Naatriumkarboksümetüültselluloosi viskoossus

Naatriumkarboksümetüültselluloosi viskoossus on samuti jagatud mitmeks klassiks vastavalt erinevatele kasutusaladele. Pesutüübi viskoossus on 10–70 (alla 100), ehitustööde ja muude tööstuste puhul on viskoossuse ülempiir 200–1200 ning toiduainete viskoossus on veelgi suurem. Kõik need on üle 1000 ja erinevate tööstusharude viskoossus ei ole sama.

Selle laia kasutusala tõttu.
Naatriumkarboksümetüültselluloosi viskoossust mõjutavad selle suhteline molekulmass, kontsentratsioon, temperatuur ja pH väärtus ning seda segatakse etüül- või karboksüpropüültselluloosi, želatiini, ksantaankummi, karrageeni, jaanikauna kummi, guarkummi, agari, naatriumalginaadiga, pektiin, kummiaraabik ja tärklis ning selle derivaadid on hästi ühilduvad (st sünergistlik toime).

Kui pH väärtus on 7, on naatriumkarboksümetüültselluloosi lahuse viskoossus kõrgeim ja kui pH väärtus on 4–11, on see suhteliselt stabiilne. Karboksümetüültselluloos leelismetalli- ja ammooniumisoolade kujul lahustub vees. Kahevalentsed metalliioonid Ca2+, Mg2+, Fe2+ võivad mõjutada selle viskoossust. Raskmetallid, nagu hõbe, baarium, kroom või Fe3+, võivad selle lahusest välja sadestuda. Kui ioonide kontsentratsiooni kontrollitakse, näiteks kelaativa aine sidrunhappe lisamisega, võib moodustuda viskoossem lahus, mille tulemuseks on pehme või kõva kummi.

Naatriumkarboksümetüültselluloos on teatud tüüpi looduslik tselluloos, mis on tavaliselt valmistatud toormaterjalina puuvillasest linterist või puidumassist ja eeterdatakse leeliselistes tingimustes monokloroäädikhappega.

Vastavalt toormaterjalide spetsifikatsioonidele ja hüdroksüülvesiniku asendamisele tselluloosi D-glükoosiühikus karboksümetüülrühmaga saadakse erineva asendusastmega ja erineva molekulmassi jaotusega vees lahustuvad polümeerühendid.

Kuna naatriumkarboksümetüültselluloosil on palju ainulaadseid ja suurepäraseid omadusi, kasutatakse seda laialdaselt igapäevases keemiatööstuses, toiduainetes ja meditsiinis ning muus tööstuslikus tootmises.

Naatriumkarboksümetüültselluloosi üks olulisemaid näitajaid on naatriumkarboksümetüültselluloosi viskoossus. Viskoossuse väärtus on seotud erinevate teguritega, nagu kontsentratsioon, temperatuur ja nihkekiirus. Sellised tegurid nagu kontsentratsioon, temperatuur ja nihkekiirus on aga välised tegurid, mis mõjutavad naatriumkarboksümetüültselluloosi viskoossust.

Selle molekulmass ja molekulaarne jaotus on sisemised tegurid, mis mõjutavad naatriumkarboksümetüültselluloosi lahuse viskoossust. Naatriumkarboksümetüültselluloosi tootmise kontrollimiseks ja toote jõudluse arendamiseks on selle molekulmassi ja molekulmassi jaotuse uurimisel äärmiselt oluline kontrollväärtus, samas kui viskoossus Mõõtmisel võib olla vaid teatud võrdlusroll.

Newtoni seadused reoloogias, palun lugege füüsikalise keemia “reoloogia” vastavat sisu, seda on raske ühe-kahe lausega seletada. Kui peate seda ütlema: Newtoni vedelikule lähedase cmc lahjendatud lahuse puhul on nihkepinge võrdeline lõikeserva kiirusega ja nendevahelist proportsionaalset koefitsienti nimetatakse viskoossusteguriks või kinemaatiliseks viskoossuseks.

Viskoossus tuleneb tselluloosi molekulaarsete ahelate vahelistest jõududest, sealhulgas dispersioonijõududest ja vesiniksidemetest. Eelkõige ei ole tselluloosi derivaatide polümerisatsioon lineaarne struktuur, vaid mitmeharuline struktuur. Lahenduses on palju mitmeharulist tselluloosi põimunud, moodustades ruumilise võrgustiku struktuuri. Mida tihedam on struktuur, seda suuremad on jõud saadud lahuses molekulaarsete ahelate vahel.

Tselluloosi derivaatide lahjendatud lahuses voolu tekitamiseks tuleb ületada molekulaarahelate vaheline jõud, seega vajab kõrge polümerisatsiooniastmega lahus voolu tekitamiseks suuremat jõudu. Viskoossuse mõõtmiseks on CMC lahusele mõjuv jõud gravitatsioon. Pideva gravitatsiooni tingimustes on suure polümerisatsiooniastmega CMC lahuse ahelstruktuuril suur jõud ja vool on aeglane. Aeglane vool peegeldab viskoossust.

Naatriumkarboksümetüültselluloosi viskoossus on peamiselt seotud molekulmassiga ja sellel on vähe pistmist asendusastmega. Mida suurem on asendusaste, seda suurem on molekulmass, sest asendatud karboksümetüülrühma molekulmass on suurem kui eelmisel hüdroksüülrühmal.

Tselluloosi karboksümetüüleetri naatriumsool, anioonne tsellulooseeter, on valge või piimvalge kiuline pulber või graanul tihedusega 0,5–0,7 g/cm3, peaaegu lõhnatu, maitsetu ja hügroskoopne. Seda on lihtne vees dispergeerida, moodustades läbipaistva kolloidse lahuse, ja see ei lahustu orgaanilistes lahustites, nagu etanool. 1% vesilahuse pH on 6,5–8,5. Kui pH> 10 või <5, väheneb naatriumkarboksümetüültselluloosi viskoossus oluliselt ja jõudlus on parim, kui pH = 7.

See on termiliselt stabiilne. Viskoossus tõuseb kiiresti alla 20 ℃ ja muutub aeglaselt 45 ℃ juures. Pikaajaline kuumutamine üle 80 ℃ võib kolloidi denatureerida ning viskoossust ja jõudlust oluliselt vähendada. See lahustub vees kergesti ja lahus on läbipaistev; see on leeliselises lahuses väga stabiilne ja seda on happe juuresolekul lihtne hüdrolüüsida. Kui pH väärtus on 2-3, sadestub.