01. カルボキシメチルセルロースナトリウムの特性
カルボキシメチルセルロースナトリウムは、陰イオン性高分子電解質である。市販のCMCの置換度は0.4～1.2の範囲である。純度によって、外観は白色またはオフホワイトの粉末である。
1. 溶液の粘度
CMC水溶液の粘度は濃度の上昇とともに急速に増加し、擬塑性流動特性を示します。置換度が低い溶液（DS=0.4～0.7）はチキソトロピー性を示すことが多く、溶液にせん断力が加わったり取り除かれたりすると見かけの粘度が変化します。CMC水溶液の粘度は温度の上昇とともに低下しますが、温度が50℃を超えない場合はこの効果は可逆的です。高温に長時間さらされると、CMCは劣化します。これが、細い線状の模様のブリード釉薬を印刷する際に、ブリード釉薬が白化したり劣化したりしやすい理由です。
釉薬に使用するCMCは、特に滲み釉薬の場合は、置換度の高い製品を選択すべきである。
2. pH値がCMCに及ぼす影響
CMC水溶液の粘度は広いpH範囲で正常値を維持し、pH7～9の間で最も安定している。
pH値が低下すると、CMCは塩型から酸型に変化し、水に不溶性となり沈殿します。pH値が4未満の場合、塩型の大部分が酸型に変化して沈殿します。pHが3未満の場合、置換度は0.5未満となり、塩型から酸型に完全に変化します。置換度が高い（0.9以上）CMCが完全に変化するpH値は1未満です。したがって、浸透釉薬には置換度の高いCMCを使用するようにしてください。
3. CMCと金属イオンの関係
一価金属イオンはCMCと水溶性塩を形成し、水溶液の粘度、透明度、その他の特性に影響を与えませんが、Ag+は例外で、溶液を沈殿させます。Ba2+、Fe2+、Pb2+、Sn2+などの二価金属イオンは溶液を沈殿させますが、Ca2+、Mg2+、Mn2+などは溶液に影響を与えません。三価金属イオンはCMCと不溶性塩を形成するか、沈殿またはゲル化するため、塩化第二鉄はCMCで増粘することはできません。
CMCの耐塩性効果には不確実性がある。
（１）金属塩の種類、溶液のpH値、CMCの置換度に関係する。
（２）CMCと塩の混合順序と方法に関係する。
置換度の高いCMCは塩との相溶性が高く、CMC溶液に塩を加えた場合の効果は、塩水を加えた場合よりも優れている。
CMCは優れた物質です。そのため、浸透性釉薬を調製する際は、一般的にまずCMCを水に溶かし、その後浸透圧塩溶液を加えます。
02. 市場におけるCMCの見分け方
純度による分類
高純度グレード ― 含有量が99.5%以上。
工業用純度グレード ― 含有量96%以上。
粗製品 ― 含有量は65%以上。
粘度による分類
高粘度タイプ – 1%溶液の粘度が5 Pa・s以上。
中粘度タイプ – 2%溶液の粘度は5 Pa・s以上です。
低粘度タイプ – 2%溶液の粘度が0.05 Pa·s以上。
03. 一般的なモデルの説明
各メーカーは独自のモデルを持っており、500種類以上あると言われています。最も一般的なモデルは、X-Y-Zの3つの部分で構成されています。
最初の文字は、業界での使用法を表しています。
F – 食品グレード
I——工業用グレード;
C – セラミックグレード
O – 石油グレード。
2番目の文字は粘度レベルを表します。
H – 高粘度
M——中粘度
L – 低粘度。
3番目の文字は置換度を表し、その数値を10で割った値がCMCの実際の置換度となります。
例：
CMCのモデルはFH9であり、これは食品グレードで高粘度、置換度0.9のCMCであることを意味します。
CMCのモデルはCM6であり、これはセラミックグレードのCMC、中程度の粘度、置換度0.6であることを意味する。
同様に、医療、繊維、その他の産業で使用されるグレードも存在するが、これらはセラミック産業ではほとんど見かけることがない。
04. セラミック産業選定基準
1. 粘度安定性
これは釉薬にCMCを選択する際の第一条件です。
（１）粘度はどの時点においても大きく変化しない
（２）粘度は温度によって大きく変化しない。
2. チキソトロピー性が低い
釉薬タイルの製造において、釉薬スラリーはチクソトロピー性であってはならず、チクソトロピー性があると釉薬表面の品質に影響が出るため、食品グレードのCMCを選択するのが最適です。コスト削減のため、一部のメーカーは工業グレードのCMCを使用していますが、釉薬の品質に影響が出やすいという問題があります。
3. 粘度試験方法に注意してください
（１）CMC濃度は粘度と指数関数的な関係にあるため、計量の精度に注意する必要がある。
（２）CMC溶液の均一性に注意してください。厳密な試験方法は、溶液を２時間攪拌してから粘度を測定することです。
（３）温度は粘度に大きな影響を与えるため、試験中は周囲温度に注意を払う必要があります。
（４）CMC溶液の劣化を防ぐため、保存に注意してください。
（５）粘度と粘稠度の違いに注意してください。
投稿日時：2023年1月5日