ความหนืดของโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส

ความหนืดของโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสยังแบ่งออกเป็นหลายเกรดตามการใช้งานที่แตกต่างกัน ความหนืดของประเภทการซักคือ 10~70 (ต่ำกว่า 100) ขีดจำกัดสูงสุดของความหนืดคือ 200~1200 สำหรับการตกแต่งอาคารและอุตสาหกรรมอื่นๆ และความหนืดของเกรดอาหารจะสูงกว่านี้ ทั้งหมดอยู่เหนือ 1000 และความหนืดของอุตสาหกรรมต่างๆ ก็ไม่เท่ากัน

เนื่องจากมีการใช้งานหลากหลาย
ความหนืดของโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสได้รับผลกระทบจากมวลโมเลกุลสัมพัทธ์ ความเข้มข้น อุณหภูมิ และค่า pH และมีการผสมกับเอทิลหรือคาร์บอกซีโพรพิลเซลลูโลส เจลาติน ซานแทนกัม คาร์ราจีแนน กัมถั่วแขก กัมกัวร์ วุ้น โซเดียมแอลจิเนต เพกติน กัมอาหรับ และแป้งและสารอนุพันธ์มีความเข้ากันได้ดี (เช่น ผลเสริมฤทธิ์กัน)

เมื่อค่า pH อยู่ที่ 7 ความหนืดของสารละลายโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสจะสูงที่สุด และเมื่อค่า pH อยู่ที่ 4~11 ก็จะค่อนข้างเสถียร คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสในรูปของโลหะอัลคาไลและเกลือแอมโมเนียมละลายได้ในน้ำ ไอออนโลหะที่มีประจุบวกสองค่า ได้แก่ Ca2+, Mg2+, Fe2+ สามารถส่งผลต่อความหนืดได้ โลหะหนัก เช่น เงิน แบเรียม โครเมียม หรือ Fe3+ สามารถทำให้ตกตะกอนนอกสารละลายได้ หากควบคุมความเข้มข้นของไอออนได้ เช่น การเติมกรดซิตริกซึ่งเป็นสารคีเลต ก็จะสามารถสร้างสารละลายที่มีความหนืดมากขึ้น ส่งผลให้หมากฝรั่งนิ่มหรือแข็ง

โซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสเป็นเซลลูโลสธรรมชาติชนิดหนึ่ง ซึ่งโดยทั่วไปทำจากเศษฝ้ายหรือเยื่อไม้เป็นวัตถุดิบและผ่านปฏิกิริยาอีเทอร์ริฟิเคชันกับกรดโมโนคลอโรอะซิติกภายใต้สภาวะเป็นด่าง

ตามข้อกำหนดของวัตถุดิบและการทดแทนไฮโดรเจนไฮดรอกซิลในหน่วยเซลลูโลส D-กลูโคสด้วยกลุ่มคาร์บอกซีเมทิล จึงได้สารประกอบโพลีเมอร์ที่ละลายน้ำได้ที่มีระดับการทดแทนที่แตกต่างกันและการกระจายมวลโมเลกุลที่แตกต่างกัน

เนื่องจากโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสมีคุณสมบัติพิเศษและโดดเด่นหลายประการ จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมีในชีวิตประจำวัน อาหาร ยา และการผลิตทางอุตสาหกรรมอื่นๆ

ตัวบ่งชี้ที่สำคัญที่สุดตัวหนึ่งของโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสคือความหนืดของโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส ค่าความหนืดนั้นสัมพันธ์กับปัจจัยต่างๆ เช่น ความเข้มข้น อุณหภูมิ และอัตราเฉือน อย่างไรก็ตาม ปัจจัยต่างๆ เช่น ความเข้มข้น อุณหภูมิ และอัตราเฉือนเป็นปัจจัยภายนอกที่ส่งผลต่อความหนืดของโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส

น้ำหนักโมเลกุลและการกระจายตัวของโมเลกุลเป็นปัจจัยภายในที่ส่งผลต่อความหนืดของสารละลายโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส สำหรับการควบคุมการผลิตและการพัฒนาประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์โซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส การวิจัยน้ำหนักโมเลกุลและการกระจายตัวของน้ำหนักโมเลกุลมีค่าอ้างอิงที่สำคัญอย่างยิ่ง ในขณะที่ความหนืดนั้นสามารถมีบทบาทอ้างอิงได้เพียงบางส่วนเท่านั้น

กฎของนิวตันในรีโอโลยี โปรดอ่านเนื้อหาที่เกี่ยวข้องของ "รีโอโลยี" ในเคมีกายภาพ เป็นการยากที่จะอธิบายในหนึ่งหรือสองประโยค หากคุณต้องพูด: สำหรับสารละลายเจือจางของ cmc ที่อยู่ใกล้กับของเหลวแบบนิวโทเนียน แรงเฉือนจะแปรผันตามอัตราของคมตัด และค่าสัมประสิทธิ์ที่เป็นสัดส่วนระหว่างทั้งสองเรียกว่าค่าสัมประสิทธิ์ความหนืดหรือความหนืดจลนศาสตร์

ความหนืดเกิดจากแรงระหว่างโซ่โมเลกุลของเซลลูโลส รวมทั้งแรงกระจายและพันธะไฮโดรเจน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การเกิดพอลิเมอไรเซชันของอนุพันธ์ของเซลลูโลสไม่ใช่โครงสร้างเชิงเส้น แต่เป็นโครงสร้างที่มีหลายกิ่ง ในสารละลาย เซลลูโลสที่มีหลายกิ่งจำนวนมากจะพันกันเพื่อสร้างโครงสร้างเครือข่ายเชิงพื้นที่ ยิ่งโครงสร้างแน่นมากเท่าใด แรงระหว่างโซ่โมเลกุลในสารละลายที่ได้ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

ในการสร้างการไหลในสารละลายเจือจางของอนุพันธ์เซลลูโลส จะต้องเอาชนะแรงระหว่างโซ่โมเลกุล ดังนั้น สารละลายที่มีระดับพอลิเมอไรเซชันสูงจึงต้องใช้แรงที่มากขึ้นในการสร้างการไหล สำหรับการวัดความหนืด แรงที่กระทำต่อสารละลาย CMC คือแรงโน้มถ่วง ภายใต้สภาวะที่มีแรงโน้มถ่วงคงที่ โครงสร้างโซ่ของสารละลาย CMC ที่มีระดับพอลิเมอไรเซชันสูงจะมีแรงมาก และการไหลจะช้า การไหลที่ช้าสะท้อนถึงความหนืด

ความหนืดของโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับน้ำหนักโมเลกุล และไม่มีความเกี่ยวข้องใดๆ กับระดับการแทนที่ ยิ่งระดับการแทนที่มากขึ้น น้ำหนักโมเลกุลก็จะมากขึ้น เนื่องจากน้ำหนักโมเลกุลของกลุ่มคาร์บอกซีเมทิลที่ถูกแทนที่นั้นมากกว่ากลุ่มไฮดรอกซิลก่อนหน้า

เกลือโซเดียมของเซลลูโลสคาร์บอกซีเมทิลอีเธอร์ ซึ่งเป็นเซลลูโลสอีเธอร์ประจุลบ เป็นผงหรือเม็ดสีขาวหรือสีขาวขุ่นที่มีเส้นใย มีความหนาแน่น 0.5-0.7 g/cm3 แทบไม่มีกลิ่น ไม่มีรส และดูดความชื้นได้ดี สามารถกระจายตัวในน้ำได้ง่ายเพื่อสร้างสารละลายคอลลอยด์ใส และไม่ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น เอธานอล ค่า pH ของสารละลายน้ำ 1% อยู่ที่ 6.5 ถึง 8.5 เมื่อ pH>10 หรือ <5 ความหนืดของโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสจะลดลงอย่างมาก และประสิทธิภาพจะดีที่สุดเมื่อ pH = 7

มีเสถียรภาพทางความร้อน ความหนืดเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วต่ำกว่า 20℃ และเปลี่ยนแปลงช้าๆ ที่ 45℃ การให้ความร้อนเป็นเวลานานที่สูงกว่า 80℃ สามารถทำให้คอลลอยด์เสียสภาพและลดความหนืดและประสิทธิภาพได้อย่างมาก ละลายน้ำได้ง่าย และสารละลายมีลักษณะใส มีความเสถียรมากในสารละลายด่าง และไฮโดรไลซ์ได้ง่ายในสภาพที่มีกรด เมื่อค่า pH อยู่ที่ 2-3 จะเกิดการตกตะกอน