01. Proprietà della carbossimetilcellulosa sodica
La carbossimetilcellulosa sodica è un elettrolita polimerico anionico. Il grado di sostituzione della CMC commerciale varia da 0,4 a 1,2. A seconda della purezza, si presenta come una polvere bianca o biancastra.
1. La viscosità della soluzione
La viscosità della soluzione acquosa di CMC aumenta rapidamente con l'aumento della concentrazione e la soluzione presenta caratteristiche di flusso pseudoplastico. Le soluzioni con un grado di sostituzione inferiore (DS=0,4-0,7) presentano spesso tissotropia e la viscosità apparente varia quando viene applicata o rimossa una sollecitazione di taglio. La viscosità della soluzione acquosa di CMC diminuisce con l'aumento della temperatura e questo effetto è reversibile quando la temperatura non supera i 50 °C. A temperature più elevate per periodi prolungati, la CMC si degrada. Questo è il motivo per cui lo smalto a bleed tende a sbiancarsi e a deteriorarsi facilmente quando si stampano motivi a linee sottili.
Il CMC utilizzato per la smaltatura dovrebbe essere un prodotto con un alto grado di sostituzione, soprattutto per quanto riguarda la smaltatura effervescente.
2. L'effetto del valore del pH sulla CMC
La viscosità della soluzione acquosa di CMC rimane normale in un ampio intervallo di pH ed è più stabile tra pH 7 e 9. Con pH
Il valore diminuisce e il CMC passa dalla forma salina alla forma acida, che è insolubile in acqua e precipita. Quando il valore del pH è inferiore a 4, la maggior parte della forma salina si trasforma in forma acida e precipita. Quando il pH è inferiore a 3, il grado di sostituzione è inferiore a 0,5 e può trasformarsi completamente dalla forma salina alla forma acida. Il valore del pH di completa trasformazione del CMC con un alto grado di sostituzione (superiore a 0,9) è inferiore a 1. Pertanto, si consiglia di utilizzare CMC con un alto grado di sostituzione per lo smalto di infiltrazione.
3. Relazione tra CMC e ioni metallici
Gli ioni metallici monovalenti possono formare sali solubili in acqua con la CMC, che non influiscono sulla viscosità, la trasparenza e altre proprietà della soluzione acquosa, ma Ag+ rappresenta un'eccezione, in quanto provoca la precipitazione della soluzione. Gli ioni metallici bivalenti, come Ba2+, Fe2+, Pb2+, Sn2+, ecc., causano la precipitazione della soluzione; Ca2+, Mg2+, Mn2+, ecc. non hanno alcun effetto sulla soluzione. Gli ioni metallici trivalenti formano sali insolubili con la CMC, oppure precipitano o gelificano, pertanto il cloruro ferrico non può essere addensato con la CMC.
Esistono incertezze riguardo all'effetto della CMC sulla tolleranza al sale:
(1) È correlato al tipo di sale metallico, al valore del pH della soluzione e al grado di sostituzione della CMC;
(2) È correlato all'ordine e al metodo di miscelazione di CMC e sale.
La CMC con un elevato grado di sostituzione presenta una migliore compatibilità con i sali, e l'effetto dell'aggiunta di sale alla soluzione di CMC è superiore a quello dell'acqua salata.
La CMC è un buon prodotto. Pertanto, quando si prepara una glassa osmotica, in genere si scioglie prima la CMC in acqua e poi si aggiunge la soluzione salina osmotica.
02. Come riconoscere il CMC sul mercato
Classificati in base alla purezza
Grado di elevata purezza: il contenuto è superiore al 99,5%;
Grado industriale puro: il contenuto è superiore al 96%;
Prodotto grezzo: il contenuto è superiore al 65%.
Classificazione in base alla viscosità
Tipo ad alta viscosità – la viscosità della soluzione all'1% è superiore a 5 Pa s;
Tipo a viscosità media: la viscosità della soluzione al 2% è superiore a 5 Pa s;
Tipo a bassa viscosità – soluzione al 2% con viscosità superiore a 0,05 Pa·s.
03. Spiegazione dei modelli comuni
Ogni produttore ha il suo modello, si dice che ne esistano più di 500 tipi. Il modello più comune è composto da tre parti: X—Y—Z.
La prima lettera rappresenta l'uso industriale:
F – per uso alimentare;
I——grado industriale;
C – grado ceramico;
O – grado petrolifero.
La seconda lettera rappresenta il livello di viscosità:
H – alta viscosità
M——viscosità media
L – bassa viscosità.
La terza lettera rappresenta il grado di sostituzione, e il suo numero diviso per 10 è il grado di sostituzione effettivo del CMC.
Esempio:
Il modello di CMC è FH9, il che significa CMC per uso alimentare, ad alta viscosità e con grado di sostituzione pari a 0,9.
Il modello di CMC è CM6, che indica un CMC di grado ceramico, a viscosità media e con grado di sostituzione pari a 0,6.
Analogamente, esistono anche gradi utilizzati in medicina, nell'industria tessile e in altri settori, che raramente si incontrano nell'industria ceramica.
04. Standard di selezione per l'industria ceramica
1. Stabilità della viscosità
Questa è la prima condizione per scegliere il CMC per la smaltatura
(1) La viscosità non cambia in modo significativo in nessun momento
(2) La viscosità non cambia in modo significativo con la temperatura.
2. Piccola tissotropia
Nella produzione di piastrelle smaltate, la pasta di smalto non deve essere tissotropica, altrimenti la qualità della superficie smaltata ne risentirà; pertanto, è preferibile utilizzare CMC per uso alimentare. Per ridurre i costi, alcuni produttori utilizzano CMC per uso industriale, con conseguente facile compromissione della qualità dello smalto.
3. Presta attenzione al metodo di prova della viscosità
(1) La concentrazione CMC ha una relazione esponenziale con la viscosità, quindi occorre prestare attenzione all'accuratezza della pesatura;
(2) Prestare attenzione all'uniformità della soluzione di CMC. Il metodo di prova rigoroso consiste nell'agitare la soluzione per 2 ore prima di misurarne la viscosità;
(3) La temperatura ha una grande influenza sulla viscosità, quindi bisogna prestare attenzione alla temperatura ambiente durante il test;
(4) Prestare attenzione alla conservazione della soluzione di CMC per prevenirne il deterioramento.
(5) Presta attenzione alla differenza tra viscosità e consistenza.
Data di pubblicazione: 05-gen-2023