Гидроксипропил метилцеллюлоза (HPMC) як пайвастагии полимерии маъмулист, ки дар сохтмон, дорусозӣ, хӯрокворӣ ва дигар соҳаҳо васеъ истифода мешавад. Ҳамчун полимери дар об ҳалшаванда, HPMC дорои хосиятҳои хуби нигоҳдории об, филм ташаккулёбанда, ғафскунанда ва эмульсия мебошад. Нигоҳ доштани об яке аз хосиятҳои муҳими он дар бисёр барномаҳо, бахусус дар масолеҳи монанди семент, маҳлул ва рӯйпӯшҳо дар саноати сохтмон аст, ки метавонад бухоршавии обро ба таъхир андозад ва кори сохтмон ва сифати маҳсулоти ниҳоӣ беҳтар шавад. Бо вуҷуди ин, нигоҳ доштани оби HPMC бо тағирёбии ҳарорат дар муҳити беруна зич алоқаманд аст ва дарки ин робита барои татбиқи он дар соҳаҳои гуногун муҳим аст.
1. Сохтор ва нигоҳдории оби HPMC
HPMC бо роҳи тағир додани кимиёвии селлюлозаи табиӣ, асосан тавассути ворид кардани гурӯҳҳои гидроксипропил (-C3H7OH) ва метил (-CH3) ба занҷири селлюлоза сохта шудааст, ки ба он хосиятҳои хуби ҳалшавандагӣ ва танзимкунанда медиҳад. Гурӯҳҳои гидроксилӣ (-OH) дар молекулаҳои HPMC метавонанд бо молекулаҳои об пайвандҳои гидроген ташкил кунанд. Аз ин рӯ, HPMC метавонад обро бирӯяд ва бо об муттаҳид шуда, нигоҳдории обро нишон диҳад.
Нигоҳ доштани об ба қобилияти нигоҳ доштани об дахл дорад. Барои HPMC, он асосан дар қобилияти нигоҳ доштани таркиби об дар система тавассути гидратсия зоҳир мешавад, махсусан дар муҳити ҳарорати баланд ё намӣ баланд, ки метавонад ба таври муассир аз талафоти босуръати об пешгирӣ кунад ва намнокии моддаро нигоҳ дорад. Азбаски гидрататсия дар молекулаҳои HPMC бо ҳамкории сохтори молекулавии он зич алоқаманд аст, тағирёбии ҳарорат ба қобилияти азхудкунии об ва нигоҳдории оби HPMC мустақиман таъсир мерасонад.
2. Таъсири ҳарорат ба об нигоҳ доштани HPMC
Муносибати байни нигоҳдории об дар HPMC ва ҳароратро метавон аз ду ҷиҳат баррасӣ кард: яке таъсири ҳарорат ба ҳалшавандагии HPMC ва дигаре таъсири ҳарорат ба сохтори молекулавӣ ва гидратсияи он.
2.1 Таъсири ҳарорат ба ҳалшавандагии HPMC
Ҳалпазирии HPMC дар об ба ҳарорат вобаста аст. Умуман, ҳалшавандагии HPMC бо афзоиши ҳарорат меафзояд. Вақте ки ҳарорат баланд мешавад, молекулаҳои об бештар энергияи гармӣ мегиранд, ки дар натиҷа таъсири мутақобилаи молекулаҳои об суст мешавад ва ба ин васила ба обшавии об мусоидат мекунад. HPMC. Барои HPMC, афзоиши ҳарорат метавонад ташаккули маҳлули коллоидиро осонтар кунад ва ба ин васила нигоҳдории обро дар об беҳтар кунад.
Аммо, ҳарорати аз ҳад баланд метавонад часпакии маҳлули HPMC-ро зиёд кунад ва ба хосиятҳои реологӣ ва парокандагии он таъсир расонад. Гарчанде ки ин таъсир барои беҳтар шудани ҳалшавандагӣ мусбат аст, аммо ҳарорати аз ҳад баланд метавонад устувории сохтори молекулавии онро тағир диҳад ва боиси кам шудани нигоҳдории об гардад.
2.2 Таъсири ҳарорат ба сохтори молекулавии HPMC
Дар сохтори молекулавии HPMC, пайвандҳои гидроген асосан бо молекулаҳои об тавассути гурӯҳҳои гидроксил ба вуҷуд меоянд ва ин пайванди гидроген барои нигоҳ доштани оби HPMC муҳим аст. Бо баланд шудани ҳарорат, қувваи пайванди гидроген метавонад тағир ёбад, ки дар натиҷа қувваи пайвастшавӣ байни молекулаи HPMC ва молекулаи об суст мешавад ва ба ин васила ба нигоҳдории об таъсир мерасонад. Махсусан, баландшавии ҳарорат боиси пароканда шудани пайвандҳои гидроген дар молекулаи HPMC мегардад ва ба ин васила азхудкунии об ва қобилияти нигоҳдории обро коҳиш медиҳад.
Илова бар ин, ҳассосияти ҳарорати HPMC инчунин дар рафтори марҳилавии ҳалли он инъикос меёбад. HPMC бо вазнҳои гуногуни молекулавӣ ва гурӯҳҳои гуногуни ивазкунанда дорои ҳассосияти гуногуни гармӣ мебошад. Умуман, HPMC вазни пасти молекулавӣ ба ҳарорат ҳассостар аст, дар ҳоле ки HPMC вазни баланди молекулавӣ кори устувортар нишон медиҳад. Аз ин рӯ, дар барномаҳои амалӣ, мувофиқи диапазони мушаххаси ҳарорат навъи мувофиқи HPMC-ро интихоб кардан лозим аст, то нигоҳдории об дар ҳарорати корӣ таъмин карда шавад.
2.3 Таъсири харорат ба бухоршавии об
Дар муҳити ҳарорати баланд, нигоҳдории оби HPMC аз бухоршавии босуръати об, ки дар натиҷаи афзоиши ҳарорат ба вуҷуд омадааст, таъсир мерасонад. Вақте ки ҳарорати беруна хеле баланд аст, об дар системаи HPMC эҳтимоли бухор шуданро дорад. Гарчанде ки HPMC метавонад тавассути сохтори молекулавии худ обро то андозае нигоҳ дорад, ҳарорати аз ҳад зиёд метавонад боиси тезтар аз даст додани об гардад, ки система нисбат ба қобилияти нигоҳдории об дар HPMC. Дар ин ҳолат, нигоҳ доштани оби HPMC, махсусан дар ҳарорати баланд ва муҳити хушк монеъ мешавад.
Барои рафъи ин мушкилот, баъзе тадқиқотҳо нишон доданд, ки илова кардани намкунакҳои мувофиқ ё танзими ҷузъҳои дигар дар формула метавонад таъсири нигоҳдории обро дар HPMC дар муҳити ҳарорати баланд беҳтар кунад. Масалан, тавассути танзими тағирдиҳандаи часпакӣ дар формула ё интихоби ҳалкунандаи пасти идорашаванда, нигоҳдории оби HPMC метавонад то андозае беҳтар карда шавад, ки таъсири баландшавии ҳароратро ба бухоршавии об коҳиш медиҳад.
3. Омилҳои таъсиркунанда
Таъсири ҳарорат ба нигоҳдории об дар HPMC на танҳо аз ҳарорати муҳити атроф, балки аз вазни молекулавӣ, дараҷаи ивазкунӣ, консентратсияи маҳлул ва дигар омилҳои HPMC низ вобаста аст. Барои намуна:
Вазни молекулавӣ:HPMC бо вазни баланди молекулавӣ одатан нигоҳдории обро қавитар дорад, зеро сохтори шабакавӣ, ки аз занҷирҳои вазни баланди молекулавӣ дар маҳлул ташаккул ёфтааст, метавонад обро самараноктар бирӯяд ва нигоҳ дорад.
Дараҷаи ивазкунӣ: Дараҷаи метилизатсия ва гидроксипропиляцияи HPMC ба ҳамкории он бо молекулаҳои об таъсир мерасонад ва ба ин васила ба нигоҳдории об таъсир мерасонад. Умуман, дараҷаи баландтари ивазкунӣ метавонад гидрофилии HPMC-ро афзоиш диҳад ва ба ин васила нигоҳдории обро беҳтар кунад.
Консентратсияи маҳлул: Консентратсияи HPMC инчунин ба нигоҳдории об таъсир мерасонад. Консентратсияи баландтари маҳлулҳои HPMC одатан таъсири беҳтари нигоҳдории об доранд, зеро консентратсияи баланди HPMC метавонад обро тавассути таъсири мутақобилаи қавитари байнимолекулаҳо нигоҳ дорад.
Дар байни нигоҳдории об робитаи мураккаб вуҷуд дорадHPMCва ҳарорат. Баландшавии ҳарорат одатан ба ҳалшавандагии HPMC мусоидат мекунад ва метавонад боиси беҳтар шудани нигоҳдории об гардад, аммо ҳарорати аз ҳад баланд сохтори молекулавии HPMC-ро вайрон мекунад, қобилияти пайвастшавии онро ба об коҳиш медиҳад ва ба ин васила ба таъсири нигоҳдории об таъсир мерасонад. Барои ноил шудан ба кори беҳтарини нигоҳдории об дар шароити гуногуни ҳарорат, мувофиқи талаботи мушаххаси барнома навъи мувофиқи HPMC-ро интихоб кардан ва шароити истифодаи онро оқилона танзим кардан лозим аст. Илова бар ин, ҷузъҳои дигари формула ва стратегияҳои назорати ҳарорат низ метавонанд нигоҳдории оби HPMC-ро дар муҳити ҳарорати баланд то андозае беҳтар кунанд.
Вақти фиристодан: Ноябр-11-2024