant en diversos productes alimentaris com gelats, salses i amaniments per millorar la seva textura, consistència i vida útil. HPMC també s'utilitza en la producció de productes farmacèutics a la indústria farmacèutica com a aglutinant, desintegrant i agent de recobriment de pel·lícules. També s'utilitza com a agent de retenció d'aigua en materials de construcció, principalment en ciment i morter.
La retenció d'aigua és una propietat important en la construcció perquè ajuda a evitar que el ciment i el morter acabats de barrejar s'assequin. L'assecat pot provocar una contracció i esquerdes, donant lloc a estructures febles i inestables. HPMC ajuda a mantenir el contingut d'aigua al ciment i al morter absorbint les molècules d'aigua i alliberant-les lentament amb el pas del temps, permetent que els materials de construcció es curin i endurin correctament.
El principi de retenció d'aigua de HPMC es basa en la seva hidrofilicitat. A causa de la presència de grups hidroxil (-OH) en la seva estructura molecular, HPMC té una alta afinitat per l'aigua. Els grups hidroxil interaccionen amb les molècules d'aigua per formar enllaços d'hidrogen, donant lloc a la formació d'una capa d'hidratació al voltant de les cadenes de polímers. La closca hidratada permet que les cadenes de polímer s'expandeixin, augmentant el volum de HPMC.
La inflació de HPMC és un procés dinàmic que depèn de diversos factors com ara el grau de substitució (DS), la mida de les partícules, la temperatura i el pH. El grau de substitució fa referència al nombre de grups hidroxil substituïts per unitat d'anhidroglucosa a la cadena de cel·lulosa. Com més alt sigui el valor DS, més gran serà la hidrofilicitat i millor serà el rendiment de retenció d'aigua. La mida de les partícules d'HPMC també afecta la retenció d'aigua, ja que les partícules més petites tenen una superfície més gran per unitat de massa, donant lloc a una major absorció d'aigua. La temperatura i el valor de pH afecten el grau d'inflor i retenció d'aigua, i la temperatura més alta i el valor de pH més baix milloren les propietats d'inflor i retenció d'aigua de HPMC.
El mecanisme de retenció d'aigua de HPMC implica dos processos: absorció i desorció. Durant l'absorció, HPMC absorbeix les molècules d'aigua de l'entorn, formant una capa d'hidratació al voltant de les cadenes de polímers. La carcassa d'hidratació evita que les cadenes de polímer es col·lapsin i les manté separades, provocant la inflamació de l'HPMC. Les molècules d'aigua absorbides formen enllaços d'hidrogen amb els grups hidroxil en HPMC, millorant el rendiment de retenció d'aigua.
Durant la desorció, HPMC allibera lentament molècules d'aigua, permetent que el material de construcció es curi correctament. L'alliberament lent de les molècules d'aigua garanteix que el ciment i el morter romanguin completament hidratats, donant lloc a una estructura estable i duradora. L'alliberament lent de les molècules d'aigua també proporciona un subministrament constant d'aigua al ciment i al morter, millorant el procés de curat i augmentant la força i l'estabilitat del producte final.
En resum, la retenció d'aigua és una propietat important per a moltes indústries que utilitzen substàncies hidròfiles com els èters de cel·lulosa. HPMC és un dels èters de cel·lulosa amb altes propietats de retenció d'aigua i s'utilitza àmpliament en les indústries de la construcció, farmacèutica i alimentària. Les propietats de retenció d'aigua de HPMC es basen en la seva hidrofilicitat, que li permet absorbir molècules d'aigua de l'entorn circumdant, formant una capa d'hidratació al voltant de les cadenes de polímers. La closca hidratada fa que l'HPMC s'infle, i l'alliberament lent de molècules d'aigua garanteix que el material de construcció es mantingui completament hidratat, donant lloc a una estructura estable i duradora.
Hora de publicació: 24-agost-2023