การกักเก็บน้ำเป็นคุณสมบัติที่สำคัญสำหรับหลายอุตสาหกรรมที่ใช้สารที่ชอบน้ำ เช่น เซลลูโลสอีเทอร์Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) เป็นหนึ่งในเซลลูโลสอีเทอร์ที่มีคุณสมบัติกักเก็บน้ำสูงHPMC เป็นโพลีเมอร์กึ่งสังเคราะห์ที่ได้มาจากเซลลูโลส และมักใช้ในการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมก่อสร้าง ยา และอาหาร
HPMC ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารเพิ่มความข้น ความคงตัว และอิมัลซิไฟเออร์ในผลิตภัณฑ์อาหารต่างๆ เช่น ไอศกรีม ซอส และน้ำสลัด เพื่อเพิ่มเนื้อสัมผัส ความสม่ำเสมอ และอายุการเก็บรักษานอกจากนี้ HPMC ยังใช้ในการผลิตยาในอุตสาหกรรมยาเป็นสารยึดเกาะ สารช่วยแตกตัว และสารเคลือบฟิล์มนอกจากนี้ยังใช้เป็นตัวแทนกักเก็บน้ำในวัสดุก่อสร้าง โดยส่วนใหญ่อยู่ในซีเมนต์และปูน
การกักเก็บน้ำเป็นคุณสมบัติที่สำคัญในการก่อสร้างเนื่องจากช่วยป้องกันไม่ให้ปูนซีเมนต์และปูนผสมสดแห้งการอบแห้งอาจทำให้เกิดการหดตัวและการแตกร้าว ส่งผลให้โครงสร้างอ่อนแอและไม่มั่นคงHPMC ช่วยรักษาปริมาณน้ำในซีเมนต์และปูนโดยการดูดซับโมเลกุลของน้ำและค่อยๆ ปล่อยออกมาเมื่อเวลาผ่านไป ช่วยให้วัสดุก่อสร้างสามารถแข็งตัวและแข็งตัวได้อย่างเหมาะสม
หลักการกักเก็บน้ำของ HPMC ขึ้นอยู่กับความสามารถในการชอบน้ำเนื่องจากมีหมู่ไฮดรอกซิล (-OH) อยู่ในโครงสร้างโมเลกุล HPMC จึงมีความสัมพันธ์ต่อน้ำสูงหมู่ไฮดรอกซิลทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของน้ำเพื่อสร้างพันธะไฮโดรเจน ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของเปลือกไฮเดรชั่นรอบๆ สายโซ่โพลีเมอร์เปลือกไฮเดรตช่วยให้โซ่โพลีเมอร์ขยายตัว ส่งผลให้ปริมาตรของ HPMC เพิ่มขึ้น
การบวมของ HPMC เป็นกระบวนการแบบไดนามิกซึ่งขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ระดับของการทดแทน (DS) ขนาดอนุภาค อุณหภูมิ และ pHระดับของการแทนที่หมายถึงจำนวนหมู่ไฮดรอกซิลที่ถูกแทนที่ต่อหน่วยแอนไฮโดรกลูโคสในสายโซ่เซลลูโลสยิ่งค่า DS สูง ความสามารถในการชอบน้ำก็จะยิ่งสูงขึ้น และประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้นขนาดอนุภาคของ HPMC ยังส่งผลต่อการกักเก็บน้ำ เนื่องจากอนุภาคขนาดเล็กมีพื้นที่ผิวต่อหน่วยมวลมากกว่า ส่งผลให้มีการดูดซึมน้ำมากขึ้นอุณหภูมิและค่า pH ส่งผลต่อระดับการบวมและการกักเก็บน้ำ และอุณหภูมิที่สูงขึ้นและค่า pH ที่ต่ำกว่าจะช่วยเพิ่มคุณสมบัติการบวมและการกักเก็บน้ำของ HPMC
กลไกการกักเก็บน้ำของ HPMC เกี่ยวข้องกับสองกระบวนการ: การดูดซึมและการคายการดูดซึมในระหว่างการดูดซึม HPMC จะดูดซับโมเลกุลของน้ำจากสภาพแวดล้อมโดยรอบ ก่อตัวเป็นเปลือกไฮเดรชั่นรอบสายโซ่โพลีเมอร์เปลือกไฮเดรชั่นป้องกันไม่ให้สายโซ่โพลีเมอร์ยุบตัวและแยกออกจากกัน ซึ่งนำไปสู่การบวมของ HPMCโมเลกุลของน้ำที่ถูกดูดซับจะสร้างพันธะไฮโดรเจนกับหมู่ไฮดรอกซิลใน HPMC ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำ
ในระหว่างการคายการดูดซึม HPMC จะค่อยๆ ปล่อยโมเลกุลของน้ำ ส่งผลให้วัสดุก่อสร้างสามารถบ่มตัวได้อย่างเหมาะสมโมเลกุลของน้ำที่ปล่อยออกมาอย่างช้าๆ ช่วยให้มั่นใจได้ว่าซีเมนต์และปูนยังคงได้รับน้ำอย่างเต็มที่ ส่งผลให้โครงสร้างมีความเสถียรและทนทานการปล่อยโมเลกุลของน้ำอย่างช้าๆ ยังช่วยให้มีน้ำประปาคงที่ให้กับซีเมนต์และปูนขาว ช่วยเพิ่มกระบวนการบ่มและเพิ่มความแข็งแรงและความเสถียรของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
โดยสรุป การกักเก็บน้ำเป็นคุณสมบัติที่สำคัญสำหรับหลายอุตสาหกรรมที่ใช้สารที่ชอบน้ำ เช่น เซลลูโลสอีเทอร์HPMC เป็นหนึ่งในเซลลูโลสอีเทอร์ที่มีคุณสมบัติกักเก็บน้ำได้สูง และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมก่อสร้าง ยา และอาหารคุณสมบัติการกักเก็บน้ำของ HPMC ขึ้นอยู่กับความสามารถในการชอบน้ำ ซึ่งช่วยให้สามารถดูดซับโมเลกุลของน้ำจากสภาพแวดล้อมโดยรอบ สร้างเปลือกความชุ่มชื้นรอบๆ โซ่โพลีเมอร์เปลือกที่มีน้ำทำให้ HPMC ขยายตัว และการปล่อยโมเลกุลของน้ำอย่างช้าๆ ช่วยให้มั่นใจได้ว่าวัสดุก่อสร้างยังคงได้รับน้ำอย่างเต็มที่ ส่งผลให้โครงสร้างมีความเสถียรและทนทาน
เวลาโพสต์: 24 ส.ค.-2023