Påvirkning av DS på karboksymetylcellulosekvalitet

Karboksymetylcellulose (CMC) er et vannløselig cellulosederivat som er mye brukt i en rekke bransjer, inkludert mat, legemidler og personlig pleie.Substitusjonsgraden (DS) er en viktig parameter som påvirker egenskapene til CMC.I denne artikkelen vil vi diskutere påvirkningen av DS på karboksymetylcellulosekvalitet.

Først er det viktig å forstå hva substitusjonsgraden er.Substitusjonsgraden refererer til antall karboksymetylgrupper per glukoseenhet i cellulosekjeden.CMC produseres ved å reagere cellulose med natriummonokloracetat og natriumhydroksid.Under denne reaksjonen erstattes hydroksylgruppene på cellulosekjeden med karboksymetylgrupper.Substitusjonsgraden kan kontrolleres ved å variere reaksjonsbetingelsene, slik som konsentrasjonen av natriumhydroksid og natriummonokloracetat, reaksjonstiden og temperaturen.

DS til CMC påvirker dets fysiske og kjemiske egenskaper, slik som løselighet, viskositet og termisk stabilitet.CMC med lav DS har høyere grad av krystallinitet og er mindre vannløselig enn CMC med høy DS.Dette er fordi karboksymetylgruppene i CMC med lav DS er lokalisert på overflaten av cellulosekjeden, noe som reduserer dens vannløselighet.I motsetning til dette har CMC med høy DS en mer amorf struktur og er mer vannløselig enn CMC med lav DS.

Viskositeten til CMC påvirkes også av DS.CMC med lav DS har lavere viskositet enn CMC med høy DS.Dette er fordi karboksymetylgruppene i CMC med lav DS er plassert lenger fra hverandre, noe som reduserer interaksjonen mellom cellulosekjedene og senker viskositeten.I motsetning til dette har CMC med høy DS en høyere viskositet fordi karboksymetylgruppene er nærmere hverandre, noe som øker interaksjonen mellom cellulosekjedene og øker viskositeten.

I tillegg til dens fysiske egenskaper, påvirker DS av CMC også dens kjemiske egenskaper.CMC med lav DS er mindre stabil ved høye temperaturer og pH-verdier enn CMC med høy DS.Dette er fordi karboksymetylgruppene i CMC med lav DS er mer utsatt for hydrolyse og kan brytes ned under tøffe forhold.Derimot er CMC med høy DS mer stabil ved høye temperaturer og pH-verdier fordi karboksymetylgruppene er tettere bundet til cellulosekjeden.