Vaikuttavat tekijöihin natriumkarboksimetyyliselluloosan viskositeettiin

Useat tekijät voivat vaikuttaa natriumkarboksimetyyliselluloosa (CMC) -liuoksiin. Tässä on joitain avaintekijöitä, jotka vaikuttavat CMC -ratkaisujen viskositeettiin:

1. Konsentraatio: CMC -liuosten viskositeetti kasvaa yleensä pitoisuuden kasvaessa. Korkeammat CMC -pitoisuudet johtavat enemmän polymeeriketjuihin liuoksessa, mikä johtaa suurempaan molekyylin takertumiseen ja suurempaan viskositeettiin. Viskositeetin lisääntymiselle on kuitenkin tyypillisesti raja korkeammissa pitoisuuksissa, kuten tekijöistä, kuten liuosreologia ja polymeeri-liuotin vuorovaikutus.
2. Substituutioaste (DS): Substituutioaste viittaa karboksimetyyliryhmien keskimääräiseen lukumäärään glukoosiyksikköä kohti selluloosaketjussa. CMC: llä, jolla on korkeampi DS, on yleensä korkeampi viskositeetti, koska siinä on enemmän varautuneita ryhmiä, jotka edistävät voimakkaampia molekyylien välisiä vuorovaikutuksia ja suurempaa virtausvastusta.
3. Molekyylipaino: CMC: n molekyylipaino voi vaikuttaa sen viskositeettiin. Korkeampi molekyylipainoinen CMC johtaa tyypillisesti korkeampiin viskositeettiliuoksiin lisääntyneen ketjun takertumisen ja pidempien polymeeriketjujen vuoksi. Liian korkea molekyylipainoinen CMC voi kuitenkin johtaa myös lisääntyneeseen liuoksen viskositeettiin ilman sakeutumistehokkuuden suhteellista kasvua.
4. Lämpötila: Lämpötilalla on merkittävä vaikutus CMC -liuosten viskositeettiin. Yleensä viskositeetti laskee lämpötilan noustessa vähentyneiden polymeeri-liuotteiden vuorovaikutusten ja lisääntyneen molekyylin liikkuvuuden vuoksi. Lämpötilan vaikutus viskositeettiin voi kuitenkin vaihdella tekijöistä, kuten polymeeripitoisuudesta, molekyylipainosta ja liuoksen pH: sta.
5. PH: CMC -liuoksen pH voi vaikuttaa sen viskositeettiin johtuen polymeerionisaation ja konformaation muutoksista. CMC on tyypillisesti viskoosisempi korkeammilla pH -arvoilla, koska karboksimetyyliryhmät ionisoidaan, mikä johtaa voimakkaampiin sähköstaattisiin torjumiseen polymeeriketjujen välillä. Äärimmäiset pH -olosuhteet voivat kuitenkin johtaa muutoksiin polymeerin liukoisuudessa ja konformaatiossa, mikä voi vaikuttaa viskositeettiin eri tavalla spesifisestä CMC -luokasta ja formulaatiosta riippuen.
6. Suolapitoisuus: Suolojen läsnäolo liuoksessa voi vaikuttaa CMC-liuosten viskositeettiin vaikutuksissa polymeeri-liuotin vuorovaikutuksiin ja ioni-polymeeri-vuorovaikutuksiin. Joissakin tapauksissa suolojen lisääminen voi lisätä viskositeettia seulomalla polymeeriketjujen välisiä sähköstaattisia torjuntoja, kun taas muissa tapauksissa se voi vähentää viskositeettia häiritsemällä polymeeri-liuotin vuorovaikutuksia ja edistämällä polymeerien aggregaatiota.
7. Leikkausnopeus: CMC -liuosten viskositeetti voi myös riippua leikkausnopeudesta tai nopeudesta, jolla jännitys kohdistuu. CMC-liuoksilla on tyypillisesti leikkausohjauskäyttäytymistä, missä viskositeetti pienenee, kun leikkausnopeus kasvaa polymeeriketjujen kohdistuksesta ja suuntautumisesta virtaussuunnan varrella. Leikkaus ohenemisen laajuus voi vaihdella tekijöistä, kuten polymeeripitoisuudesta, molekyylipainosta ja liuoksen pH: sta.

Natriumkarboksimetyyliselluloosaliuosten viskositeettiin vaikuttaa tekijöiden yhdistelmä, mukaan lukien pitoisuus, substituutioaste, molekyylipaino, lämpötila, pH, suolapitoisuus ja leikkausnopeus. Näiden tekijöiden ymmärtäminen on tärkeää CMC -ratkaisujen viskositeetin optimoimiseksi tietyille sovelluksille teollisuudenaloilla, kuten elintarvikkeilla, lääkkeillä, kosmetiikka ja henkilökohtainen hoito.