カルボキシメチルセルロースナトリウムの粘度

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)、建築装飾やその他の産業では粘度の上限は200〜1200、食品グレードの粘度はさらに高くなります。それらはすべて 1000 を超えており、さまざまな業界の粘度は同じではありません。

用途が広いので。
カルボキシメチルセルロースナトリウムの粘度は、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、アラビアガム、デンプンおよびその誘導体は相溶性(相乗効果)が良好です。

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の場合に最も高く、pH値が4〜11の場合は比較的安定します。アルカリ金属塩およびアンモニウム塩の形のカルボキシメチルセルロースは水に可溶です。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、Fe3+ などの重金属により、溶液から沈殿する可能性があります。キレート剤であるクエン酸を添加するなど、イオンの濃度を制御すると、より粘度の高い溶液が形成され、結果として柔らかいまたは硬いガムが得られます。

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あり、一般に綿花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のD-グルコース単位の水酸水素をカルボキシメチル基に置換することにより、置換度や分子量分布の異なる水溶性高分子化合物が得られます。

カルボキシメチルセルロースナトリウムは多くのユニーク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 1 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、せん断速度などのさまざまな要因に関連します。ただし、濃度、温度、せん断速度などの要因は、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部要因です。

その分子量と分子分布は、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要因です。カルボキシメチルセルロースナトリウムの生産管理や製品性能の開発において、その分子量と分子量分布の研究は非常に重要な基準値を持ちますが、粘度の測定は一定の基準としての役割しか果たせません。

レオロジーにおけるニュートンの法則は、物理化学における「レオロジー」の関連内容を読んでください。一文や二文で説明するのは難しいです。強いて言えば、ニュートン流体に近いcmcの希薄溶液の場合、せん断応力は刃先速度に比例し、その比例係数を粘性係数または動粘度といいます。

粘度は、分散力や水素結合など、セルロース分子鎖間の力から得られます。特にセルロース誘導体の重合は直鎖構造ではなく、多分岐構造になります。溶液中では多数の多分岐セルロースが絡み合い、空間ネットワーク構造を形成しています。構造が緊密であればあるほど、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中で流れを発生させるには、分子鎖間の力に打ち勝つ必要があるため、重合度の高い溶液では流れを発生させるためにより大きな力が必要になります。粘度測定の場合、CMC 溶液にかかる力は重力です。一定の重力の条件下では、重合度の高いCMC溶液の鎖構造は大きな力を持ち、流れは遅くなります。遅い流れは粘度を反映します。

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、置換度にはほとんど関係ありません。置換されたカルボキシメチル基の分子量は前のヒドロキシル基よりも大きいため、置換度が大きくなるほど分子量は大きくなります。

アニオン性セルロースエーテルであるセルロースカルボキシメチルエーテルのナトリウム塩は、密度0.5〜0.7 g/cm3の白色または乳白色の繊維状の粉末または顆粒で、ほとんど無臭、無味、吸湿性があります。水に分散して透明なコロイド溶液を形成しやすく、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 の場合、カルボキシメチルセルロースナトリウムの粘度は大幅に低下し、pH = 7 のときに性能が最高になります。

熱的に安定です。20℃以下では粘度が急激に上昇し、45℃以下では粘度の変化が緩やかになります。80℃を超える温度で長時間加熱すると、コロイドが変性し、粘度や性能が大幅に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。アルカリ溶液中では非常に安定ですが、酸の存在下では容易に加水分解します。pH値が2〜3の場合、沈殿します。


投稿日時: 2022 年 11 月 7 日