Карбоксиметилцелюлоза (КМЦ) — це водорозчинна похідна целюлози, яка широко використовується в різних галузях промисловості, включаючи харчову, фармацевтичну та засоби особистої гігієни.Ступінь заміщення (DS) є важливим параметром, який впливає на властивості CMC.У цій статті ми обговоримо вплив DS на якість карбоксиметилцелюлози.
По-перше, важливо зрозуміти, що таке ступінь заміщення.Ступінь заміщення відноситься до кількості карбоксиметильних груп на одиницю глюкози в целюлозному ланцюгу.КМЦ отримують реакцією целюлози з монохлорацетатом натрію та гідроксидом натрію.Під час цієї реакції гідроксильні групи целюлозного ланцюга замінюються карбоксиметильними групами.Ступінь заміщення можна контролювати, змінюючи умови реакції, такі як концентрація гідроксиду натрію та монохлорацетату натрію, час реакції та температура.
DS КМЦ впливає на його фізичні та хімічні властивості, такі як розчинність, в’язкість і термічна стабільність.КМЦ з низьким DS має вищий ступінь кристалічності та менш розчинний у воді, ніж КМЦ з високим DS.Це пояснюється тим, що карбоксиметильні групи в CMC з низьким DS розташовані на поверхні ланцюга целюлози, що знижує її розчинність у воді.Навпаки, CMC з високим DS має більш аморфну структуру і більш розчинний у воді, ніж CMC з низьким DS.
На в'язкість CMC також впливає DS.КМЦ з низьким DS має меншу в'язкість, ніж КМЦ з високим DS.Це пов’язано з тим, що карбоксиметильні групи в CMC з низьким DS розташовані далі одна від одної, що зменшує взаємодію між целюлозними ланцюгами та знижує в’язкість.Навпаки, CMC з високим DS має вищу в’язкість, оскільки карбоксиметильні групи розташовані ближче одна до одної, що посилює взаємодію між целюлозними ланцюгами та підвищує в’язкість.
Окрім фізичних властивостей, ДС КМЦ також впливає на її хімічні властивості.КМЦ з низьким DS менш стабільний при високих температурах і значеннях pH, ніж КМЦ з високим DS.Це пояснюється тим, що карбоксиметильні групи в CMC з низьким DS більш сприйнятливі до гідролізу та можуть руйнуватися в суворих умовах.Навпаки, CMC з високим DS є більш стабільним при високих температурах і значеннях рН, оскільки карбоксиметильні групи більш міцно зв’язані з целюлозним ланцюгом.
Час публікації: 10 березня 2023 р