HPMC (Hydroxypropylmethylcellulose) kunnen op basis van hun oplosbaarheidseigenschappen worden onderverdeeld in twee verschillende typen: instant type (oppervlaktebehandeld) en heet oplosbaar type (niet oppervlaktebehandeld).
Direct te behandelen oppervlaktebehandeling (oplosbaarheid van HPMC in water)
Het instanttype HPMC is ontworpen voor snelle dispersie in koud water. Bij contact verspreidt het zich snel en lijkt het te verdwijnen in de vloeistof. In dit stadium vertoont de oplossing geen viscositeit, omdat de HPMC slechts in het water is gesuspendeerd in plaats van opgelost. Na ongeveer twee minuten begint de viscositeit van het mengsel geleidelijk toe te nemen, wat uiteindelijk resulteert in een transparante, viskeuze colloïde. Dit gedrag wordt toegeschreven aan de interactie van het buitenste cellulosepoeder met koud water, wat leidt tot onmiddellijke verdikking tot een colloïdale vorm, terwijl de binnenste cellulose ingekapseld blijft en langzaam oplost.
HPMC-toepassingen
Dit instanttype is veelzijdig en kan in verschillende toepassingen worden gebruikt, waaronder:
- Stopverfpoeder
- Mortel
- Vloeibare lijmen
- Coatings
Er zijn geen significante contra-indicaties voor het gebruik ervan in deze toepassingen.
Heet oplosbaar type (niet-oppervlaktebehandeld)
Daarentegen heeft de heet oplosbare HPMC de neiging te klonteren wanneer gemengd met koud water. Het lost echter snel op in heet water en verdwijnt volledig wanneer het oplost. Naarmate de temperatuur daalt, ontwikkelt de viscositeit zich geleidelijk totdat een transparant, viskeus colloïde ontstaat. De klontering die in koud water wordt waargenomen, wordt veroorzaakt doordat het buitenste cellulosepoeder dikker wordt bij contact met koud water, terwijl de binnenste cellulose geïsoleerd blijft van direct contact met water.
Praktische overwegingen
In praktische toepassingen, met name bij droge mengsels zoals stopverfpoeder en mortel, is het niet nodig om heet water te gebruiken voor het oplossen. Wanneer deze droge poeders met water worden gemengd, worden HPMC-deeltjes gescheiden door andere materialen, waardoor er direct viscositeit ontstaat zonder klontering.
Aanbevolen toepassingen
De warm oplosbare variant is bijzonder geschikt voor:
- Droge mortels
- Stopverfpoeders
Er moet echter voorzichtigheid worden betracht bij het gebruik van dit type in vloeibare formuleringen, zoals lijm en verf, vanwege mogelijke klonteringsproblemen.
Vergelijkende analyse
| Kenmerk | Instant Type (oppervlaktebehandeld) | Heet oplosbaar type (niet-oppervlaktebehandeld) |
|---|---|---|
| Dispersie in koud water | Verspreidt zich snel | Klonten aanvankelijk |
| Ontbinding | Geleidelijke toename van de viscositeit | Snelle verspreiding in heet water |
| Eindviscositeit | Vormt transparante viskeuze colloïde | Vormt transparante viskeuze colloïde |
| Aanbevolen toepassingen | Breed assortiment (plamuur, lijm, coatings) | Voornamelijk in droge mengsels (plamuur, mortel) |
| Waterretentie en stabiliteit | Lager vergeleken met hete oplosbare | Hogere stabiliteit en retentie |
Heet oplosbaar type (niet-oppervlaktebehandeld) HPMC-oplossingsmethoden
Als de heet oplosbare (niet-oppervlaktebehandelde) HPMC rechtstreeks aan het water wordt toegevoegd, treedt agglomeratie op vóór oplossing. Oplossen op deze manier is echter erg langzaam en moeilijk. We raden hier drie oplossingsmethoden aan voor eindgebruikers, gebaseerd op verschillende toepassingen:
1. Methode voor het oplossen van heet water: Omdat HPMC niet in heet water oplost, kan de oorspronkelijke HPMC gelijkmatig in heet water worden gedispergeerd en vervolgens snel oplossen na afkoeling. Twee typische methoden zijn:
Voeg heet water (85°C) toe aan de container. Hydroxypropylmethylcellulose werd geleidelijk toegevoegd onder langzaam roeren, waarna de HPMC naar het wateroppervlak dreef en geleidelijk een suspensie vormde. Deze suspensie werd onder roeren afgekoeld.
Voeg 1/3 of 2/3 van de benodigde hoeveelheid heet water (85 °C) toe aan het vat. Voeg geleidelijk HPMC toe aan heet water en blijf roeren. Voeg vervolgens koud water of ijswater toe aan de hete cementbrij om het gewenste niveau te bereiken. Blijf roeren om het mengsel af te koelen.
2. Poedermengmethode: Meng het HPMC-poeder met een grote hoeveelheid andere poederachtige stoffen, meng goed met een blender en voeg vervolgens water toe om het op te lossen. Op dit moment kan HPMC worden opgelost zonder te klonteren, omdat elk klein hoekje slechts een beetje HPMC bevat. Het poeder lost direct op bij contact met water. Deze methode wordt gebruikt door fabrikanten van stopverfpoeder en mortel.
3. Oplosmethode met bevochtiging van organische oplosmiddelen: HPMC wordt vooraf gedispergeerd of bevochtigd met een organisch oplosmiddel, zoals ethanol, ethyleenglycol of olie, en vervolgens opgelost in water. HPMC kan gemakkelijk worden opgelost.
Instant type (oppervlaktebehandeld) HPMC-oplossingsmethoden
Oppervlaktebehandelingspoeders zijn speciaal ontwikkeld om klontering te voorkomen bij natmengen, zoals bij verf- en emulsietoepassingen. Om een oplossing te maken van het oppervlaktebehandelde poeder, wordt het poeder direct in koud water geplaatst. Na verloop van tijd werd een volledig ontwikkelde oplossing met de juiste viscositeit verkregen door de oplossing continu te roeren.
Let op: Om het product snel op te lossen, zal het instanttype (oppervlaktebehandeld) HPMC snel oplossen nadat de pH-waarde is aangepast naar 8-10 door ammoniak of alkalisch water toe te voegen, zodat er een oplossing ontstaat.
NIET-OPPERVLAK BEHANDELD HPMC
Kortom, voor verschillende soorten producten kan de juiste methode worden gebruikt om het product volledig op te lossen. Als er agglomeratie optreedt tijdens het oplossen, wordt dit veroorzaakt door onvoldoende roeren of door directe toevoeging van gewone producten aan koud water. Roer dan snel. Mochten er tijdens het oplossen bellen ontstaan, dan kan het product even staan of kan er een antischuimmiddel worden toegevoegd.
