De viscositeit van natriumcarboxymethylcellulose wordt ook onderverdeeld in verschillende kwaliteiten, afhankelijk van de toepassing. De viscositeit van wasbare varianten ligt tussen de 10 en 70 (onder de 100), de bovengrens van de viscositeit ligt tussen de 200 en 1200 voor toepassingen in de bouw en decoratie, en de viscositeit van voedselveilige varianten is zelfs nog hoger, boven de 1000. De viscositeit verschilt echter per toepassing.
Vanwege de vele toepassingen.
De viscositeit van natriumcarboxymethylcellulose wordt beïnvloed door de relatieve moleculaire massa, concentratie, temperatuur en pH-waarde. Het wordt gemengd met ethyl- of carboxypropylcellulose, gelatine, xanthaangom, carrageen, johannesbroodpitmeel, guargom, agar, natriumalginaat, pectine, arabische gom en zetmeel, en de daarvan afgeleide producten vertonen een goede compatibiliteit (d.w.z. een synergetisch effect).
Bij een pH-waarde van 7 is de viscositeit van een natriumcarboxymethylcellulose-oplossing het hoogst, terwijl deze bij een pH-waarde tussen 4 en 11 relatief stabiel is. Carboxymethylcellulose, in de vorm van alkalimetaal- en ammoniumzouten, is oplosbaar in water. Tweewaardige metaalionen zoals Ca2+, Mg2+ en Fe2+ kunnen de viscositeit beïnvloeden. Zware metalen zoals zilver, barium, chroom of Fe3+ kunnen ervoor zorgen dat het uit de oplossing neerslaat. Door de concentratie van ionen te reguleren, bijvoorbeeld door toevoeging van het chelerende middel citroenzuur, kan een meer viskeuze oplossing ontstaan, wat resulteert in een zachte of harde gom.
Natriumcarboxymethylcellulose is een soort natuurlijke cellulose, die doorgaans wordt gemaakt van katoenvezels of houtpulp als grondstof en vervolgens onder alkalische omstandigheden wordt veretherd met monochloorazijnzuur.
Afhankelijk van de specificaties van de grondstoffen en de vervanging van het hydroxylwaterstofatoom in de cellulose-D-glucose-eenheid door een carboxymethylgroep, worden wateroplosbare polymeerverbindingen verkregen met verschillende substitutiegraden en verschillende molecuulgewichtsverdelingen.
Omdat natriumcarboxymethylcellulose veel unieke en uitstekende eigenschappen heeft, wordt het veelvuldig gebruikt in de dagelijkse chemische industrie, de voedingsmiddelen- en geneesmiddelenindustrie en andere industriële productieprocessen.
Een van de belangrijkste indicatoren voor natriumcarboxymethylcellulose is de viscositeit. De viscositeit is afhankelijk van verschillende factoren, zoals concentratie, temperatuur en schuifsnelheid. Deze factoren zijn echter externe factoren die de viscositeit van natriumcarboxymethylcellulose beïnvloeden.
Het molecuulgewicht en de molecuulgewichtsverdeling zijn interne factoren die de viscositeit van een natriumcarboxymethylcellulose-oplossing beïnvloeden. Voor de productiecontrole en de ontwikkeling van de productprestaties van natriumcarboxymethylcellulose is onderzoek naar het molecuulgewicht en de molecuulgewichtsverdeling ervan van cruciaal belang, terwijl de viscositeitsmeting slechts een beperkte indicatie geeft.
De wetten van Newton in de reologie: lees de relevante inhoud over "reologie" in de fysische chemie, het is moeilijk om dit in één of twee zinnen uit te leggen. Als ik het toch moet uitleggen: voor een verdunde oplossing met een kritische micelconcentratie (cmc) die dicht bij die van een Newtoniaanse vloeistof ligt, is de schuifspanning evenredig met de snijsnelheid, en de evenredigheidscoëfficiënt daartussen wordt de viscositeitscoëfficiënt of kinematische viscositeit genoemd.
De viscositeit wordt bepaald door de krachten tussen de moleculaire ketens van cellulose, waaronder dispersiekrachten en waterstofbruggen. De polymerisatie van cellulosederivaten resulteert met name niet in een lineaire structuur, maar in een meervoudig vertakte structuur. In de oplossing zijn veel meervoudig vertakte celluloseketens met elkaar verweven en vormen zo een ruimtelijk netwerk. Hoe dichter de structuur, hoe groter de krachten tussen de moleculaire ketens in de resulterende oplossing.
Om stroming te genereren in een verdunde oplossing van cellulosederivaten, moet de kracht tussen de moleculaire ketens worden overwonnen. Een oplossing met een hoge polymerisatiegraad vereist daarom een grotere kracht om stroming te genereren. Bij viscositeitsmeting is de zwaartekracht de kracht die op de CMC-oplossing inwerkt. Onder constante zwaartekracht oefent de ketenstructuur van de CMC-oplossing met een hoge polymerisatiegraad een grote kracht uit, waardoor de stroming traag is. De trage stroming weerspiegelt de viscositeit.
De viscositeit van natriumcarboxymethylcellulose is voornamelijk gerelateerd aan het molecuulgewicht en heeft weinig te maken met de substitutiegraad. Hoe hoger de substitutiegraad, hoe hoger het molecuulgewicht, omdat het molecuulgewicht van de gesubstitueerde carboxymethylgroep groter is dan dat van de voorgaande hydroxylgroep.
Het natriumzout van cellulosecarboxymethylether, een anionische celluloseether, is een wit of melkwit vezelig poeder of granulaat met een dichtheid van 0,5-0,7 g/cm³, vrijwel geurloos, smaakloos en hygroscopisch. Het is gemakkelijk te dispergeren in water tot een transparante colloïdale oplossing en is onoplosbaar in organische oplosmiddelen zoals ethanol. De pH van een 1% waterige oplossing ligt tussen 6,5 en 8,5. Bij een pH > 10 of < 5 neemt de viscositeit van natriumcarboxymethylcellulose aanzienlijk af, en de prestaties zijn optimaal bij een pH van 7.
Het is thermisch stabiel. De viscositeit stijgt snel onder de 20℃ en verandert langzaam bij 45℃. Langdurige verhitting boven de 80℃ kan het colloïde denatureren en de viscositeit en prestaties aanzienlijk verminderen. Het is gemakkelijk oplosbaar in water en de oplossing is transparant; het is zeer stabiel in alkalische oplossingen en hydrolyseert gemakkelijk in aanwezigheid van zuur. Bij een pH-waarde van 2-3 zal het neerslaan.
Geplaatst op: 7 november 2022