カルボキシメチルセルロースナトリウムの粘度も、用途に応じて多くのグレードに分かれています。洗浄タイプの粘度は10～70（100未満）で、建築装飾などの業界向けの粘度上限は200～1200です。食品グレードはさらに高く、いずれも1000を超えており、各業界の粘度は一様ではありません。
用途が幅広いからです。
カルボキシメチルセルロースナトリウムの粘度は、その相対分子量、濃度、温度、pH値の影響を受け、エチルセルロースまたはカルボキシプロピルセルロース、ゼラチン、キサンタンガム、カラギーナン、ローカストビーンガム、グアーガム、寒天、アルギン酸ナトリウム、ペクチン、アラビアゴム、デンプンと混合され、その誘導体は良好な適合性（すなわち相乗効果）を示します。
カルボキシメチルセルロースナトリウム溶液の粘度は、pH値が7のときに最も高く、pH値が4～11のときに比較的安定しています。カルボキシメチルセルロースは、アルカリ金属塩およびアンモニウム塩の形で水に溶けます。二価金属イオン（Ca₂+、Mg₂+、Fe₂+）は粘度に影響を与える可能性があります。銀、バリウム、クロム、Fe₂+などの重金属は、溶液から沈殿を引き起こす可能性があります。キレート剤であるクエン酸を添加するなど、イオン濃度を制御することで、より粘性の高い溶液を形成し、柔らかいガム状または硬いガム状になります。
カルボキシメチルセルロースナトリウムは天然セルロースの一種で、一般的にはコットンリンターや木材パルプを原料とし、アルカリ条件下でモノクロロ酢酸とエーテル化反応させて作られます。
原料の仕様とセルロースD-グルコース単位のヒドロキシル水素のカルボキシメチル基による置換に応じて、異なる置換度と異なる分子量分布を有する水溶性ポリマー化合物が得られる。
カルボキシメチルセルロースナトリウムは多くの独特で優れた特性を持っているため、日常の化学工業、食品、医薬品、その他の工業生産に広く使用されています。
カルボキシメチルセルロースナトリウムの最も重要な指標の一つは、カルボキシメチルセルロースナトリウムの粘度です。粘度の値は、濃度、温度、せん断速度など、様々な要因と関連しています。しかし、濃度、温度、せん断速度といった要因は、カルボキシメチルセルロースナトリウムの粘度に影響を与える外的要因です。
分子量と分子量分布は、カルボキシメチルセルロースナトリウム溶液の粘度に影響を与える内部因子です。カルボキシメチルセルロースナトリウムの生産管理と製品性能開発において、分子量と分子量分布の研究は極めて重要な参考値となりますが、粘度測定はあくまでも参考値としての役割しか果たせません。
ニュートンのレオロジーにおける法則については、物理化学の「レオロジー」の関連項目を参照してください。1、2文で説明するのは難しいです。あえて言えば、ニュートン流体に近いCMCの希薄溶液の場合、せん断応力は切削速度に比例し、それらの比例係数は粘性係数または動粘性と呼ばれます。
粘度は、セルロース分子鎖間の力、例えば分散力や水素結合などによって生じます。特に、セルロース誘導体の重合は直線構造ではなく、多分岐構造をとります。溶液中では、多数の多分岐セルロースが絡み合い、空間的なネットワーク構造を形成します。この構造が密であるほど、得られる溶液中の分子鎖間の力は大きくなります。
セルロース誘導体の希薄溶液に流動性を与えるには、分子鎖間の力を克服する必要があるため、重合度の高い溶液では、流動性を与えるためにより大きな力が必要になります。粘度測定において、CMC溶液に作用する力は重力です。重力一定条件下では、重合度の高いCMC溶液の鎖構造は大きな力を持ち、流動性が遅くなります。この遅い流動性は粘度を反映しています。
カルボキシメチルセルロースナトリウムの粘度は主に分子量に関係しており、置換度とはほとんど関係がありません。置換度が高いほど分子量は大きくなりますが、これは置換されたカルボキシメチル基の分子量が、前のヒドロキシル基よりも大きいためです。
セルロースカルボキシメチルエーテルナトリウム塩は、アニオン性セルロースエーテルの一種で、白色または乳白色の繊維状の粉末または顆粒です。密度は0.5～0.7g/cm3で、ほぼ無臭、無味、吸湿性があります。水に分散しやすく、透明なコロイド溶液を形成します。エタノールなどの有機溶媒には不溶です。1%水溶液のpHは6.5～8.5です。pH>10または<5のとき、カルボキシメチルセルロースナトリウムの粘度は著しく低下し、pH=7のとき最も良好な性能を示します。
熱安定性に優れています。粘度は20℃以下では急激に上昇し、45℃では緩やかに変化します。80℃以上で長時間加熱するとコロイドが変性し、粘度と性能が著しく低下する可能性があります。水に溶けやすく、溶液は透明です。アルカリ溶液では非常に安定していますが、酸の存在下では加水分解されやすいです。pH値が2～3の場合、沈殿します。
投稿日時: 2022年11月7日