Karboksimetyyliselluloosa (CMC) on vesiliukoinen selluloosajohdannainen, jota käytetään laajalti useilla teollisuudenaloilla, mukaan lukien elintarvike-, lääketeollisuus ja henkilökohtaiset hygieniatuotteet.Substituutioaste (DS) on tärkeä parametri, joka vaikuttaa CMC:n ominaisuuksiin.Tässä artikkelissa keskustelemme DS:n vaikutuksesta karboksimetyyliselluloosan laatuun.
Ensinnäkin on tärkeää ymmärtää, mikä on korvausaste.Substituutioaste viittaa karboksimetyyliryhmien lukumäärään glukoosiyksikköä kohti selluloosaketjussa.CMC valmistetaan saattamalla selluloosa reagoimaan natriummonoklooriasetaatin ja natriumhydroksidin kanssa.Tämän reaktion aikana selluloosaketjun hydroksyyliryhmät korvataan karboksimetyyliryhmillä.Substituutioastetta voidaan kontrolloida muuttamalla reaktio-olosuhteita, kuten natriumhydroksidin ja natriummonoklooriasetaatin pitoisuutta, reaktioaikaa ja lämpötilaa.
CMC:n DS vaikuttaa sen fysikaalisiin ja kemiallisiin ominaisuuksiin, kuten sen liukoisuuteen, viskositeettiin ja lämpöstabiilisuuteen.CMC:llä, jolla on alhainen DS, on korkeampi kiteisyysaste ja se on vähemmän vesiliukoinen kuin CMC, jolla on korkea DS.Tämä johtuu siitä, että CMC:n karboksimetyyliryhmät, joilla on pieni DS, sijaitsevat selluloosaketjun pinnalla, mikä vähentää sen vesiliukoisuutta.Sitä vastoin CMC:llä, jolla on korkea DS, on amorfisempi rakenne ja se on vesiliukoisempaa kuin CMC:llä, jolla on alhainen DS.
DS vaikuttaa myös CMC:n viskositeettiin.CMC:llä, jolla on alhainen DS, on alhaisempi viskositeetti kuin CMC:llä, jolla on korkea DS.Tämä johtuu siitä, että CMC:n karboksimetyyliryhmät, joilla on alhainen DS, sijaitsevat kauempana toisistaan, mikä vähentää selluloosaketjujen välistä vuorovaikutusta ja alentaa viskositeettia.Sitä vastoin CMC:llä, jolla on korkea DS, on korkeampi viskositeetti, koska karboksimetyyliryhmät ovat lähempänä toisiaan, mikä lisää selluloosaketjujen välistä vuorovaikutusta ja nostaa viskositeettia.
Fysikaalisten ominaisuuksiensa lisäksi CMC:n DS vaikuttaa myös sen kemiallisiin ominaisuuksiin.CMC, jolla on matala DS, on vähemmän stabiili korkeissa lämpötiloissa ja pH-arvoissa kuin CMC, jolla on korkea DS.Tämä johtuu siitä, että CMC:n karboksimetyyliryhmät, joiden DS on alhainen, ovat herkempiä hydrolyysille ja voivat hajota ankarissa olosuhteissa.Sitä vastoin CMC, jolla on korkea DS, on vakaampi korkeissa lämpötiloissa ja pH-arvoissa, koska karboksimetyyliryhmät ovat tiukemmin sitoutuneita selluloosaketjuun.
Postitusaika: 10.3.2023