Indflydelse af DS på carboxymethylcellulosekvalitet

Carboxymethylcellulose (CMC) er et vandopløseligt cellulosederivat, der er meget udbredt i en række forskellige industrier, herunder fødevarer, lægemidler og personlig pleje.Substitutionsgraden (DS) er en vigtig parameter, der påvirker egenskaberne af CMC.I denne artikel vil vi diskutere indflydelsen af ​​DS på carboxymethylcellulosekvalitet.

For det første er det vigtigt at forstå, hvad graden af ​​substitution er.Substitutionsgraden refererer til antallet af carboxymethylgrupper pr. glucosenhed i cellulosekæden.CMC fremstilles ved at omsætte cellulose med natriummonochloracetat og natriumhydroxid.Under denne reaktion erstattes hydroxylgrupperne på cellulosekæden med carboxymethylgrupper.Substitutionsgraden kan styres ved at variere reaktionsbetingelserne, såsom koncentrationen af ​​natriumhydroxid og natriummonochloracetat, reaktionstiden og temperaturen.

DS af CMC påvirker dets fysiske og kemiske egenskaber, såsom dets opløselighed, viskositet og termiske stabilitet.CMC med lav DS har en højere grad af krystallinitet og er mindre vandopløselig end CMC med høj DS.Dette skyldes, at carboxymethylgrupperne i CMC med lav DS er placeret på overfladen af ​​cellulosekæden, hvilket reducerer dens vandopløselighed.I modsætning hertil har CMC med høj DS en mere amorf struktur og er mere vandopløselig end CMC med lav DS.

Viskositeten af ​​CMC påvirkes også af DS.CMC med lav DS har en lavere viskositet end CMC med høj DS.Dette skyldes, at carboxymethylgrupperne i CMC med lav DS er placeret længere fra hinanden, hvilket reducerer interaktionen mellem cellulosekæderne og sænker viskositeten.I modsætning hertil har CMC med høj DS en højere viskositet, fordi carboxymethylgrupperne er tættere på hinanden, hvilket øger interaktionen mellem cellulosekæderne og øger viskositeten.

Ud over dets fysiske egenskaber påvirker DS af CMC også dets kemiske egenskaber.CMC med lav DS er mindre stabil ved høje temperaturer og pH-værdier end CMC med høj DS.Dette skyldes, at carboxymethylgrupperne i CMC med lav DS er mere modtagelige for hydrolyse og kan nedbrydes under barske forhold.I modsætning hertil er CMC med en høj DS mere stabil ved høje temperaturer og pH-værdier, fordi carboxymethylgrupperne er tættere bundet til cellulosekæden.