Eigenschappen van natriumcarboxymethylcellulose en factoren die de viscositeit van CMC beïnvloeden

Natriumcarboxymethylcellulose, aangeduid als CMC, is een typische cellulose-ether en behoort tot de polymeer-anion-elektrolyt.

1. Uiterlijk

Natriumcarboxymethylcellulose is geurloos, smaakloos, niet-toxisch wit of lichtgeel poeder.

2. Oplosbaarheid

Natriumcarboxymethylcellulose is gemakkelijk water te absorberen en heeft een goede oplosbaarheid in water. Het is inderdaad oplosbaar in koud water of heet water om een colloïdale oplossing te vormen, en onoplosbaar in methanol, ethanol, aceton, chloroform, benzeen en andere organische oplosmiddelen.

Viscositeit heeft ook een grote invloed op de oplosbaarheid in water, de viscositeit is meestal 25mPa.s-8000mPa.s (1% waterige oplossing)

Wanneer de substitutiegraad ongeveer 0,3 is, is de oplossing oplosbaar in alkali. Naarmate de mate van substitutie toeneemt, zal de transparantie van de oplossing dienovereenkomstig toenemen.

De oplossing van natriumcarboxymethylcellulose is hetzelfde als andere polymeerelektrolyten. Zwelling treedt eerst op in de oplossing en lost vervolgens geleidelijk op. Daarom is het bij het voorbereiden van de oplossing noodzakelijk om ervoor te zorgen dat elk deeltje gelijkmatig wordt bevochtigd en dan snel kan oplossen. Anders, nadat het opzwelt in waterige oplossing, helpt de wederzijdse adhesie tussen de deeltjes om een zeer sterke film of micellen te produceren, zodat de deeltjes moeilijk op te lossen zijn en de oplossing moeilijk op te lossen is.

3. Hygroscopiciteit

Het evenwichtswatergehalte van natriumcarboxymethylcellulose neemt toe met de toename van de luchtvochtigheid en neemt af met de toename van de temperatuur. Bij kamertemperatuur en een gemiddelde luchtvochtigheid van 80-85% is het evenwichtsvochtgehalte groter dan 26%, maar het vochtgehalte van het product is minder dan 10%, wat lager is dan het eerste. Wat de vorm betreft, zelfs als het watergehalte rond de 15% ligt, lijkt er geen verschil in uiterlijk te zijn. Wanneer het vochtgehalte echter meer dan 20% bereikt, kan de wederzijdse hechting tussen deeltjes worden gevoeld, en hoe hoger de viscositeit, hoe duidelijker deze hechting.

4. Oplossing Viscositeit

4.1 Inleiding

De viscositeit van carboxymethylcellulose waterige oplossing is een concrete manifestatie van cellulose DP (polymerisatiegraad). Het hangt af van de gemiddelde DP van de cellulose-grondstof, de mate van afbraak van cellulose DP tijdens alkalisatie en etherificatie, en de uniformiteit van de reactie. De viscositeit van natriumcarboxymethylcellulose waterige oplossing neemt bijna lineair toe met de toename van de concentratie. Naast de DP en de verdeling van cellulose, wordt de viscositeit van de oplossing ook beïnvloed door de concentratie van de oplossing, pH, temperatuur, snelheidsgradiënt en substitutiegraad.

4.2 Beïnvloedende factoren van viscositeit

A. Effect van oplossingsconcentratie

Voor natriumcarboxymethylcellulose met hoge, gemiddelde en lage viscositeit neemt de viscositeit toe met de toename van de concentratie van de oplossing en heeft bijna een lineaire relatie met de concentratie van de oplossing.

B. De invloed van pH-waarde

De viscositeit van 1% natriumcarboxymethylcellulose-oplossing is de grootste en is ook het meest stabiel bij pH 6,5-9,0. Over het algemeen zal de viscositeit niet veel veranderen in het pH-bereik van 9,0-11,0. Maar onder de pH 6 daalt de viscositeit snel en begint zich natriumcarboxymethylcellulose te vormen, dat volledig wordt gevormd bij pH ongeveer 2,5. Als de pH groter is dan 9, zal de viscositeit ook dalen, maar eerst langzaam; als de pH groter is dan 11,5, zal deze snel gaan dalen. Dit komt omdat de associatie van ongesubstitueerde hydroxylgroepen met basismoleculen de dispersie van cellulose bevordert.

C. Effect van temperatuur

De viscositeit van carboxymethylcellulose-oplossing zal afnemen met de toename van de temperatuur. Als het afkoelt, neemt de viscositeit weer onmiddellijk toe, maar als de temperatuur stijgt tot een bepaald niveau is er sprake van een permanente viscositeitsdaling. Er moet op worden gewezen dat de afname van de viscositeit nauw verband houdt met de mate van substitutie van carboxymethylcellulose. Hoe hoger de mate van substitutie, hoe kleiner het effect van temperatuur op de viscositeit.

D. Effect van zout

De aanwezigheid van verschillende anorganische zoutslurries zal de viscositeit van natriumcarboxymethylcellulose-oplossing verminderen. Het effect van zouten op de viscositeit hangt bijna volledig af van de valentie van het kation. In het geval van eenwaardige kation zouten is de oplossing in water oplosbaar; in het geval van driewaardige kation zouten is het onoplosbaar in water; bij het tegenkomen van tweewaardige kation zouten, is het daartussen.