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、陰イオン性ポリマー電解質です。市販のCMCの置換度は0.4～1.2の範囲で、純度に応じて白色またはオフホワイトの粉末状となります。
1. 溶液の粘度
CMC水溶液の粘度は濃度の上昇とともに急激に増加し、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除去されたりすると、見かけの粘度が変化します。CMC水溶液の粘度は温度上昇とともに低下しますが、この効果は50℃を超えない温度では可逆的です。高温で長時間放置すると、CMCは劣化します。これが、細線模様のブリード釉薬を印刷する際に、ブリード釉薬が白くなりやすく、劣化しやすい理由です。
釉薬に使用するCMCは、特にブリーディング釉薬においては置換度の高い製品を選択する必要があります。
2. pH値がCMCに与える影響
CMC水溶液の粘度は広いpH範囲で正常範囲を維持し、pH 7～9で最も安定しています。
値が減少すると、CMCは塩型から酸型へと変化し、水に溶けなくなり沈殿します。pH値が4未満の場合、塩型の大部分は酸型へと変化し沈殿します。pH値が3未満の場合、置換度は0.5未満となり、塩型から酸型へと完全に変化します。置換度の高いCMC（0.9以上）が完全に変化するpH値は1未満です。したがって、浸透釉には置換度の高い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ますが、水溶液の粘度、透明性、その他の特性に影響を与えません。ただし、Ag+は例外で、溶液が沈殿します。Ba2+、Fe2+、Pb2+、Sn2+などの二価金属イオンは溶液に沈殿を引き起こしますが、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と不溶性の塩を形成し、沈殿またはゲル化するため、塩化鉄（III）はCMCで増粘することはできません。
CMCの耐塩効果には不確実性があります。
（１）金属塩の種類、溶液のpH値、CMCの置換度に関係する。
（２）CMCと食塩の混合順序と方法に関係する。
置換度の高い CMC は塩との相性が良く、CMC 溶液に塩を加えた場合の効果は塩水の場合よりも優れています。
CMCは良好です。そのため、浸透圧釉薬を作る際は、まずCMCを水に溶かし、その後に浸透圧塩溶液を加えます。
02. 市場でCMCを認識する方法
純度による分類
高純度グレード - 含有量は 99.5% 以上です。
工業用純粋グレード - 含有量は 96% 以上です。
原油 - 含有量が 65% 以上です。
粘度による分類
高粘度タイプ - 1% 溶液粘度は 5 Pa s 以上です。
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
各メーカーが独自のモデルを製造しており、その種類は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用途を表します。
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、その数字を 10 で割ったものが CMC の実際の置換度となります。
例：
CMC のモデルは FH9 で、食品グレード、高粘度、置換度 0.9 の CMC を意味します。
CMCのモデルはCM6で、セラミックグレード、中粘度、置換度0.6のCMCを意味します。
同様に、セラミック業界ではほとんど見られない、医療、繊維、その他の業界で使用されているグレードもあります。
04. 窯業産業の選定基準
1. 粘度安定性
これは釉薬にCMCを選択する最初の条件です
（１）粘度はどの時点で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. チキソトロピーが小さい
施釉タイルの製造において、釉薬スラリーはチキソトロピー性を有してはなりません。チキソトロピー性は施釉面の品質に影響を与えるため、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、工業グレードのCMCを使用しているメーカーもありますが、この場合、釉薬の品質が影響を受けやすくなります。
3.粘度試験方法に注意する
（１）CMC濃度は粘度と指数関係にあるので、計量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。厳密な試験方法としては、粘度を測定する前に溶液を2時間撹拌することです。
（３）温度は粘度に大きな影響を与えるので、試験中の周囲温度に注意する必要があります。
（４）CMC溶液の劣化を防ぐため保存に注意する。
（５）粘度と稠度の違いに注意してください。
投稿日時: 2023年1月5日