La viscosité de la carboxyméthylcellulose sodique est également divisée en plusieurs grades selon les utilisations. La viscosité pour le lavage est de 10 à 70 (inférieure à 100), la limite supérieure de viscosité est de 200 à 1 200 pour la décoration du bâtiment et d'autres industries, et la viscosité pour l'alimentaire est encore plus élevée. Elles sont toutes supérieures à 1 000, et la viscosité varie selon les industries.
En raison de sa large gamme d’utilisations.
La viscosité de la carboxyméthylcellulose sodique est affectée par sa masse moléculaire relative, sa concentration, sa température et sa valeur de pH, et elle est mélangée avec de l'éthyl ou de la carboxypropylcellulose, de la gélatine, de la gomme xanthane, de la carraghénine, de la gomme de caroube, de la gomme de guar, de l'agar, de l'alginate de sodium, de la pectine, de la gomme arabique et de l'amidon et ses dérivés ont une bonne compatibilité (c'est-à-dire un effet synergique).
À pH 7, la viscosité de la solution de carboxyméthylcellulose sodique est maximale ; entre 4 et 11, elle est relativement stable. La carboxyméthylcellulose, sous forme de sels de métaux alcalins et d'ammonium, est soluble dans l'eau. Les ions métalliques divalents Ca₂+, Mg₂+ et Fe₂+ peuvent affecter sa viscosité. Les métaux lourds tels que l'argent, le baryum, le chrome ou le Fe₂+ peuvent précipiter la solution. Un contrôle de la concentration en ions, par exemple par l'ajout d'acide citrique (agent chélateur), peut entraîner la formation d'une solution plus visqueuse, donnant une gomme molle ou dure.
La carboxyméthylcellulose sodique est une sorte de cellulose naturelle, généralement fabriquée à partir de fibres de coton ou de pâte de bois comme matières premières et soumise à une réaction d'éthérification avec de l'acide monochloroacétique dans des conditions alcalines.
Selon les spécifications des matières premières et la substitution de l'hydrogène hydroxyle dans l'unité D-glucose de la cellulose par le groupe carboxyméthyle, des composés polymères hydrosolubles avec différents degrés de substitution et différentes distributions de poids moléculaire sont obtenus.
Parce que la carboxyméthylcellulose sodique possède de nombreuses caractéristiques uniques et excellentes, elle est largement utilisée dans l'industrie chimique quotidienne, l'alimentation et la médecine et d'autres productions industrielles.
L'un des indicateurs les plus importants de la carboxyméthylcellulose sodique est sa viscosité. Cette valeur est liée à divers facteurs tels que la concentration, la température et le taux de cisaillement. Cependant, ces facteurs externes influent sur la viscosité de la carboxyméthylcellulose sodique.
Le poids moléculaire et la distribution moléculaire sont des facteurs internes qui influencent la viscosité de la solution de carboxyméthylcellulose sodique. Pour le contrôle de la production et le développement des performances du produit, l'étude du poids moléculaire et de la distribution moléculaire constitue une référence essentielle, tandis que la mesure de la viscosité ne joue qu'un rôle de référence.
Les lois de Newton en rhéologie. Veuillez lire le contenu pertinent de la section « rhéologie » en chimie physique. Il est difficile de les expliquer en une ou deux phrases. Pour résumer, pour une solution diluée de CMC proche d'un fluide newtonien, la contrainte de cisaillement est proportionnelle à la vitesse de cisaillement, et le coefficient proportionnel entre les deux est appelé coefficient de viscosité ou viscosité cinématique.
La viscosité découle des forces entre les chaînes moléculaires de la cellulose, notamment les forces de dispersion et les liaisons hydrogène. En particulier, la polymérisation des dérivés de la cellulose ne se fait pas selon une structure linéaire, mais selon une structure multibranchée. Dans la solution, de nombreuses celluloses multibranchées sont entrelacées pour former un réseau spatial. Plus la structure est serrée, plus les forces entre les chaînes moléculaires sont importantes dans la solution résultante.
Pour générer un écoulement dans une solution diluée de dérivés de cellulose, la force entre les chaînes moléculaires doit être maîtrisée. Une solution à haut degré de polymérisation nécessite donc une force plus importante pour générer un écoulement. Pour la mesure de la viscosité, la force exercée sur la solution de CMC est la gravité. À gravité constante, la structure de la chaîne de la solution de CMC à haut degré de polymérisation exerce une force importante et l'écoulement est lent. Ce ralentissement reflète la viscosité.
La viscosité de la carboxyméthylcellulose sodique est principalement liée à sa masse moléculaire, et peu au degré de substitution. Plus le degré de substitution est élevé, plus sa masse moléculaire est élevée, car celle du groupe carboxyméthyle substitué est supérieure à celle du groupe hydroxyle précédent.
Le sel de sodium de l'éther carboxyméthylique de cellulose, un éther de cellulose anionique, se présente sous forme de poudre ou de granulés fibreux blancs ou blanc laiteux, d'une densité de 0,5 à 0,7 g/cm³, pratiquement inodores, insipides et hygroscopiques. Il se disperse facilement dans l'eau pour former une solution colloïdale transparente et est insoluble dans les solvants organiques tels que l'éthanol. Le pH d'une solution aqueuse à 1 % est compris entre 6,5 et 8,5. Lorsque le pH est supérieur ou égal à 10 ou inférieur à 5, la viscosité de la carboxyméthylcellulose sodique est considérablement réduite, et ses performances sont optimales lorsque le pH est égal à 7.
Il est thermiquement stable. Sa viscosité augmente rapidement en dessous de 20 °C et évolue lentement à 45 °C. Un chauffage prolongé au-dessus de 80 °C peut dénaturer le colloïde et réduire considérablement sa viscosité et ses performances. Il est facilement soluble dans l'eau et sa solution est transparente ; il est très stable en solution alcaline et s'hydrolyse facilement en présence d'acide. À un pH de 2-3, il précipite.
Date de publication : 07/11/2022