คุณสมบัติและความหนืดของ CMC

carboxymethylcellulose (CMC) เป็นสารเติมแต่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่นอาหารยาการผลิตกระดาษสิ่งทอและการขุด มันมาจากเซลลูโลสธรรมชาติซึ่งมีมากมายในพืชและวัสดุชีวภาพอื่น ๆ CMC เป็นพอลิเมอร์ที่ละลายน้ำได้ที่มีคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์รวมถึงความหนืดความชุ่มชื้นการยึดเกาะและการยึดเกาะ

ลักษณะ CMC

CMC เป็นอนุพันธ์ของเซลลูโลสที่ได้รับการแก้ไขทางเคมีโดยการแนะนำกลุ่ม carboxymethyl ลงในโครงสร้าง การปรับเปลี่ยนนี้ช่วยเพิ่มความสามารถในการละลายและความไม่ชอบน้ำของเซลลูโลสซึ่งจะเป็นการปรับปรุงการทำงาน คุณสมบัติของ CMC ขึ้นอยู่กับระดับของการทดแทน (DS) และน้ำหนักโมเลกุล (MW) DS ถูกกำหนดให้เป็นจำนวนเฉลี่ยของกลุ่ม carboxymethyl ต่อหน่วยกลูโคสในกระดูกสันหลังเซลลูโลสในขณะที่ MW สะท้อนขนาดและการกระจายของโซ่พอลิเมอร์

หนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญของ CMC คือความสามารถในการละลายน้ำ CMC สามารถละลายได้อย่างง่ายดายในน้ำสร้างสารละลายที่มีความหนืดด้วยคุณสมบัติหลอก พฤติกรรมการไหลนี้เป็นผลมาจากการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลระหว่างโมเลกุล CMC ส่งผลให้ความหนืดลดลงภายใต้แรงเฉือนลดลง ธรรมชาติหลอกของโซลูชั่น CMC ทำให้พวกเขาเหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลายเช่นเครื่องข้น, ความคงตัวและสารแขวนลอย

ลักษณะสำคัญอีกประการหนึ่งของ CMC คือความสามารถในการสร้างภาพยนตร์ โซลูชัน CMC สามารถนำไปใช้ในภาพยนตร์ที่มีคุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยมความโปร่งใสและความยืดหยุ่น ภาพยนตร์เหล่านี้สามารถใช้เป็นสารเคลือบผิวลามิเนตและวัสดุบรรจุภัณฑ์

นอกจากนี้ CMC ยังมีคุณสมบัติพันธะและพันธะที่ดี มันก่อให้เกิดความผูกพันที่แข็งแกร่งกับพื้นผิวที่แตกต่างกันรวมถึงไม้โลหะพลาสติกและผ้า สถานที่ให้บริการนี้นำไปสู่การใช้ CMC ในการผลิตสารเคลือบสารกาวและหมึก

ความหนืด CMC

ความหนืดของสารละลาย CMC ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการเช่นความเข้มข้น, DS, MW, อุณหภูมิและ pH โดยทั่วไปโซลูชั่น CMC แสดงความหนืดที่สูงขึ้นที่ความเข้มข้นสูงกว่า DS และ MW ความหนืดยังเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิลดลงและ pH

ความหนืดของสารละลาย CMC ถูกควบคุมโดยการทำงานร่วมกันระหว่างโซ่พอลิเมอร์และโมเลกุลของตัวทำละลายในสารละลาย โมเลกุล CMC ทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของน้ำผ่านพันธะไฮโดรเจนทำให้เกิดเปลือกไฮเดรชั่นรอบ ๆ โซ่พอลิเมอร์ เปลือกไฮเดรชั่นนี้ช่วยลดความคล่องตัวของโซ่พอลิเมอร์ซึ่งจะเป็นการเพิ่มความหนืดของสารละลาย

พฤติกรรมการไหลของสารละลาย CMC นั้นมีลักษณะเป็นเส้นโค้งการไหลซึ่งอธิบายถึงความสัมพันธ์ระหว่างความเครียดแรงเฉือนและอัตราการเฉือนของสารละลาย โซลูชั่น CMC แสดงพฤติกรรมการไหลที่ไม่ใช่นิวตันซึ่งหมายความว่าการเปลี่ยนแปลงความหนืดของพวกเขาเปลี่ยนไปด้วยอัตราการเฉือน ในอัตราการเฉือนต่ำความหนืดของโซลูชัน CMC จะสูงขึ้นในขณะที่อัตราการเฉือนสูงความหนืดจะลดลง พฤติกรรมการทำให้ผอมบางเฉือนนี้เกิดจากโซ่พอลิเมอร์ที่จัดตำแหน่งและยืดตัวภายใต้ความเครียดแรงเฉือนทำให้เกิดแรงกระหว่างโมเลกุลระหว่างโซ่และการลดลงของความหนืด

แอปพลิเคชันของ CMC

CMC ใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาที่แตกต่างกันเนื่องจากคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์และพฤติกรรมการไหล ในอุตสาหกรรมอาหาร CMC ถูกใช้เป็นเครื่องข้น, เครื่องทำให้คงที่, อิมัลซิไฟเออร์และการปรับปรุงพื้นผิว มันถูกเพิ่มเข้าไปในอาหารเช่นไอศครีมเครื่องดื่มซอสและขนมอบเพื่อปรับปรุงพื้นผิวความสม่ำเสมอและอายุการเก็บรักษา CMC ยังป้องกันการก่อตัวของผลึกน้ำแข็งในอาหารแช่แข็งส่งผลให้ผลิตภัณฑ์ครีมเรียบเนียน

ในอุตสาหกรรมยา CMC ถูกใช้เป็นสารยึดเกาะ, การปลดปล่อยและการควบคุมในสูตรแท็บเล็ต ปรับปรุงการบีบอัดและความลื่นไหลของผงและให้ความมั่นใจกับความสม่ำเสมอและความเสถียรของแท็บเล็ต เนื่องจากคุณสมบัติของเยื่อบุผิวและคุณสมบัติทางชีวภาพ CMC ยังใช้เป็นสารเพิ่มปริมาณในสูตรจักษุจมูกและสูตรในช่องปาก

ในอุตสาหกรรมกระดาษ CMC ใช้เป็นสารเติมแต่งปลายเปียกสารเคลือบผิวสารเคลือบและการปรับขนาด ช่วยปรับปรุงการเก็บรักษาเยื่อกระดาษและการระบายน้ำเพิ่มความแข็งแรงของกระดาษและความหนาแน่นและให้พื้นผิวที่เรียบและเงางาม CMC ยังทำหน้าที่เป็นกำแพงน้ำและน้ำมันป้องกันหมึกหรือของเหลวอื่น ๆ จากการเจาะกระดาษ

ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ CMC ใช้เป็นตัวแทนปรับขนาดการพิมพ์ข้นและการย้อมสีเสริม ช่วยเพิ่มการยึดเกาะของเส้นใยเพิ่มการเจาะและการตรึงสีและลดแรงเสียดทานและริ้วรอย CMC ยังให้ความนุ่มและความแข็งของผ้าขึ้นอยู่กับ DS และ MW ของพอลิเมอร์

ในอุตสาหกรรมการทำเหมือง CMC ใช้เป็นตัวดัดแปลงตัวยับยั้งและการไหลของ Rheology ในการประมวลผลแร่ มันปรับปรุงการชำระและการกรองของของแข็งลดการแยกออกจากแก๊งค์ถ่านหินและควบคุมความหนืดและความเสถียรของระบบกันสะเทือน CMC ยังช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของกระบวนการขุดโดยลดการใช้สารพิษและน้ำให้น้อยที่สุด

สรุปแล้ว

CMC เป็นสารเติมแต่งที่หลากหลายและมีค่าซึ่งแสดงคุณสมบัติและความหนืดที่ไม่ซ้ำกันเนื่องจากโครงสร้างทางเคมีและการมีปฏิสัมพันธ์กับน้ำ ความสามารถในการละลายความสามารถในการสร้างภาพยนตร์การผูกมัดและคุณสมบัติการยึดเกาะทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกันในภาคอาหารเวชภัณฑ์กระดาษสิ่งทอและการขุด ความหนืดของโซลูชัน CMC สามารถควบคุมได้โดยปัจจัยหลายประการเช่นความเข้มข้น, DS, MW, อุณหภูมิและค่า pH และสามารถโดดเด่นด้วยพฤติกรรมหลอกและการเฉือน CMC มีผลกระทบเชิงบวกต่อคุณภาพประสิทธิภาพและความยั่งยืนของผลิตภัณฑ์และกระบวนการทำให้เป็นส่วนสำคัญของอุตสาหกรรมสมัยใหม่